Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold

Назначение

Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold предназначена для контроля объемной активности радионуклидов в дымовых газах установки сжигания горючих отходов на Ленинградской атомной станции (зд. 672Р).

Описание

Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold № 1-ОРБ-672Р (далее установка Berthold) состоит из монитора трития LB110 W-GS 9210, монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210 и монитора альфа/бета- активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200.

Монитор трития LB110 W-GS 9210 предназначен для контроля объемной активности трития в исследуемом воздухе и состоит из двух отдельных блоков: блока прокачки и детектирования и электронного блока для обработки и отображения информации . В качестве детектора используется пропорциональный проточный счетчик с активным объемом 1,3 л, в качестве рабочего газа используется смесь Ar (90%)+CH4 (10%). Измеряемый воздух смешивается с рабочим газом в устройстве управления, встроенном в монитор, в соотношении 1:4. Скорость прокачки измеряемого воздуха и рабочего газа измеряются отдельно и поддерживаются на постоянном уровне схемой управления и контроля.

Принцип действия монитора трития LB110 W-GS 9210 основан на регистрации импульсов, создаваемых электронами, возникающими при бета-распаде трития в пропорциональном счетчике. В пропорциональном счетчике происходит преобразование энергии заряженной частицы, взаимодействующей с рабочим газом счетчика, в токовый импульс, регистрируемый последующими электронными устройствами. Разделение импульсов, создаваемых электронами трития, и импульсов, вызываемых другими бета-излучающими радионуклидами, а также гамма-излучением, осуществляется методом дискриминации по времени нарастания импульсов. В качестве блока для обработки, отображения и хранения информации служит десятиканальное электронное устройство GRACON LB 3404-S в расширенной версии с дополнительным блоком LB3405. На встроенном мониторе устройства GRACON LB 3404-S отображаются все результаты измерений, с помощью управляющих функций существует возможность просмотра выполненных калибровок, установки пороговых значений объемной активности трития, при превышении которых происходит срабатывании звуковой и световой сигнализации.

Все блоки монитора трития LB110 W-GS 9210 размещены на выдвижном шасси в единой стойке вместе с блоками монитора йода.

Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210 применяется для контроля объемной активности йода-131 в контролируемом воздухе. Монитор включает в себя следующие узлы:

- измерительная камера из нержавеющей стали, в которой установлен сменный патрон с активированным углем. Патрон служит для осаждения на нем газообразного йода при прохождении исследуемого воздуха через измерительную камеру;

- нагревательный элемент для стабилизации температуры в воздуховоде на уровне 38°С для предотвращения конденсации пара в измеряемом воздухе на патроне с активированном углем;

- устройство прокачки с вакуумным насосом, обеспечивающим скорость прокачки до 5 м3/ч. Устройство снабжено системой контроля расхода воздуха;

- предварительный аэрозольный фильтр для осаждения на нем радиоактивных аэрозолей и удаления их из исследуемого воздуха;

- детектирующее устройство BAI 9317 со сцинтилляционным детектором NaI(Tl), размер кристалла: диаметр - 50,8 мм высота - 50,8 мм;

- электронный блок.

Принцип действия монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210 основан на регистрации импульсов, создаваемых гамма-квантами I-131 с энергией 364 кэВ в детекторе. В сцинтилляционном детекторе происходит полное поглощение энергии гамма - кванта и преобразование поглощенной энергии в электрический импульс с пропорциональной амплитудой. Обработка импульса выполняется последующими регистрирующими и анализирующими устройствами с представлением результата в виде энергетического спектра, то есть зависимости числа зарегистрированных импульсов от энергии вызвавшей их частицы.

Для обработки и хранения информации используется то же десятиканальное электронное устройство GRACON LB 3404-S, что и для монитора трития.

Монитор альфа/бета- активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 применяется для контроля объемной активности радиоактивных аэрозолей в исследуемом воздухе. Монитор LB 150 D-R W-GS 9200 состоит из следующих узлов:

- устройства подачи контролируемого воздуха к аэрозольному фильтру, обеспечивающего изокинетический метод отбора аэрозолей на сменные стекловолоконные фильтры диаметром 200 мм;

- насосного устройства с регулируемым расходом воздуха, обеспечивающим скорость прокачки до 40 м3/ч;

- детектирующего устройства со строенным пропорциональным счетчиком большой площади «GFDZ 200», конструктивно выполненным в виде сэндвича, с тонким входным окном. В качестве рабочего газа используется газовая смесь Ar (90%)+CH4 (10%), максимальная скорость прокачки составляет 40 м3/ч. Для смены фильтра в детекторном блоке предусмотрена выдвижная подставка, расстояние между детектором и фильтром составляет 7 мм;

- электронный модуль.

