KRT辐射监测硕士论文

1、摘 要核电站辐射监测系统是与核电站运行工况直接相关的重要系统，它接受来自固定辐射探测仪表的数据，这些探测仪表监测和控制穿过不同屏障的放射性传输，测量向环境的放射性排放，监测核电厂的内部辐射及污染水平。辐射监测系统是确保核安全的重要设施，核安全相关监测通道均与放射性物质屏蔽有关，主要是通过测量放射性参数连续监视某道屏障的完整性以保护人员。 大亚湾核电站辐射监测系统采用的是法国MGPI公司在上世纪六、七十年代设计的第一代产品，于1991年投入运行。大亚湾核电站辐射监测系统投入运行以来，各种缺陷和故障便频繁发生，虽然经过运行人员以及设备厂家的不断努力，部分故障得以消除，但许多故障仍然难以避免地持续发

2、生，无法根除，这些故障和误报警对于电厂的运行造成了很大的干扰。随着数字化时代的到来，法国MGPI公司已采用数字化测量技术对其产品进行了全面的升级换代，第一代设备的部分关键备件已停止生产和供应，其他备件也有计划的逐步地停止生产和供应。现在大亚湾核电站的辐射监测系统设备所用的元器件大多数在市场上已无处购买，库存备件也已储备不足，即将面临备品备件断货的风险。 为了彻底解决辐射监测系统现存的问题，大亚湾核电站开始辐射监测系统整体改造项目的进程。但是，运行机组进行辐射监测系统的整体改造，大亚湾是第一次，国内也是第一次。国内运行电站和在建电站的辐射监测系统的组成基本一致，但是每个电站辐射监测系统的结构各不

3、相同。如何设计一个最符合大亚湾核电站辐射监测系统的改造方案，它在可用性、安全性、经济性这三个方面应该是最优化的。 通过对国内在役核电站和新建辐射监测系统结构的调研，结合大亚湾核电站、岭澳一期核电站辐射监测系统的运行维护经验，本文提出了一个改造方案，能够使辐射监测系统在改造后运行的既稳定又可靠，还能节省运行和维护经费。关键字：辐射监测系统、改造、方案AbstractThe nuclear power station radioactivity monitoring system is very important system to the nuclear power station runni

4、ng state. It acquisitioned data from the fixed radioactivity monitoring instrument. This monitor instrument monition and control the activity transmit which penetrated different shielding and measure the activity outlet to the environment and monitor the nuclear power station inner radioactivity and

5、 contamination lever. The radioactivity monitor system is important establishment for ensure the nuclear security, the nuclear security related monitor channel is correlatively with the radioactivity shield material, it protect the person which continue measure the radioactivity parameter and monito

6、ring one of the channels shielding integrality by the way. The DAYA Bar nuclear power-station radioactivity monitoring system adopt with product which the France MGPI company designed the 1st in 1960s1970s, and it was running in 1991. There always have many malfunction and deficiency with The DAYA B

7、ar nuclear power-station radioactivity monitoring system. The operator and the manufacture do their best to eliminate many fault, but there still have many malfunction can not eliminate and continue befallen, no way to eradicating. These fault and misalarm have a great of disturb to the power statio

8、n operating along with the digital era coming, the France MGPI company have already adopt the digital measurement technology to upgrade to its all of product, so the first part of product and important spare assemble is ceased product and providing. And the other assemble will cease product and prov

9、iding as the schedule. The most of component which the DAYA bar nuclear power-station radioactivity monitoring system used can not order in the market and the spare assemble of the warehouse is lack, it will faced the hazard of the assemble can not order.  In order to quite dissolve the exist p

10、roblem, the DAYA Bar nuclear power station already commencing reconstruct the proceeding of the radioactivity monitoring system. But the operating system integrity reconstruction of the radioactivity monitoring system, which is the first time to the DAYA Bar nuclear power station and the national nu

11、clear power operation station. The national nuclear power station radioactivity monitoring system are same with other building nuclear power stations, but there are different with each power station construction. The optimistical reconstruct scheme of the DAYA Bar nuclear power station is as low as

12、reasonably achievable with utility and security and economical.  Though the investigation of the national operating nuclear power station and the building nuclear power station, and combinative with the operation and maintenance experience of The DAYA Bar nuclear power station and LINGAO nuclea

13、r power station radioactivity monitoring system, there propose the scheme of reconstruction, it can enable ensure the radioactivity monitoring system running stabilization and the reliability after reconstruction ,and it can saving the outlay of the operating and maintenance. Keywords：the radio

