AP1000辐射监测系统

1 0 系统功能系统功能 该 RMS 系统说明书适用于标准化设计的 AP1000 电站 对于位于中国境内 的三门和海阳核电站来说 该文件未涉及任何可能存在其中的对于标准设计的 差别或偏离 截止到该文件发表 以下是已知的差别 标准化设计的 AP 1000 电站对于中国境内厂址的具体情况来说 这些差别可能会影响到 RMS 的设计 标准电站中国 电网60Hz50 Hz 主蒸汽管道材料碳钢铬 钼合金 厂用水系统冷却塔海水冷却 控制支持区域 附属厂房 有无 电厂烟囱在线氚探测器不要求可以有也可以没有 汽机厂房没有经调节温湿度的空气 在中国 汽机厂房设备的设计必须考 虑高含盐量的海洋空气对其的影响 1 1 安全相关功能安全相关功能 辐射监测系统 RMS 监测主控室通风管道中的放射性 为电站保护和安全监 测系统 PMS 提供信号触发主控室隔离 启动主控室应急可居留系统 RMS 监测安全壳高量程放射性 为安全系统提供触发信号 1 2 其它许可相关功能 其它许可相关功能 Other Licensing Related Functions RMS 为电站运行人员提供的信号有自动触发功能 控制能力和信息等 以 便采取措施保护公众和电站人员的健康和安全 RMS 连续监测电站的工艺过程 液态排出流和场所以满足 10CFR20 10CFR50 附录 A 和 I 10CFR100 的要求 RMS 提供当前的和历史的测量结果 这些测量结果有 电站液态排出流的放射 性释放 特定场所的辐射状况 在正常运行和设计基准事故 DBA 期间特定 系统的放射性材料 的辐射状况 为准备 RG1 21 所要求的报告 RMS 被设计 用来提供足够的放射性释放数据 RMS 遵照 RG1 97 和 NUREG 0654 的要求 通常 RMS 执行以下主要功能 选定的电站工艺流体 气体和液体 的放射性监测 电站液态和气态排出流的放射性监测 气载放射性监测 为电站控制系统 PLS 提供控制信号 场所辐射监测 提供辐射信息 实时的和历史的 过程控制功能 提供报警 警告电站人员有异常的辐射状况 给出报警 提示有 RMS 设备故障 为流出物测量和报表程序提供放射性 释放 数据 1 3 非安全相关纵深防御功能非安全相关纵深防御功能 RMS 监测主控室通风管道的放射性 为主控室补充过滤系统 主控室隔离 和应急空气系统提供触发信号 1 4 其它非安全相关功能其它非安全相关功能 无 2 0 系统设计标准和目标系统设计标准和目标 RMS 的设计满足 AP1000 电站设计标准 该标准适用于安全相关和非安全 相关系统 RMS 与 AP1000 设计控制文件相一致 RMS 被设计成能以一种可靠的方式执行其功能 可靠性是通过使用被验证 了的系统设计和有冗余组件的设备来实现的 RMS 被设计成能在正常运行期间 包括预期的运行事件 和设计基准事故 期间连续地执行其功能 RMS 包括下列主要组件 单独的工艺 排出流 气载放射性和场所辐射监测仪表 主要包括辐射探测 器和专用就地辐射处理器 LRPs 中央辐射处理器 CRP 软件 在这里所表述的 RMS 的要求是针对永久安装的设备来说的 不包括以下 RG1 97 用于现场和环境监测的便携式事故后监测仪表 在换料操作期间保证换料桥架安全的便携式场所辐射监测仪表 由人工取样如反应堆冷却剂取样和多道分析器监测来完成的辐射监测功能 辐射监测仪表执行安全相关和非安全相关功能 辐射监测仪表执行以下功 能中的一个或几个 触发自动控制功能 该功能是用来减轻可能导致潜在的场外照射的事故后果 的 触发自动控制功能 该功能是用来保护公众和运行人员的健康和安全的 指示裂变产物屏障的破损或潜在的破损 在事故工况或事故后 具备监测工艺过程 排出流途径以及场所辐射状况的 能力 以确定是否有计划的或非计划的放射性物质的大量释放 并连续监测放 射性释放 监测场所辐射的增长情况 为控制室的显示和报警提供放射性数据 参与应急操作程序的执行 对放射 性释放进行评估以及执行在事故工况下的保护动作导则 为电站人员提供有关在工艺过程或排出流中的放射性物质浓度的信息 使电站相关控制系统动作 终止放射性物质向环境的释放 为电站人员提供区域总辐射信息和不同房间 厂房的气载放射性浓度 信息 以满足 ALARA 准则 中央辐射处理器 CRP 冗余的 CRPs 由冗余的通信网路连接到 LRPs 和数据库服务器 图 2 1 给出 了整个系统的结构 冗余的通信网路是高度可靠的辐射监测系统的保障 CRPs 是基于 PC 机的系统 用于整合所有辐射测量结果 提供远程控制 数据分析 工具以及数据显示 CRP 是非安全相关的软件系统 它收集并处理来自辐射传感器的数据 具 有诊断并维护 RMS 的能力 CRP 提供 1E 级辐射监测信息的只读通道 途径 CRP 通过 Ovation 应用服务器与电站计算机网络通信 更多细节见 3 1 3 节 剂量评估和报表处理器软件 剂量评估和报表处理器 DARP 软件是非安全相关的 用于完成 RG1 21 所要求的排出流报告 该软件未在本系统规范说明书中涉及 The DARP software will be addressed on a site specific basis and will be implemented by utility specific implementations