Назначение
Устройства детектирования УДЖГ-220Е (далее - устройства детектирования) предназначены для измерения объемной активности гамма - излучающих радионуклидов в жидкости, Бк/м3 и сигнализации о появлении радионуклида натрий-24 в жидкости.
Описание
Устройства детектирования преобразуют поток гамма - квантов, испускаемых радионуклидами, содержащимися в жидкости, в электрические импульсы, средняя частота следования которых пропорциональна объемной активности радионуклидов.
О появлении радионуклидов в контролируемой жидкости судят по превышению объемной активности гамма - излучающих радионуклидов на выходе устройств детектирования.
Устройство детектирования состоит из двух блоков детектирования (БД) основного (ОК) и компенсационного (КК) каналов и блока многофункционального (БИ), соединенных между собой кабелями.
Поток гамма - квантов, испускаемых радионуклидами, содержащимися в жидкости, и от внешнего гамма-фона регистрируется детекторами из состава БД ОК и преобразуется в электрические импульсы, средняя частота следования которых пропорциональна объемной активности радионуклидов.
Поток гамма-квантов от внешнего гамма-фона регистрируется детекторами БД КК.
Импульсы тока с фотоумножителей из состава БД ОК и КК поступают на БИ, где происходит обработка и логический анализ информации.
В зависимости от модификации устройства детектирования осуществляют следующие дополнительные функции :
индикацию измеренного значения радиационного параметра в цифровой форме при помощи встроенного алфавитно-цифрового индикатора;
управление местной (по месту контроля) световой и звуковой сигнализацией;
управление дополнительным оборудованием, осуществляющим индикацию состояния контролируемого радиационного параметра.
Варианты исполнений устройств детектирования с привязкой к выполняемым дополнительным функциям приведены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1 - Варианты исполнений устройств детектирования УДЖГ-220Е
| Исполнение устройства | Наличие дополнительных функций |
| Индикация измеренного значения в цифровой форме | Управление местной сигнализацией | Управление дополнительной сигнализацией |
| Наименование | Обозначение |
| УДЖГ-220Е | ЕКДФ.412123.009 | _ | _ | _ |
| УДЖГ-220Е1 | ЕКДФ.412123.009-01 | + | _ | _ |
| УДЖГ-220Е2 | ЕКДФ.412123.009-02 | + | _ | + |
| УДЖГ-220Е3 | ЕКДФ.412123.009-03 | + | + | _ |
| УДЖГ-220Е4 | ЕКДФ.412123.009-04 | + | + | + |
Конструктивно БД КК размещен внутри свинцовой защиты, а БД ОК находится внутри сферической измерительной ёмкости, расположенной внутри свинцовой защиты. Защиты между собой стягиваются болтами.
Корпус и съемная крышка БИ представляют собой прямоугольную конструкцию, выполненную из стального оцинкованного листа. Внутри корпуса БИ располагаются печатные платы. На задней стенке корпуса БИ установлены кронштейны, предназначенные для крепления БИ в месте эксплуатации. В основании БД также имеются отверстия для крепления.
Измерительная емкость представляет собой полый шар из нержавеющей стали, имеющая крышку с расположенным в ней цилиндрическим стаканом (полостью) для БДЕГ-02Р и две трубки Ду = 8 мм для подачи и слива теплоносителя. Крышка крепится к измерительной емкости болтами М10 и уплотняется резиновой прокладкой и уплотнением типа «зуб - паз» для уменьшения загрязненности радиоактивными веществами. Трубки снабжены резьбовыми штуцерами для подсоединения к пробоотборной системе, отходящей от технологических контуров АЭС. Ответные присоединительные части (ниппели , прокладки и гайки) поставляются в составе комплекта монтажных частей. Трубки для подачи и слива теплоносителя снабжены ниппелями для приварки к магистралям, по которым прокачивается контролируемая жидкость.
Фотография внешнего вида устройств детектирования УДЖГ-220Е представлена на рис.1, схемы пломбировки, в целях защиты от несанкционированного доступа, и обозначения мест, для нанесения оттисков клейм и размещения наклеек, показаны для блока многофункционального БИ-220Е и блока детектирования БДЕГ-02Р из состава УДЖГ-220Е на рис. 2 и рис.3, соотвественно.
Рисунок 1-Внешний вид устройства детектирования УДЖГ-220Е (без соединительных кабелей)
Рисунок 2 -Чертёж места пломбировки от несанкционированного доступа блока многофункционального БИ-220Е из состава УДЖГ-220Е
Рисунок 3 -Чертёж общего вида с нанесением места пломбировки от несанкционированного доступа блока детектирования БДЕГ-02Р (место пломбирования- 12)
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения (ПО), предназначенного для работы с УДЖГ-220Е приведены в таблице 2.