14、activity monitoring system. Reconstruct. Scheme1 引言大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，是我国大陆第一座百万千瓦级大型商用核电站，按照“高起点起步，引进、消化、吸收、创新”和“借贷建设、售电还钱、合资经营”的方针，主体工程于1987年8月开工，1994年5月6日全面建成投入商业运行，拥有两台装机容量为98.4万千瓦的压水堆核电机组。大亚湾核电站年发电能力近150亿千瓦时，70%输送到香港，占香港用电量的约25，为香港的繁荣稳定作出了贡献。通过核能发电，使得广东和香港两地每年减少燃煤消耗370万吨，从而大大减少了导致“温室效应”和酸雨的气体年度排

15、放量，包括二氧化碳排放900万吨、二氧化硫排放17万吨、一氧化氮3万吨，以及空气中的尘埃数千吨。大亚湾核电站投产以来已连续安全运行14年，各项经济运行指标达到国际先进水平，获得了在美国出版的国际电力杂志评选的“1994年电厂大奖”，成为全世界5个获奖电站之一，也是我国唯一获得这一殊荣的核电站。经过持续技术改进，与投产初期相比，机组年发电量已由可研报告的100亿千瓦时提高到目前的150亿千瓦时。2008年7月，大亚湾核电站完成全部基建贷款本息的还付工作，共累计偿还贷款本息56.74亿美元。截止2008年8月31日，大亚湾核电站1号机组实现安全运行2233天，创造国内核电站单机组安全运行最高纪录。

16、自2002年1月12日以来，该机组连续四个燃料循环无非计划自动停堆，目前该纪录仍在延续。核电站辐射监测系统是与核电站运行工况直接相关的重要系统，辐射监测系统的改造应在保证原有设计功能的基础上，采用稳定、可靠、先进的辐射监测设备和信息管理系统，提升辐射监测系统的整体运行状态。 研究一个改造方案，能够使辐射监测系统运行的既稳定又可靠，还可以节省运行和维护经费，这个改造方案是本文所要解决的问题。2 辐射监测系统（KRT）概述2.1 KRT系统的功能 KRT系统是与电厂运行工况直接相关的辐射防护监测系统，它执行以下四种功能：防止核电站工作人员受到高剂量照射。通过两种监测手段对控制区有关区域进行g剂量率

17、、中子剂量率的监测，避免工作人员受到高剂量照射：利用固定式KRT通道对风险较大的场所进行连续监测；利用便携式KRT仪表对控制区进行定期巡测防止核电站周围的居民（公众）受照。除非发生了严重事故导致安全壳局部破裂，一般放射性流出物只是经过预先设计的少数排放路径，往环境排放。居民受照主要来自流出物排放的放射性，为保护居民免受照射，KRT系统要监测排放的流出物，确保污染水平不超过管理部门设定的限值。流出物包括：气体流出物、液体流出物。屏障完整性有效性的监测。核电厂三大屏障的完整性和有效性并不是永久的或完善的。某种屏障自身会慢慢的或偶然的失效，但也并不意味着立刻会产生严重的危害。因此，KRT系统对屏障完

18、整性有效性的监测有着重要的意义。为保护工作人员或公众而启动自动的安全措施。这些安全措施均以KRT系统提供的监测数据为基础，导致隔离系统阀门关闭或改变通风系统的管路（如经碘过滤器后再排放）。KRT系统不是安全相关系统。该系统的功能是保证放射性水平符合正常的运行水平。不过某些KRT测量通道能够帮助操作人员监测放射性水平并分析事故的缘由。运行经验表明，在包括放射性物质溢出在内的许多意外事故中至少有一个KRT测量通道会启动第一个报警。2.2 KRT系统的特点连续监测；快速响应；能给出综合（全局）的报警信号；不与实验室的测量混淆，实验室测量属精确测量；能为辐射安全分析提供信息。2.3 KRT系统的分类

19、根据不同的分类标准，KRT系统有以下几种分类：按照监测对象和功能，KRT系统可分为两个子系统：工艺和流出物监测系统；区域和气载放射性监测系统。 按照机组进行分类，KRT系统可以分为若干组，其中：34个单机组测量通道能给出集中信息和就地显示信息；12个机组公用测量通道，也能给出集中和就地显示的信息；2个可移动的测量通道，无集中处理信息的功能。按照通道电气特性和不同的布置进行分类，可分为下列一些标准通道：气溶胶、碘和气体测量；利用采样室测量水中放射性活度；从贮存罐或管道外部测量其中的放射性活度；从管道外面测量16N的活度；高湿度气体中活度的测量；房间内g照射量率的测量；主控室空气中放射性活度的测量