outside this design basis DARP 软件安装装在连接到 DDS 计算机网络的一台 PC 上 DARP 接收来 自 DDS 的辐射数据 工艺过程数据和气象数据 气象和环境监测系统 MES 未包含在本说明书中and will be implemented on a site basis by the utility 2 1 安全相关设计标准 虽然 RMS 主要是一个监视系统 但特定探测器通道也执行安全相关功能 在这 些通道中所使用的设备满足安全相关设备质量要求 RGs1 89 和 1 100 安全相关的监 测仪表在通道和设备上具有冗余性 这可以在发生单一故障时保持安全相关功能 在假定事故时辐射监测系统的设计目标是 在安全壳内出现异常的高辐射时 高值1级 启动安全壳内空气过滤隔离 在安全壳内出现异常的高辐射时 高值2级 启动正常余热排出系统吸入管在安全 壳内的隔离 主控室空气放射性异常高时 启动主控室通风过滤隔离 主控室内空气含高放射性颗粒或碘时 启动主控室通风隔离 并启动主控室紧急可 居留系统 事故后长期监测 利用安全相关和非安全相关监测仪表 Calibrated span selection for the sensors interfaced to the PMS covers the expected range of the variable being measured Actuation setpoints do not require sensors interfaced to the PMS to operate within 5 of the high and low end of their calibrated span RMS没有可信的单一故障来阻止PMS动作信号的触发 安全相关监测仪表 是冗余的来满足单一故障准则 冗余的监测仪表的独立性是这样来保证的 为LRPs 探测器 信号电缆 电源和触发电路提供适当的物理和电气隔离来满足单一故障准则 在发生如下自然现象如地震 龙卷风 飓风 洪水和大风时 RMS仍保持 执行其安全相关功能的能力 安全相关设备满足核级地震要求和核级环境要求 保证了在发生设计基准事故之前 之时和之后 安全相关设备 仍然发挥作用 在发生如下事件如火灾 洪水 爆炸 导弹 失电和管道摆动时 RMS执 行安全相关功能的能力仍然能够保持 2 2其它许可相关标准 辐射监测系统被设计成能满足10CFR20的要求并可以提供 辐射监测系统所采用的设备 不管是在正常运行还是瞬态下 都满足相关法规要求 系统数据有助于电厂保健物理人员用来限制放射性物质释放到环境中 并有助于限 制运行和维修人员的受照水平 以满足ALARA原则 系统或设备在故障初期时就能加以显示 这些故障可能给电站员工带来过量的放射 性剂量 或使电站受到损伤 遵照NRC相关导则和要求 比如通用设计标准64和RG1 21 把辐射监测系统所收集 和储存的数据形成报表 图2 2给出了所监测的潜在气载放射性释放位置 图2 3监测的潜在液体放射性释放 位置 因为附属厂房内的员工区 辅助和附加厂房内的电气和机械设备间 以及柴油机 房等区域不存在放射性物质 因而其排气不具有放射性 不对这些区域的通风排气进 行监测 RMS被设计成能在正常运行 包括预期的操作事件和DBA工况 期间能够连续完 成其功能 RMS仪表有四类 a 监测工艺流程的 b 监测液态排出流的 c 监测气 载放射性的 d 场所辐射监测 每套监测仪表可以完成这些功能中的一个或几个 适用于RMS LRPs和辐射探测器的一般要求包括以下部分 LRPs和探测器具有的灵敏度和量程同特定探测器所处的位置上所预计的放射性水平 相适应 LRPs融合报警 高报 变化率报警 取决于实际应用 和故障报警于一体 具有连 续指示和短期存储辐射水平 数据 的功能 对于报警设定值和LRP运行参数的访问 需由管理员授权 通过在就地的LRP上的操作或从PLS上远程控制内部检查源或内部LED 发光二极管 对探测器进行校验 具有就地报警和指示功能 考虑了设备工作的周围环境状况 根据ALARA原则 LRP易于拆卸以便于维护和检查 为使探测器具有足够的灵敏度 为其提供充分的铅屏蔽层以屏蔽环境本底辐射 探测器均为 不饱和 设计 若辐射水平超过仪表的满刻度 则显示为满刻度 在正常运行时LRPs的最佳位置布置在本底辐射为2 5mR h或更小 II类辐射区 的地方 对于某些监测来说 需要把LRP布置在高环境辐射的区域 每台LRP被设计成能对其进行日检 定期测试 在停堆换料期间或系统运行 需要时能对其重新刻度 LRPs设计为 独立运行 通信故障时 每个LRP继续执行其功能和存储数据 单个LRP的失效不会导致其它LRP丧失功能 始终贯彻模块化设计理念 易于维护 监测仪表的设计和安装减少了在日常维护和刻度期间操作人员的工作时间 劳动强度和所受照射 探测器 取样管线和预处理滑行装置 conditioning skid 位置的选择如下所 述 对于位置的一般要求包括下列各项 探测器 预处理滑行装置和LRP的布置要要易于接近 以便在维护和刻度期 间人员受到的照射满足ALARA原则 探测器 预处理滑行装置和LRP的布置要要易于接近 使之在维修过程中所 使用设备最少 设备附近区域保持整洁以便于现场调整和校准 2 2 1工艺过程监测仪表 