核电站辐射监测系统的现状与发展趋势

CGNATC核电站辐射监测系统的现状与发展趋势CGNATC内容概要一核电站辐射监测系统（RMS）简介二辐射监测仪表性能比较三辐射监测系统故障分析及改进建议四辐射监测仪表发展趋势五辐射监测仪表国产化对策CGNATC内容概要一核电站辐射监测系统（RMS）简介二辐射监测仪表性能比较三辐射监测系统故障分析及改进建议四辐射监测仪表发展趋势五辐射监测仪表国产化对策CGNATC一核电站辐射监测系统（RMS）简介1.1RMS系统功能；1.2RMS子系统；1.3工艺辐射监测系统；1.4排出流辐射监测系统；1.5区域辐射监测系统；1.6个人剂量和进入控制区的管理辐射监测系统；1.7环境辐射监测系统；1.8辐射监测专用计算机系统；1.9物理试验室监测系统；1.10BOP辐射监测系统。CGNATC1.1RMS的四个功能［1-4］保护核电站工作人员免受高辐射的照射；保护公众免受辐射照射；间接防护——屏障监测；对某些工艺或通风系统有关的部件进行控制。CGNATC1.2RMS子系统组成RMS子系统组成如下：工艺辐射监测系统；排出流辐射监测系统；区域辐射监测系统；个人剂量和进入控制区的管理辐射监测系统；环境辐射监测系统；辐射监测专用计算机系统；物理试验室监测系统；BOP辐射监测系统。CGNATC1.3工艺辐射监测系统组成1.3.1反应堆冷却剂放射性监测道1.3.2蒸汽发生器排污放射性测量道1.3.3蒸汽发生器主蒸汽管道——16N放射性测量道1.3.4设备冷却水放射性测量道1.3.5安全壳空气放射性测量道1.3.6事故后安全壳内放射性测量道1.3.7乏燃料水池定位测量道1.3.8树脂床辐射测量道1.3.9破损燃料组件定位测量道1.3.10硼浓度连续测量道CGNATC1.3.1反应堆冷却剂放射性监测道该监测道通过连续测量下泄管线中的反应堆冷却剂放射性的变化，提供对燃料包壳完整性监测并给出总的燃料包壳破裂的实际情况的显示。当反应堆冷却剂放射性水平超过报警阈值时，子系统向控制室发出报警信号，设有三级报警阈值。由于在反应堆冷却剂中的裂变产物放射性与总的燃料包壳的破裂的程度有关，因此这一探测直接反映燃料包壳的破裂程度。CGNATC1.3.2蒸汽发生器排污放射性测量道该监测道通过核取样系统连续测量来自蒸汽发生器下泄管线的取样水的γ放射性，以确定发生器一、二回路之间是否有泄漏。当测量的蒸汽发生器取样水的放射性超过预定值时将给出报警，并关闭某些与蒸汽发生器排污连锁有关的阀门。CGNATC1.3.3蒸汽发生器主蒸汽管道——16N放射性测量道当蒸汽发生器一、二回路之间产生泄漏时，在其二次侧就有放射性同位素存在，16N是其中主要的放射性同位素。该测量道用以监测每个蒸汽发生器的主蒸汽的放射性水平，当其超过报警阈值时给出报警信号。反应原理：16O（n，p）16NCGNATC1.3.4设备冷却水放射性测量道设备冷却水能通过热交换器冷却工艺流体，在工艺流体中的放射性同位素可以泄漏到冷却水中，从而导致对冷却水的辐射污染。该监测道运用低水平水监测仪，通过监测来自设备冷却水系统的取样流体的放射性水平，以确定工艺流体中是否有放射性。当其超过预定值时，给出报警信号并关闭释放箱的释放阀。CGNATC1.3.5安全壳空气放射性测量道安全壳空气放射性水平能迅速反映放射性物质泄漏到一次压力边界内的大小，该测量道通过分别监测气溶胶、碘和惰性气体，能监测安全壳空气放射性水平。当超过预定值时给出报警信号并连锁位于安全壳和外环境之间的隔离阀，用于在事故后的取样组件被放置在安全壳空气放射性测量的取样回路中。CGNATC1.3.6事故后安全壳内放射性测量道在安全壳内部发生事故期间，必须测量安全壳内γ剂量率，当γ剂量率水平超过报警阈值时给出报警信号，并启动NaOH喷淋装置。