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AP1000辐射监测系统.doc

上传人:s4****5z 文档编号:8794516 上传时间:2025-03-02 格式:DOC 页数:25 大小:145KB 下载积分:10 金币
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资源描述
1.0系统功能 该RMS系统说明书适用于标准化设计的AP1000电站。对于位于中国境内的三门和海阳核电站来说,该文件未涉及任何可能存在其中的对于标准设计的差别或偏离。截止到该文件发表,以下是已知的差别(标准化设计的AP 1000电站对于中国境内厂址的具体情况来说),这些差别可能会影响到RMS的设计。 标准电站 中国 电网 60Hz 50 Hz 主蒸汽管道材料 碳钢 铬-钼合金 厂用水系统 冷却塔 海水冷却 控制支持区域(附属厂房) 有 无 电厂烟囱在线氚探测器 不要求 可以有也可以没有 汽机厂房没有经调节温湿度的空气。在中国,汽机厂房设备的设计必须考虑高含盐量的海洋空气对其的影响。 1.1安全相关功能 辐射监测系统RMS监测主控室通风管道中的放射性,为电站保护和安全监测系统PMS提供信号触发主控室隔离,启动主控室应急可居留系统。 RMS监测安全壳高量程放射性,为安全系统提供触发信号。 1.2其它许可相关功能(Other Licensing-Related Functions) RMS为电站运行人员提供的信号有自动触发功能、控制能力和信息等,以便采取措施保护公众和电站人员的健康和安全。RMS连续监测电站的工艺过程、液态排出流和场所以满足10CFR20,10CFR50附录A和I,10CFR100的要求。RMS提供当前的和历史的测量结果,这些测量结果有:电站液态排出流的放射性释放、特定场所的辐射状况、在正常运行和设计基准事故(DBA)期间特定系统的放射性材料(的辐射状况)。为准备RG1.21所要求的报告,RMS被设计用来提供足够的放射性释放数据。RMS遵照RG1.97和NUREG-0654的要求。 通常,RMS执行以下主要功能: ● 选定的电站工艺流体(气体和液体)的放射性监测; ● 电站液态和气态排出流的放射性监测; ● 气载放射性监测; ● 为电站控制系统PLS提供控制信号; ● 场所辐射监测; ● 提供辐射信息(实时的和历史的),过程控制功能; ● 提供报警,警告电站人员有异常的辐射状况; ● 给出报警,提示有RMS设备故障; ● 为流出物测量和报表程序提供放射性(释放)数据。 1.3非安全相关纵深防御功能 RMS监测主控室通风管道的放射性,为主控室补充过滤系统、主控室隔离和应急空气系统提供触发信号。 1.4其它非安全相关功能 无。 2.0系统设计标准和目标 RMS的设计满足AP1000电站设计标准,该标准适用于安全相关和非安全相关系统。RMS与AP1000设计控制文件相一致。 RMS被设计成能以一种可靠的方式执行其功能。可靠性是通过使用被验证了的系统设计和有冗余组件的设备来实现的。 RMS被设计成能在正常运行期间(包括预期的运行事件)和设计基准事故期间连续地执行其功能。 RMS包括下列主要组件: ● 单独的工艺、排出流、气载放射性和场所辐射监测仪表,主要包括辐射探测器和专用就地辐射处理器(LRPs); ● 中央辐射处理器(CRP)软件。 在这里所表述的RMS的要求是针对永久安装的设备来说的,不包括以下: ● RG1.97用于现场和环境监测的便携式事故后监测仪表; ● 在换料操作期间保证换料桥架安全的便携式场所辐射监测仪表; ● 由人工取样如反应堆冷却剂取样和多道分析器监测来完成的辐射监测功能。 辐射监测仪表执行安全相关和非安全相关功能。辐射监测仪表执行以下功能中的一个或几个: ● 触发自动控制功能,该功能是用来减轻可能导致潜在的场外照射的事故后果的; ● 触发自动控制功能,该功能是用来保护公众和运行人员的健康和安全的; ● 指示裂变产物屏障的破损或潜在的破损; ● 在事故工况或事故后,具备监测工艺过程、排出流途径以及场所辐射状况的能力,以确定是否有计划的或非计划的放射性物质的大量释放,并连续监测放射性释放,监测场所辐射的增长情况; ● 为控制室的显示和报警提供放射性数据,参与应急操作程序的执行,对放射性释放进行评估以及执行在事故工况下的保护动作导则; ● 为电站人员提供有关在工艺过程或排出流中的放射性物质浓度的信息; ● 使电站相关控制系统动作,终止放射性物质向环境的释放; ● 为电站人员提供区域总辐射信息和不同房间/厂房的气载放射性浓度(信息)以满足ALARA准则; 中央辐射处理器(CRP) 冗余的CRPs由冗余的通信网路连接到LRPs和数据库服务器。