工艺过程监测仪表测量所选定的流体 液体和气体 系统中的放射性物质 的浓度 工艺过程监测仪表见表3 1 除了已经在2 1节和2 2节说明的部分 工艺过程监测仪表满足下列要求 探测器被设计成能运行在取样点的最低 最高温度和压力下 当需要时 有取 样预处理装置 探测器的设计使杂质积累最小化 当需要时 具有净化和冲洗功能 取样容 器要易于移动以便去污 当需要时 能够进行现场机械清理 取样容器的表面 被磨光至精整度No 4 经美国材料试验协会A480认证 焊接结构最小化以利于去污 和更换取样容器 选择适合的取样流速使微粒积累最小化 工艺过程监测仪表用来监测安全壳大气和其它厂房排放物的放射性 这些放射性是 在正常运行期间 包括预期的操作事件和设计基准事故时释放的 反应堆冷却剂和辅助系统存在或可能存在泄露 泄露会释放到安全壳大气 冷却水 系统和蒸汽发生器二次侧 工艺过程监测仪表用来监测这些泄露的放射性的量值 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准 工艺过程监测仪表的每种类型的探测器具备最小灵敏度 保证在标准条件下 最小探测浓度和响应时间达到95 的可信度水平 在工艺管线和通风管道上布置有监测仪表 用来确定工艺故障或分析不安 全运行状态 为工艺过程需要或为了缓解事故后果提供隔离信号或过滤信号 排出流监测仪表的布置要求如2 2节详述和所补充的下列各项 布置在直接向环境排放的工艺流中 这些工艺流通常不携带放射性物质 但 却是放射性泄露的潜在可能 布置在含有放射性但通常不向环境排放的工艺管线中 用来指示运行是否正 确或是否有设备故障 布置在主蒸汽管线中 参与从主蒸汽安全阀和卸压阀释放的放射性计算 布置在主控室通风管道中 在探测到有高的惰性气体浓度时触发隔离 在探 测到有高的微尘浓度和碘浓度时需隔离以对人员进行保护 布置在辅助厂房和附加厂房放射性控制区的通排风管道中 当探测到高的放 射性时对其进行隔离以缓解放射性的厂外释放 布置在燃料装卸区的通排风管道中 当探测到由于燃料操作事故而导致的高 气载放射性时 需对其进行过滤 工艺过程探测器布置 以及从取样点到探测器的取样管线线路的布置 的选 择使取样管线的长度最小化 所选取的取样管线走向变化的数量和角度 最大 45 应当使样品的传输损失和杂质积累最小化 依照ANSI N13 1有上述要求 2 2 2排出流监测仪表 液态和气态排出流监测仪表测量排放到环境中的放射性物质的浓度 排出 流监测仪表见表3 2 排出流监测仪表除了满足在2 2节中所表述的一般要求外 还要满足下列各 项要求 遵照RG1 21 排出流监测仪表连续运行在含有潜在放射性的排出流排放期间 The monitors are an integral component of the calculational verification that plant effluent releases to unrestricted areas are within the dose guidelines specified in 10 CFR 20 Appendix B Table II and 10 CFR 50 Appendix I 此外 该监测仪表可以为RG1 21所要求的报表 的准备提供足够的数据 遵照GDC60 当排出流释放的放射性物质浓度超过限值 液态排出流监测仪表给出 报警 自动终止该排出流 探测器被设计成能运行在取样点的最低 最高温度和压力下 当需要时 有取 样预处理装置 探测器的设计使杂质积累最小化 当需要时 具有净化和冲洗功能 取样容 器要易于移动以便去污 当需要时 能够进行现场机械清理 取样容器的表面 被磨光至精整度No 4 经美国材料试验协会A480认证 焊接结构最小化以利于去污 和更换取样容器 选择适合的取样流速使微粒积累最小化 遵照GDC64 液态排出流监测仪表用来监测排放通道的放射性 这些放射性是在正 常运行期间 包括预期的操作事件和设计基准事故时释放的 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准 液态排出流监测仪表的每种类型的探测器具备最小灵敏度 保证在标准条件 下最小探测浓度和响应时间达到95 的可信度水平 排出流监测仪表的布置同2 2 1节中所述的工艺过程监测仪表的布置相同 也包括下面补充的几项 遵照RG1 21选择排出流监测仪表的位置 放射性物质释放 在正常运行期间 包括预期的操作事件时 的主要通道和潜在重要通道上布置了排出流监测仪表 从排出流中获得的样品是按照ANSIN13 1 1969所采集的有代表性的样品 采 样点位置的选择 考虑了排出流管线阻塞 如弯曲 收缩 连接处 的干扰对 采样的影响 保证使干扰最小化 所采集的用于监测的样品是具有代表性的 2 2 3气载放射性监测仪表 气载放射性监测仪表测量所选定的通风系统中的放射性物质浓度 气载放 射性监测仪表见表3 3 气载放射性监测仪表除了满足在2 2节中所表述的一般要求外 还要满足下 列各项要求 RMS气态流体取样的设计是基于导则ANSIN13 1 1969的 需要由气载放射性监测仪表的通风系统的选择基于以下两点 该区域有潜在 的气载放射性源 该区域的工作繁忙程度 气载放射性监测仪表的量程满足低辐射水平探测的要求 这是监测导出空气 浓度值 DAC 