| 标准编号 | GB/T 12726.2-2013 (GB/T12726.2-2013) | | 中文名称 | 核电厂安全重要仪表 事故及事故后辐射监测 第2部分：气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备 | | 英文名称 | Nuclear power plants -- Instrumentation important to safety -- Radiation monitoring for accident and post-accident conditions -- Part 2: Equipment for continuous off-line monitoring of radioactivity in gaseous effluents and ventilation air | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F69 | | 国际标准分类 | 27.120.20 | | 字数估计 | 14,162 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 12726.2-1991; GB/T 12726.5-1997 | | 引用标准 | GB/T 12726.1-2013; ISO 2889-2010; IEC 61229 | | 采用标准 | IEC 60951-2-2009, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第25号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 12726的本部分规定了核电厂事故及事故后气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备的一般设计原则和性能要求。GB/T 12726.1-2013规定了设备的技术特性、试验方法、辐射特性、电气特性、机械特性和环境特性。除非另有说明, 这些要求均适用于本部分。本部分适用于:惰性气体活度监测仪, 该设备用于测量事故和事故后条件下排放点处的气态排出流中放射性惰性气体的体积活度, 以及体积活度随时间的变化。该监测仪还可以用于确定给定时期内惰性气体放射性的总排放量。惰性气体、气溶胶和特定核素监测仪(特定核素通常指不 | GB/T 12726.2-2013
ICS 27.120.20
F69
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 12726.2-1991,GB/T 12726.5-1997
核电厂安全重要仪表 事故及事故后
辐射监测 第2部分:气态排出流及
通风中放射性离线连续监测设备
(IEC 60951-2:2009,IDT)
2013-12-17发布
2014-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅱ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 设计原则 2
4.1 概述 2
4.2 与功能相关的基本要求 2
4.3 取样装置 2
5 功能试验 4
5.1 概述 4
5.2 参考源 4
5.3 性能特性:对其他放射性气体或微粒的响应 4
5.4 空气回路特性的试验 5
表1 SAC/TC30/SC2/SC3标准系列 Ⅱ
表2 补充GB/T 12726.1-2013规定试验的附加试验 8
前言
GB/T 12726《核电厂安全重要仪表 事故及事故后辐射监测》分为4个部分:
---第1部分:一般要求;
---第2部分:气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备;
---第3部分:高量程区域γ连续监测设备;
---第4部分:工艺流管内或管旁放射性连续监测设备。
本部分为GB/T 12726的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 12726.2-1991《核电厂事故及事故后辐射监测设备 第二部分:气态排出流中
放射性惰性气体连续监测设备的特殊要求》和GB/T 12726.5-1997《核电厂事故及事故后辐射监测设
备 第五部分:空气放射性监测设备》。本部分与GB/T 12726.2-1991和GB/T 12726.5-1997相比,
主要技术变化如下:
---增加了两个规范性引用文件,分别为IEC 61226《核电厂 安全重要仪表和控制系统 仪表和
控制功能分类》、ISO 2889:2010《核设施烟囱和通风管道中气载放射性物质取样》;
---取样装置设计考虑了ISO 2889的要求;
---取样回路和材料考虑了防爆气体和防毒或腐蚀气体的要求;
---增加了对材料的要求(如考虑取样管路和结构材料使气溶胶微粒和碘在取样回路中损失尽可
能低等);
---本部分只列出了附加的试验项目,在标准试验条件下进行的试验项目和改变影响量进行的试
验项目在GB/T 12726.1-2013中给出;
---本部分对技术要求和试验方法作了相应修订。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60951-2:2009《核电厂 安全重要仪表 事故及事故后辐射监测
第2部分:气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备》。
与本部分中规范性引用的国际标准有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 15474-2010核电厂安全重要仪表和控制功能分类(IEC 61226:2005,MOD)。
本部分做了下列编辑性修改:
---删除国际标准的前言;
---按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改(例如:注的后面加“:”,一些列项说明的后面将“。”
改为“;”);
---用小数点符号“.”代替国际标准中的小数点符号“,”;
---在“2规范性引用文件”中将已有相应国家标准的国际标准改为国家标准,以GB/T 12726.1-
2013《核电厂安全重要仪表 事故及事故后辐射监测 第1部分:一般要求》代替IEC 60951-1:
2009;ISO 2889的年代号2009有误改为2010;
---在交流电源的电压和频率中只保留我国现行使用的内容,删除供电频率为57Hz~61Hz的
要求;
---表2第一行中“5.4.1”有误,改为“5.3”。
本部分由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)提出并归口。
本部分起草单位:中国核电工程有限公司。
本部分主要起草人:王勇、秦文超、丁世海、杨广利。
GB/T 12726.2于1991年9月首次发布,GB/T 12726.5于1997年6月首次发布,本次修订将
GB/T 12726.2-1991和GB/T 12726.5-1997整合。
有关SC2标准系列结构的详情见d)。
c) 有关本系列标准应用的建议和限制
特别注意本系列标准没有为安全系统建立附加的功能要求。
d) SC2/SC3标准系列的结构描述和与其他标准及其他机构(IAEA、ISO)文件的关系
SC2标准系列的顶层标准是NB/T 20026。它为执行核电厂安全重要功能的仪表和控制系统及设
备规定了总体要求。NB/T 20026构建了SC2标准系列。
NB/T 20026直接引用了其他SC2标准,涉及了功能分类和系统分级、质量鉴定、系统隔离、共因
故障防御、基于计算机系统的软件、基于计算机系统的硬件和控制室设计等方面内容。宜考虑在第二层
面直接引用这些标准并与NB/T 20026一起作为一套参考文件。
在第三层面,没有被NB/T 20026直接引用的SC2/SC3标准是涉及特殊设备、技术方法或特定活
动的标准。通常,引用第二层面文件的这些文件可被其自身引用。
扩展了SC2/SC3标准系列的第四层面是不属于标准化范畴的技术报告。
NB/T 20026已采用与基本安全出版物相似的表述格式。
包括总体安全寿命周期构架和系统寿命周期构架的IEC 61508系列标准为核电厂部门提供了一般
要求的描述(IEC 61508.1、IEC 61508.2和IEC 61508.4)。由于已向核工业部门作出解释,符合
NB/T 20026将便于与IEC 61508系列标准的要求一致。在这个框架中,核应用部门的IEC 60880和
IEC 62138对应于IEC 61508.3。
NB/T 20026在质量保证(QA)方面参考了GB/T 19000-2008、GB/T 19001-2008和 HAF003
(对应IAEA50-C-QA,IAEA50-C-QA现已被IAEAGS-R-3取代)。
SC2标准系列一贯执行和详述针对核电厂的核安全法规和核安全导则中的原则和基本安全因素,
特别是HAF102的要求,建立与核电厂设计以及安全导则HAD102/14涉及的核电厂安全重要仪表和