图2-1给出了整个系统的结构。冗余的通信网路是高度可靠的辐射监测系统的保障。CRPs是基于PC机的系统,用于整合所有辐射测量结果,提供远程控制、数据分析工具以及数据显示。 CRP是非安全相关的软件系统,它收集并处理来自辐射传感器的数据,具有诊断并维护RMS的能力。CRP提供1E级辐射监测信息的只读通道(途径)。CRP通过Ovation应用服务器与电站计算机网络通信。更多细节见3.1.3节。 剂量评估和报表处理器软件 剂量评估和报表处理器(DARP)软件是非安全相关的,用于完成RG1.21所要求的排出流报告。该软件未在本系统规范说明书中涉及。The DARP software will be addressed on a site specific basis and will be implemented by utility specific implementations outside this design basis. DARP软件安装装在连接到DDS计算机网络的一台PC上。DARP接收来自DDS的辐射数据、工艺过程数据和气象数据。气象和环境监测系统(MES)未包含在本说明书中and will be implemented on a site basis by the utility. 2.1安全相关设计标准 虽然RMS主要是一个监视系统,但特定探测器通道也执行安全相关功能。 在这些通道中所使用的设备满足安全相关设备质量要求(RGs1.89和1.100)。安全相关的监测仪表在通道和设备上具有冗余性,这可以在发生单一故障时保持安全相关功能。 在假定事故时辐射监测系统的设计目标是: ● 在安全壳内出现异常的高辐射时(高值1级),启动安全壳内空气过滤隔离; ● 在安全壳内出现异常的高辐射时(高值2级),启动正常余热排出系统吸入管在安全壳内的隔离; ● 主控室空气放射性异常高时,启动主控室通风过滤隔离; ● 主控室内空气含高放射性颗粒或碘时,启动主控室通风隔离,并启动主控室紧急可居留系统; ● 事故后长期监测(利用安全相关和非安全相关监测仪表)。 Calibrated span selection for the sensors interfaced to the PMS covers the expected range of the variable being measured. Actuation setpoints do not require sensors interfaced to the PMS to operate within 5% of the high and low end of their calibrated span. RMS没有可信的单一故障来阻止PMS动作信号的触发,安全相关监测仪表是冗余的来满足单一故障准则。 冗余的监测仪表的独立性是这样来保证的:为LRPs、探测器、信号电缆、电源和触发电路提供适当的物理和电气隔离来满足单一故障准则。 在发生如下自然现象如地震、龙卷风、飓风、洪水和大风时,RMS仍保持执行其安全相关功能的能力。安全相关设备满足核级地震要求和核级环境要求,保证了在发生设计基准事故之前、之时和之后(安全相关设备)仍然发挥作用。 在发生如下事件如火灾、洪水、爆炸、导弹、失电和管道摆动时,RMS执行安全相关功能的能力仍然能够保持。 2.2其它许可相关标准 辐射监测系统被设计成能满足10CFR20的要求并可以提供: ● 辐射监测系统所采用的设备,不管是在正常运行还是瞬态下,都满足相关法规要求; ● 系统数据有助于电厂保健物理人员用来限制放射性物质释放到环境中,并有助于限制运行和维修人员的受照水平,以满足ALARA原则; ● 系统或设备在故障初期时就能加以显示,这些故障可能给电站员工带来过量的放射性剂量,或使电站受到损伤; ● 遵照NRC相关导则和要求,比如通用设计标准64和RG1.21,把辐射监测系统所收集和储存的数据形成报表。 图2-2给出了所监测的潜在气载放射性释放位置;图2-3监测的潜在液体放射性释放位置。 因为附属厂房内的员工区、辅助和附加厂房内的电气和机械设备间、以及柴油机房等区域不存在放射性物质,因而其排气不具有放射性。