压水堆核电厂辐射监测系统的设计与改造

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1、NuclearElectronics＆DetectionTechnology2011年8月Aug．2011压水堆核电厂辐射监测系统的设计与改造张涛，熊国华，郎玉凯，郭伟(中科华核电技术研究院有限公司，深圳518124)摘要:辐射监测系统是压水堆核电厂安全运行的重要保障，研究压水堆核电厂辐射监测系统的设计方法和原则，对于提高压水堆核电厂辐射监测系统的设计水平，减少改造风险至关重要。根据核电厂的法规和设计规范，结合大亚湾核电厂辐射监测系统的设计与改造经验，提出了压水堆核电厂辐射监测系统的一般设计原则和要求，并简要介绍了大

2、亚湾核电厂辐射监测系统的改造措施及方法。关键词:辐射监测系统;压水堆核电厂;设计与改造中图分类号:文献标识码:文章编号:0258-0934(2011)08-0908-04TL45A随着国家提出积极发展核电的政策，核电作为一种清洁、安全、经济的能源将得到广泛的应用，但核电的生产过程中会产生大量的核辐射，大大影响了核电的推广和应用。为了降低生产过程中的辐射风险，防止意外核泄漏和照射事故，确保安全生产，在核电厂中必须设计辐射监测系统以监测机组运行、大修过程、事故及事故后状态中的设备及环境的辐射情况，为工作人员提供相关信息。

3、压水堆核电厂是我国现阶段批量化建设的堆型，研究压水堆核电厂辐射监测系统的设计和改造对于提高压水堆核电厂运行的安全性至关重要，而辐射探测技术的不断发展也进一步促进了压水堆核电厂辐射监测系统设计和改造的不断升级。探测技术、材料科学、通信技术、计算机及嵌入式系统等的发展和应用使得辐射监测技术向着小型化、智能化、模块化、最优化和多功能的方向快速发展，尤其是数字化技术的应用，使得辐射监测系统能够更加容易地实现远程控制和数据管理，人机接口也更加丰富。辐射监测技术的进步以及核电厂相应技术的发展，促使供货商不断升级原有产品，导致原有

4、的设备缺少备件，从而促使我们对在役压水堆核电厂辐射监测系统实施改造。目前来说，国内核电厂应用的辐射监测技术主要来自于Mirion公司(MGP)和西安核仪器厂，Canbeera公司的技术主要应用于中国的试验快堆和先进研究堆，而美国GA公司的辐射监测技术尚未在国内广泛应用，但是总体来说，由于历史的原因，国内的供货商与国外的知名供货商存在很大的差距，国外的这些供货商能够提供压水堆核电厂辐射监测系统所需的所有通道的设备和技术，而且在国外的核电厂得到很好的应用和推广，占据了国内核电厂大部分的市场份额，最能代表辐射探测技术的最新

5、进展。大亚湾和岭澳核电厂主要使用的就是Mirion公司的辐射监测设备和技术。压水堆核电厂辐射监测系统的设计压水堆核电厂辐射监测系统主要实现:区域辐射监测、流出物监测和工艺监测。它能实时监测电厂重要区域的辐射水平和空气放射性污染水平，保证工作人员免受不必要的辐射照1收稿日期:2010－08－31作者简介:张涛(1982－)，男，陕西省汉中人，工程应急人员提供电厂重要区域的辐射水平信息，以供相关人员分析、查找和处理可能的故障;对电厂气态和液态的流出物进行监测，并向电厂有关系统提供报警信息，以控制气态和液态流出物的排放，并

6、能估算和控制总的排放量，实现流出物活度浓度和总量控制，以保护环境和公众健康;监测安全屏障和某些设备及系统的状态。辐射监测系统还能自动触发报警系统和相关的隔离、系统切换(通风系统的碘过滤器)、人员撤离报警等自动动作。1.1压水堆核电厂辐射监测系统的结构压水堆核电厂辐射监测系统通常由若干个测量通道和集中信息管理系统组成，集中信息管理系统也可独立于辐射监测系统。一般来说测量通道也是由一些标准的配件如探头、就地测量显示单元和远端显示单元等组合而成，探测方式分为在线和离线(取样)两种方式，按照功能可以将测量通道分为:(1)区域

7、辐射监测，监测工作场所中某一点的γ辐射剂量率;(2)空气放射性浓度监测，监测工作场所中气体、碘和气溶胶的放射性浓度;(3)流出物监测，连续监测流出物的放射性活度;(4)工艺监测，监测厂房内的重要设备或其附近的γ辐射、空气放射性或工艺流的放射性。测量通道是辐射监测系统最重要的组成部分，通常各个测量通道通过集中机柜与核电厂其他系统进行连接，图1是压水堆核电厂辐射监测系统的一般结构示意图，其中报警与自动动作触发单元、信号记录单元及集中数据管理系统不同的电站可能差异较大，一般采用DCS技术设计的机组在数据记录、报警与管理等方

8、面更灵活，功能更全面。图2是大亚湾核电厂辐射监测系统改造前的结构图，由于大亚湾核电厂未采用DCS设计技术，因此考虑到硬件方面的制约，部分通道共用了一级报警及记录设备，报警信号的逻辑处理通过继电器来实现。图1压水堆核电厂辐射监测系统的一般结构图图2大亚湾核电厂辐射监测系统结构图1．2．1压水堆核电厂辐射监测系统设备的布置原则探测装置应布置在有代表