控制系统相关的安全要求。SC2标准使用与核安全法规和核安全导则一致的术语和定义。
核电厂安全重要仪表 事故及事故后
辐射监测 第2部分:气态排出流及
通风中放射性离线连续监测设备
1 范围
GB/T 12726的本部分规定了核电厂事故及事故后气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备
的一般设计原则和性能要求。
GB/T 12726.1-2013规定了设备的技术特性、试验方法、辐射特性、电气特性、机械特性和环境特
性。除非另有说明,这些要求均适用于本部分。
本部分适用于:
---惰性气体活度监测仪,该设备用于测量事故和事故后条件下排放点处的气态排出流中放射性
惰性气体的体积活度,以及体积活度随时间的变化。该监测仪还可以用于确定给定时期内惰
性气体放射性的总排放量。
---惰性气体、气溶胶和特定核素监测仪(特定核素通常指不同形态的碘:包括无机碘、有机碘和气
溶胶形态碘),该设备用于测量空气或气体通风系统(控制室通风、反应堆泄漏收集、反应堆堆
坑通风排气、燃料处理厂房的通风排气、反应堆厂房通风净化排气)中的放射性体积活度,并探
测在事故和事故后期间放射性活度的任何明显增加。
本部分只适用于离线连续监测设备,即适用于那些从总气态排出流或通风管道气流中取出部分代
表性样品送到远距离位置(通过取样装置)再用探测器对其测量的设备。本部分不适用于那些探测器直
接安装在气态排出流或通风管道气流中,或者安装在排出流或通风气流装置旁的监测仪,这类监测仪
属于GB/T 12726.4的适用范围。
完整的排出流监测程序中必要的取样实验室分析不在本部分适用范围内。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12726.1-2013 核电厂安全重要仪表 事故及事故后辐射监测 第1部分:一般要求
(IEC 60951-1:2009,IDT)
IEC 61226 核电厂 安全重要仪表和控制系统 仪表和控制功能分类(Nuclearpowerplants-
3 术语和定义
GB/T 12726.1-2013界定的术语和定义适用于本文件。
4 设计原则
4.1 概述
适用于本部分的各类设备除需满足本部分要求外,还应满足GB/T 12726.1-2013中规定的一般
要求,除非另有说明。
4.2 与功能相关的基本要求
气态排出流及通风中放射性离线连续监测设备一般用于测量核工程放射性厂房,如反应堆厂房或
燃料处理厂房的通风管道及烟囱等气体排放路径中的活度水平。根据功能要求,设备还可用于测量排
放到环境的放射性活度、探测和识别安全屏障(如:容器、管道)的泄漏,以及提供任何关于产生或导致活
度释放的电厂状态的有用信息。
对排放到环境的放射性理论上宜进行全面测量,但由于事故期间排出流中释放的卤素和微粒活度
的测量更加复杂,通常认为只监测惰性气体就足够了。因此,监测仪宜有探测和测量气态排出流中惰性
气体活度的能力,这类惰性气体包括刚达到平衡的惰性气体裂变混合产物到衰变10d的旧混合物。可
能需要多台设备来覆盖上述所需的有效测量范围。
由于测量是针对传送到远处的气态排出流或通风样品连续进行的,因此探测和测量装置应该安装
在容易接近的地方,该处的环境条件应符合本部分规定的设备设计极限条件。该要求也适用于需要维
护的取样装置的主动部件(泵、流量控制仪表)。
取样装置的其他部分(取样管嘴、输送管线)可能被设计和安装在严酷的环境中。在这种情况下,如
果监测仪是按IEC 61226分类的,这部分宜与监测仪归为同一类别。如果需要鉴定,位于严酷环境中的
取样装置的这部分部件宜按照那些特定的环境条件进行环境鉴定。
如果需要,系统应显示在取样点处的温度和压力条件下与被测体积活度相关的值,但这要由制造厂
和用户商定。如果测量装置内部条件与校准条件不同,制造厂和用户还应商定如何对测量值进行修正。
4.3 取样装置
4.3.1 概述
取样装置的设计应参考ISO 2889:2010并满足GB/T 12726.1-2013的一般要求。
取样装置一般包括下列一项或多项部件和功能单元:
---取样和排气管道;
---气体处理装置(如防止测量室内结露的带冷凝液除去装置的气体冷却装置或气体再加热装置、
为除去在收集装置中的剩余气体而与外部吹洗管路连接的进出口连接管);
---测量室;
---气载微粒收集装置:
● 气溶胶监测仪的气溶胶过滤单元(过滤带或固定过滤器);
● 仅用于碘和惰性气体监测仪的入口粉尘过滤器;
● 碘监测仪的碘分子筛或活性炭过滤器或过滤盒(过滤器更换装置或固定式过滤器);
---环境γ辐射屏蔽装置和/或补偿装置;