Т а б л и ц а 2 - Идентификационные данные ПО, предназначенного для работы устройства детектирования УДЖГ-220Е с персональным компьютером (ПК).
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Управляющая программа УДЖГ-220Е | ЕКДФ.00102-01 | 1 | 162630 | Е.40012-01 (на базе CRC16) |
| Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | ЕКДФ.00131-01 | 0 | 127064 | Е.40012-01 (на базе CRC16) |
| Инструментальное программное обеспечение оборудования АСРК-2000 | ЕКДФ.00091-01 | 2 | 53251 | Е.40012-01 (на базе CRC16) |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 приведён в таблице 3.
Т а б л и ц а 3 - Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений
| Идентификационное наименование ПО | Уровень защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений по МИ 3286 | Описание |
| ЕКДФ.00102-01 | С | Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений |
| ЕКДФ.00131-01 | С | Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений |
| ЕКДФ.00091-01 | _ | Не является метрологически значимой частью ПО СИ. Выполняет только сервисные функции и является внешним по отношению к устройству программным обеспечением (устройство может эксплуатироваться без него). Примечание - Так как это не метрологически значимая часть ПО, то к нему не применяется классификация по уровню защиты, или можно отнести к уровню А. |
Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные защищены от:
- непредсказуемых физических воздействий;
- эффектов, обусловленных действиями пользователя;
- преднамеренных изменений
и снабжены следующими специальными средствами защиты:
1) Наличие энергонезависимой памяти предотвращает изменение конфигурационных параметров ПО и измеренных данных при непредсказуемых физических воздействиях (например, скачки напряжения, длительное отсутствие электропитания).
2) Использование протокола MODBUS RTU предотвращает запись ПО и конфигурационных параметров ПО с неверными контрольными характеристиками (программные средства защиты от ошибочных действий персонала).
3) Проверка целостности ПО от несанкционированной модификации метрологически значимой части проводится путем расчета контрольной суммы на основе алгоритма CRC-16 и сравнения с исходной контрольной суммой.
4) Изменение метрологически значимой части программного обеспечения и конфигурационных параметров ПО со средств встроенного человеко-машинного интерфейса невозможно.
5) Конструкцией СИ обеспечивается защита памяти ПО и памяти конфигурационных параметров от несанкционированной замены.
6) Переключение режимов функционирования производится только после проверки полномочий на выполнение данных операций (защита паролем).
Результаты оценки влияния ПО на метрологические характеристики устройства детектирования приведены в таблице 4.
Т а б л и ц а 4 - Результаты оценки влияния ПО на метрологические характеристики
| Метрологическая характеристика | Результат полученный по ПО | Результат, полученный по формулам расчёта из ЕКДФ.412123.009 ТУ | Отличие результатов расчёта |
| Погрешность измерения ОА, имитированное образцовым источником CS-137 (активность 104Бк) в оправке №3, 6Cs, % | 2,1 | 2,11208 | 0,01208 (0,6 %) |
| Погрешность измерения ОА, имитированное образцовым источником CS-137 (активность 105Бк) в оправке №3, 6Cs, % | 2,4 | 2,40609 | 0,00609 (0,25 %) |
| Погрешность измерения ОА, имитированное образцовым источником CS-137 (активность 106Бк) в оправке №3, 6Cs, % | 4,7 | 4,72006 | 0,02006 (0,4 %) |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики устройства детектирования приведены в таблице 5.
Т а б л и ц а 5
| Наименование характеристики | Значение |
| Радионуклид | Олово-113 | Цезий-137 | Кобальт-60 |
| Диапазон измерений, Бк/м3 | 2Д103 - 3Д108 |
| Чувствительность по радионуклиду (ОРР), м3/(Бк с) | 1,940-4 | 2Д10-4 | 4,2-10'4 |
| Чувствительность по источнику (ОСГИ), с-1/Бк | 3,440-3 | 3,640-3 | 7,240-3 |
| Уровень собственного фона, с-1. | 7 +3,0 7 -4,5 |
| Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучений, МэВ | от 0,3 до 1,5 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности УДЖГ-220Е при измерении объемной активности радионуклида цезий-137 в жидкости, %. | ±30 в диапазоне измерений от 3-104 до 3-108 Бк/м3 ±35 в диапазоне измерений от 2403 до 3-104 Бк/м3 |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности УДЖГ-220Е при измерении активности ОСГИ радионуклида цезий-137, %. | ±20 |
| Питание устройств детектирования, В: | 48 |
| Пусковой ток, А | не более 15 |
| Режим работы устройств детектирования | непрерывный |
| Нестабильность показаний устройства за 24 ч, % | не более ±3 |
| Габаритные размеры, мм: УДЖГ-25Р с двумя БДЕГ-02Р БИ-220Е | не более 565 х 1040 х 390 не более 317 х 390 х 181 |
| Масса, кг УДЖГ-25Р с двумя БДЕГ-02Р БИ-220Е | не более 460 не более 10 |
| Устойчивость к воздействию температуры окружающего воздуха в пределах, ° С | От плюс 5 до плюс 55 |
| Устойчивость к воздействию относительной влажности окружающего воздуха при температуре 35° С и более низких температурах без конденсации влаги, % | до 98 |
| Степень защиты от проникновения твердых предметов и воды по ГОСТ 14254 | IP55 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа на специальной табличке наклеивается на корпус УДЖГ-25Р и на БИ-220Е (или его исполнение) устройства детектирования.
