СОСТАВ СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
Технические средства
Подсистема РКОС. Подсистема РКОС предназначена для получения необходимой информации о состоянии радиационной обстановки в зоне возможного влияния газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов АЭС в зоне наблюдения (ЗН) и санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и дозах облучения ограниченной части населения.
Подсистема РДК. Подсистема радиационно-дозиметрического контроля (РДК) осуществляет контроль радиационной обстановки и индивидуальный контроль персонала. Она является неотъемлемой частью системы обеспечения радиационной безопасности АЭС и осуществляет получение необходимой информации о состоянии радиационной обстановки на АЭС и во внешней среде, а также о дозах облучения персонала.
Количество точек стационарного (дистанционного и местного) контроля обеспечивает получение необходимых и достаточных сведений для оценки и прогнозирования радиационной обстановки на основных рабочих местах и путях следования персонала в ЗСР. Эксплуатация подсистемы РДК осуществляется персоналом ЦРБ РАЭС. В отдельных случаях часть аппаратуры РДК (переносные и носимые приборы) может быть передана в эксплуатацию другим подразделениям АЭС для осуществления контроля на месте производства работ под методическим руководством персонала ЦРБ. В процессе эксплуатации подсистемы РДК персонал ЦРБ взаимодействует с подразделениями АЭС (РЦ, ХЦ, ЦДиРАО и т.д.), которые несут ответственность за поддержание безопасных условий эксплуатации АЭС, а также с СЭС-3.
Основными задачами РДК на АЭС являются:
§ Дозиметрическое обследование и контроль внешней среды:
ـ повседневный, согласно «Регламента радиационного контроля Ровенской АЭС» 132-1-Р-РБ;
ـ при радиационных авариях.
§ Дозиметрическое обследование помещений АЭС в целях:
ـ проверки эффективности биологической защиты и выполнения требований радиационной безопасности;
ـ восстановления картины радиационной аварии и оценка ее последствий.
§ Дозиметрический контроль по помещениям АЭС:
ـ повседневный (плановый);
ـ при ремонтных работах и замене оборудования;
ـ при радиационных авариях.
§ Индивидуальный контроль внешнего и внутреннего облучения персонала:
ـ повседневный;
ـ при ремонте и замене оборудования;
ـ при радиационных авариях.
Весь необходимый объем РДК на АЭС делится на три части:
ـ плановый контроль;
ـ оперативный контроль;
ـ поисковые научные работы.
Плановый контроль осуществляется при помощи стационарной аппаратуры, переносными и носимыми приборами, путем отбора проб воды, воздуха и т. п. для последующего (радиохимического и радиометрического) лабораторного анализа, измерением нефиксированной (снимаемой) загрязненности методом «мазка» и т. д.
Оперативный контроль включает разовые измерения при допуске персонала к производству радиационно-опасных работ и при ликвидации последствий радиационных аварий.
Поисковые научно-исследовательские работы имеют целью получение новых сведений, которые не охвачены плановым контролем и ведутся для выявления отдельных недостатков технологических процессов и оборудования, способов выполнения технологических операций и т. п.
Объем, характер и периодичность планового РДК (точки контроля, частота измерений и т. д.), проводимого в целях выявления динамики измерения радиационной обстановки, а также учет и порядок регистрации его результатов устанавливаются с учетом условий труда и задач контроля в «Регламенте радиационного контроля АЭС» 132-1-Р-РБ. Количество факторов и сами факторы, способные оказать влияние на радиационную обстановку, не остаются неизменными, поэтому и необходимый объем РДК на основе анализа сложившейся в данный период радиационной обстановки может уточняться.
Результаты РДК регистрируются на АРМ ДД с помощью ПО «Радиационный мониторинг» и в ПТК «Вулкан». Они должны периодически систематизироваться, обрабатываться и подвергаться анализу с целью разработки организационно-технических мероприятий по уменьшению облучения персонала и загрязнения внешней среды, а также внесения изменений и уточнений в объем контроля на следующий период.
