Назначение
Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold предназначена для контроля объемной активности радионуклидов в дымовых газах установки сжигания горючих отходов на Ленинградской атомной станции (зд. 672Р).
Описание
Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold № 1-ОРБ-672Р (далее установка Berthold) состоит из монитора трития LB110 W-GS 9210, монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210 и монитора альфа/бета- активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200.
Монитор трития LB110 W-GS 9210 предназначен для контроля объемной активности трития в исследуемом воздухе и состоит из двух отдельных блоков: блока прокачки и детектирования и электронного блока для обработки и отображения информации . В качестве детектора используется пропорциональный проточный счетчик с активным объемом 1,3 л, в качестве рабочего газа используется смесь Ar (90%)+CH4 (10%). Измеряемый воздух смешивается с рабочим газом в устройстве управления, встроенном в монитор, в соотношении 1:4. Скорость прокачки измеряемого воздуха и рабочего газа измеряются отдельно и поддерживаются на постоянном уровне схемой управления и контроля.
Принцип действия монитора трития LB110 W-GS 9210 основан на регистрации импульсов, создаваемых электронами, возникающими при бета-распаде трития в пропорциональном счетчике. В пропорциональном счетчике происходит преобразование энергии заряженной частицы, взаимодействующей с рабочим газом счетчика, в токовый импульс, регистрируемый последующими электронными устройствами. Разделение импульсов, создаваемых электронами трития, и импульсов, вызываемых другими бета-излучающими радионуклидами, а также гамма-излучением, осуществляется методом дискриминации по времени нарастания импульсов. В качестве блока для обработки, отображения и хранения информации служит десятиканальное электронное устройство GRACON LB 3404-S в расширенной версии с дополнительным блоком LB3405. На встроенном мониторе устройства GRACON LB 3404-S отображаются все результаты измерений, с помощью управляющих функций существует возможность просмотра выполненных калибровок, установки пороговых значений объемной активности трития, при превышении которых происходит срабатывании звуковой и световой сигнализации.
Все блоки монитора трития LB110 W-GS 9210 размещены на выдвижном шасси в единой стойке вместе с блоками монитора йода.
Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210 применяется для контроля объемной активности йода-131 в контролируемом воздухе. Монитор включает в себя следующие узлы:
- измерительная камера из нержавеющей стали, в которой установлен сменный патрон с активированным углем. Патрон служит для осаждения на нем газообразного йода при прохождении исследуемого воздуха через измерительную камеру;
- нагревательный элемент для стабилизации температуры в воздуховоде на уровне 38°С для предотвращения конденсации пара в измеряемом воздухе на патроне с активированном углем;
- устройство прокачки с вакуумным насосом, обеспечивающим скорость прокачки до 5 м3/ч. Устройство снабжено системой контроля расхода воздуха;
- предварительный аэрозольный фильтр для осаждения на нем радиоактивных аэрозолей и удаления их из исследуемого воздуха;
- детектирующее устройство BAI 9317 со сцинтилляционным детектором NaI(Tl), размер кристалла: диаметр - 50,8 мм высота - 50,8 мм;
- электронный блок.
Принцип действия монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210 основан на регистрации импульсов, создаваемых гамма-квантами I-131 с энергией 364 кэВ в детекторе. В сцинтилляционном детекторе происходит полное поглощение энергии гамма - кванта и преобразование поглощенной энергии в электрический импульс с пропорциональной амплитудой. Обработка импульса выполняется последующими регистрирующими и анализирующими устройствами с представлением результата в виде энергетического спектра, то есть зависимости числа зарегистрированных импульсов от энергии вызвавшей их частицы.
Для обработки и хранения информации используется то же десятиканальное электронное устройство GRACON LB 3404-S, что и для монитора трития.