的需要 10CFR20中规定的 探测器被设计成能运行在取样点的最低 最高温度和压力下 当需要时 有取 样预处理装置 探测器的设计使杂质积累最小化 当需要时 具有净化和冲洗功能 取样容 器要易于移动以便去污 当需要时 能够进行现场机械清理 取样容器的表面 被磨光至精整度No 4 经美国材料试验协会A480认证 焊接结构最小化以利于去污 和更换取样容器 选择适合的取样流速使微粒积累最小化 监测仪表同其所监测工艺系统采用相同的标准 气载放射性监测仪表对特定区域的放射性水平进行连续监测 在微尘和碘的 放射性水平超过10DAC hour时报警 每种类型的探测器具备最小灵敏度 保证 在标准条件下最小探测浓度和响应时间达到95 的可信度水平 根据需要 监测仪表设在通风管道中来确定气载放射性浓度 在接近 10CFR20限值 10DAC hour 前向运行人员报警 气载放射性监测仪表的布置 要求如2 2节详述和所补充的下列各项 布置在如下区域的通排风管道中 放射性废物控制区 辅助厂房和附加厂房 用来监测这些区域的气载放射性浓度 布置在如下区域的通排风管道中 燃料操作区 保健物理及热机间 用来监 测这些区域的气载放射性浓度 工艺探测器布置 以及从取样点到探测器的取样管线线路的布置 的选择使 取样管线的长度最小化 所选取的取样管线走向变化的数量和角度 最大45 应当使样品的传输损失和杂质积累最小化 依照ANSI N13 1有上述要求 2 2 4场所监测仪表 场所监测仪表用来测量AP1000特定区域 场所的 辐射强度 场所监测仪 表除了满足在2 2节中所表述的一般要求外 还要满足下列各项要求 每台场所监测仪表均有声光报警器 辐射水平达到报警值或高报值会触发报 警 灯光报警装置位于LRP上或者位于工作人员进入前就能看到该报警的区域 某些场所监测仪表通过连接电缆连接到它们各自的LRP上 这使得探测器可 以在监测区域内移动或者固定在监测区的某个位置 而LRP位于监测区之外 当不采用这种方式时 探测器同LRP布置的地点相同 场所监测仪表的量程为 正常和预期的区域剂量率以及任何由预期的操作事 件导致其上升的区域剂量率 场所监测仪表的布置使得它能够对不受控的或意外的放射性物质的运动给出 报警 场所监测仪表的布置使得它能够对AP1000特定区域可能发生的设备故障和泄 露给出报警 场所监测仪表为辐射调查报告提供信息 场所监测仪表在其量程范围内具有标称的灵敏度 场所监测仪表的布置基于以下原则 场所监测仪表安装在容易到达的一些场所 在这些区域 电厂正常运行期间 可能产生比较明显的受照几率 场所监测仪表安装在经常或偶尔出入的一些场所 在这些区域 由于电厂操 作瞬态或维修活动 可能产生比较明显的受照几率 场所监测仪表安装在某些特定区域 以便进行辐射增加率的最佳测量 避免 设备或结构材料屏蔽探测器 场所监测仪表布置要要易于接近 到达 使之在维修过程中所使用设备最 少 设备附近区域保持整洁以便于现场调整和校准 场所监测仪表的选择 必须考虑它的工作环境以保证其正常运行 在电站正常及预期的运行事件中 场所辐射监测的设计目标是 在AP1000某些特定场所测量辐射强度 AP1000中 放射性物质发生不受控制的移动 或在无意中造成了放射性物质的移动 场所辐射监测系统会发报警 在就地和远程显示周围环境中 辐射情况 针对某些关键位置的辐射水平 会在就地 和远程发报警 在这些场所 辐射通量的大量变化对员工非常重要 对可能存在的设备故障以及在AP1000中某些场所发生泄露时 发出通告和报警 完成辐射情况调查 工作人员日常维护和标定工作中 减少工作时间和降低受照剂量 始终贯彻模块化设计 以便于维护 通过满足上述目标 辐射监测系统在保持辐射照射合理可行尽量低方面给保健物 理人员以帮助 2 2 5数据采集 存储以及形成报表 每个LRP均有其自己的数据库并存储数据 接收并分析其专用探测器的数据 对 这些数据进行处理 将经过分析的数据提供给CRP 冗余 RMS PCs 响应来自 CRP 冗余 RMS PCs 的指令 与每个冗余的CRP通信 每个LRP均安装有必要的存 储器和程序 通过它可以对整个系统的状态进行监测 LRP是互连的 这样它们与PLS 的通信通路就是互为备用的 冗余的 因此就具备了对由于某一通信电缆失效而导致的 与PLS通信丧失的耐受性 LRP接收来自CRP的操纵员指令 如检查源控制 净化控制等 CRP对来自所有 LRP的数据的长期 一个月以上 存储进行控制 DDS通过电站历史数据服务器来进 行数据长期存储 CRP将经过选择的数据发送给电站计算机网络 这些数据可供操纵 员使用 每台LRP均可以对其设备进行控制 进行数据处理和存储 产生多级报警 而不 依赖于其它的LRP 每台LRP的数据库包含的信息有 定标计数率 转换系数 高报限 值 报警限值 变化率报警限值 检查源或内置LED计数率 工艺转换系数 如流量 压力和温度 经过处理的数据被取平均并存储在固定存储器中以形成历史趋势 探 测器数据的历史文件包括每分钟平均值 每十分钟平均值 每小时平均值和日平均值 就地存储的数据是带蓄电池后备电源的 最少可维持24小时 这就排除了在LRP失电 情况下丢失数据的状况以及同PLS或PMS通信中断的状况 2 3非安全相关纵深防御准则 Calibrated span selection for the sensors