阿尔及利亚B1B2项目放射性气体辐射监测系统调试与问题浅析

戴龙文　徐鹏程　周一东　李华　丁丽

摘要：放射性气体辐射监测系统是B1B2项目的重要改造系统之一，该系统主要用于连续监测反应堆在正常运行期间35个取样点区域内气体的放射性活度。本次升级改造，实现了设备的升级换代和全面的数字化，通过冷态和带核热态调试，验证了设计的可行性和设备的可靠性，并解决了一些调试过程中发现的问题。

关键词：放射性气体 辐射 监测 调试 分析

Debugging and Problem Analysis of Radioactive Gases Radiation Monitoring System in Algeria B1B2 Project

DAI Longwen XU Pengcheng ZHOU Yidong LI Hua DING Li

（China Institute of Atomic Energy， Beijing， 102413 China）

Abstract： Radioactive gas radiation monitoring system is one of the important transformation systems of b1b2 project. The system is mainly used to continuously monitor the radioactivity of gas in 35 sampling points during normal operation of the reactor. Through the cold state and nuclear hot state debugging， the feasibility of the design and the reliability of the equipment are verified， and some problems found in the debugging process are solved.

Key Words： Radioactive gases; Radiation; Monitoring; Debugging; Analysis

1 序言

阿尔及利亚比林堆一座多功能重水反应堆，由我国在八十年代援建。经过多年的运行已经无法适应新的运行与应用的要求，为此中阿两国政府签订了相关协议对比林堆进行全面升级改造（简称B1B2项目）。

放射性气体辐射监测系统是B1B2项目的重要改造系统之一，该系统主要用于连续监测反应堆在正常运行期间35个取样点区域内气溶胶的放射性活度，当被测量值超过预定值时，监测仪输出报警信号至辐射专用计算机进行声、光报警，提示值班人员该房间气体放射性活度过高，以便运行人员进行检查^【1】。

2系统改造

系统改造不同于全新的新建系统，需要兼顾使用需要以及现场现有实际情况合理设计并改造。

2.1 改造后系统构成

该系统主要由取样回路、探测装置、控制测量装置组成^【2】。取样回路包括电磁阀、过滤盒、抽气泵等设备。探测装置包括探测器及屏蔽室，控制测量装置包括信号处理箱。探测器输出信号至就地处理箱，经处理后输出数字信号送辐射防护专用计算机，辐射防护专用计算机也可以向就地处理箱发送指令（调整报警值、源检等），同时向反应堆监控系统发送该监测点的测量值。

2.2改造后系统测量原理

改造后新系统采用取样管路通过抽气泵抽取各个取样点的气溶胶空气送入带屏蔽的探测装置，探测器测量总β放射性活度，探测器为差分电离室，其有效测量范围：3.7×10³～ 3.7×10⁹Bq/m³，测量后的空气进入排风系统后经烟囱排入环境大气^【3】。

由于旧的取样系统采取的是8台监测仪，分别监测8条取样总管的放射性气溶胶的放射性水平。每条总管又分别由1-5个房间的气体支路汇合而来，每条支路均有一个电磁阀控制，8条总管上也有电磁阀控制，从而实现对35个房间的放射性气体水平监测，测量流程图如图1所示。

改造后的放射性气体监测系统分为自动巡检和手动选择测量两种工作方式。通过计算机可对每个取样扣的电磁阀进行自动和手动选择，自动状态下对每个取样口进行轮巡监测;切换到手动状态，可手动点击选择需要监测的取样口，打开其电磁阀并关闭通道其它通道电磁阀，以针对某一区域空气进行监测。

3系统调试及问题解决

3.1 改造后系统调试

系统调试分为冷态调试和带核熱态（反应堆功率运行期间）调试。

冷态调试主要是验证系统仪表探头的探测效率是否有效、报警、通讯、显示等功能是否正常，验证电磁阀控制是否正常，冷态测试结果如表1所示。冷态测试使用的放射源为γ放射性源Cs-137，放射源活度为3.7MBq及37.4MBq，通过放射源对探头进行校准^【4】，探头的合格探测效率在（3.5～5.3）×10^-19A/Bq之间的说明探头效率和测量功能正常^【5】。

探测效率Eff由以下公式计算得出：

其中： Press是探头压力值，mbar; Act是当前测试源活度值，Bq

Temp是探头温度值

反應堆功率运行期间调试就是在真实开堆的环境中进一步检验监测系统各项功能的稳定性和可靠性。

放射性气体辐射监测系统满功率72小时放射性水平实时测量趋势图如图2所示，系统设备能较好的监测各房间中的放射性气体水平，与反应堆运行情况。

3.2调试问题的解决

在放射性气体辐射监测系统调试过程中也发现了一些问题，通过分析查找原因，顺利的解决了相关问题。

在调试时发现R-003c监测仪对放射源无响应，后经检查为主板接线端焊锡脱落导致，处理后该监测仪功能恢复正常。

放射性气体监测系统有自动巡检和手动测量两种工作方式，在手动测量模式下8个主取样管路的主电磁阀容易在人工操作工作中容易误触鼠标而导致主电磁阀关闭，而影响设备的使用及寿命。未解决该问题，在电磁阀开关设置中将主管路8个主电磁阀设置为通电自动常开模式;在支路取样过程中设置了联锁功能，每个支路同时只能有一个房间的电磁阀工作，在各支路其它电磁阀工作的同时，系统自动关闭上一个电磁阀。

4结论

放射性气体辐射监测系统连续监测反应堆在正常运行期间35个取样点区域内气体的放射性活度，通过对系统的改造升级实现了该系统全部监测仪表的更新升级和智能化、数字化改造。

通过冷态调试数据和反应堆功率运行期间实验数据可以看出，改造后系统各项功能正常，在反应堆功率运行期间，放射性气体辐射监测系统设备剂量水平与实际运行情况相一致，所有数据均能真实反映反应堆运行期间各测点的剂量率水平，达到了设计的要求，实现了该系统升级改造的目标。

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