---独立的气泵或中央泵站;
---空气流量测量和/或控制装置;
压力、温度或湿度测量和/或控制装置(取决于取样条件)。
4.3.2 测量技术要求
根据被测核素,应对空气或气体进行过滤,以去除放射性微粒和碘或将其引入体积已知且不变的容
器。在后一种情况下,测量室应是气流通过式的,而且应给定其容积和工作压力,同时为便于维修或更
换探测器,探测器应易于拆卸,并且应保证探测器能准确安装在可重复的几何位置。
当测量技术对压力敏感时,应具备压力测量功能。仪器校准时应考虑对实际工作压力条件作适当
的修正。取样装置中可接受的压力和压力的变化由制造厂规定。应仔细考虑以确保入口过滤器两端的
压降变化对测量室内的压力影响非常微小。
当测量技术对流量敏感时,应提供流量测量装置。仪器校准时应考虑对实际的工作压力和温度进
行适当修正。应考虑流量调节装置对体积测量的影响。同时还需要提供流量控制装置,该装置的流量
调节范围能足够承受所使用的空气泵和任何过滤器内在特性的变化。宜根据不同流量的影响,对测量
值作出修正。
如有必要,可测量大气湿度来控制调节装置,以避免在管道和监测仪中出现冷凝液。当相对湿度超
过制造厂的规定值时,宜提供报警信号。
如有必要,可在测量装置前面和靠近测量装置处测量样品流的温度。在这种情况下,当样品流温度
接近探测器的最大允许温度时,宜提供报警信号。
4.3.3 过滤器和收集装置的要求
如果需要,过滤器或其他捕集装置应安装在取样装置入口处的支架上,以除去空气或气体中的粉
尘、气溶胶或挥发物。因此,在设计上应使入口过滤器或其他捕集装置不能捕获或滞留惰性气体或者碘
(除非是粘附在粉尘上的碘);如果做不到这一点,应分别监测惰性气体和碘。这种过滤器的制造厂应给
出过滤器对几种化学形态碘的滞留特性。
收集过滤器(如玻璃纤维过滤片、玻璃纤维过滤带、活性炭过滤盒)的设计应尽可能确保微粒沉积的
均匀性。过滤器的制造厂应说明过滤器对几种化学形态的放射性微粒的滞留特性、过滤器寿命、收集过
滤器对空气动力学当量直径范围至少为0.1μm~10.0μm内微粒的收集效率,或者这些特性由制造厂
和用户商定。过滤器对除碘以外的粉尘过滤效率宜大于98%,对碘的过滤效率宜大于99%。
被监测空气中的放射性气体(如41Ar、85Kr、133Xe、222Rn)的存在对微粒的监测有一定影响,尤其是
对非选择性探测器。为减少这类放射性核素的影响,探测器附近和过滤器内的空气空间应保持最小。
如果有必要且可行,可对该空气空间具备冲洗能力,以减小在测量微粒活度时放射性惰性气体产生的无
益的和扰乱性的影响。
在正常运行和事故后情况下,收集过滤器或捕集装置的位置应易于接近;过滤器中的压降和过滤器
的污染宜是可控的;过滤器单元宜能从管路上容易且快速拆卸以进行更换。
对于会产生明显压降的收集过滤器,宜能测量其压差以指出收集装置是否被阻塞或穿孔。在这种
情况下,应有报警装置,以警告该压差任何过大的变化。
4.3.4 取样回路和材料要求
在抽气泵是取样装置的一个组成部分时,制造厂应给出其标称流量。取样装置的设计应考虑泵及
其可更换部件容易接近,以便能对其进行维修或更换。回路设计应考虑防止放射性气体泄漏进入工作
人员的呼吸范围。可接受的泄漏率取决于应急条件,并应由制造厂和用户商定。
应采取措施防止在管路中因温度或压力变化而产生冷凝液。如果应用了气流冷却装置,冷却装置
的冷凝液应能自动排除。
取样系统中(监测仪的取样入口与排出口之间)空气或气体泄漏量应小于5%。
为评估微粒和碘在取样回路中的损失和将静电效应、表面吸附、冷凝和析出降到最小,应仔细考虑
和所能达到的最高读数值。结果用读数值与试验气体的体积活度的比值表示。
5.4 空气回路特性的试验
5.4.1 概述
这些试验应适用于所有的响应取决于流过取样和探测装置的已知流量的监测设备。
当设备对流量变化不敏感、但又仍然需要样品流动才能满足功能要求时,则应按制造厂和用户之
间达成的协议进行简单的流体回路试验和任何流量报警试验。
当设备对流量变化敏感并且取样流量随排出流流量变化时,应由制造厂和用户商定合适的试验。
5.4.2 监测仪取样效率
5.4.2.1 概述
对每种给定粒径的微粒,监测仪入口与收集过滤器之间的收集效率与制造厂提供的收集效率相比,
其相差不应大于10%。如果制造厂和用户同意,可通过模拟试验代替用实际粒子试验。
5.4.2.2 微粒尺寸
在测量取样系统的收集效率时所使用的微粒的直径和尺寸范围,应由制造厂和用户商定,例如:根
据被监测的气溶胶粒子的直径,给出过滤介质对不同尺寸微粒的收集效率等。
5.4.2.3 气溶胶类型
用于收集效率试验的气溶胶有几种不同的类型,如:
---含有荧光示踪微粒的非放射性气溶胶;
---由乳胶或聚苯乙烯球构成的非放射性气溶胶;
---放射性气溶胶。
5.4.2.4 试验方法
应通过将具有恰当空气动力学中位粒径的微粒空气样品注入取样管路入口管道进行收集效率的试
验。粒子直径分布可能是有较小几何标准偏差的多分散系。取样装置应在标准试验条件下(如流量)
工作。
在取样装置关闭之后,应确定取样介质上收集的气溶胶的量。此外,还应确定监测仪入口获得的气
溶胶总量。该量可通过气溶胶取样量的独立测量获得,或通过以下方式确定:
---在入口管道内表面上和收集介质上游空气回路的其他表面上收集的气溶胶量;
---在收集介质下游收集的气溶胶量。
5.4.2.5 收集效率的确定
监测仪的收集效率(Em)应按式(1)计算:
Em=
GM
CT ×
100% (1)
式中:
CM ---沉积在收集介质上的量;
CT ---气溶胶总量。
如果可行,推荐使用确定气溶胶总量CT 的另一种方法作为验证获得数值的手段。这类方法包括
通过各种设备和测量技术(如分光光度计、微粒分析器和参考取样等)测量进入设备的气溶胶浓度。
如果取样的总气溶胶由监测仪内所收集的物质总量确定,那么气溶胶的总量CT(活度、质量或者微
粒数)可由式(2)给出:
CT=CM+CU+CD (2)
式中:
CU ---从收集介质上游空气回路内表面收集的量;
CD ---在收集介质下游收集的量。
5.4.3 对气体或微粒滞留的感受度
5.4.3.1 概述
惰性气体或微粒在空气回路中的滞留可能影响测量结果。因此为防止这类滞留,制造厂在设计空
气回路时应合理选择材料和结构。
如果制造厂和用户商定,可通过模拟试验代替实际的试验。
5.4.3.2 要求
将体积活度大于10倍判断阈的惰性气体注入监测仪。在监测仪注入干净空气进行冲洗后,对气体
滞留敏感性试验的指示值应小于最大结果读数的1%。
将一定浓度的粒子注入监测仪。在监测仪注入干净空气进行冲洗后,粒子滞留的感受度试验的指
示值应小于最大结果读数的5%。
5.4.3.3 惰性气体的试验方法
试验时,将设备设计时要求测量的化学形态的、其体积活度约等于10倍判断阈的惰性气体注入探
测装置,并在设备内保持至少10倍于设备响应时间。
对不含有捕集系统的装置,使气体系统形成一个闭合环路,并在这个系统中注入足够的、体积活度
等于1000倍判断阈值的惰性气体。运行直到气体浓度达到平衡。
使测量设备在最大指示值处保持至少10倍于设备响应时间,以验证测量装置的指示值。
然后打开空气回路,使环境温度和压力条件下的新鲜空气在空气回路以标称流量进行循环,经过足
够长的时间以达到指示值的平衡。平衡时的指示值应小于用惰性气体活度试验时最大指示值的1%。
5.4.3.4 微粒的试验方法
将已知数量或已知质量的非放射性微粒通过取样管注入探测装置。这些注入微粒应具有设备测量
的化学形态。
然后打开空气回路,在标称流量下,将环境温度和压力条件下的新鲜空气在空气回路循环几分钟。
然后测量监测仪中过滤单元收集的微粒数量或质量。
微粒的总损失应小于5%。
5.4.4 体积和流量测量的相对误差
5.4.4.1 概述
空气中放射性气体浓度测量值的相对误差与取样器的流量或取样器体积测量值的相对误差直接相
关。这些取样器把气体浓集或吸附到取样介质中。对于精确测量惰性气体活度,精确测量与含有介质
的惰性气体混合的计数气体的体积和流量也非常重要。
5.4.4.2 要求
在标准试验条件下,在由于空气回路和任何入口或取样过滤器引起压力下降明显时,流量测量值的
相对误差不应超过±10%。对于那些功能与流量无关的监测仪(如那些具有测量总体积功能的取样单
元),不进行本项试验。
5.4.4.3 试验方法
本项试验需要使用无尘的空气。进行本项试验时,将一个已校准且不确定度优于2%的体积和流
量测量装置接入设备入口处的空气回路。开启设备并工作30min后测量流量。这些读数值应与上述
要求一致。
5.4.5 流量稳定性
5.4.5.1 要求
制造厂应为所用型号过滤器规定标称流量。取样装置经过规定的预热时间(30min)后,在未来的
24h内,取样流量的指示值的变化不应大于10%。
5.4.5.2 试验方法
为了避免试验过程中收集装置压降的变化,试验应使用无尘空气。将一个在测量条件下校准且不
确定度优于3%(k=2)的体积和流量测量装置接到设备入口的空气回路进行本项试验。仪器应开启并
在工作30min、6h、12h和24h后测量流量。读数应满足要求。
5.4.6 过滤器压降的影响
5.4.6.1 要求
本项试验......
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