Контроль радиационной обстановки в ЗСР предназначен для оценки и прогнозирования возможных доз облучения персонала, своевременной сигнализации об ухудшении радиационной обстановки, и на основании данных контроля, для принятия оперативных мер по устранению причин ухудшения радиационной обстановки и выработки мероприятий по снижению этих доз.
По мере накопления радионуклидов в теплоносителе первого контура и распространения их по помещениям 1-ой категории (необслуживаемые помещения), происходит изменение радиационной обстановки. Это изменение определяется нарушениями в нормальной работе оборудования (увеличение протечек первого контура в другие контура и в помещения, уменьшение коэффициента очистки фильтров), а также возможными ошибочными действиями персонала. Кроме этого изменение радиационной обстановки происходит в период ремонтных работ или в случае возникновения радиационных аварий.
Подсистема ИДК. Индивидуальный дозиметрический контроль АЭС осуществляется за персоналом категории «А» и категории «Б».
Контроль осуществляется в целях недопущения облучения персонала дозами, свыше установленного контрольного уровня, а также предотвращения распространения радиоактивных веществ за пределы ЗСР и промплощадки.
Дозиметрический контроль лиц категории «Б» ограничивается измерением загрязненности тела и личной одежды на проходных АЭС. Этот вид контроля проходит также и весь персонал категории «А». Контроль осуществляется на установках РКС-02 «Кордон» в диапазоне измерения плотности потока гамма-излучения от 0,5 до 50 имп./сек×см2, и в диапазоне измерения плотности потока нейтронного излучения от 0,1 до 10 имп./сек×см2.
Индивидуальный контроль персонала категории «А» включает в себя измерение:
ـ доз внешнего облучения;
ـ доз внутреннего облучения (содержание в организме инкорпорированных изотопов);
ـ загрязненности кожных покровов рук, тела и средств индивидуальной защиты, а также степени их очистки.
В качестве дозиметров оперативного контроля используются прямопоказывающие дозиметры DMC-2000S, которые обязательны при производстве работ в помещениях, где потенциально возможно получение дозы за рабочую смену более 0,08 мЗв, а также при эпизодических (разовых) посещениях ЗСР. Дозиметры выдаются на ЦЩРК - как правило, на рабочую смену или одно посещение. Показания прямопоказывающих дозиметров позволяют своевременно получить информацию о дозах облучения персонала для определения необходимости в улучшении радиационной защиты, и организации допуска к радиационно-опасным работам.
Вопрос контроля за внутренним облучением персонала является наиболее сложным с точки зрения практического осуществления и с точки зрения интерпретации полученных результатов. Для расчета доз внутреннего облучения на начальном этапе измеряется содержание инкорпорированных в теле работников АЭС гамма излучающих радионуклидов согласно инструкции «Инструкция по контролю внутреннего облучения персонала на спектрометрах излучения человека (СИЧ)» 132-26-Э-РБ. В основе метода лежит измерение плотностей потоков гамма-квантов радионуклидов (Со-60, Сs-137, Сs-134, Мn-54, I-131, и т.д.) в нескольких точках пространства извне пациента и восстановление содержания радионуклидов в органах и тканях тела по математической модели переноса не рассеянного излучения из объемных источников в детектор спектрометра.
Контроль загрязненности дополнительных средств индивидуальной защиты (СИЗ) и основной спецодежды осуществляется в саншлюзах на установках РЗБ-04-04, для выявления необходимости дезактивации дополнительных СИЗ, непосредственно на человеке или замены основной спецодежды в саншлюзах в целях недопущения распространения загрязненности за пределы саншлюзов. Контроль степени очистки спецодежды и дополнительных СИЗ после дезактивации (в целях проверки эффективности дезактивации), осуществляется в спецпрачечной на установках УИМ-2-2.
Установка сигнальная для контроля бета загрязнения кожных покровов, основной спецодежды или дополнительных СИЗ типа РЗБ-04-04, предназначена для автоматической сигнализации превышения установленного порогового уровня загрязненности и обеспечения принудительного контроля.
