美国“第二道防线”项目手持式辐射探测设备维修保养方案及启示

2016-11-30侯永明

中国设备工程 2016年6期

关键词：手持式防线维修保养

侯永明战俭殷枫刘洪赵斌

（中国海关管理干部学院，河北秦皇岛 066000）

美国“第二道防线”项目手持式辐射探测设备维修保养方案及启示

侯永明战俭殷枫刘洪赵斌

（中国海关管理干部学院，河北秦皇岛 066000）

介绍了美国“第二道防线”项目最新开发的手持式辐射探测设备维修保养方案，讨论了其对提高我国辐射探测设备维修保养工作的启示。

手持式辐射探测设备；维修保养；第二道防线

一、引言

美国为了防范核材料及其他放射性物质非法贩运到本土而提出了“第二道防线项目”，通过与世界上其他国家或地区在边境开展辐射探测合作，加强伙伴国对核材料及其他放射性物质的探测、威慑和阻截能力，从而在美国本土之外建立防范核恐怖主义的第二道屏障。

我国也积极致力于防核扩散工作，与包括美国在内的世界各国开展了广泛的辐射探测合作。我国海关等进出境监督管理部门在全国港口、机场和边境口岸配备了大量的手持式辐射探测设备，严防核材料及其它放射性物质非法跨境贩运。

同其他工业设备相同，需要对手持式辐射探测设备定期进行维修和保养，然而目前各部门在设备的维修保养上面临许多问题，还没有有效地解决方法。近期，美国能源部“第二道防线”项目开发出一套手持式设备维修保养方案，可以方便快速地实现对手持式设备的维修保养及常见故障排除。本文将分析目前手持式辐射探测设备维修保养面临的关键问题，介绍美国第二道防线项目设备维修保养方案，探讨其中值得得出值得借鉴和参考的内容。

二、设备维修保养面临的问题

目前我国各部门配备的手持式辐射探测设备大部分由国外厂商生产按照辐射探测设备使用要求，无论是否出现使用故障，每隔一段时间（一般为1年或半年）都需要对设备进行维修和保养，包括设备校准、性能检测、配件更换等。而现实情况是由于不具备维修保养条件，大部分设备自配发之日起就未进行过维修和保养，设备探测结果的准确性和可靠性得不到保证。

如果全部交由设备生产厂商进行维修和保养，会面临两方面问题：一是随着手持式设备配发数量的进一步增加，交由厂商进行维修和保养势必会产生巨大的维修保养费用；二是送交国外设备厂商进行维修保养，不仅需要较长时间（往往超过半年），还有可能造成使用数据泄露。

实际上，并非所有的故障都需返厂维修，据“第二道防线”项目各参与国反馈的信息，手持式辐射探测设备大部分常见故障，操作员都可以自己动手维修解决，例行维修保养也都可以自己进行，前提是有一套完整的维修保养方案，供操作人员参考。

三、“第二道防线”项目手持设备维修保养方案

1.设备概况

第二道防线项目全球统配（包括我国）的手持式辐射探测设备主要有四种，如图1所示。

（1）个人辐射探测器（PR D），由法国MGP公司生产。

（2）用于定位放射源位置的巡检仪（PR M-470CGN），由美国T SA公司制造。

（3）用于识别同位素的核素识别仪（identiFINDER NGH），由德国赛默公司制造。

（4）更为精密的用于识别同位素的OR T EC DetectiveEX型高纯锗同位素识别设备。

美国能源部“第二道防线”项目针对这4种手持式设备制定了相应的故障排除和维修保养方案（图1）。

图1 手持式辐射探测设备

2.维修保养方案的构成

针对每种手持式设备，维修保养方案都由四部分组成：故障排除表、故障排除流程图、维修保养规程和故障分析检测软件。下面分别介绍。

（1）故障排除表。

第二道防线项目技术工程师在全球范围内收集设备常见故障，制作出故障排除表，以表格的形式列出了每种设备常见故障，分析造成这些故障的可能原因，最后在表格中给出故障排除措施。

每种设备因为精密程度、模块功能的不同，常见故障数量和种类也有所不同。例如，个人辐射探测器（PR D）功能单一、结构简单，故障排除表中只列出了两个常见故障：无法启动仪器和仪器运行失常，表中分析了可能造成该故障的5个原因，并且针对这两种故障给出了故障排除措施。巡检仪故障排除表中列出了8个常见故障，并分析了8种可能原因，见表1。而高纯锗辐射探测器设备构造复杂，零部件精密，对应的故障排除表列出了12个常见故障，分析了24种可能原因。

所有4种手持式辐射探测设备，共列举了30个常见故障，分析了55种可能造成故障的原因，并都给出了详细地故障排除措施。故障排除表基本上涵盖了操作人员日常工作中可能遇到的所有故障类型，再结合故障排除措施，操作人员完全可以自己动手解决手持式设备故障。