interfaced to the PLS covers the expected range of the variable being measured 2 4其它安全相关准则 2 4 1性能及运行准则 性能及运行准则在2 1 2 1和2 3节中有规定 2 4 2可靠性和有效性准则 RMS应该被设计成能支持AP1000的可靠性 有效性及可维护性的目标和准则 这 在参考文献12 2 1 5和12 2 1 6有相关说明 为了使AP1000方案的有效性目标达到 90 RMS的有效性不能低于95 通过可靠性分析和平均故障间隔时间 MTBF 分 析对其有效性进行论证 2 4 3ALARA原则 RMS的设计符合ALARA的设计方针 即达到减少电站人员所受辐射照射这一总体 目标 RMS的设计和设备布置使得工作人员在维护和检查过程中不会受到大量的辐射 照射 RMS的设计基于AP1000设计控制文件第12章中的要求 RMS设备被设计成具有足够的空间用来维护仪表 对仪表和探测器进行校准以及 从设备上移去样品和过滤器 同时 RMS设备的周围也有足够的空间 探测器和取样装置均有屏蔽层用来减少人员所受辐射照射 场所监测仪表的探测 器被设计成在维护时易于拆装的 从而减少人员所受辐射照射 如需要 在对仪表进行维护前 对其进行清洗 对液体监测仪表进行冲洗 对气 体监测仪表进行吹洗 以去除可能存在的放射性残留物 2 4 2人机接口 RMS的设计考虑了人的因素 在AP1000设计控制文件第18章 参考文献 12 2 1 26 和AP1000现场表盘及可维护性人因设计导则 参考文献12 2 1 30 中有相关 规定 2 4 5系统设计的质量保证要求 适用于RMS设计的质量保证要求是根据AP1000核安全分类表1和地震要求质量保 证程序 参考文献12 2 1 24 来确定的 to the extent appropriate to the assigned safety class RMS设备安全等级分为3级 C 安全相关 D 非核安全相关 或E 非核安全 相关 安全级别可用的质量保证要求 C10CFR50 Appendix B Meets QA requirements as may be defined in appropriate industry standards If no industry standard apply regarding the quality of the system then standard Westinghouse vendor QA requirements including ISO 9001 apply for commercial grade non nuclear safety related equipment Westinghouse vendor QA requirements including ISO 9001 apply for commercial grade non nuclear safety related equipment 遵照11 2节中所给出的不同的工业标准来采购RMS设备 根据需要 质量 保证要求的细节在设备采购说明书中有说明 设备供应商必须在已核准的供应 商名单中 他们来提供适用于RMS系统的服务和硬件 通过QA审查方能最终完 成 3 0系统设计说明和设计数据 3 1系统描述 辐射监测仪表见表3 1 表3 2 表3 3和表3 4 RMS系统包括以下主要设备 遍布全厂的辐射监测仪表 辐射探测器和专用LRP CRP软件安装在冗余的PC上的 该软件中也包括操作人员用于控制转换装置 和数据传输器的软件 数据 转换装置和数据传输器 interface devices and data links 用于将信息从RMS传送到电站的其它系统 构成RMS系统的辐射监测仪表分成四类 工艺辐射监测仪表 液体和气体 D E 排出流辐射监测仪表 液体和气体 气载放射性监测仪表和场所辐射监测 仪表 工艺辐射监测仪表列于表3 1中 它可提供工艺流中放射性浓度上升的早期 警告并采取校正措施 自动地或经运行人员对高放信号响应后而采取的手动措 施 排出流辐射监测仪表列于表3 2中 它可提供电站排出流中放射性水平上升 的早期警告并采取校正措施 自动地或经运行人员对高放信号响应后而采取的 手动措施 气载放射性监测仪表列于表3 3中 它可警告电站工作人员存在有异常的气 载放射性浓度 如10CFR20中规定的高于10DAC hour 场所辐射监测仪表列于表3 4中 它用来提供电站特定区域有关 辐射水平 的信息 当这些区域的辐照率超过预定值时立即发出报警 声光报警 来警告 工作人员 4种类型的辐射监测仪表具有某几个相同的部件 这些部件是 探测器 基本部件 用来探测工艺流 排出流或通排风气或辐射场 对于 场所辐射监测仪表来说 的放射性浓度 就地辐射处理器 LRP 一种基于微处理器的控制器 其主要功能是 控制辐射监测仪表的组件 如取样泵 吹洗或冲刷阀等 接收来自辐射探测器的信号 计数 接收来自工艺参数 压力 温度 流量等 传感器的输入信号 模拟的或数 字的 将输入信号 来自探测器的和工艺参数传感器的 转换成工程单位 短期存储辐射数据和工艺参数 与CRP通信 测量值和报警 CRP将数据传送到电站计算机上 通信的电气隔离 输出模拟信号和报警信号从而与PLS 