CGNATC1.3.7乏燃料水池定位测量道当发生事故时，乏燃料水池周围放射性增加，在乏燃料厂房内空气的放射性也会增加，置于乏燃料水池表面的区域γ监测仪用以测量乏燃料水池的放射性水平，当其水平超过预定值时给出报警信号，并连锁与乏燃料厂房通风系统相关的风机和阀门，使通风系统在事故运行模式下工作。CGNATC1.3.8树脂床辐射测量道每个工艺系统的树脂床的树脂寿期与树脂中放射性物质的放射性水平有关，当其水平达到预定值时必须更换树脂。安装于树脂床室内壁上的壁挂式区域γ监测仪，监测树脂中放射性，当其超过报警阈值时给出报警信号。CGNATC1.3.9破损燃料组件定位测量道在反应堆运行期间燃料包壳可能损坏，为了使裂变产物的放射性水平限制在预期值内，必须探测燃料组件的完整性，以发现破损的燃料组件。该破损燃料组件测量装置通过测量装置获得取样水，然后送到物理试验室，以探测燃料组件是否被损坏。CGNATC1.3.10硼浓度连续测量道在反应堆冷却剂中的硼浓度与反应堆的状态直接有关，该连续监测道能有效地控制在反应堆冷却剂中的硼浓度，当硼浓度显示值小于预定值或硼浓度下降变化率大于预定值时给出报警信号。CGNATC1.4排出流辐射监测系统1.4.1功能1.4.2烟囱排放气体放射性测量道1.4.3安全壳扫气排出流放射性测量道1.4.4辅助厂房通风排气放射性测量道1.4.5燃料厂房排气放射性测量道1.4.6冷凝器尾气排出放射性测量道1.4.7气体衰变箱排出放射性测量道1.4.8蒸汽发生器排污水γ放射性测量道1.4.9液体废物排放放射性测量道1.4.10重要用户服务水γ放射性测量道CGNATC1.4.1功能系统用于连续监测释放到环境中去的气体和液体放射性水平，以保证从核电站排放的排出流放射性符合许可的排放限值，当超过预定值时给出报警信号，如果必要，启动有关装置的自动开关以防止放射性物质释放到环境中去。CGNATC1.4.2烟囱排放气体放射性测量道废气的大部分通过烟囱排放到大气中去，监测道用以连续监测惰性气体、碘和连续取样气溶胶、碘和氚，当惰性气体和碘的放射性水平超过预定值时给出报警信号。CGNATC1.4.3安全壳扫气排出流放射性测量道该测量道用以监测在安全壳内的惰性气体放射性水平，当其超过预定值时给出报警信号，并连锁安全壳通风系统的隔离阀以停止安全壳排气，可采用低水平惰性气体监测仪来进行监测。CGNATC1.4.4辅助厂房通风排气放射性测量道辅助厂房通风排气系统由几个不同的排气通道组成，它是烟囱排气的主要来源也是烟囱排出物放射性物质的重要来源之一，该测量道监测几个排气子系统的惰性气体放射性水平，当其超过报警阈值时给出报警信号，并在事故状态下连锁通风系统的风机和阀门，可采用低水平惰性气体监测仪进行监测。CGNATC1.4.5燃料厂房排气放射性测量道燃料厂房排气是烟囱排气的重要来源，也是烟囱排放物中放射性物质的重要来源之一，该测量道用以监测几个排气子系统的放射性水平，当其超过报警阈值时给出报警信号，可采用低水平惰性气体监测仪进行监测。CGNATC1.4.6冷凝器尾气排出放射性测量道该测量道用于监测从冷凝气排出的惰性气体放射性，当其超过报警阈值，给出报警信号，在取样期间由于排出气体的温度和湿度较高，因此样品必须冷却和干燥。可采用低水平惰性气体监测仪进行监测，设计有三个不同的测量范围，可同时覆盖全部的放射性水平。CGNATC1.4.7气体衰变箱排出放射性测量道该测量道用于监测来自废气衰变箱排出系统的惰性气体放射性水平，当其水平超过预定值时给出报警信号，并连锁通风阀门以停止废气衰变箱排出。可采用中水平惰性气体监测仪进行监测。CGNATC1.4.8蒸汽发生器排污水γ放射性测量道该测量道用于监测蒸汽发生器二次侧排污水的放射性水平。它有两道，一道监测在净化前的排污水，另一道监测在净化后的排污水，当其放射性水平超过预定值时，给出报警信号，并根据不同阈值连锁与排污水净化系统有关的阀门：◆排污液体是否需净化；◆排污液体是否允许排放或进行再净化；◆蒸汽发生器排污下泄阀是否需关闭。可采用两道蒸汽发生器排污水γ放射性监测仪——低水平水监测仪来进行监测。