（2）故障排除流程图。除了故障排除表外，二道防线项目还制作了故障排除流程图，以流程图的形式逐步引导操作人员完成故障排除。

每种设备的故障排除流程图数量同样因设备差异而不同。对于功能简单的个人辐射探测器和巡检仪，分别只给出两幅故障排除流程图，用于解决设备在开机和操作中遇到的问题，图2为巡检仪操作故障排除流程图。而对于结构复杂、功能强大的核素识别仪和高纯锗识别仪，分别给出了5幅和9幅故障排除流程图，除去之前提到的开机和操作故障外，还给出了稳定增益、探测器校准等更高层级的故障排除流程图。

表1 巡检仪故障排除表

图2 巡检仪操作故障排除流程图

（3）维修保养规程。针对4种设备，制定了不同的维修保养规程，内容涵盖了设备例行评估、功能测试、电池更换、电脑连接、数据上载、设备校准等，共40项维修保养规程。其中，为个人辐射探测器提供了3项维修保养规程，巡检仪7项，核素识别仪8项，而高纯锗核素识别仪的维修保养规程最多，达到了22项。

每种设备的每一项维修保养规程都有特定的编号，编号以“R AD-HHD-设备名称英文缩写-规程编号”构成，例如RAD-HHD-IDF-RM01就代表了核素识别仪（IDF）例行评估（R M01）规程。为了体现出“例行评估”这个维修保养规程的重要性，方案设计人员将四种设备的“例行评估”规程都编号为R M01，表明这是每种设备最基本的维修保养工作，无论在使用中是否出现故障都要定期执行R M01保养规程，在设备未出现故障时，对于四种手持式设备都要求每年进行一次“例行评估”保养规程，确保设备处于正常工作状态。

每项维修保养规程内都详细地列明了操作执行时所需的工具、对人员的要求、预计所需时间、所需材料、频次、安全须知等具体细节，并且每一个操作步骤都配有图示。以个人辐射探测器（PR D）的“功能测试”规程（R AD-HDD-PR D-R M02）为例。要完成该项保养操作规程，所需材料为已知放射源，频次为每天或者操作员轮班上岗前，大约需要2min完成该操作，共需进行九步操作，每步操作都有完整的操作说明。

（4）故障分析检测软件。

为了进一步简化辐射探测设备维修保养工作，第二道防线项目技术工程师开发了一套简单、实用的软件系统。可以方便、快捷地设置设备参数、评估设备性能，进行例行设置检查，并可实现一键参数优化，快速地完成前文中提到的维修保养规程，极大地提高维修保养效率。

例如，在设备实际使用中发现，许多故障都与设备参数设置不正确有关，如果要按前文提到的维修保养规程人工检查各种参数设置，须执行“R M02确认设置”操作规程，以核素识别仪R AD-HDD-IDF-R M02为例，执行整个操作规程需要10min时间，而通过软件只需点击一个按钮就可在几秒钟内完成所有参数设置。

再比如所有设备都需定期进行的“R M01例行评估”规程，还以核素识别仪的R AD-HDD-IDF-R M01为例，如人工完成，需执行11步操作，在这11步操作中嵌套着10项其他规程。完成整个操作时间大约需要1h，而通过软件只需要2min左右就可完成所有例行评估工作。

以上四部分结合在一起，共同组成了“第二道防线”项目手持式辐射探测设备维修保养方案。使用人员可以按照个人喜好，选择使用故障排除表也可以选择故障排除流程图，完成故障的分析和排除工作。无论是前者还是后者，在其具体内容中都融合进了相关的维修保养规程。故障分析检测软件可以方便快速地完成部分故障的检查和排除工作，但并不能涵盖所有维修保养操作。这四部分内容，既相互独立，又有机地结合在一起。

四、对我国手持式辐射探测设备维修保养工作的启示

美国能源部“第二道防线”项目开发的手持式设备维修保养方案有许多值得借鉴的地方，对我国辐射探测设备维修保养工作有以下几方面启示。

1.开发国产手持式辐射探测设备维修保养方案

近年来，随着国内辐射探测设备生产厂商技术的不断完善和升级，国产手持式辐射探测设备各方面的性能指标已经达到了国际领先水平。国产手持辐射探测设备配备的比重逐年增加。随之而来的是设备故障维修和维修保养问题，设备使用方和设备生产厂商需共同协作，开发专门针对国产辐射探测设备的维修保养方案，保障设备高效率、低成本的运行。

2.建立辐射探测设备使用情况信息采集机制

美国“第二道防线”项目维修保养方案之所以取得巨大成功，离不开其强大的全球使用信息反馈和采集能力，才使得其维修保养方案基本上涵盖了使用中的所有常见故障。

在我国，辐射探测设备配发到部门后，由于各地自然条件不同，比如温度、湿度、自然本底情况等，设备运行情况及主要故障类型也有差异。开发国产设备维修保养方案需广泛收集设备在全国各地的使用情况，尤其是故障信息。要做到这一点，需建立长期的辐射探测设备使用情况信息采集机制，同时各部门应建立设备管理考核指标体系，定期整理设备使用情况，集中分析整理，才有可能制定覆盖面广、针对性强的维修保养方案。

3.开展设备维修保养培训体系。

针对操作人员解决设备故障能力相对不足的问题，可由设备使用部门建立完整的培训体系，包括定期开展辐射探测设备维修保养培训班，通过培训有效地提升操作人员故障排除能力。