20、；事故后反应堆安全壳内空气中的放射性活度的测量；通风管道中气体放射性活度的测量；污水池（地坑）g放射性测量；测量通风管道中空气放射性的可移动装置；通风管道中气溶胶、碘取样的可移动装置。其中一部分测量通道，属于“事故后监测系统” （Post Accidental Monitoring System，PAMS），满足事故后监测的某些设计要求和功能(KRT002/003/004MA，KRT032/033/034MA，KRT017/021MA，KRT022/023MA)。大亚湾核电站KRT系统监测道分布见图2-1。图21 大亚湾核电站KRT系统监测道布置示意图2.4 KRT系统回路和通道组件KRT系统

21、的测量通道是由一些标准的部件（元件）所组成。根据每个通道的功用不同，有不同的组合。一般由探测子系统、集中处理子系统、信号子系统和继电器柜等组成。测试源探头测量盒接线盒就地显示报警盒警报处理 单元继电器单元KIT信息单元KRT监测系统记录仪显示器打印中央处理单元二级报警一级报警数字率表集中控制柜图2-2 KRT系统测量示意图图2-2是一个典型的集中控制测量通道的回路。其中：探测器探测放射性，并将所产生的信号传递给测量盒，对有些通道，还有附带的测试源，用以检查通道的报警动作和其他系统的自动动作。由于测量对象不同，各通道可能采用不同的探测元件，用于KRT系统的大致有三种类型：闪烁探测器，计数器，电离

22、室。测量盒将来自探测器的信号进行处理，然后送到处理模块（INR），除此以外还给探测器提供高压。根据探测器类型的不同，有不同的测量盒与之配合。连结盒收集从测量盒，源试验和电气盒来的数据，将处理模块送来的220V电源以变压器去耦。就地显示盒安装在需要测量值的房间内，就地指示经过处理模块处理过的信号测量值。就地报警盒安装在需要测量值和报警信号的房间内，提供与处理模块相同的功能，就地显示信号测量值，并产生可听的声响报警和可视的灯光报警。电气盒用于带有循环子系统的测量通道，提供对循环子系统的控制和监测，包括供电的通/断，计时器，复位按钮，压力，流量，故障等信号数据的传送，灯光指示等。处理模块（数字率表I

23、NR）安装在集中控制柜内，用于启动电气通道，以便测量和处理由探测器提供的信号并产生模拟数字和开关数据。在处理模块上可以进行测量的数据显示，故障的显示，阈值的更改，内部参数的设置等操作。集中控制柜用于安装处理模块，不同通道的处理模块分散安装在不同的集中控制柜内。每个机柜有220V 50Hz连续供电电源，非PAMS机柜有48V连续供电电源。所有的PAMS机柜都有将220V AC变为48V DC的变压整流器，将48V供给机柜内部使用，并且还供给继电器电路以及电气盒使用。所有集中控制柜下方均有2排按键，蓝色按键用于阻止相应通道的报警输出，白色按键用于控制测试源以检查探测器。由处理模块送出的信号分别送到

24、KSA系统，主控室记录仪，中央计算机，KIT系统和与具体通道有联动关系的其他系统。2.5 KRT相关系统 KRT系统与下列系统相互连接或与下列系统有关：APG：蒸汽发生器排污系统；CVI：冷凝器真空系统；DNX：正常照明系统；DVC：主控制室空调系统；DVK：核燃料厂房通风系统；DVN：核辅助厂房通风系统；DVW：安全壳外盘穿件房间通风系统；EBA：安全壳换气通风系统；ETY：安全壳内大气监测系统；KIT：集中数据处理系统；KRG：集中控制模拟量机柜；KSA：报警处理系统；KSC：主控室；LTR：接地系统；RCV：化学容积控制系统；REN：核取样系统；RPE：核岛排气疏水系统；RRI：设备冷却

25、水系统；SAR：仪用压缩空气分配系统；SED：核岛除盐水分配系统；SEL：常规岛废液排放系统；SEP：饮用水系统；SVA：辅助蒸汽分配系统TEG：废气处理系统；TER：废液排放系统；TEP：硼处理系统；TES：固体废物处理系统；VVP：主蒸汽系统；LCA：机组48V直流电源系统（系列A/B）；LCC：机组解列用48V系统；LCD：公用48V直流电源系统；LLC/D：低压交流应急电源（380V）系统；LKS：低压交流电源系统；LNE：220V交流电源系统；LNF：220V交流公用电源系统；LNC：220V交流重要负荷电源系统；LNB：220V交流重要负荷电源系统； 具体到每个通道与其他系统的功能