CGNATC1.4.9液体废物排放放射性测量道该测量道用于监测在每次排放期间，液体废物排出流的放射性水平。该排出流由工艺废水、清洗废水、地板清洗废水和冷凝废水等组成，当放射性水平超过预定值时给出报警信号，并连锁与液体废物排放系统有关的阀门以停止废水的排放。可采用四道液体废物排放放射性监测仪—低水平水监测仪来进行监测。CGNATC1.4.10重要用户服务水γ放射性测量道该测量道用于监测重要用户服务水系统排出流放射性水平，当其超过报警阈值给出报警信号。可对每个用户水回路设置一道监测仪—低水平水监测仪来进行监测。CGNATC1.5区域辐射监测系统1.5.1功能1.5.2主控室进口空气放射性测量道1.5.3区域空气放射性测量道1.5.4区域剂量率放射性测量道CGNATC1.5.1功能该系统显示在不同区域的辐射剂量率和气溶胶放射性，当它们超过报警阈值给出报警信号，如有必要，自动连锁与通风系统相关的设备以防止该区域内空气放射性的增加。CGNATC1.5.2主控室进口空气放射性测量道该测量道用于监测进入主控室空气中的惰性气放射性水平，当其超过预定值时给出报警信号，并连锁与空气入口系统有关的装置，使空气入口系统可在事故情况下运行。可在每个主控室的通风管道内设置两道空气放射性监测仪器——低水平惰性气体监测仪来进行监测。CGNATC1.5.3区域空气放射性测量道该测量道用于监测在不同区域内的空气放射性水平，当其水平超过报警阈值给出报警信号。可设置四道测量空气放射性低水平惰性气体监测仪来进行监测。CGNATC1.5.4区域剂量率放射性测量道该测量道用于监测在不同区域内的γ或中子剂量率，当其超过报警阈值给出报警信号，可分别设置γ监测仪和中子监测仪来进行监测。CGNATC1.6个人剂量和进入控制区的管理辐射监测系统1.6.1功能1.6.2个人剂量监测和管理子系统1.6.3控制区域辐射污染测量子系统1.6.4TLD个人剂量计系统1.6.5携带式辐射监测系统CGNATC1.6.1功能该系统用以监测和管理电站内不同控制区域内的工作人员剂量和内污染放射性。CGNATC1.6.2个人剂量监测和管理子系统该子系统用于核电站内个人剂量监测和管理，它由若干个个人剂量计，4个剂量读出器和1台个人剂量管理计算机组成。CGNATC1.6.3控制区域辐射污染测量子系统该子系统用于监测在控制区、非控制区内的人员和控制区内不同的辐射污染，当个人放射性污染水平超过预定值时给出报警信号，可安装1台便携式污染监测仪和3台全身污染监测仪在控制区卫生通道，携带式污染监测仪用于测量工作人员衣物的γ放射性，全身污染监测仪用以测量工作人员不穿衣服时的β、γ放射性。CGNATC1.6.4TLD个人剂量计系统LiF热释光片用于个人辐射剂量测量，由TLD读出器、辐射源和退火炉组成，若干个TLD用于测量β、γ剂量，若干个TLD用于测量中子γ、β剂量。CGNATC1.6.5便携式辐射监测系统便携式辐射剂量率计、污染巡测仪、空气取样器、可移动屏蔽、呼吸防护装置、棉和塑料防护衣及其他防护器具等。CGNATC1.7环境辐射监测系统1.7.1功能1.7.2固定式γ辐射监测装置1.7.3固定式取样装置CGNATC1.7.1功能该系统的主要功能是显示核电站内的放射性污染的水平，该系统由固定式γ监测仪和若干套大气微尘收集装置组成，样品能在核电站的环境试验室内测量。CGNATC1.7.2固定式γ辐射监测装置在电站周围设置若干个监测点，每个监测点设置环境γ监测装置和通信装置，后者将监测点数据传输到RMS专用计算机，专用计算机处理和贮存这些数据，当放射性水平超过报警阈值，给出报警信号。CGNATC1.7.3固定式取样装置可安装在不同区域，收集大气微尘及雨水,并在环境试验室内使用β射线测量系统，以分析大气微尘、空气中粒子和雨水样品中是否含有放射性。CGNATC1.8用于辐射监测的专用计算机系统该系统将来自所有现场的工艺、排出流、区域、环境辐射监测仪的数据进行