Основу технической реализации подсистем СРК в части функций с дистанционной передачей информации составляет автоматизированная система радиационного контроля АСРК на базе ПТК «Вулкан».
КТС АСРК на базе ПТК «Вулкан» включает в себя:
1) анализатор многоканальный параллельного счёта АМП-12 со встроенными в него ППС;
2) концентратор CRS;
3) рабочие станции сбора, обработки и передачи информации ССПИ (СКРС5, СКРС6 – для ЭБ-3, СКРС7, СКРС8 – для ЭБ-4);
4) коммутатор оптоволоконной сети OptiSwitch;
5) станция оператора СКРС.
Общая структурная схема ПТК РК АЭС указана на рисунке 1.1. Структурная схема ПТК РК ЭБ-4 указана на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1 Общая структурная схема ПТК РК АЭС
Рисунок 1.2 Структурная схема ПТК РК ЭБ-4
КТС в составе ПТК «Вулкан РК ЭБ-4» предназначен для:
1) непрерывного контроля, отображения и документирования информации о параметрах, характеризующих:
ـ радиационное состояние технологических систем;
ـ радиационную обстановку в производственных помещениях энергоблока и окружающей среды;
ـ техническое состояние и режимы работы технических средств системы радиационного контроля.
2) обеспечения персонала достоверной информацией о радиационном состоянии энергоблока;
3) ведения архива информации о радиационных параметрах энергоблока;
4) обеспечения связи со смежными системами.
КТС в составе ПТК «Вулкан РК ЭБ-4» обеспечивает выполнение:
1) основных функций:
ـ сбор и первичная обработка информации датчиков;
ـ вторичная обработка и расчеты нижнего уровня;
ـ управление режимами работы технологического оборудования;
ـ вторичная обработка и расчеты верхнего уровня;
ـ представление текущей технологической информации обслуживающему персоналу;
ـ регистрация информации в нормальных режимах работы энергоблока;
ـ регистрация аварийных ситуаций;
2) вспомогательных функций:
ـ управление функционированием магистралей;
ـ управление конфигурацией программных ресурсов;
ـ управление доступом к программным ресурсам;
ـ управление конфигурацией вычислительных задач;
ـ создание и модификация ПО;
ـ контроль электропитания собственного оборудования;
ـ контроль и диагностика состояния собственного оборудования;
ـ выдача в канал связи диагностических сообщений о состоянии собственного оборудования;
ـ загрузка программного обеспечения;
ـ защита от несанкционированного доступа.
КТС «Вулкан» рассчитан на длительное непрерывное функционирование во всех режимах нормальной эксплуатации, в режимах с нарушениями условий нормальной эксплуатации и при проектных авариях.
Параметры, по которым определяется радиационная безопасность эксплуатации энергоблока контролируются независимыми каналами из состава АСРК с выводом информации на СКРС ПТК «Вулкан», радиометрами РКС-07П, радиометрами РПС-01, РКС-02 «Кордон», спектрометрическим комплексом СТПК-01.
В случае если мощность дозы гамма излучения или объемная активность газов, аэрозолей, парового йода превышают предупредительный или аварийный уровни, вырабатываются звуковые и световые сигналы.
Для осуществления радиационного дозиметрического контроля АСРК комплектуется следующими блоками детектирования:
ـ БДМГ-04, БДМГ-04-01, БДМГ-04-02, БДМГ-04-03, БДМГ-08Р, БДМГ-100 - для измерения мощности дозы гамма излучения;
ـ ABPM-201-L - для измерения объемной активности аэрозолей;
ـ IM-201-L - для измерения объемной активности радиоактивного йода;
ـ УДГБ-08 - для измерения объемной активности ИРГ.