非安全相关 和 PMS 安全相关 仪控系统通信 提供报警信号 高报 低报 变化率报警和故障报警 对于安全相关的LRP LRP通过硬接线直接将辐射测量的模拟信号 4 20mA 0 10V 传送到PMS 此外 安全相关的LRP会将辐射测量值和报警 通过一条单独的通信线路传送到非安全相关的CRP上 必须注意的是 LRP 的安全功能是物理隔离和电气隔离的 由LRP实现电气隔离 LRP能够以英文和国际单位制单位显示辐射测量值 取样回路 用于离线液体 气体取样 不适用于场所辐射监测仪表 and as required for other monitors 这套设备为被监测的流体和探测器提供一个接口 根据要求对样品进行冷却或加热 以保证探测器设计工况在允许范围内 保证 放射性浓度在被测量之前样品中的成分不变 取样回路应当包括取样泵 样品 流量变送器和控制阀 用来从被监测的系统中获取样品 取样回路的设备可能 位于两条或更多条回路上 这取决于设备的数量和尺寸 设置两条并行的微尘 和碘过滤器以保证其能够连续运行 对于0 3微米的微粒 微尘过滤器的效率应 达99 在设计流量下工作 周期为1周 碘过滤器的效率应为95 或以上 在 维修时 隔离阀用于将取样管线从主流体管道隔离开来 离线气体监测仪表的 吹洗阀 仪用气 或离线液体监测仪表的冲洗阀 除盐水 用于除去样品室的 松散污染 这些阀门可由就地LRP控制 也可通过PLS远程控制 仪用气或除盐 水经由监测仪表的排气 水口排出 这些离线监测仪表都装备有流量计 当流量 高于预定限值时给出报警 这些离线监测仪表也具有简单取样 grab sampling 的功能 配线和电缆包皮应该是阻燃材料 不包含有聚氯乙烯 取样管嘴和取样设备 安装在工艺流体管道和排出流管道上的设备包括导 流板 取样管嘴和皮托管等 由取样管嘴从工艺流 排出流或通风管道中采集 样品 之后样品被传送到探测器进行监测 取样管线具有热跟踪能力 保证了 放射性浓度被测量之前样品的成分不发生变化 热跟踪的控制能力也是监测系 统的一部分 RMS系统文件应包括但不限于以下文件 设计文件 机械 电气 校准 制造 安装 测试计划和报告 V V assemble P ID drawings 选址测试计划和报 告 系统性能数据 如精确度 不确定度 响应时间 和质量保证相关文件 3 1 1被监测的系统 工艺流 通风和排出流通道由遍布全厂的辐射监测仪表监测 辐射监测仪表包括 探测器 仪表 取样和预处理回路 LRP以及相关设备 监测仪表通过通信线路和逻 辑输出信号同PLS或PMS通信 由工艺辐射监测仪表 气载放射性监测仪表和排出流辐射监测仪表监测的系统有 工艺辐射监测仪表 蒸汽发生器排污系统 BDS 设备冷却水系统 CCS 一回路取样系统 PSS 蒸汽发生器系统 SGS 厂用水系统 SWS 放射性控制区通风系统 VAS 核岛非放射性通风系统 VBS 安全壳空气过滤系统 VFS 气态放射性废物系统 WGS 气载放射性监测仪表 放射性控制区通风系统 VAS 保健物理和热机间HVAC系统 VHS 放射性废物厂房HVAC系统 VRS 排出流辐射监测仪表 安全壳空气过滤系统 VFS 汽轮机岛通风 疏水和泄压系统 TDS 液态放射性废物系统 WLS 废水系统 WWS 3 1 1 1工艺辐射监测系统 3 1 1 1 1蒸汽发生器排污水和非除盐水活度监测 蒸汽发生器排污水辐射监测器APP BDS JS 10 探测器APP BDS JE RE010 和非除 盐水辐射监测器APP BDS JS 11 detector APP BDS JE RE011 连续测量来自蒸汽发生器 01和02的排污水中的放射性物质浓度 蒸汽发生器排污水辐射监测器测量在返回凝结 水系统前的污水净化处理时的放射性 非除盐水辐射监测器测量在排放到污水系统前 的废非除盐水的放射性 若果蒸汽发生器排污水中存在有放射性物质 表明蒸汽发生 器传热管一次侧和二次侧之间有破损 每台蒸汽发生器均有一条排污管线 每条排污管线上有一台再生式热交换器 位 于排污水流量控制阀的上游 和一个流量元件 传感器 在流量元件的下游 两条排污 管线合二为一 蒸汽发生器排污水辐射探测器位于热交换器下游的管线内 因此不需 要取样冷却器 在任何一台排污水监测器开始对排污水放射性活度进行探测 通过PLS DDS设定 报警限值 时 运行人员手动对液态放射性废物系统变线 对排污流进行处理 当探 测到有高的放射性活度时 蒸汽发生器排污水辐射监测器触发关闭安全壳隔离阀SGS V074A V075A SG01 和蒸汽发生器排污水流量控制阀BDS V006A和V006B 并把 排污水切换到液态放射性废物系统 3 1 1 1 2设备冷却水系统 设备冷却水辐射监测器APP CCS JS 01 探测器APP CCS JE RE001 连续测量设备 冷却水系统中放射性物质的浓度 设备冷却水系统中出现放射性物质表明从一回路到 设备冷却水系统热交换器的二次侧出现了泄露 设备冷却水辐射监测器是一种离线监测仪表 若果放射性物质浓度超过预定值 设备冷却水系统辐射监测器启动主控室报警以警告运行人员 3 1 1 1 3厂用水系统 厂用水排污辐射监测器APP SWS JS 08 探测器 APP SWS JE RE008 连续测量 和记录来自厂用水系统的排污水中地放射性物质浓度 在该辐射监测仪表的上游 