Радиометры-спектрометры для контроля объемной активности жидких сбросов МЖГ-080

Назначение

Радиометры-спектрометры для контроля объемной активности жидких сбросов МЖГ-080 (далее радиометры-спектрометры МЖГ-080) предназначены для автоматизированного непрерывного измерения объемной активности радионуклидов в низкоактивных жидких средах (как отдельных радионуклидов, так и их суммарной активности).

Описание

Принцип действия радиометра-спектрометра МЖГ-080 основан на регистрации спектра амплитудного распределения гамма-излучения, испускаемого радионуклидами присутствующими в контролируемой жидкой среде, определении скорости счета импульсов в пиках полного поглощения гамма-квантов с энергиями Ei и расчета объемной активности идентифицированных по Ei радионуклидов, с учетом эффективности регистрации гамма-квантов в пиках полного поглощения, которая устанавливается предварительно экспериментальным путем. Все операции производятся с использованием программного обеспечения ЛКВШ 10.359.0000.00 01.

Радиометр-спектрометр изготавливается в двух модификациях (исполнениях) МЖГ-080-01 (с фланцевым соединением) и МЖГ-080-02 (погружной).

В состав модификации МЖГ-080-01 входят следующие основные модули:

- Стальной цилиндрический защитный корпус, внутри которого размещено устройство детектирования и который выдерживает максимальное давление водной среды до 0.6 МПа, с крышкой в виде фланца (защитный корпус герметично крепится через фланец к технологической емкости).

- устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое УДС-ГЦ-63х63-485-АС,

- датчик для контроля протечки жидкости внутрь защитного кожуха;

- спектрометрический технологический многоканальный анализатор (СТМА) с встроенным технологическим контроллером.

В состав модификации МЖГ-080-02 входят следующие основные модули:

- Герметичный цилиндрический защитный корпус из стали, внутри которого размещено устройство детектирования и который рассчитан на длительное погружение в воду на глубину до 10м.

- устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое УДС-ГЦ-63х160-485-АС,

- кабель детектора, помещенный в герметичный рукав;

- стальной трос для подъема и спуска корпуса внутрь технологической емкости (бака);

- датчик для контроля протечки жидкости внутрь защитного корпуса (кожуха);

- спектрометрический технологический многоканальный анализатор (СТМА) с встроенным технологическим контроллером.

Радиометр-спектрометр относится к изделиям мелкосерийного производства, для которых операции по окончательной сборке, наладке и настройке могут быть проведены только на месте эксплуатации в составе конкретного производственного объекта.

Для каждого варианта исполнения радиометра-спектрометра предусмотрено специальное «посадочное место» для размещения источников гамма-излучения типа ОСГИ-Р (№ г/р 40714-09), предназначенных для выполнения процедур периодической поверки.

Работа радиометра-спектрометра осуществляется под управлением оператора с ЭВМ (или оператором АРМ, при использовании радиометра-спектрометра в составе системы радиационного контроля).

Все операции по обработке аппаратурных гамма-спектров (построение математической модели спектра, идентификация изотопного состава, расчет значений объемной активности отдельных радионуклидов и оценка погрешности определения этих значений при доверительной вероятности Р=0.95) полностью автоматизированы и проводятся в СТМА-01 с использованием специально разработанного программного обеспечения - СПО.

Общий вид двух исполнений радиометра-спектрометра представлен на рисунке 1.

Исполнение МЖГ-080-01              Исполнение МЖГ-080-02

Рис. 1. Общий вид двух исполнений радиометра-спектрометра МЖГ-080

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) радиометра-спектрометра включает встроенное ПО, установленное на контроллере технологического анализатора СТМА-01 и прикладные программы, входящие в состав комплекса ПО для технического обслуживания (ТО) и установленные на внешней (по отношению к изделию) ПЭВМ.

Встроенное программное обеспечение полностью закрыто и защищено от стороннего вмешательства. Оно обеспечивает собственный самоконтроль, а также самоконтроль аппаратных узлов, выход на рабочий режим, измерение энергетического распределения гамма-излучения и обработку гамма-спектров, передачу от подчиненного узла результатов обработки по технологической сети RS-485 с использованием протокола Modbus/RTU в ПК.