不对这些区域的通风排气进行监测。 RMS被设计成能在正常运行(包括预期的操作事件和DBA工况)期间能够连续完成其功能。RMS仪表有四类:a)监测工艺流程的;b)监测液态排出流的;c)监测气载放射性的;d)场所辐射监测。每套监测仪表可以完成这些功能中的一个或几个。 适用于RMS LRPs和辐射探测器的一般要求包括以下部分: ● LRPs和探测器具有的灵敏度和量程同特定探测器所处的位置上所预计的放射性水平相适应; ● LRPs融合报警、高报、变化率报警(取决于实际应用)和故障报警于一体,具有连续指示和短期存储辐射水平(数据)的功能。对于报警设定值和LRP运行参数的访问需由管理员授权。 ● 通过在就地的LRP上的操作或从PLS上远程控制内部检查源或内部LED(发光二极管)对探测器进行校验; ● 具有就地报警和指示功能; ● 考虑了设备工作的周围环境状况; ● 根据ALARA原则,LRP易于拆卸以便于维护和检查。 ● 为使探测器具有足够的灵敏度,为其提供充分的铅屏蔽层以屏蔽环境本底辐射; ● 探测器均为“不饱和”设计,若辐射水平超过仪表的满刻度,则显示为满刻度; ● 在正常运行时LRPs的最佳位置布置在本底辐射为2.5mR/h或更小(II类辐射区)的地方。对于某些监测来说,需要把LRP布置在高环境辐射的区域; ● 每台LRP被设计成能对其进行日检,定期测试,在停堆换料期间或系统运行需要时能对其重新刻度; ● LRPs设计为“独立运行”。通信故障时,每个LRP继续执行其功能和存储数据。单个LRP的失效不会导致其它LRP丧失功能。 ● 始终贯彻模块化设计理念,易于维护; ● 监测仪表的设计和安装减少了在日常维护和刻度期间操作人员的工作时间、劳动强度和所受照射; 探测器、取样管线和预处理滑行装置(conditioning skid)位置的选择如下所述。对于位置的一般要求包括下列各项: ● 探测器、预处理滑行装置和LRP的布置要要易于接近,以便在维护和刻度期间人员受到的照射满足ALARA原则。 ● 探测器、预处理滑行装置和LRP的布置要要易于接近,使之在维修过程中所使用设备最少,设备附近区域保持整洁以便于现场调整和校准。 2.2.1工艺过程监测仪表 工艺过程监测仪表测量所选定的流体(液体和气体)系统中的放射性物质的浓度。工艺过程监测仪表见表3-1。 除了已经在2.1节和2.2节说明的部分,工艺过程监测仪表满足下列要求: ● 探测器被设计成能运行在取样点的最低/最高温度和压力下。当需要时,有取样预处理装置。 ● 探测器的设计使杂质积累最小化;当需要时,具有净化和冲洗功能;取样容器要易于移动以便去污;当需要时,能够进行现场机械清理;取样容器的表面被磨光至精整度No. 4(经美国材料试验协会A480认证);焊接结构最小化以利于去污和更换取样容器;选择适合的取样流速使微粒积累最小化。 ● 工艺过程监测仪表用来监测安全壳大气和其它厂房排放物的放射性,这些放射性是在正常运行期间,包括预期的操作事件和设计基准事故时释放的。 ● 反应堆冷却剂和辅助系统存在或可能存在泄露,泄露会释放到安全壳大气、冷却水系统和蒸汽发生器二次侧;工艺过程监测仪表用来监测这些泄露的放射性的量值; ● 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准; ● 工艺过程监测仪表的每种类型的探测器具备最小灵敏度,保证在标准条件下最小探测浓度和响应时间达到95%的可信度水平。 在工艺管线和通风管道上布置有监测仪表,用来确定工艺故障或分析不安全运行状态;为工艺过程需要或为了缓解事故后果提供隔离信号或过滤信号;排出流监测仪表的布置要求如2.2节详述和所补充的下列各项: ● 布置在直接向环境排放的工艺流中,这些工艺流通常不携带放射性物质,但却是放射性泄露的潜在可能; ● 布置在含有放射性但通常不向环境排放的工艺管线中,用来指示运行是否正确或是否有设备故障; ● 布置在主蒸汽管线中,参与从主蒸汽安全阀和卸压阀释放的放射性计算; ● 布置在主控室通风管道中,在探测到有高的惰性气体浓度时触发隔离,在探测到有高的微尘浓度和碘浓度时需隔离以对人员进行保护; ● 布置在辅助厂房和附加厂房放射性控制区的通排风管道中,当探测到高的放射性时对其进行隔离以缓解放射性的厂外释放; ● 布置在燃料装卸区的通排风管道中,当探测到由于燃料操作事故而导致的高气载放射性时,需对其进行过滤; ● 工艺过程探测器布置(以及从取样点到探测器的取样管线线路的布置)的选择使取样管线的长度最小化;所选取的取样管线走向变化的数量和角度(最大45°)应当使样品的传输损失和杂质积累最小化;依照ANSI N13.1有上述要求。 