能 够进行就地简单取样 若厂用水的排污水中出现有放射性物质 则表明从一回路到设 备冷却水系统热交换器的二次侧出现了泄露 厂用水排污水辐射监测器是一种离线的 监测仪表 如果放射性物质浓度超过预定值 厂用水排污水辐射监测器启动主控室报 警以警告运行人员 该系统有数种运行模式 无流量 间歇排污和持续排污 流量不 总是连续的 3 1 1 1 4安全壳大气 安全壳空气辐射监测器APP PSS JS 26 惰性气体探测器APP PSS JE RE026 and 13N 18F 探测器APP PSS JS RE027 连续测量安全壳大气中惰性气体的浓度 和13N 18F的浓度 安全壳大气取样通过单管嘴取样 管嘴所处的位置使得取自 安全壳大气的样品具有代表性 管嘴和取样回路之间的样品传输管线的安装布 置减少了管道上的弯头 在取样回路中 样品经过过滤器 去处可能影响测量 效果的污染物 和样品室 之后又回到安全壳大气中 整个过程的驱动力来自 取样泵 该仪表也可以测量温度和压力 这用来计算标准条件下的放射性浓度 若果放射性物质浓度超过预定值 安全壳空气辐射监测器启动主控室报警以警告运行 人员 安全壳空气辐射监测器是反应堆冷却剂压力边界泄露探测系统的一部分 分类为 抗震I级 安全壳空气辐射监测器满足RG 1 45的要求从而能够承受安全停堆 这样 的等级的 地震 在安全壳大气中存在放射性气体或13N表明反应堆冷却剂系统 压力边界有泄漏 该仪表由非1E级直流电源和UPS系统 EDS 供电 从安全 壳到辐射监测仪表的取样管道上布置有隔离阀以满足安全壳隔离的要求 由 PLS启动对取样管线的隔离 由于安全壳空气辐射监测器用于泄露监测 RG1 45 故该监测系统应能 够易于去污 3 1 1 1 5主蒸汽管线 主蒸汽管道辐射监测器APP SGS JS 26 探测器APP SGS JE RE026 和 APP SGS JS 27 探测器APP SGS JE RE027 连续测量两条主蒸汽管道中的放射 性物质的浓度 主蒸汽管道中放射性物质的存在是蒸汽发生器一次侧向二次侧 有泄漏的结果 主蒸汽管道辐射监测器布置在靠近蒸汽管线的位置 辐射探测器按这样布 置 探测器的敏感体积对安装处蒸汽管道内的放射源来说是暴露的 但对其它 蒸汽管道内的辐射源却是屏蔽的 主蒸汽管道辐射监测器满足RG1 97的要求 用于测量从蒸汽发生器的安全 卸压阀或大气释放阀中所排放的蒸汽的放射性 该仪表由非1E级直流电源和 UPS系统 EDS 供电 若果放射性物质浓度超过预定值 主蒸汽管道辐射监测器启动主控室报警 在蒸汽发生器安全卸压阀或电动卸压阀打开的情况下 主蒸汽管道辐射监测器 所测量到的放射性浓度的数据用于计算释放到环境中的放射性的量值 3 1 1 1 6主控室送风管道 主控室送风管道辐射监测器APP VBS JS 01A 微粒探测器APP VBS JE RE001A 碘探测器APP VBS JE RE002A和惰性气体探测器APP VBS JE RE003A 和 APP VBS JS 01B 微粒探测器APP VBS JE RE001B 碘探测器 APP VBS JE RE002B 和惰性气体探测器 APP VBS JE RE003B 是一种离线监 测仪表 连续测量由核岛飞放射性通风处理单元供给主控室的空气中含有的放 射性物质浓度 技术支持中心的通风也是该供气系统的一部分 部分气源来自 室外空气 紧急情况和设计基准事故可能导致运行人员所接受的剂量超过 GDC19中规定的限值 全身0 05Sv 若有上述情况发生 送风管道辐射监测 器用于保证主控室保持其可居留性 当探测到有高的放射性气体浓度时 该仪表为PLS提供信号以触发补充空 气过滤系统 非安全相关 当探测到有高的放射性微粒或放射性碘浓度时 该仪表为PMS提供信号以隔离主控室送风和排风管道 安全相关 对于非安 全相关设备来说 动作信号传递流程为 动作信号 PMS 数据传输线路 PLS 若探测到有上述高放射性浓度 主控室中也会有报警 当有电站交流电失电事故发生时 PMS会监测到并发出一个模拟信号 触 头 做指示 为了保证UPS电池组备用的有效性 监测仪表将断掉取样回路上 取样泵和所有次要电气设备的供电 但就地处理单元应始终保持供电 遵照RG1 89和1 100 主控室送风管道辐射监测器合乎核级环境要求和核级 抗震要求 每台仪表均满足RG1 97准则 由于该仪表在事故工况下必须是运行 着的以有助于保证主控室的可居留性 故将其分类为抗震I级 在失电事故时 会导致控制室隔离和VES系统动作 主控室送风管道辐射监测器会从1E级 直流电源和UPS系统断开 改由蓄电池组供电 这些仪表从中取样的管道中无 流量 通向控制室的管道 这被认为可以接受 由VES系统储备的压缩空气 向控制室补充空气 3 1 1 1 7安全壳空气过滤排气辐射监测器 安全壳空气过滤排气辐射监测器APP VFS JS 03 探测器APP VFS JE RE001 连续测量安全壳内排气经净化后 存在的放射性物质浓度 该探测器是一个管 道内探测器 其灵敏体积位于通风管道内部 安全壳空气过滤排气辐射监测器 位于空气过滤单元下游 当排气中放射性气体浓度超过预定值时 启动主控室报警 3 1 1 1 8气态放射性废物排放辐射监测器 气态放射性废物排放辐射监测器APP WGS JS 17 探测器APP WGS