核电厂废液排放监测仪的可靠性提升及应用.docx

核电厂废液排放监测仪的可靠性提升及应用 孙振国 游奕 农辉民 张开洋摘 要：核电生产运行过程中，放射性监测是电厂稳定、安全的重要保障福清核电在排放过程中，废液排放监测仪频繁发生故障报警，影响日常生产运营，对设备故障原因进行分析，对关键主要原因采取针对性措施，提高设备稳定运行水平，保障核安全关键词：放射性监测;废液排放监测;设备稳定0.引言近年来核电正是秉着“清洁、环保、高产能”的发展，被国家大力推荐、建设但由于核电厂发电的特殊原理使得其运行的安全、稳定性一直是社会敏感的话题因为核电的两面性，其发电过程中的放射性监测是电厂稳定、安全运行的重要保障废液排放γ活度监测仪主要应用于电厂废液流出物γ放射性活度监测，承担着“最后一道安全屏障”的角色，是验证核电机组一回路放射性屏障完整性的重要手段当其监测到正在排放的废液γ活度大于设计限值时，将立即触发报警通知主控室操作人员，并自动关闭排放阀，阻止废液繼续排放，严格控制排放放射性污染率，以此保护生活环境和生态环境，安全监测核安全，有效保障人体健康，是核电厂运行的有力保障1.问题及原因分析然而，自监测仪投运以来，废液排放γ监测仪就频繁因为取样流量低频繁触发监测仪故障报警，按照《福清核电厂运行技术规范》，每一次废液γ活度监测仪不可用都将记录第二组I0（与核安全相关的系统和设备不可用），检修必须在7天内完成。

大大降低废液监测放射性结果的可靠性，同时增加了机组安全稳定运行的不安全系数，影响公众对核电厂的整体评价和公司的整体利益维修人员通过现场多次处理、统计得到影响监测仪频繁故障有如下几种类型：由数据分析可知，缺陷的根本原因为监测设备流量计卡涩，使得取样流量偏离正常范围，引起取样泵停运，导致设备异常故障现场多次处理发现，流量计卡涩的根本原因为工艺管道取样流程设计、监测仪内部结构存在设计缺陷，使得取样液体中的异物频繁卡涩废液监测仪，造成设备故障不可用从根本原因分析，完善取样流程、设计监测仪内部结构，解决监测仪频繁故障报警，提高设备放射性监测可信度，保障核电厂安全稳定运行2.可靠性提升及应用2.1技术原理如图1所示，废液监测采用离线取样装置进行循环监测，主要由取样泵、浮子流量计、取样腔室内部的闪烁体探测器组成双机组运行期间，频繁的废液排放前内循环操作加快废液对储存罐内壁上防腐涂层的冲刷使防腐涂层脱落，和工艺系统水质使用产生的铁屑，混入废液进而流入废液监测γ活度监测仪然而废液监测仪底部取样口径极小，稍不小心就有防腐涂层堵塞取样管路，致使取样流量减少;工艺水质使用后产生的铁屑积累在流量计浮子上导致取样流量降低。

如图2所示，流量值低于监测道设计限值，触发监测道故障报警，进而关闭废液排放阀，阻止废液继续向外排放，影响核电厂正常运行废液γ活度监测仪取样腔室上部顶盖和管道刚性连接（如图3所示），在流量计拆下后也无法将取样装置上部顶盖拆除，腔室内残留的防腐涂层不能被彻底清理，进而不能完全消除因取样流量低触发的监测道故障报警废液排放较为频繁，由于浮子流量计装置的特殊性及工艺流程水质的固有性导致废液排放时浮子上铁屑沉积（如图4所示）导致流量降低每次虽可通过紧急工作进行流量计浮子清洗使设备恢复使用，但未从根本上解决设备故障原因，提高设备投用稳定性，浪费人力、物力，影响设备核安全运行2.2技术优化维修人员决定从根本原因对监测设备进行优化改进，从γ放射性监测的工艺流程及取样监测两个方面进行创新优化改进2.3.1 γ放射性监测工艺的工艺流程创新优化修改取样孔位置，上移取样孔至介质管道侧面合适位置（如图4所示），减少由于重力引起的流体异物、铁屑沉积后进入取样管路导致堵塞，引起流量下降，产生设备不可用增加带有磁性的Y型过滤器（如图5所示），有效吸附取样介质中的铁屑、杂质碎片，并采用双路冗余通道设计，可定时清洗过滤器并切换到冗余通道，不影响设备使用，保证核电厂废液排放效率，提高监测质量。

2.3.2 取样监测仪内部优化改进自行设计新型法兰安装于取样管路中，其安装位置如图3所示不仅可以彻底消除因废液储存罐内壁脱落的防腐涂层堵塞导致监测仪不可用的现场缺陷，还提高了废液γ活度监测仪的可维修性，可以定期对取样装置进行清理和冲洗，在增加设备可用时间的同时，大大降低取样腔室内的放射性物质沉积量，从源头减少异物堵塞，进而提升监测结果的可靠性2.3应用改变取样口、增加磁性Y型过滤器、可拆卸法兰，在不影响γ监测仪和流出物工艺流程下解决设备投用频繁卡涩故障问题，从源头解决堵塞问题，消除因废液储存罐内壁脱落的防腐涂层、工艺流体使用产生的的铁屑堵塞取样装置导致监测仪不可用的现场缺陷，不可用事件频率从曾经的8次/月降低至现在的约0次/月该方案的设计，提高了定期预防性维修有效性，攻克了原来“流量计拆下后依然无法对取样腔室进行彻底清理”的维修瓶颈，实现后续探测器取样腔室清理工作流出物监测是核电厂运行的重要指标，该设计的优化使用，完善监测方法，极大限度的减少介质在取样管路的沉积，保证样本完整性，提高监测结果可信度，保障核电厂安全稳定运行3.结论通过对取样流程原理分析，从工艺系统流程、监测仪内部设计优化，找到根本原因，彻底消除因废液储存罐内壁脱落的防腐涂层、工艺流体使用产生的铁屑堵塞取样装置导致监测仪故障产生的非计划不可用事件，降低设备故障率，全面提高了γ放射性监测结果的可信度，消除了运行人员对仪表不稳定性的担忧，保障流出物监测辐射安全，提高核电厂废液γ活度监测仪的可用性和可靠性。

参考文献：1.0819YNI-JLS02 KRT系统探测器及仪表管道安装图 版本：A2.GB18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准3.GB11217-1989 核设施流出物监测的一般规定装备维修技术2020年4期装备维修技术的其它文章城市园林绿化节约养护关键技术分析电力系统中PLC控制系统的抗电磁干扰技术研究公路桥梁施工中软土地基施工技术房屋建筑结构优化设计研究平面铰链四杆机构的动力和控制设计关于空间规划体系下的“用地”规划协调相关问题分析 -全文完-。