2.2.2排出流监测仪表 液态和气态排出流监测仪表测量排放到环境中的放射性物质的浓度。排出流监测仪表见表3-2。 排出流监测仪表除了满足在2.2节中所表述的一般要求外,还要满足下列各项要求: ● 遵照RG1.21,排出流监测仪表连续运行在含有潜在放射性的排出流排放期间;The monitors are an integral component of the calculational verification that plant effluent releases to unrestricted areas are within the dose guidelines specified in 10 CFR 20 (Appendix B, Table II), and 10 CFR 50 (Appendix I).此外,该监测仪表可以为RG1.21所要求的报表的准备提供足够的数据; ● 遵照GDC60,当排出流释放的放射性物质浓度超过限值,液态排出流监测仪表给出报警,自动终止该排出流; ● 探测器被设计成能运行在取样点的最低/最高温度和压力下。当需要时,有取样预处理装置。 ● 探测器的设计使杂质积累最小化;当需要时,具有净化和冲洗功能;取样容器要易于移动以便去污;当需要时,能够进行现场机械清理;取样容器的表面被磨光至精整度No. 4(经美国材料试验协会A480认证);焊接结构最小化以利于去污和更换取样容器;选择适合的取样流速使微粒积累最小化。 ● 遵照GDC64,液态排出流监测仪表用来监测排放通道的放射性,这些放射性是在正常运行期间,包括预期的操作事件和设计基准事故时释放的。 ● 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准; ● 液态排出流监测仪表的每种类型的探测器具备最小灵敏度,保证在标准条件下最小探测浓度和响应时间达到95%的可信度水平。 排出流监测仪表的布置同2.2.1节中所述的工艺过程监测仪表的布置相同,也包括下面补充的几项: ● 遵照RG1.21选择排出流监测仪表的位置;放射性物质释放(在正常运行期间,包括预期的操作事件时)的主要通道和潜在重要通道上布置了排出流监测仪表; ● 从排出流中获得的样品是按照ANSIN13.1-1969所采集的有代表性的样品。采样点位置的选择,考虑了排出流管线阻塞(如弯曲、收缩、连接处)的干扰对采样的影响,保证使干扰最小化,所采集的用于监测的样品是具有代表性的。 2.2.3气载放射性监测仪表 气载放射性监测仪表测量所选定的通风系统中的放射性物质浓度。气载放射性监测仪表见表3-3。 气载放射性监测仪表除了满足在2.2节中所表述的一般要求外,还要满足下列各项要求: ● RMS气态流体取样的设计是基于导则ANSIN13.1-1969的; ● 需要由气载放射性监测仪表的通风系统的选择基于以下两点:该区域有潜在的气载放射性源;该区域的工作繁忙程度; ● 气载放射性监测仪表的量程满足低辐射水平探测的要求,这是监测导出空气浓度值(DAC)的需要(10CFR20中规定的); ● 探测器被设计成能运行在取样点的最低/最高温度和压力下。当需要时,有取样预处理装置。 ● 探测器的设计使杂质积累最小化;当需要时,具有净化和冲洗功能;取样容器要易于移动以便去污;当需要时,能够进行现场机械清理;取样容器的表面被磨光至精整度No. 4(经美国材料试验协会A480认证);焊接结构最小化以利于去污和更换取样容器;选择适合的取样流速使微粒积累最小化。 ● 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准; ● 气载放射性监测仪表对特定区域的放射性水平进行连续监测,在微尘和碘的放射性水平超过10DAC-hour时报警;每种类型的探测器具备最小灵敏度,保证在标准条件下最小探测浓度和响应时间达到95%的可信度水平。 根据需要,监测仪表设在通风管道中来确定气载放射性浓度,在接近10CFR20限值(10DAC-hour)前向运行人员报警;气载放射性监测仪表的布置要求如2.2节详述和所补充的下列各项: ● 布置在如下区域的通排风管道中:放射性废物控制区、辅助厂房和附加厂房,用来监测这些区域的气载放射性浓度。 ● 布置在如下区域的通排风管道中:燃料操作区、保健物理及热机间,用来监测这些区域的气载放射性浓度。 ● 工艺探测器布置(以及从取样点到探测器的取样管线线路的布置)的选择使取样管线的长度最小化;所选取的取样管线走向变化的数量和角度(最大45°)应当使样品的传输损失和杂质积累最小化;依照ANSI N13.1有上述要求。 2.2.4场所监测仪表 场所监测仪表用来测量AP1000特定区域(场所的)辐射强度。场所监测仪表除了满足在2.2节中所表述的一般要求外,还要满足下列各项要求: ● 每台场所监测仪表均有声光报警器,辐射水平达到报警值或高报值会触发报警;灯光报警装置位于LRP上或者位于工作人员进入前就能看到该报警的区域。 ● 某些场所监测仪表通过连接电缆连接到它们各自的LRP上,这使得探测器可以在监测区域内移动或者固定在监测区的某个位置,而LRP位于监测区之外。当不采用这种方式时,探测器同LRP布置的地点相同。 ● 场所监测仪表的量程为:正常和预期的区域剂量率以及任何由预期的操作事件导致其上升的区域剂量率。 ● 场所监测仪表的布置使得它能够对不受控的或意外的放射性物质的运动给出报警。 ● 场所监测仪表的布置使得它能够对AP1000特定区域可能发生的设备故障和泄露给出报警。 ● 场所监测仪表为辐射调查报告提供信息。 ● 场所监测仪表在其量程范围内具有标称的灵敏度。 场所监测仪表的布置基于以下原则: ● 场所监测仪表安装在容易到达的一些场所,在这些区域,电厂正常运行期间可能产生比较明显的受照几率; ● 场所监测仪表安装在经常或偶尔出入的一些场所,在这些区域,由于电厂操作瞬态或维修活动,可能产生比较明显的受照几率; ● 场所监测仪表安装在某些特定区域,以便进行辐射增加率的最佳测量,避免设备或结构材料屏蔽探测器; ● 场所监测仪表布置要要易于接近(到达),使之在维修过程中所使用设备最少,设备附近区域保持整洁以便于现场调整和校准。 场所监测仪表的选择,必须考虑它的工作环境以保证其正常运行。 在电站正常及预期的运行事件中,场所辐射监测的设计目标是: ● 在AP1000某些特定场所测量辐射强度; ● AP1000中,放射性物质发生不受控制的移动,或在无意中造成了放射性物质的移动,场所辐射监测系统会发报警; ● 在就地和远程显示周围环境中γ辐射情况,针对某些关键位置的辐射水平,会在就地和远程发报警,在这些场所,辐射通量的大量变化对员工非常重要; ● 对可能存在的设备故障以及在AP1000中某些场所发生泄露时,发出通告和报警; ● 完成辐射情况调查; ● 工作人员日常维护和标定工作中,减少工作时间和降低受照剂量; ● 始终贯彻模块化设计,以便于维护。 通过满足上述目标,辐射监测系统在保持辐射照射合理可行尽量低方面给保健物理人员以帮助。 2.2.5数据采集、存储以及形成报表 每个LRP均有其自己的数据库并存储数据,接收并分析其专用探测器的数据,对这些数据进行处理,将经过分析的数据提供给CRP(冗余 RMS PCs),响应来自CRP(冗余 RMS PCs)的指令,与每个冗余的CRP通信。每个LRP均安装有必要的存储器和程序,通过它可以对整个系统的状态进行监测。LRP是互连的,这样它们与PLS的通信通路就是互为备用的/冗余的,因此就具备了对由于某一通信电缆失效而导致的与PLS通信丧失的耐受性。 LRP接收来自CRP的操纵员指令(如检查源控制、净化控制等),CRP对来自所有LRP的数据的长期(一个月以上)存储进行控制。DDS通过电站历史数据服务器来进行数据长期存储。CRP将经过选择的数据发送给电站计算机网络,这些数据可供操纵员使用。 每台LRP均可以对其设备进行控制,进行数据处理和存储,产生多级报警,而不依赖于其它的LRP。每台LRP的数据库包含的信息有:定标计数率、转换系数、高报限值、报警限值、变化率报警限值、检查源或内置LED计数率、工艺转换系数(如流量、压力和温度)。经过处理的数据被取平均并存储在固定存储器中以形成历史趋势。探测器数据的历史文件包括每分钟平均值、每十分钟平均值、每小时平均值和日平均值。就地存储的数据是带蓄电池后备电源的,最少可维持24小时,这就排除了在LRP失电情况下丢失数据的状况以及同PLS或PMS通信中断的状况。 2.3非安全相关纵深防御准则 Calibrated span selection for the sensors interfaced to the PLS covers the expected range of the variable being measured. 