На титульных листах паспорта и руководства по эксплуатации устройства детектирования знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
Комплектность устройств детектирования приведена в таблицах 6, 7, 8, 9, 10
Т а б л и ц а 6 - Устройство детектирования УДЖГ-220Е
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Количество, шт. | Примечание |
| ЕКДФ.468219.009 | Блок многофункциональный БИ-220Е | 1 | |
| ЖШ2.328.765 | Устройство детектирования УДЖГ-25Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.917 | Устройство детектирования УДЖГ-28Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | ОК |
| ЖШ2.328.918 | Устройство детектирования УДЖГ-29Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | КК |
| ЕКДФ.412914.052 | Комплект поверочного оборудования для УДЖГ-20Е и УДЖГ-220Е | | Поставляется по отдельному заказу |
| ЕКДФ.412913.076-02 | Комплект запасных частей поблочный для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412913.089 | Комплект запасных частей поуз-ловой для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412911.076 | Комплект монтажных частей для УДЖГ-220Е | |
| _ | Эксплуатационные документы согласно ведомости ЕКДФ.412123.009 ВЭ | 1 компл. | |
| Программное обеспечение |
| ЕКДФ.00102-01 | Управляющая программа УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.00131-01 | Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.412919.029 | Комплект инструментального программного обеспечения оборудования АСРК-2000 | | Поставляется по отдельному заказу |
Т а б л и ц а 7 - Устройство детектирования УДЖГ-220Е1
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Количество, шт. | Примечание |
| ЕКДФ.468219.009-01 | Блок многофункциональный БИ-220Е1 | 1 | |
| ЖШ2.328.765 | Устройство детектирования УДЖГ-25Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.917 | Устройство детектирования УДЖГ-28Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | ОК |
| ЖШ2.328.918 | Устройство детектирования УДЖГ-29Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | КК |
| ЕКДФ.412914.052 | Комплект поверочного оборудования для УДЖГ-20Е и УДЖГ-220Е | | Поставляется по отдельному заказу |
| ЕКДФ.412913.076-03 | Комплект запасных частей поблочный для УДЖГ-220Е1 | |
| ЕКДФ.412913.089-01 | Комплект запасных частей поузловой для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412911.076 | Комплект монтажных частей для УДЖГ-220Е | |
| _ | Эксплуатационные документы согласно ведомости ЕКДФ.412123.009 ВЭ | 1 компл. | |
| Программное обеспечение |
| ЕКДФ.00102-01 | Управляющая программа УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.00131-01 | Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.412919.029 | Комплект инструментального программного обеспечения оборудования АСРК-2000 | | Поставляется по отдельному заказу |
Т а б л и ц а 8 - Устройство детектирования УДЖГ-220Е2
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Количество, шт. | Примечание |
| ЕКДФ.468219.009-02 | Блок многофункциональный БИ-220Е2 | 1 | |
| ЖШ2.328.765 | Устройство детектирования УДЖГ-25Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.917 | Устройство детектирования УДЖГ-28Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | ОК |
| ЖШ2.328.918 | Устройство детектирования УДЖГ-29Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | КК |
| ЕКДФ.412914.052 | Комплект поверочного оборудования для УДЖГ-20Е и УДЖГ-220Е | | Поставляется по отдельному заказу |
| ЕКДФ.412913.076-04 | Комплект запасных частей поблочный для УДЖГ-220Е2 | |
| ЕКДФ.412913.089-02 | Комплект запасных частей поузловой для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412911.076-01 | Комплект монтажных частей для УДЖГ-220Е | |
| _ | Эксплуатационные документы согласно ведомости ЕКДФ.412123.009 ВЭ | 1 компл. | |
| Программное обеспечение |
| ЕКДФ.00102-01 | Управляющая программа УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.00131-01 | Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.412919.029 | Комплект инструментального программного обеспечения оборудования АСРК-2000 | | Поставляется по отдельному заказу |
Т а б л и ц а 9 - Устройство детектирования УДЖГ-220Е3
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Количество, шт. | Примечание |
| ЕКДФ.468219.009-03 | Блок многофункциональный БИ-220Е3 | 1 | |