26、联系，将在具体通道的介绍中阐述。2.6 KRT系统通道为了完成KRT系统设计的功能，KRT系统具有分离的具体的测量通道，对每一个通道，按照其功能设计的需要，各有其特有的特性.。下面对每个通道和集中控制柜分别进行介绍。2.6.1 单机组通道 KRT001MA监测：RCV反应堆冷却剂水的活性。功能：指示反应堆冷却剂系统和连接到反应堆冷却剂系统的辅助系统（RCV）发生的剂量率的变化。探测方式：探测器固定在带有就地显示控制台上，从管道的外边测量活性。运行参数：连续测量。在RCV排放处于隔离信号状态时，由该通道测量的反应堆冷却剂的活性不再具有代表性，此时由KRT026MA给出实际的测量值。与其他机械系统

27、的联动关系：无。 KRT002/003/004MA监测：从SGAPG的蒸发器排污水的活性。功能：探测蒸汽发生器微小的泄漏，因为微漏在长时间的运行后，蒸汽发生器的二次侧水将会受到放射性污染。探测方式：通过取样室取样测量水的活性并就地显示。运行参数：在三个SG中每一个连续取样系统中进行连续测量。在APG的阀门处于隔离信号状态时，这三个通道进行的测量不再具有代表性。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT005/006MA监测：设备冷却水（RRI）的活性。功能：探测热交换器中的放射性泄漏，该热交换器用来保证反应堆冷却剂系统设备冷却水的冷却。探测方式：通过取样室取样测量水的活性并就地显示。运行参数：在R

28、RI系列运行时连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT007MA监测：冷凝器（CVI）中非冷凝抽取物的活性。功能：探测蒸汽发生器意外的和较大范围内的泄漏，这种泄漏会导致一回路的放射性惰性气体大量地排放到蒸汽中。探测方式：由循环辅助装置抽取气体进行测量。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT008/009/028MA监测：安全壳内空气中气溶胶（008MA）、气体（009MA）和碘（028MA）的活性。功能：探测反应堆厂房大气中的活性的增加，并自动隔离ETY，EBA，RPE系统向反应堆厂房外的排放；在故障的情况下监测安全壳内空气活性的变化；提供工作人员进入可能性的信息。

29、探测方式：由循环辅助装置抽取气体测量气溶胶，碘和气体的放射性。运行参数：除了在安全壳压力增加的情况以外，都是连续测量。压力增加时，KRT设备由ETY的有关阀门隔离，通道的测量值不再能代表安全壳内的空气活性，此时由KRT022，023MA给出安全壳内空气活性的演变信息。与其他机械系统的联动关系：009MA二级阈值报警时会自动隔离ETY，EBA，RPE系统向反应堆厂房外的排放。 KRT010MA监测：RCV前端过滤器的活性。功能：向操纵员提供指示，如果过滤器没有按时更换的话，过滤器的活性有可能超过工作人员的容许剂量。探测方式：探测器在墙内，从水箱的外面来进行测量。运行参数：连续测量。与其他机械系统

30、的联动关系：无。 KRT011/012MA监测：反应堆空腔表面的辐射。功能：探测安全壳内大气剂量率意外的和重大的变化（由燃料操作事故产生的放射性气体污染安全壳内大气而引起）；由关闭EBA系统来启动安全壳的自动隔离。探测方式：区域辐射剂量率的测量。运行参数：当机组停运时或者进入反应堆厂房的时候进行测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时会自动隔离EBA系统向反应堆厂房外的排放。 KRT013/014MA监测：乏燃料水池表面的辐射。功能：探测燃料厂房内（20米）剂量率的突然变化（由燃料操作事故产生的放射性气体污染燃料厂房内大气而引起）；自动触发DVK系

31、统由正常排风切换到碘排风。探测方式：区域辐射剂量率的测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时会自动触发DVK系统由正常排风切换到碘排风。 KRT015MA监测：TEP前端过滤器的活性。功能：向操纵员提供指示，如果过滤器没有按时更换的话，过滤器的活性有可能超过工作人员的容许剂量。探测方式：探测器在墙内，从铁箱的外面来进行测量。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。KRT016/017/021MA监测：烟囱排放（DVN）气体中气溶胶和碘的活性（016MA）；烟囱排放（DVN）气体中气体的活性（017，021MA）。功能：