2.4其它安全相关准则 2.4.1性能及运行准则 性能及运行准则在2.1、2.1和2.3节中有规定。 2.4.2可靠性和有效性准则 RMS应该被设计成能支持AP1000的可靠性、有效性及可维护性的目标和准则,这在参考文献12.2.1.5和12.2.1.6有相关说明。为了使AP1000方案的有效性目标达到90%,RMS的有效性不能低于95%。通过可靠性分析和平均故障间隔时间(MTBF)分析对其有效性进行论证。 2.4.3ALARA原则 RMS的设计符合ALARA的设计方针,即达到减少电站人员所受辐射照射这一总体目标。RMS的设计和设备布置使得工作人员在维护和检查过程中不会受到大量的辐射照射。RMS的设计基于AP1000设计控制文件第12章中的要求。 RMS设备被设计成具有足够的空间用来维护仪表,对仪表和探测器进行校准以及从设备上移去样品和过滤器。同时,RMS设备的周围也有足够的空间。 探测器和取样装置均有屏蔽层用来减少人员所受辐射照射。场所监测仪表的探测器被设计成在维护时易于拆装的,从而减少人员所受辐射照射。 如需要,在对仪表进行维护前,对其进行清洗(对液体监测仪表进行冲洗,对气体监测仪表进行吹洗)以去除可能存在的放射性残留物。 2.4.2人机接口 RMS的设计考虑了人的因素,在AP1000设计控制文件第18章(参考文献12.2.1.26)和AP1000现场表盘及可维护性人因设计导则(参考文献12.2.1.30)中有相关规定。 2.4.5系统设计的质量保证要求 适用于RMS设计的质量保证要求是根据AP1000核安全分类表1和地震要求质量保证程序(参考文献12.2.1.24)来确定的,to the extent appropriate to the assigned safety class. RMS设备安全等级分为3级:C(安全相关),D(非核安全相关)或E(非核安全相关)。 安全级别 可用的质量保证要求 C 10CFR50 Appendix B D Meets QA requirements as may be defined in appropriate industry standards. If no industry standard apply regarding the quality of the system, then standard Westinghouse/vendor QA requirements (including ISO 9001) apply for commercial grade, non-nuclear safety related equipment. E Westinghouse/vendor QA requirements (including ISO 9001) apply for commercial grade, non-nuclear safety related equipment. 遵照11.2节中所给出的不同的工业标准来采购RMS设备。根据需要,质量保证要求的细节在设备采购说明书中有说明。设备供应商必须在已核准的供应商名单中,他们来提供适用于RMS系统的服务和硬件。通过QA审查方能最终完成。 3.0系统设计说明和设计数据 3.1系统描述 辐射监测仪表见表3-1、表3-2、表3-3和表3-4。 RMS系统包括以下主要设备: ● 遍布全厂的辐射监测仪表(辐射探测器和专用LRP); ● CRP软件安装在冗余的PC上的,该软件中也包括操作人员用于控制转换装置和数据传输器的软件。(数据)转换装置和数据传输器(interface devices and data links)用于将信息从RMS传送到电站的其它系统; 构成RMS系统的辐射监测仪表分成四类:工艺辐射监测仪表(液体和气体)、排出流辐射监测仪表(液体和气体)、气载放射性监测仪表和场所辐射监测仪表。 工艺辐射监测仪表列于表3-1中,它可提供工艺流中放射性浓度上升的早期警告并采取校正措施(自动地或经运行人员对高放信号响应后而采取的手动措施)。 排出流辐射监测仪表列于表3-2中,它可提供电站排出流中放射性水平上升的早期警告并采取校正措施(自动地或经运行人员对高放信号响应后而采取的手动措施)。 气载放射性监测仪表列于表3-3中,它可警告电站工作人员存在有异常的气载放射性浓度(如10CFR20中规定的高于10DAC-hour)。 