JE RE017 连续测量从气态放射性废物系统到电厂烟囱这一过程中释放的放射性 物质浓度 测量在排放物到达烟囱之前或被其它气流稀释之前完成 该探测器 是一个管道内探测器 其灵敏体积位于排放管线内部 气态放射性废物系统间 歇运行 大部分时间该系统是不运行的 当该系统投运时 运行方式为非能动 使用由influent sources提供的压力来驱动废气通过滞留床 在这里氪和氙被滞留下来 气体随后被排放到烟囱 当探测到的放射性气体浓度超过预定值时 气态放射性废物排放辐射监测器启 动主控室报警 通过关闭排气隔离阀来终止放射性气体排入烟囱 3 1 1 1 9一回路取样系统液体样品辐射监测器 该仪表在本系统规范说明书中有说明 将由panel制造商安装在PSS panel上 该仪表应该从提供其它类型RMS仪表的同一供应商处采购以保证同PLS通信的 标准化和兼容性 PSS液体样品辐射监测器APP PSS JS 050 探测器APP PSS JE RE050 测 量并显示从反应堆冷却剂系统中采集的样品中的放射性物质浓度 该仪表的主 要功能是显示在设计基准事故或严重事故下升高了的样品辐射级别 存在高辐 射水平表明需要对样品进行稀释以限制在取样以及输送样品进行分析过程中运 行人员受到的辐射 该仪表也可用来显示反应堆冷却剂早期放射性显著增加迹 象 表明燃料包壳可能破裂 当样品中放射性物质浓度超过预定值时 一回路取样系统液体样品辐射监 测器通过关闭安全壳外隔离阀来隔离取样流 并启动主控室报警和就地报警 提醒运行人员 3 1 1 1 10一回路取样系统气体样品辐射监测器 该仪表在本系统规范说明书中有说明 将由panel制造商安装在PSS panel上 该仪表应该从提供其它类型RMS仪表的同一供应商处采购以保证同PLS通信的 标准化和兼容性 一回路取样系统气体样品辐射监测器APP PSS JS 052 探测器APP PSS JE RE052 测量取自安全壳大气的气体样品中的放射性物质浓度 该仪表用来指 示气体样品中的放射性 存在高辐射水平表明需要对样品进行稀释以限制在取 样以及输送样品进行分析过程中运行人员受到的辐射 当样品中放射性物质浓度超过预定值时 一回路取样系统液体样品辐射监 测器启动主控室报警和就地报警 提醒运行人员 3 1 1 2 排出流辐射监测仪表 3 1 1 2 1 烟囱 在设计中 烟囱是放射性物质释放到环境中的唯一途径 烟囱常规量程辐 射监测器 APP VFS JS 01 微尘探测器 APP VFS JE RE101 碘探测器 APP VFS JE RE102 和惰性气体探测器 APP VFS JE RE103 和扩展量程 事故量程 辐射监测器 APP VFS JS 02 中间量程气体探测器 APP VFS JE RE104A 和高量 程气体探测器 APP VFS JE RE104B 在常规量程和事故量程范围内连续测量烟 囱中的放射性物质浓度 烟囱辐射监测仪表包括一套取样嘴组件 该组件被设计成能提供样品同时 适合常规量程和事故量程 在对应取样嘴的地方布置了流量传感器和温度传感 器 取样嘴的设计符合 ANSI N13 1 取样管线设有热追踪 该仪表存储烟囱流 量数据以便计算 放射性气体流出物 向大气的释放率 在电厂所有运行模式 下 从烟囱中取样都是等动力的 该仪表也可对微尘 碘和 gaseous 进行简单 取样 取样嘴和仪表间的取样管线具备热追踪能力 在正常工况和 RG1 97 假定的工况下 在浓度满量程范围内对烟囱进行连 续取样 烟囱辐射监测器是一个事故后监测器 满足 RG1 97 和 NUREG 0737 若放射性浓度超过预定值 在主控室会有报警 烟囱辐射监测器也为 RG1 21 中规定的排出流放射性释放报告提供数据 为 NUREG 0654 所要求的 烟羽传播数据的准备提供数据 烟囱辐射监测器接收来自工艺和取样传感器的模拟信号 流量和温度 这 些信号用来控制取样流在取样嘴处保持等动力抽取 并用来计算标准条件下的 浓度 释放量和流速 这些模拟信号也用来参与计算在运行人员选定的某个时 间段内的总工艺流量 总取样流量和总排放量 取样的体积 温度信号也可用 来做 放射性 浓度的校正 当气体通道的放射性浓度超过常规量程时 常规量程微尘辐射探测器 碘 探测器和放射性气体探测器自动退出运行 这时到常规量程探测器的取样流被 旁路了 只抽取一小部分到事故量程微粒和碘取样过滤器和放射性气体探测器 这样做防止了常规量程探测损坏 在浓度再次减少到常规量程探测器量程范围 内时 这些探测器又可以用来探测浓度 在常规量程仪表的整套装置上 有两条对高放射性微粒和碘进行取样的管 线 两条管线上布置有两个并行且固定的过滤器和气体取样瓶 仪表的事故量程部分每条取样通道上的微粒 碘过滤器和气体取样瓶是被 封装起来的 其设计和制造允许易于移动以对样品在就地实验室分析 3 1 1 2 2 汽机岛通风排气 汽机岛通风排气辐射监测器 APP TDS JS 01 探测器 APP TDS JE RE001 and RE002 连续测量凝汽器排气系统 CMS 和轴封系统 GSS 通风排气管 线中 这两条管线连接在一起即为汽机岛通风排气管线 放射性物质的浓度 TDS 系统中存在放射性物质表明由蒸汽发生器传热管破损引起了一回路向二回 路有泄露 汽机岛通风排气辐射监测器使用两台管道内探测器以满足量程要求 to