标准辐射监测——EPD 连续监测操作方法

牛朝辉，侯明军

（三门核电有限公司，浙江台州 317112）

0 引言

标准辐射监测（Standard Radiation Monitoring Program，SRMP）作为美国电力科学研究院（Electric Power Research Institute，EPRI）赞助的一项致力于提高核电厂可靠性和可用性项目的一部分，于1978 年首次实施，其目的在于提供一个有意义的、一致且系统的剂量率测量方法，以便与其他电厂进行比较，并确定有助于控制辐射场的工厂设计特征、材料选择和运行技术。

SRMP 使用3 种不同的方法监测电厂的辐射水平，包括接触剂量率、电子剂量和Gamma 谱分析。电子剂量的常用方法是在监测点位布置固定屏蔽的在线辐射剂量率监测仪表，接入电站辐射防护管理软件，实时地观测个各监测点位的剂量率变化。受限于成本、现场条件和实施周期等因素限制，部分电厂无法在短时间内使用此方法进行标准辐射监测。

电子式个人剂量计（Electronic Personal Dosimeters，EPD）是核电厂或其他核设施及核技术利用单位，用来监测工作人员所接受辐射剂量的电子仪表，具有体积小、功耗低、待机时间长等优点。标准辐射监测通常在核电厂大修停堆时实施，在预设的点位进行辐射测量并收集数据，电厂的大修通常持续20～50 d（根据检修项目差异），因此使用EPD 在监测点位进行连续监测作为电子剂量监测手段成为现实且简便易行的选择。

1 确定监测位置

美国电力科学研究院针对通用压水堆核电站的标准辐射监测程序设置了如表1 所示的电子剂量监测点位，并对监测点位的监测要求进行了说明。

说明主要有以下4 个部分：

（1）对于使用电子剂量计进行接触剂量率测量，理想的情况是在屏蔽下安装电子剂量计。需要标注电子剂量计的安装位置是在屏蔽之下或之上。

（2）电子剂量计应该尽可能早的安装，并监测尽可能长的时间。在适用的情况下，应在氧化运行（例如，在冷却剂中添加过氧化氢或其他氧化措施）前安装。安全壳外安装的电子剂量计应该至少保留到反应堆启动两周后，如果可能，推荐在整个运行周期保留以进行持续监测。收集此数据的目的是监测剂量率随时间和电厂运行进程的变化。

（3）涉及到余热排出系统（如系统冲洗或将系统投运）的电子剂量计应该在反应堆停堆前安装，并至少保留到反应堆启动两周后。推荐在整个运行周期保留以进行持续监测。收集此数据的目的是监测剂量率随时间的变化。

（4）数据收集类型说明。

要求：必须进行此监测。

高度推荐：强烈建议进行此监测，此监测被认为是“最佳实践”，但在人员安全、低可达性或对ALARA（As Low As Reasonably Achievable，尽可能的低剂量原则）造成重大影响的情况下，可以跳过。

推荐：建议进行此监测，但在人员安全、低可达性或对ALARA造成重大影响的情况下，可以跳过。

可选：可能需要此监测。该监测数据对于有特定剂量问题的电站特别有用。

2 现场监测点位的选择和标记

现场点位的选择需遵循一个原则，确保选取点位其辐射水平是由于计划监测系统的管道或部件造成的，而不是被同区域相邻管道运行或腐蚀产物沉积富集（如阀门）造成的。可以通过对待监测区域实施精细的辐射调查，确定辐射源和本底辐射水平，使这种外部源项的影响最小化。

标准辐射监测点位的选择基于以下标准：①这个位置应代表堆外腐蚀产物层源项并反映这些表面源项的特征；②不同电站和不同回路点位选择应一致，以便于进行不同电站间辐射水平的比对和积累；③监测点位对于电站人员应具有良好的可达性；④应限制调查点位总量来确保执行标准辐射监测人员接受的辐射照射相对较低。

推荐的现场监测点位选择流程如下：

（1）根据表1 描述选择大致的位置。

（2）测量潜在位置附近的管道和阀门，以识别哪些存在放射性液体和（或）潜在腐蚀产物沉积。潜在的辐射产物沉积位置总结如下：①排水管；②稳压器波动管；③稳压器喷淋管；④取样管；⑤回路截止阀；⑥止回阀；⑦回路排水阀；⑧下泄管线；⑨任何管道的低点。

（3）通过对潜在位置不同距离和方向的本底源辐射调查，估计附近有影响管道/阀门造成的总剂量率贡献。

（4）将现场监测点位选择在此种本底源影响最小的位置并布置识别牌。

图1 是一个标准辐射监测点位标识牌的示意图。建议使用钢制标识牌，使用铆钉将标识牌固定在管道保温层外面。可能存在部分点位非常可取但却不便到达安装标识牌，这种情况下需要对监测点位进行调整。如果出现了这种情况，应该在调查表中进行备注。

3 EPD 的配置和标记

布置EPD 的目的是用来在整个大修周期（对于余热排出系统，时间还包括大修前一周和后两周）内监测设定点位的剂量率水平。

表1 标准辐射监测——电子剂量测量点描述

有3 个关键点需要特别注意：

（1）设定的EPD 获取并存储数据的频率可以记录现场工况变化时的剂量率变化。例如在整个大修阶段，建议的EPD 数据记录频率最低为每1 h 一次，建议为每10 min一次（在氧化运行阶段剂量率会快速变化）。

（2）确保EPD 电量充足。通常情况下机组大修持续20～50 d，建议在监测前更换EPD 电池。

（3）EPD 标记和记录。规划好的点位，预分配对应点位监测用的EPD，并进行记录和标记，方便现场快速部署。

图1 标准辐射监测点位标牌

4 EPD 的现场布置

可选的方法通常有两种：

（1）推荐对各个点位定制屏蔽支架，将EPD 放置在屏蔽内，这可以有效的屏蔽临近辐射场对监测的干扰。受限于现场的空间和环境，部分点位可能无法使用此方法。

（2）使用胶带或绑扎带固定。部分管道温度相对较高，建议使用耐高温胶带和金属绑扎带。

对于安全壳外布置的EPD，建议在停堆前一周布置到位，并持续到启堆后两周再拆除。安全壳内建议机组热停堆后布置，在安全壳关闭前拆除。这样做的目的是使获取的数据覆盖尽可能多的电厂运行工况。

5 数据统计及处理

拆除EPD 后，需要对数据进行汇集统计。针对不同的系统，建议同电厂运行人员及化学人员确认对应时间段的工况和参数变化，制作时间—剂量率曲线图，并在图上标注出重要的工况和参数变化节点，从而直观地发现系统工况和参数对辐射水平的影响。

6 总结

使用电子剂量计连续监测作为标准辐射监测中电子剂量的手段，具有低成本、环境适应性广、可快速部署等优点，可以在电厂部署在线电子剂量监测手段前提供相似的效果。通过标准辐射监测，可以对影响电厂辐射水平的工况和参数有更清晰的理解和认识，进而识别出那些有助于改进电厂辐射场控制的因素，如电站设计、材料选择和运行技术手段，从而达到更高ALARA 的目标。