32、由测量单位体积内惰性气体的活性（正常排放或事故排放）和测量在过滤器，碘收集器上沉淀物的活性，来测量由烟囱排放的气体排放物中空气的活性；能估算出以蒸汽形式排放的活性；自动隔离ETY，TEG系统的排放。探测方式：由循环辅助装置来测量气溶胶和气体（低和强）的活性。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。当通过烟囱释放的气体活性高时，仅需考虑KRT021MA的测量值，用以计算气体的释放量。与其他机械系统的联动关系：017MA二级阈值报警时会自动隔离ETY，TEG系统的排放。 KRT018/019MA监测：控制室空气中（DVC）的活性。功能：监测由DVC系统吹入控制室中空气的活性；自动触

33、发DVC系统吸风切换到通过碘收集器。探测方式：控制室空气的活性测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：二级阈值报警时会自动触发DVC系统吸风切换到通过碘收集器。 KRT022/023MA监测：反应堆厂房的事故后的辐射。功能：监测反应堆厂房空气事故后的活性。探测方式：在安全壳大气内进行事故后的活性测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT026MA监测：事故后REN反应堆冷却剂水的活性。功能：在事故期间和事故后，由REN系统来指示反应堆冷却剂取样水的活性变化；启动反应堆冷却剂取样管道的自动隔

34、离。探测方式：由墙里边的探测器在管道的外边来测量。运行参数：除了当主回路泄压，或者安全壳隔离状态B的情况下，或者由于强活性信号情况以外，都进行连续测量。在REN回路或者由EAS水取样校准以后，由打开安全壳隔离阀，能使该通道重新投入监测反应堆冷却剂取样。与其他机械系统的联动关系：二级阈值报警时会自动触发REN系统有关阀门的自动关闭。 KRT032/033/034MA监测：来自SG蒸汽中的活性。功能：监测蒸汽发生器从一回路向二回路的泄漏。探测方式：蒸汽中16N和惰性气体活性的测量。运行参数：除了当主回路泄压或者二回路隔离的情况以外，连续监测16N和反应堆厂房出口处蒸汽管道中的惰性气体的剩余活性；提

35、供相应于中子通量的信号（0%<Pn<120%），并按照特定的变换系数来处理测量的16N信号。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT036MA监测：以扫描测量的方式测量通风管道中空气的活性。功能：由监测在通风管道内从7个点取样的空气来探测放射性气体的泄漏。探测方式：由循环辅助装置扫描来测量通风管道中的气体。运行参数：七个支路用扫描的方法连续地测量，或者在探测到异常的活性时，仅由一个支路连续测量。任何一个支路的测量参数都能不断的保存在存储器里。与其他机械系统的联动关系：无。 KRT041MA监测：反应堆停堆时安全壳内大气中的活性。功能：探测在EBA管道中空气活性的增加，并自动隔离EBA

36、系统和RPE系统的阀门。探测方式：由循环辅助装置来测量低活性的气体。运行参数：在反应堆停堆期间，当EBA系统正在运行时进行测量。与其他机械系统的联动关系：二级阈值报警时会自动触发EBA和RPE系统有关阀门的关闭。 KRT051/052/053/054/055MA监测：地坑内液体的活性。功能：探测事故后含有高活性流体回路的泄漏。探测方式：测量地坑的活性。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：二级阈值报警时会自动触发RPE系统有关阀门的关闭。2.6.2 公用通道 9KRT501，502MA监测：地坑内液体的活性。功能：探测事故后含有强活性流体回路的泄漏。探测方式：地坑的活性测量。运行参数：

37、连续测量。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时会触发RPE系统有关阀门的自动关闭。 9KRT505MA监测：辅助蒸汽系统（SVA）冷凝水的活性。功能：在供应NAB除氧器的交换器内和带有辅助蒸汽供应的蒸发器内探测放射性气体的微漏。探测方式：由循环辅助装置来测量活性。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。 9KRT508，511MA监测：TES废树脂箱的活性。功能：在装入金属桶之前，为了满足运输的要求，要确定分配给每个桶的 树脂装量，和确定所使用金属桶的种类。探测方式：由装在墙里边的探测器从箱体外进行测量。运行参数：间断测量。与其他机械系统的联动关系：无。 9KRT509MA监