Для осуществления радиационного технологического контроля АСРК комплектуется следующими устройствами детектирования:
ـ УДИН-02Р - для измерения плотности потока запаздывающих нейтронов в теплоносителе 1- го контура;
ـ МКС-2001(исп.2) с датчиком БДМН– для измерения плотности нейтронного потока в пом. ГА-701;
ـ МКС-2001(исп.10) с датчиком УДЖГ-01-01 - для измерения объемной активности радионуклидов в сетевой воде, технической воде;
ـ БДМГ-04, БДМГ-04-02, БДМГ-04-03, БДМГ-04-04 - для измерения мощности дозы гамма-излучения от трубопроводов острого пара, выхлопов основных эжекторов турбин, теплоносителя первого контура, фильтров СВО-1;
ـ УДЖГ-04Р, УДЖГ-06Р - для измерения объемной активности радионуклидов в продувочной воде ПГ, воде вспомогательных контуров;
ـ УДГБ-05-01, УДГБ-08 - для измерения объемной активности ИРГ в СГО и вентсистемах.
Кроме аппаратуры независимых измерительных каналов в СРК входят:
ـ установки для контроля загрязненности тела и одежды;
ـ приборы загрязненности рук;
ـ установки контроля гамма-излучения транспортных средств;
ـ установки контроля нейтронного и гамма-излучения на пешеходных КПП АЭС;
ـ установки для контроля выбросов радиоактивных веществ в атмосферу;
ـ спектрометрический комплекс СПТК-01, который предназначен для дискретно-непрерывного технологического контроля удельной активности реперных радионуклидов в теплоносителе первого контура ядерного реактора с помощью гамма-спектрометрии высокого разрешения;
ـ комплекты индивидуальных ионизационных дозиметров, термолюминесцентных дозиметров (ТЛД) и аппаратура измерения внутреннего излучения человека;
ـ серийные переносные приборы;
ـ аппаратура настройки и ремонта;
ـ передвижные экспресс-лаборатории;
ـ аппаратура градуировки, включая образцовые источники.
Доставку контролируемых проб к устройствам и блокам детектирования объемной активности аэрозолей, парового йода и инертных газов обеспечивает воздухо-отборная система. В состав воздухо-отборной системы входят:
ـ импульсные линии;
ـ трубопроводная арматура;
ـ ротаметры;
ـ газодувки.
На линии отбора проб воздуха из помещений гермообъема установлены отсечные клапана, срабатывающие по сигналу превышения давления в герметичных помещениях.
Измерение расхода воздуха в вентиляционных трубах осуществляется с помощью акустических расходомеров АРГ-31.
Для доставки контролируемых жидких сред к блокам детектирования предусмотрены импульсные линии, расход среды в которых обеспечивается за счет перепада давления на технологическом оборудовании или специальной дроссельной шайбой.
Испытания СРК проводятся по программе 132-005-Пр-РБ после планового ремонта энергоблока перед вводом его в эксплуатацию, с целью проверки на соответствие проектным характеристикам функционирования отдельных каналов или групп в составе системы согласно НП 306.2.141-2008. После выполнения программы составляется акт, который утверждается главным инженером-первым заместителем генерального директора РАЭС.
Состав КТС ПТК «Вулкан»
Анализатор многоканальный параллельного счёта АМП-12
Анализатор предназначен для:
ـ одновременного приёма по нескольким каналам импульсных сигналов, поступающих от блоков и устройств детектирования (БД и УД) ионизирующих излучений в виде последовательности статистически распределённых импульсов и измерения скорости счёта импульсов;
ـ одновременного приёма по нескольким каналам аналоговых сигналов постоянного тока и напряжения от датчиков с унифицированными выходными сигналами и пересчёта их в физические величины по каждому каналу измерения;
ـ сравнения текущих измеренных значений с пороговыми уровнями и выработки электрических сигналов при превышении;
ـ формирования сигнала для отключения БД и УД при превышении измеренным значением диапазона измерений;
ـ выработки напряжения питания для БД и УД;
ـ выдачи выходных сигналов постоянного тока напряжением 6 В для включения бленкеров;
ـ отображения результатов измерений на алфавитно-цифровом жидкокристаллическом дисплее (ЖКД);
ـ формирования и выдачи сообщений о результатах измерений по двум интерфейсам RS-485.