场所辐射监测仪表列于表3-4中,它用来提供电站特定区域有关γ辐射水平的信息,当这些区域的辐照率超过预定值时立即发出报警(声光报警)来警告工作人员。 4种类型的辐射监测仪表具有某几个相同的部件,这些部件是: 探测器:基本部件,用来探测工艺流、排出流或通排风气或辐射场(对于场所辐射监测仪表来说)的放射性浓度。 就地辐射处理器(LRP):一种基于微处理器的控制器,其主要功能是: - 控制辐射监测仪表的组件,如取样泵、吹洗或冲刷阀等; - 接收来自辐射探测器的信号(计数); - 接收来自工艺参数(压力、温度、流量等)传感器的输入信号(模拟的或数字的); - 将输入信号(来自探测器的和工艺参数传感器的)转换成工程单位; - 短期存储辐射数据和工艺参数; - 与CRP通信(测量值和报警),CRP将数据传送到电站计算机上; - 通信的电气隔离,输出模拟信号和报警信号从而与PLS(非安全相关)和PMS(安全相关)仪控系统通信; - 提供报警信号,高报、低报、变化率报警和故障报警; - 对于安全相关的LRP,LRP通过硬接线直接将辐射测量的模拟信号(4-20mA,0-10V)传送到PMS;此外,安全相关的LRP会将辐射测量值和报警通过一条单独的通信线路传送到非安全相关的CRP上,必须注意的是:LRP的安全功能是物理隔离和电气隔离的,由LRP实现电气隔离; - LRP能够以英文和国际单位制单位显示辐射测量值; 取样回路(用于离线液体/气体取样),不适用于场所辐射监测仪表,and as required for other monitors:这套设备为被监测的流体和探测器提供一个接口。根据要求对样品进行冷却或加热,以保证探测器设计工况在允许范围内;保证放射性浓度在被测量之前样品中的成分不变。取样回路应当包括取样泵、样品流量变送器和控制阀,用来从被监测的系统中获取样品。取样回路的设备可能位于两条或更多条回路上,这取决于设备的数量和尺寸。设置两条并行的微尘和碘过滤器以保证其能够连续运行。对于0.3微米的微粒,微尘过滤器的效率应达99%。在设计流量下工作,周期为1周,碘过滤器的效率应为95%或以上。在维修时,隔离阀用于将取样管线从主流体管道隔离开来。离线气体监测仪表的吹洗阀(仪用气)或离线液体监测仪表的冲洗阀(除盐水)用于除去样品室的松散污染。这些阀门可由就地LRP控制,也可通过PLS远程控制。仪用气或除盐水经由监测仪表的排气/水口排出。这些离线监测仪表都装备有流量计,当流量高于预定限值时给出报警。这些离线监测仪表也具有简单取样(grab sampling)的功能。配线和电缆包皮应该是阻燃材料,不包含有聚氯乙烯。 取样管嘴和取样设备:安装在工艺流体管道和排出流管道上的设备包括导流板、取样管嘴和皮托管等。由取样管嘴从工艺流、排出流或通风管道中采集样品,之后样品被传送到探测器进行监测。取样管线具有热跟踪能力,保证了放射性浓度被测量之前样品的成分不发生变化。热跟踪的控制能力也是监测系统的一部分。 RMS系统文件应包括但不限于以下文件:设计文件(机械/电气)、校准、制造、安装、测试计划和报告、V&V assemble/P&ID drawings、选址测试计划和报告、系统性能数据(如精确度、不确定度、响应时间)和质量保证相关文件。 3.1.1被监测的系统 工艺流、通风和排出流通道由遍布全厂的辐射监测仪表监测。辐射监测仪表包括探测器、仪表、取样和预处理回路、LRP以及相关设备。监测仪表通过通信线路和逻辑输出信号同PLS或PMS通信。 由工艺辐射监测仪表、气载放射性监测仪表和排出流辐射监测仪表监测的系统有: 工艺辐射监测仪表: * 蒸汽发生器排污系统(BDS) * 设备冷却水系统(CCS) * 一回路取样系统(PSS) * 蒸汽发生器系统(SGS) * 厂用水系统(SWS) * 放射性控制区通风系统(VAS) * 核岛非放射性通风系统(VBS) * 安全壳空气过滤系统(VFS) * 气态放射性废物系统(WGS) 气载放射性监测仪表: * 放射性控制区通风系统(VAS) * 保健物理和热机间HVAC系统(VHS) * 放射性废物厂房HVAC系统(VRS) 排出流辐射监测仪表: * 安全壳空气过滤系统(VFS) * 汽轮机岛通风、疏水和泄压系统(TDS) * 液态放射性废物系统(WLS) * 废水系统(WWS) 3.1.1.1工艺辐射监测系统 3.1.1.1.1蒸汽发生器排污水和非除盐水活度监测 蒸汽发生器排污水辐射监测器APP-BDS-JS-10 (探测器APP-BDS-JE-RE010)和非除盐水辐射监测器APP-BDS-JS-11 (detector APP-BDS-JE-RE011)连续测量来自蒸汽发生器01和02的排污水中的放射性物质浓度。