38、测：TES蒸发器浓缩液箱的活性。功能：在装入金属桶之前，为了满足运输的要求，要确定分配给每个桶的 蒸发器浓缩液装量，和确定所使用金属桶的种类。探测方式：由装在墙里边的探测器从金属桶外进行测量。运行参数：间断测量。与其他机械系统的联动关系：无。 9KRT510MA监测：TES排泄桶的活性。功能：检查桶外的剂量率是否与实施的危险的放射性物品的运输规则相一致。探测方式：由装在墙里边的探测器从金属桶外进行测量。运行参数：间断测量。与其他机械系统的联动关系：无。 9KRT512MA监测：放射性废物装桶站的辐射。功能：每个桶存放了固体废物之后，监测装桶站固体放射性产物的放射性大小，并通知工作人员。探测方式

39、：房间内照射率的测量。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。 9KRT513/514MA 监测：适用于U5规程的监测。功能：在堆芯冷却失效的严重事故情况下，反应堆压力容器出现破口，安全壳内的压力升高，为了避免安全壳的破裂，必须遵照U5规程降低安全壳内的压力。此时，KRT513，514MA用于实时的迅速获取排放的微粒，碘和铯等有关信息。 探测方式：专门的U5监测通道。 运行参数：U5事故后测量。 与其他机械系统的联动关系：无。 0KRT901MA监测：分批排放的TER废液的活性。功能：在每次废液排放时，监测TER废液排出物的活性；如果出现排出物的活性超过阈值，触发TER排放阀门的自动

40、关闭。探测方式：由具有循环子系统和自动去污子系统的取样室来测量水的活性。运行参数：在每次排放时进行测量。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时触发TER排放阀门的自动关闭。 0KRT904MA监测：分批排放的SEL废液的活性。功能：在每次废液排放时，监测SEL废液排出物的活性；如果出现排出物的活性超过阈值，触发SEL排放阀门的自动关闭。探测方式：由具有循环子系统和自动去污子系统的取样室来测量水的活性。运行参数：在每次排放时进行测量。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时触发SEL排放阀门的自动关闭。2.6.3 集中控制柜KRT通道有四个机柜，不管通道是属于单机组的或者是公共的通道（

41、现场测量时作为公共测量）。 KRT001AR机组机柜； KRT003AR，PAMS通道中机组机柜系列A； KRT004AR，PAMS通道的机组机柜系列B； KRT501AR公共机柜；KRT系统集中机柜用于集中安装KRT系统各监测道的集中处理组件（型号INR203，或INR MV 51），并完成监测道源检、报警禁止、电源配送、报警信号的组合等功能。集中机柜是KRT系统的核心，同时也是系统对外接口的中枢，KRT系统所有的开关量、模拟量、通讯口以及电源的输入输出由集中机柜统一归口。3 辐射监测系统改造3.1改造概述大亚湾核电站KRT系统是法国MGPI公司在上世纪六、七十年代设计的第一代产品，从199

42、4年投入运行至今已有14年了。大亚湾核电站KRT系统投入使用以来，各种缺陷和故障便频繁发生，虽然经过运行人员以及设备厂家的不断努力，部分故障得以消除，但许多故障仍然难以避免地持续发生，无法根除，这些故障和误报警对于电厂的运行造成了很大的干扰。大亚湾核电站KRT系统随机不可用时间和次数历年统计见表31，从表中可以看出，虽然经过运行人员以及维修承包商、设备厂家的不断努力，系统的随机不可用时间和次数有所下降，但随着设备老化及部分设备的备品部件耗尽，又出现反弹。由于国家法律法规的要求、设备维修不可解决的设计缺陷、系统整体性能的下降和厂家备件的逐步停产，大亚湾核电站KRT系统的整体改造已迫在眉睫。表31

43、 大亚湾核电站KRT系统随机不可用时间和次数历年统计大亚湾核电站KRT随机不可用时间与次数岭澳核电站KRT随机不可用时间与次数统计项目随机不可用时间(h)随机不可用次数随机不可用时间(h)随机不可用次数022226203年896198678.5815804年837157302.2313105年32699138.374306年366.17127135.677107年222.283202.47808年269.459166.9663.2改造原因 3.2.1 KRT系统备件停产目前，法国MGPI公司已采用数字化测量技术对其产品进行了全面的升级换代，第一代设备的部分关键备件已停

44、止生产和供应，其他备件也有计划的逐步停止生产和供应。现在大亚湾核电站的KRT系统设备所用的元器件大多数在市场上已无处购买，库存备件也已储备不足，即将面临备品备件断货的风险。大亚湾核电站备件停产和即将停产情况见表3-2和表3-3。表3-2 大亚湾核电站停产备件库存和使用情况表已停产备件库存备件受影响通道通道数量INR2031电站大部分通道61INR MV513KRT032/033/034MA12CTS152KRT036MA2CSC1532CB424D1/2KRT011/012/013/014/512MA9MRA1339CM/PM506KRT028MA2CM/PM814KRT032/033/034