Концентратор CRS
Концентратор CRS используется для сокращения количества линий связи RS-485, уменьшения длины кабелей RS-485 и улучшения помехоустойчивости магистрали.
Концентратор CRS предназначен для организации связи по магистрали RS-485 между оборудованием нижнего уровня (анализатором АМП-12) и оборудованием верхнего уровня КТС (субкомплексом рабочей станции СКРС).
Рабочаястанция сбора, обработки и передачи информации ССПИ (СКРС на СБ)
Рабочая станция сбора, обработки и передачи информации выполняет следующие функции:
ـ специальные вычисления при решении задач верхнего уровня;
ـ архивирование и документирование информации;
ـ индикация измеренных параметров для любой выбранной точки контроля и параметров, характеризующих состояние комплекса технологического оборудования;
ـ обмен информацией с нижним уровнем КТС – АМП-12;
ـ обмен информацией с СППБ;
ـ обмен информацией с СКРС, расположенных на ЦЩРК;
ـ обмен информацией с СТПК-01;
ـ коррекция настроечных параметров нижнего уровня.
Коммутатор оптоволоконной сети OptiSwitch
Коммутатор оптоволоконной сети OptiSwitch размещён в шкафу ССПИ и предназначен для обеспечения информационного обмена по каналам связи рабочей станции СКРС-10, (4XQ10H202) размещённой на МЩРК ЭБ-4, с рабочими станциями СКРС-3, СКРС-4 (позиции 0XQ20H221, 222), размещёнными на ЦЩРК.
Станция оператора (СКРС на ЦЩРК)
Две станции оператора (помещение ЦЩРК) являются связующим звеном между оператором и объектом управления, и выполнять следующие функции:
ـ предоставление в наглядном виде (мнемосхема, тренд, диаграмма, таблица и т.д.) информации о протекании контролируемого процесса;
ـ отображение текущего состояния и тенденции изменения контролируемых параметров;
ـ отображение аварийно-предупредительной сигнализации;
ـ отображение событий, последовательности их формирования в процессе развития аварийных ситуаций;
ـ формирование запросов к серверам архивирования и документирования;
ـ выдача команды в сервер документирования на регистрацию сформированных в системе отчетов;
ـ управление режимами функционирования ПТК нижнего уровня;
ـ отображение изменения состояния технических средств АСРК;
ـ отображение архива состояния технических средств;
ـ прием информации из БВЦ-51 АКРБ-03.
Станция оператора (СКРС на МЩРК)
Станция оператора (помещение МЩРК ЭБ-4) является связующим звеном между оператором и объектом управления, и выполняет следующие функции:
ـ предоставление в наглядном виде (мнемосхема, тренд, диаграмма, таблица и т.д.) информации о протекании контролируемого процесса;
ـ отображение текущего состояния и тенденции изменения контролируемых параметров;
ـ отображение аварийно-предупредительной сигнализации;
ـ отображение событий, последовательности их формирования в процессе развития аварийных ситуаций;
ـ формирование запросов к серверам архивирования и документирования;
ـ выдача команды в сервер документирования на регистрацию сформированных в системе отчетов;
ـ управление режимами функционирования ПТК нижнего уровня;
ـ отображение изменения состояния технических средств АСРК;
ـ отображение архива состояния технических средств
Целевые функции ПТК
1) Сбор и обработка данных:
ـ сбор и первичная обработка информации датчиков;
ـ вторичная обработка и расчеты нижнего уровня;
ـ управление режимами работы технологического оборудования, пробоотбора и БД/УД;
ـ сигнализация об отклонении технологических параметров от нормы на табло БЩУ, РЩУ, а также БВИ-12М.
Подсистема сбора и обработки сигналов РК реализуется оборудованием нижнего уровня АМП-12.
2) Предоставление текущей информации оператору:
ـ сигнализация;
ـ отображение видеокадров;
ـ отображение графиков;
ـ поиск и предоставление информации о параметре.
3) Регистрация информации (накопление, запись, просмотр параметров).
4) Документирования параметров РК (реализуется в подсистеме архивирования и документирования).