Монитор альфа/бета- активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 применяется для контроля объемной активности радиоактивных аэрозолей в исследуемом воздухе. Монитор LB 150 D-R W-GS 9200 состоит из следующих узлов:
- устройства подачи контролируемого воздуха к аэрозольному фильтру, обеспечивающего изокинетический метод отбора аэрозолей на сменные стекловолоконные фильтры диаметром 200 мм;
- насосного устройства с регулируемым расходом воздуха, обеспечивающим скорость прокачки до 40 м3/ч;
- детектирующего устройства со строенным пропорциональным счетчиком большой площади «GFDZ 200», конструктивно выполненным в виде сэндвича, с тонким входным окном. В качестве рабочего газа используется газовая смесь Ar (90%)+CH4 (10%), максимальная скорость прокачки составляет 40 м3/ч. Для смены фильтра в детекторном блоке предусмотрена выдвижная подставка, расстояние между детектором и фильтром составляет 7 мм;
- электронный модуль.
Принцип действия монитора LB 150 D-R W-GS 9200 основан на регистрации импульсов пропорциональным счетчиком заряженных частиц с предварительным разделением импульсов от альфа- и бета-частиц на основе амплитудной дискриминации. Компенсация объемной активности от естественных радионуклидов осуществляется с помощью ABPD метода (метод вычитания альфа-бета-псевдосовпадений), для реализации которого в конструктиве счетчика предусмотрена разделительная пленка между счетчиками.
Сервисные функции, сбор и анализ данных обеспечиваются с помощью электронных блоков LB5310 и LB3404-S.
Все блоки монитора размещены в единой стойке и установлены на выдвижных рельсах.
Программное обеспечение
В установке Berthold для регистрации, обработки и хранения данных используется система данных по защите от радиации GRACON LB3404-S (LB 3405) c программным обеспечением LB 1002. ПО имеет две модификации:
- ADC-E для монитора трития LB110 W-GS 9210 и монитора йода BAI 9103-2 W-GS 9210;
- D10-E для монитора аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 ПО является встроенным и его разделение с выделением метрологически значимой части не предусмотрено, все ПО считается метрологически значимым. В системе GRACON LB3404-S отсутствует возможность изменений значений параметров ПО, влияющих на результат измерений, с помощью команд, вводимых через интерфейс пользователя во время проведения измерений. ПО и измеренные данные защищены от изменений или удалений в случае возникновения непредсказуемых физических воздействий, проверка целостности ПО осуществляется при запуске установки Berthold .
Идентификация ПО осуществляется проверкой его идентификационных данных. Идентификационные данные определяются при просмотре экранной страницы 1 в системе данных по защите от радиации GRACON LB 3404-S. Идентификационные данные (признаки) достаточны для однозначной идентификации ПО.
Сервисные параметры и параметры калибровки, которые могут влиять на измерения, защищены паролем и доступны только в сервисном режиме, который может быть активирован после введения пароля.
Идентификационные данные ПО установки Berthold в соответствии с таблицей 1
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения(контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| LB 1002 | ADC-E, D10-E | v.4.26 v.4.26 | -* | - |
* - программное обеспечение зашивается на этапе изготовления установки, доступ к
определению контрольных сумм отсутствует
В соответствии с разделом 2.6.МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО установки радиометрического контроля объемной активности радиоак-
тивных газов, аэрозолей от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует
уровню «С».