45、MA12CM/PM912KRT513/514MA2CRA223KRT001/002/003/004/510/904MA10KRT901PO1KRT901/904MA2表3-3 大亚湾核电站即将停产备件库存和使用情况表即将停产备件库存备件受影响通道通道数量CM/PM 102KRT002/003/004/005/006/505/901MA13CM/PM 306KRT007/008MA4CM/CI 106KRT09/17/36/41/18/19/01/10/15/26/508511MA24CM/CI 6110KRT 051-055MA、KRT501/502MA12CM/CI 716KRT021/02

46、2/023MA6CM/GM 104KRT016MA2CCI 105KRT011/012/013/014/512MA9CD 104KRT009/017/041MA6CG 35KRT018/019MA43.2.2 KRT系统设计缺陷大亚湾电站的KRT系统采用分散布置，集中处理的结构模式，现场探测器采集的测量信号经测量箱转化为频率脉冲，送到位于集中机柜内的集中处理组件，进行处理、计算和显示。这种系统结构模式已经被实践证明是较为落后的系统结构模式，现场至集中处理组件之间的脉冲在频率较低时极易受到干扰（KRT系统多数通道在正常运行期间脉冲频率都比较低，有的为102Hz）。目前较为先进的系统结构模式是分布

47、式处理模式。KRT008MA高放射性报警KRT008MA自电站投产以来一直存在着瞬发“高放射性”异常报警信号的问题，每次误报警持续的时间从几分钟到半小时不等，读数最高可以超过二级报警阈值。KRT008MA误报警的原因，厂家反馈认为是大亚湾核电站核岛内氡的水平过高，当每次自动更换取样滤纸后由于滤纸上氡气子体放射性的突变使测量值上升并触发报警。但是通过对该通道报警的长期跟踪和调研，发现有时KRT008MA自动走纸后并未引起测量值的突变和触发报警，而有时出现报警时KRT008MA也未更换滤纸，这与厂家的判断结论大为不同，这说明氡本底高和自动换纸不一定就是造成误报警的根本原因。厂家接到我方的信息后也无

48、法解释这一现象，不能给出真正的根本原因。同时厂家也坦诚KRT008MA对于氡的补偿设计存在缺陷，在现有设备的基础上无法解决误报警的问题。KRT016/017/021MA误报MF故障KRT016MA经常“MF”故障报警。通过长期跟踪和统计，发现KRT016MA “MF”故障报警出现的时间大都是环境人员取样操作完后几小时到几天不等，直接原因是测量腔内压差异常引起的。KRT016MA有一个可在一定范围内调节的测量腔，滤膜和碘盒均放在测量腔内。在测量腔的进、出气口上有一压力控制开关（设定值是550mbar，无显示功能）。只要测量腔内压力超出其设定值范围时，就会产生“MF”故障报警信号。在进行ETY、T

49、EG排放前后，环境人员需要放置和取出样品，操作时必须对测量腔进行重新安装，由于无压力显示，对测量腔安装程度全凭感觉（有时会漏气），这就造成更换KRT016MA样品时，经常产生“MF”故障的根本原因。KRT016MA测量腔进水。KRT016/017/021MA通过取样管采集经烟囱（1号机取样口位置：51.45m；2号机取样口位置：51.25m）排出的DVN废气，对废气进行放射性测量。自1993年投入运行以来，已有多次发现KRT016MA内的滤纸被打湿的记录，而这些事件相同的背景是“暴雨过后”。经过分析，有两种可能的原因，一是KRT016/017/021MA取样管的取样口开口向下，正常情况下雨水不

50、会进入管内，由于烟囱（高度62.3m,直径3m）无顶盖，016MA取样口离烟囱口10m，开口处有一定的负压，在暴雨等其它适合的气候环境条件下，雨水被吸入取样管线；二是因暴雨等其它适合的气候环境条件，高湿度气体进入KRT016MA取样管线后被凝结成水，进入测量室。这两种可能都是设备的设计缺陷。KRT032/033/034MA闪发MF故障大亚湾核电站KRT004AR机柜多次闪发“MF”故障报警，每次持续3秒。KRT004AR机柜上安装有11个通道的数据处理率表，任意一个通道的MF故障报警信号在主控制室都是显示同一个MF故障信号，为了判断闪发故障报警的通道，在KRT004AR机柜上加装2台8路记录仪