Принцип действия монитора LB 150 D-R W-GS 9200 основан на регистрации импульсов пропорциональным счетчиком заряженных частиц с предварительным разделением импульсов от альфа- и бета-частиц на основе амплитудной дискриминации. Компенсация объемной активности от естественных радионуклидов осуществляется с помощью ABPD метода (метод вычитания альфа-бета-псевдосовпадений), для реализации которого в конструктиве счетчика предусмотрена разделительная пленка между счетчиками.

Сервисные функции, сбор и анализ данных обеспечиваются с помощью электронных блоков LB5310 и LB3404-S.

Все блоки монитора размещены в единой стойке и установлены на выдвижных рельсах.

Программное обеспечение

В установке Berthold для регистрации, обработки и хранения данных используется система данных по защите от радиации GRACON LB3404-S (LB 3405) c программным обеспечением LB 1002. ПО имеет две модификации:

- ADC-E для монитора трития LB110 W-GS 9210 и монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210;

- D10-E для монитора аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 ПО является встроенным и его разделение с выделением метрологически значимой части не предусмотрено, все ПО считается метрологически значимым. В системе GRACON LB3404-S отсутствует возможность изменений значений параметров ПО, влияющих на результат измерений, с помощью команд, вводимых через интерфейс пользователя во время проведения измерений. ПО и измеренные данные защищены от изменений или удалений в случае возникновения непредсказуемых физических воздействий, проверка целостности ПО осуществляется при запуске установки Berthold .

Идентификация ПО осуществляется проверкой его идентификационных данных. Идентификационные данные определяются при просмотре экранной страницы 1 в системе данных по защите от радиации GRACON LB 3404-S. Идентификационные данные (признаки) достаточны для однозначной идентификации ПО.

Сервисные параметры и параметры калибровки, которые могут влиять на измерения, защищены паролем и доступны только в сервисном режиме, который может быть активирован после введения пароля.

Идентификационные данные ПО установки Berthold в соответствии с таблицей 1

Таблица 1

* - программное обеспечение зашивается на этапе изготовления установки, доступ к

определению контрольных сумм отсутствует

В соответствии с разделом 2.6.МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО установки радиометрического контроля объемной активности радиоак-

тивных газов, аэрозолей от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует

уровню «С».

Внешний вид установки Berthold представлен на рис. 1

Рис. 1

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики установки Berthold приведены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на наружной поверхности мониторов в виде наклейки и на титульном листе Руководства по эксплуатации установки методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки установки Berthold № 1-ОРБ-672Р входят составные части и

эксплуатационная документация, указанная в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу МП 2101-001-2012 «Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в августе 2012 г.

При поверке установки радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold № 1-ОРБ-672Р применяются рабочие эталоны 1-го и 2-го разрядов по ГОСТ 8.033-96:

- эталонный источник бета-излучения большой площади на основе радионуклида 90Sr, № MS 792, расширенная неопределенность активности (k=2) - 3 %. Сертификат калибровки 013972 DKD-K-06501 04-08, выданный PTB, Германия;

- эталонный источник альфа-излучения большой площади на основе радионуклида 241Am, № MS 791, расширенная неопределенность активности (k=2) - 5 %. Сертификат калибровки 014070 DKD-K-06501 04-09, выданный PTB, Германия;

- эталонный источник гамма-излучения на основе радионуклида 133Ba, № MU 556, расширенная неопределенность активности (k=2) - 3 %. Сертификат калибровки 014123 DKD-K-06501 04-09, выданный PTB, Германия

- эталонный источник гамма-излучения на основе радионуклида 137Cs, № KD 341, расширенная неопределенность активности (k=2) - 5 %. Сертификат калибровки № 836/12 ФГУП ВНИИМ им.Д.И.Менделеева.

Сведения о методах измерений

«Монитор трития LB110 W-GS 9210. Руководство по эксплуатации»;

«Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210. Руководство по эксплуатации»;

«Монитор альфа/бета активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200. Руководство по эксплуатации»

«Система защиты данных от радиации GRACON LB 3404-S. Руководство по

эксплуатации»

Нормативные документы

ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»;

ГОСТ 22251-89 «Средства измерений объемной активности искусственного аэрозоля»;

ГОСТ 8.039-79 «Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений активности нуклидов в бета-активных газах»;

ГОСТ 21496-89 «Средства измерений объемной активности радионуклидов в газах.

Общие технические требования и методы испытаний»;

ГОСТ 8.033-96 «Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета- частиц и фотонов радионуклидных источников».

Рекомендации к применению

- при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.