| ЖШ2.328.765 | Устройство детектирования УДЖГ-25Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.917 | Устройство детектирования УДЖГ-28Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | ОК |
| ЖШ2.328.918 | Устройство детектирования УДЖГ-29Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | КК |
| ЕКДФ.412914.052 | Комплект поверочного оборудования для УДЖГ-20Е и УДЖГ-220Е | | Поставляется по отдельному заказу |
| ЕКДФ.412913.076-05 | Комплект запасных частей поблочный для УДЖГ-220Е3 | |
| ЕКДФ.412913.089-03 | Комплект запасных частей поузловой для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412911.076-02 | Комплект монтажных частей для УДЖГ-220Е | |
| _ | Эксплуатационные документы согласно ведомости ЕКДФ.412123.009 ВЭ | 1 компл. | |
| Программное обеспечение |
| ЕКДФ.00102-01 | Управляющая программа УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.00131-01 | Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.412919.029 | Комплект инструментального программного обеспечения оборудования АСРК-2000 | | Поставляется по отдельному заказу |
Т а б л и ц а 10 - Устройство детектирования УДЖГ-220Е4
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Количество, шт. | Примечание |
| ЕКДФ.468219.009-04 | Блок многофункциональный БИ-220Е4 | 1 | |
| ЖШ2.328.765 | Устройство детектирования УДЖГ-25Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.917 | Устройство детектирования УДЖГ-28Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | ОК |
| ЖШ2.328.918 | Устройство детектирования УДЖГ-29Р, в составе: | 1 | |
| ЖШ2.328.723 | Блок детектирования БДЕГ-02Р | 1 | КК |
| ЕКДФ.412914.052 | Комплект поверочного оборудования для УДЖГ-20Е и УДЖГ-220Е | | Поставляется по отдельному заказу |
| ЕКДФ.412913.076-04 | Комплект запасных частей поблочный для УДЖГ-220Е4 | |
| ЕКДФ.412913.089-04 | Комплект запасных частей поузловой для УДЖГ-220Е | |
| ЕКДФ.412911.076-03 | Комплект монтажных частей для УДЖГ-220Е | |
| _ | Эксплуатационные документы согласно ведомости ЕКДФ.412123.009 ВЭ | 1 компл. | |
| Программное обеспечение |
| ЕКДФ.00102-01 | Управляющая программа УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.00131-01 | Массив рабочих данных УДЖГ-220Е | 1 | Установлено в БИ |
| ЕКДФ.412919.029 | Комплект инструментального программного обеспечения оборудования АСРК-2000 | | Поставляется по отдельному заказу |
Поверка
Осуществляется в соответствии с разделом 4 Руководства по эксплуатации ЕКДФ.412123.009 РЭ, утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «УРАЛТЕСТ» в октябре 2013 года.
Перечень основных средств поверки указан в таблице 11.
Т а б л и ц а 11 - Перечень основных средств поверки
| Наименование | Условное обозначение | Обозначение стандарта, ТУ, чертежа | Краткая характеристика | Кол. |
| Прибор пересчетный | ПСО2-2 | еМ2.801.022 ТУ | Емкость 106 имп.; Ubx от 1,2 до12 В; Разрешающее время до 2,5 мкс | 1 |
| Образцовые твердые спектрометрические гамма-источники с радионуклидами: | ОСГИ-3 | ТУ17-03-82 (ТУ 7018-001-1380507604) | | |
| Олово-113 | | | 105 Бк | 1 |
| Цезий-137 | | | 104 Бк | 2 |
| Цезий-137 | | | 105 Бк | 2 |
| Цезий-137 | | | 106 Бк | 2 |
| Кобальт-60 | | | 105 Бк | 1 |
| Кобальт-57 | | | 105 Бк | 2 |
Сведения о методах измерений
Методика измерений входит в состав руководства по эксплуатации «Устройство детектирования УДЖГ-220Е. Руководство по эксплуатации ЕКДФ.412123.009 РЭ».
Нормативные документы
1. ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.
2. ГОСТ 27452-87 Аппаратура контроля радиационной безопасности на атомных станциях. Общие технические требования.
3. ГОСТ 8.034-82 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений.
4. ГОСТ 8.070-96 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений поглощённой и эквивалентной доз и мощности поглощённой и эквивалентной доз фотонного и электронного излучений.
5. ЕКДФ.412123.009 ТУ Устройства детектирования УДЖГ-220Е. Технические условия.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
Устройства детектирования могут работать в составе автоматизированных систем радиационного контроля, в локальных установках радиационного контроля на объектах с атомными энергетическими установками или связанных с получением, переработкой и использованием радиоактивных материалов.