51、，记录11个通道的故障报警信息。经过一个月的监控，发现KRT032MA的N-16、总通道，KRT033MA的N-16通道，KRT034MA的总通道闪发MF故障报警。由于每次故障信号都是闪发3秒，而数据处理率表INR MV51显示的数据是每3秒采集一次（测量箱内CPU板传输），初步判断故障是通讯问题。更换KRT032/033/034MA测量箱内的CPU板后，通道无报警出现，但是每隔4-6个月，又会出现一次3秒故障，厂家也无法解决。KRT036MA设计缺陷KRT036MA采用差分电离室探头通过自动、连续地监测从七个区域取样的气体的放射性，从而判断各个区域内系统或设备的泄漏状况。通道设计有9个支路组

52、成（可根据系统要求设定测量支路数量），各支路的测量通过电磁阀动作来进行切换。电磁阀每隔5分钟动作一次即35（40）分钟完成所有支路的测量。KRT036MA设计缺陷较多，简述如下：通讯故障（TF故障）：在就地信号处理单元出现通讯故障但显示正常，在集中机柜出现处出现通讯故障和MF故障, 显示窗只显示一个小数点。故障原因是KRT036MA现场温度较高，就地信号处理单元运行产生的温度又高，导致就地信号处理单元运行不稳定。目前大亚湾核电站都通过打开机柜的方法来增加散热。380V电源倒列时KRT036MA出现的故障：取样泵停运、电磁阀全部失电，支路分支流量为0，信号处理单元相应流量故障报警全出，380V电

53、源倒列成功后，取样泵自动启动，流量故障信号消失，主控无故障信号。KRT036MA是由两路不同的供电系统供电，KRT036MA取样泵及电磁阀（变压到交流48V）由380V供电（LLC），而036MA的测量部分和数据处理部分为220V供电（LNE）。每次380V电源倒列过程只对380V倒电，倒电时取样泵停运、电磁阀全部失电，支路分支流量为0，开关流量计、压力开关发出故障信号，信号处理单元相应流量故障报警全出。但因为故障信号发出有10秒的延时，因而若倒电成功且时间短于10秒,则取样泵自动启动，流量故障信号立即消失，主控无故障信号。380V电源倒列后各支路测量数据归零，当泵重新启动后测量重新开始，主控

54、表现为各支路记录仪数据归零，经过一个测量周期后恢复正常测量（约40分钟左右）。因倒电时泵停运，各支路流量为零，各支路测量数据会归零，当泵重新启动后测量重新开始，在主控就表现为各支路记录仪归零，经过一个测量周期后完全恢复正常测量（约40分钟左右）。380V电源倒列偶尔会触发通道电磁阀故障、流量故障报警，主控有报警信号。该现象自通道投运以来就有，是通道的设计原因，从通道本身来说通道无故障。KRT036MA的测量部分和数据处理部分为220V供电（LNE），不受倒电影响而正常工作，其中电磁阀的动作（每5分钟）由现场的就地信号处理单元控制，但当电磁阀要进行动作时恰遇倒电（电磁阀无电），则处理单元就判断为

55、电磁阀故障，现场就表现为某支路的电磁阀故障，同时通道跳转倒下一支路继续测量，此时主控室会出现KRT036MA电磁阀故障报警，但当通道再次扫描到该支路时，因电磁阀已供电正常，故故障消失，主控报警自动消失，若倒电时没有电磁阀动作则无此现象。380V电源倒列时造成KRT036MA的取样泵无法自动启动。倒电时电源无法在通道延时时间（10s）之内恢复，或因为取样泵的原因通道无法在延时（10s）之内恢复测量流量，导致流量、压力开关报警而泵停运。KRT051/052/053/053/055/501/502MA闪发放射性高报警KRT051/052/053/053/055/501/502MA闪发放射性高报警是长

56、期困扰电站的问题，而且这种情况在调试的过程中就已经出现了。故障现象为短时间瞬发放射性高报警，报警持续时间经常为几秒钟，且报警难以捕捉。针对该问题，曾经召开多次技术讨论和论证，认为是设计缺陷问题。这些通道的电离室设计上没有前置放大器，放射性射线产生的电流信号在10E-13A的数量级，非常容易受到环境的干扰，而且这些通道的环境情况都非常的恶劣，并且探测器距离测量盒较远。实践证明，在现场轻轻触碰探头的电源和信号连接线，通道就产生放射性高报警；通道附近较大震动也会导致放射性高报警。3.2.3 KRT系统技术落后，可靠性低现有设备采用扣除事先设定的固定本底值的方法来消除本底对测量的影响，不能实时扣除放射性本底。 第一代KRT测