Прикладное ПО для технического обслуживания, функционирующее на ПЭВМ, обеспечивает:

- передачу данных и команд по технологической сети RS-485 с ПЭВМ на СТМА-01;

- контроль аппаратных средств (блоков) радиометра-спектрометра;

- управление режимами функционирования радиометра-спектрометра;

- отображение полученного (измеренного) энергетического распределения регистрируемого излучения;

- расчет и отображение на экране оператора значений объемной активности радионуклидов;

- предотвращение несанкционированного доступа к настроечным параметрам радиометра-спектрометра.

ПО радиометра-спектрометра с точки зрения влияния на его метрологические характеристики разделено на две части:

- метрологически значимые модули;

- метрологически не значимые модули.

Перечень метрологически значимых модулей ПО приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Метрологически значимые модули ПО радиометра-спектрометра

Перечень метрологически не значимых модулей ПО приведен в таблице 2. Таблица 2 - Метрологически не значимые модули ПО радиометра-спектрометра

Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПО радиометра-спектрометра представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПО радиометра-спектрометра

Продолжение таблицы 3

Примечание. Контрольные суммы файлов относятся к текущим версиям программного обеспе-

чения.

Уровень защиты программного обеспечения радиометра-спектрометра от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует классу C в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики радиометра-спектрометра

МЖГ-080 представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Основные характеристики радиометра-спектрометра

Продолжение таблицы 4

Радиометр-спектрометр имеет сейсмостойкое исполнение по категории по категории I согласно НП-031-01. По месту установки радиометр-спектрометр соответствует группе А, а по функциональному назначению исполнению 1 - по РД 25 818-87 (землетрясение 7 баллов по шкале MSK-64, высота размещения до +50 м от нулевой отметки).).

По устойчивости к воздействию атмосферного давления радиометр-спектрометр соответствует группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008 (давление от 84 до 106.7 кПа, размещение до 1000 м над уровнем моря).

По устойчивости к воздействиям температуры и влажности окружающего воздуха ТС радиометра-спектрометра соответствуют группе В4 по ГОСТ Р 52931-2008 (температурный диапазон от плюс 5 °С до плюс 50 °С; относительная влажность окружающего воздуха до 80 % при температуре плюс 35 °С).

По устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций радиометр-спектрометр относится к группе V4 по ГОСТ Р 52931-2008 (диапазон частот от 10 до 120 Гц, амплитуда смещения 0,15мм).

По устойчивости к электромагнитным воздействиям радиометр-спектрометр соответствует группе исполнения III и критерию качества функционирования А по ГОСТ Р 50746-2000 в условиях эксплуатации при электромагнитной обстановке средней жесткости.

По устойчивости к воздействию пыли и воды устройства детектирования радиометра-спектрометра соответствуют исполнению IP55, а СТМА-01 соответствует исполнению IP54 по ГОСТ 14254.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится:

- на маркировочную табличку (шильд), прикрепленную к корпусу радиометра-спектрометра;

- на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки радиометра-спектрометра МЖГ-080 входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 5.

Таблица 5 - Комплект поставки радиометра-спектрометра

Примечание - Технические средства радиометра-спектрометра поставляются в упаковке и таре предприятия-изготовителя с комплектом монтажных частей и комплектом ЗИП-О.

Поверка

осуществляется по документу ЛКВШ 07.374.0000.00 Д3 «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сбросов МЖГ-080. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в ноябре 2013 г.

При поверке применяются источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые типа ОСГИ-Р, № г/р 40714-09 с активностью от 104 до 105 Бк и погрешностью не более ±3 %.

Сведения о методах измерений

ЛКВШ 07.374.0000.00 РЭ «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сбросов МЖГ-080. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. ГОСТ 4.59-79 «Система показателей качества продукции. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей».

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

3. ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров».

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

5. ЛКВШ 07.374.0000.00 ТУ «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сбросов МЖГ-080. Технические условия».

Рекомендации к применению

- при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии;

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