蒸汽发生器排污水辐射监测器测量在返回凝结水系统前的污水净化处理时的放射性;非除盐水辐射监测器测量在排放到污水系统前的废非除盐水的放射性。若果蒸汽发生器排污水中存在有放射性物质,表明蒸汽发生器传热管一次侧和二次侧之间有破损。 每台蒸汽发生器均有一条排污管线,每条排污管线上有一台再生式热交换器(位于排污水流量控制阀的上游)和一个流量元件/传感器。在流量元件的下游,两条排污管线合二为一。蒸汽发生器排污水辐射探测器位于热交换器下游的管线内,因此不需要取样冷却器。 在任何一台排污水监测器开始对排污水放射性活度进行探测(通过PLS/DDS设定报警限值)时,运行人员手动对液态放射性废物系统变线,对排污流进行处理。当探测到有高的放射性活度时,蒸汽发生器排污水辐射监测器触发关闭安全壳隔离阀SGS V074A,V075A(SG01)和蒸汽发生器排污水流量控制阀BDS V006A和V006B,并把排污水切换到液态放射性废物系统。 3.1.1.1.2设备冷却水系统 设备冷却水辐射监测器APP-CCS-JS-01 (探测器APP-CCS-JE-RE001)连续测量设备冷却水系统中放射性物质的浓度。设备冷却水系统中出现放射性物质表明从一回路到设备冷却水系统热交换器的二次侧出现了泄露。 设备冷却水辐射监测器是一种离线监测仪表。若果放射性物质浓度超过预定值,设备冷却水系统辐射监测器启动主控室报警以警告运行人员。 3.1.1.1.3厂用水系统 厂用水排污辐射监测器APP-SWS-JS-08 (探测器 APP-SWS-JE-RE008)连续测量和记录来自厂用水系统的排污水中地放射性物质浓度。在该辐射监测仪表的上游,能够进行就地简单取样。若厂用水的排污水中出现有放射性物质,则表明从一回路到设备冷却水系统热交换器的二次侧出现了泄露。厂用水排污水辐射监测器是一种离线的监测仪表。如果放射性物质浓度超过预定值,厂用水排污水辐射监测器启动主控室报警以警告运行人员。该系统有数种运行模式:无流量、间歇排污和持续排污。流量不总是连续的。 3.1.1.1.4安全壳大气 安全壳空气辐射监测器APP-PSS-JS-26(惰性气体探测器APP-PSS-JE-RE026 and 13N/18F 探测器APP-PSS-JS-RE027)连续测量安全壳大气中惰性气体的浓度和13N/18F的浓度。安全壳大气取样通过单管嘴取样,管嘴所处的位置使得取自安全壳大气的样品具有代表性。管嘴和取样回路之间的样品传输管线的安装布置减少了管道上的弯头。在取样回路中,样品经过过滤器(去处可能影响测量效果的污染物)和样品室,之后又回到安全壳大气中,整个过程的驱动力来自取样泵。该仪表也可以测量温度和压力,这用来计算标准条件下的放射性浓度。若果放射性物质浓度超过预定值,安全壳空气辐射监测器启动主控室报警以警告运行人员。 安全壳空气辐射监测器是反应堆冷却剂压力边界泄露探测系统的一部分,分类为抗震I级。安全壳空气辐射监测器满足RG 1.45的要求从而能够承受安全停堆(这样的等级的)地震。在安全壳大气中存在放射性气体或13N表明反应堆冷却剂系统压力边界有泄漏。该仪表由非1E级直流电源和UPS系统(EDS)供电。从安全壳到辐射监测仪表的取样管道上布置有隔离阀以满足安全壳隔离的要求。由PLS启动对取样管线的隔离。 由于安全壳空气辐射监测器用于泄露监测(RG1.45),故该监测系统应能够易于去污。 3.1.1.1.5主蒸汽管线 主蒸汽管道辐射监测器APP-SGS-JS-26 (探测器APP-SGS-JE-RE026) 和APP-SGS-JS-27 (探测器APP-SGS-JE-RE027)连续测量两条主蒸汽管道中的放射性物质的浓度。主蒸汽管道中放射性物质的存在是蒸汽发生器一次侧向二次侧有泄漏的结果。 主蒸汽管道辐射监测器布置在靠近蒸汽管线的位置。辐射探测器按这样布置:探测器的敏感体积对安装处蒸汽管道内的放射源来说是暴露的,但对其它蒸汽管道内的辐射源却是屏蔽的。 主蒸汽管道辐射监测器满足RG1.97的要求,用于测量从蒸汽发生器的安全卸压阀或大气释放阀中所排放的蒸汽的
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