Внешний вид установки Berthold представлен на рис. 1
Рис. 1
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики установки Berthold приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Монитор трития LB110 W-GS 9210 |
| Уровень собственного фона (тритиевый канал), с-1 | не более 3 |
| Уровень собственного фона (компенсационный канал), с-1 | не более 14 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Коэффициент влияния Cs-137 на тритиевый канал; % | не более 5 |
| Эффективность регистрации трития, % | не менее 50 |
| Минимальная детектируемая активность (при времени измерения 1 ч), кБк/м3 | не более 0,5 |
| Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210 |
| Уровень собственного фона (328-400 кэВ), с-1 | не более 0,4 |
| Уровень собственного фона (291-437 кэВ), с-1 | не более 0,7 |
| Эффективность регистрации 133Ba, % | не менее 4 |
| Минимальная детектируемая активность, Бк/м3 - при времени измерения 1 ч - при времени измерения 600с, | не более 0,5 7,5 |
| Монитор альфа/бета активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 |
| Уровень собственного фона - при измерении альфа-активных аэрозолей, с-1 - при измерении бета-активных аэрозолей, с-1 | не более 0,6 2,5 |
| Калибровочный коэффициент для 90Sr, Бющимп-1 | 4,8±0,7 |
| Калибровочный коэффициент для 241Am, Бющимп-1 | 4,4±0,7 |
| Эффективность регистрации, % - альфа-излучающих радионуклидов в аэрозолях, - бета-излучающих радионуклидов в аэрозолях | не менее 23 21 |
| Габаритные размеры составных частей установки, мм: Монитор трития LB110: - измерительного устройства GRACON (ДхШхВ), - счетчика заряженных частиц (диаметр х длина) Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210 - сцинтилляционного детектора (диаметр х длина) Монитор альфа/бета активных аэрозолей LB 150 D-R - детектора (диаметр х высота) | 420х500х335 80х430 68х250 292х83 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, 0С, - атмосферное давление, кПа, - относительная влажность воздуха, % | 10-50 101,3 (+5,4; -15,3) 60 (+20; -30) |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на наружной поверхности мониторов в виде наклейки и на титульном листе Руководства по эксплуатации установки методом компьютерной графики.
Комплектность
В комплект поставки установки Berthold № 1-ОРБ-672Р входят составные части и
эксплуатационная документация, указанная в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование | Обозначение | Кол-во, шт. |
| Монитор трития | LB110 W-GS 9210 | 1 |
| Монитор йода | BAI 9103-2 W-GS 9210 | 1 |
| Монитор альфа/бета активных аэрозолей | LB 150 D-R W-GS 9200 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | Монитор трития LB110 W-GS 9210 Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210 Монитор альфа/бета активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200 Система защиты данных от радиации GRACON LB 3404-S | 1 1 1 1 |
| Методика поверки | МП 2101-001-2012 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 2101-001-2012 «Установка радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в августе 2012 г.
При поверке установки радиометрического контроля объемной активности радиоактивных газов, аэрозолей Berthold № 1-ОРБ-672Р применяются рабочие эталоны 1-го и 2-го разрядов по ГОСТ 8.033-96:
- эталонный источник бета-излучения большой площади на основе радионуклида 90Sr, № MS 792, расширенная неопределенность активности (k=2) - 3 %. Сертификат калибровки 013972 DKD-K-06501 04-08, выданный PTB, Германия;
- эталонный источник альфа-излучения большой площади на основе радионуклида 241Am, № MS 791, расширенная неопределенность активности (k=2) - 5 %. Сертификат калибровки 014070 DKD-K-06501 04-09, выданный PTB, Германия;
- эталонный источник гамма-излучения на основе радионуклида 133Ba, № MU 556, расширенная неопределенность активности (k=2) - 3 %. Сертификат калибровки 014123 DKD-K-06501 04-09, выданный PTB, Германия
- эталонный источник гамма-излучения на основе радионуклида 137Cs, № KD 341, расширенная неопределенность активности (k=2) - 5 %. Сертификат калибровки № 836/12 ФГУП ВНИИМ им.Д.И.Менделеева.
Сведения о методах измерений
«Монитор трития LB110 W-GS 9210. Руководство по эксплуатации»;
«Монитор йода BAI 9103-2 W-GS 9210. Руководство по эксплуатации»;
«Монитор альфа/бета активных аэрозолей LB 150 D-R W-GS 9200. Руководство по эксплуатации»
«Система защиты данных от радиации GRACON LB 3404-S. Руководство по
эксплуатации»
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»;
ГОСТ 22251-89 «Средства измерений объемной активности искусственного аэрозоля»;
ГОСТ 8.039-79 «Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений активности нуклидов в бета-активных газах»;
ГОСТ 21496-89 «Средства измерений объемной активности радионуклидов в газах.
Общие технические требования и методы испытаний»;
ГОСТ 8.033-96 «Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета- частиц и фотонов радионуклидных источников».
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
