1. Автоматизированная система радиационного контроля аэс 2006 (асрк-2006) Вариант 1
1.1 Исходные данные
С целью сокращения материальных и временных затрат на создание АСРК, а также повышения ее уровня, отвечающего современным международным стандартам, принято решение в максимальной мере использовать технические решения, отработанные при проектировании, изготовлении и поставке оборудования для АСРК Тяньваньской АЭС, сооруженной в Китае. АСРК Тяньваньской АЭС успешно функционирует более 4-х лет. В АСРК Тяньваньской АЭС интегрировано как российское оборудование, так и оборудование третьих стран.
Принятые при создании АСРК решения позволяет использовать любые отвечающие требованиям Заказчика технические средства, и система может быть легко адаптирована для использования оборудования только российских поставщиков: НИЦ СНИИП, ФГУП «Приборостроительный завод» (г. Трехгорный), НПЦ «АСПЕКТ» (г. Дубна»), НПП «Доза», ОАО «Пятигорский завод «Импульс», НПО «ИМПУЛЬС» (г. Санкт-Петербург), ОАО «ИНЭУМ» и др.
1.2 Назначение системы
Автоматизированная система радиационного контроля (АСРК) предназначена для выполнения следующих задач:
получения, обработки, регистрации и представления информации о параметрах, характеризующих радиационное состояние АЭС;
получения, обработки, регистрации и представления информации о параметрах окружающей природной среды;
получения, обработки, регистрации и представления информации о дозовых нагрузках на персонал и население.
Параметры, важные для безопасности, контролируются при проектных авариях. Отдельные элементы АСРК работают при запроектных авариях.
Целью функционирования АСРК является оперативное обнаружение отклонений контролируемых параметров от нормируемых значений для своевременного управления радиационной обстановкой с целью предупреждения переоблучения персонала, отдельных лиц из населения и загрязнения окружающей среды выше допустимых уровней.
1.3 Функциональная структура системы
АСРК является основой системы радиационного контроля (СРК). СРК включает в себя также комплект автономных установок, носимых приборов и лабораторного оборудования, технологическое оборудование систем транспортировки сред, подготовки и отбора проб радиационного контроля. Информация, полученная с помощью указанных средств, интегрируется в АСРК.
АСРК является автономной по своему назначению, реализуемым функциям и техническим средствам (ТС) системой, работающей в режиме обмена информацией с внешними абонентами. В том числе:
системой контроля и управления (АСУ ТП ЭБ);
автоматизированной системой радиационного контроля окружающей среды (АСКРО);
радиохимической лабораторией (РХЛ);
аварийным центром управления (АЦУ).
АСРК состоит из следующих взаимосвязанных функциональных автоматизированных подсистем:
автоматизированной подсистемы радиационного технологического контроля (АСРТК);
автоматизированной подсистемы контроля помещений и промплощадки (АСКРП);
автоматизированной подсистемы контроля за нераспространением радиоактивных загрязнений (АСКРЗ);
автоматизированной подсистемы радиационного дозиметрического контроля (АСРДК);
автоматизированной подсистемы радиационного контроля окружающей среды (АСКРО).
Функции подсистем реализуются средствами блочного и станционного уровней ПТК АСРК.
На энергоблоке предусмотрен блочный пункт радиационного контроля (БПРК), на котором отображается информация по всем контролируемым АСРК параметрам энергоблока. БПРК находится на границе зон строгого и свободного режимов.
Подсистема автоматизированной подсистемы радиационного технологического контроля (АСРТК) предназначена для контроля целостности защитных барьеров и контроля утечки радиоактивных веществ в окружающую среду.
Подсистема АСРТК выполняет следующие функции:
контроля герметичности оболочек ТВЭЛ;
контроля герметичности оборудования первого контура;
контроля неплотности гермообъема;
контроля эффективности системы переработки жидких радиоактивных отходов;
контроля гарантии защиты окружающей среды;
поиска источников поступления радионуклидов в газоаэрозольные выбросы;
контроля поступления радиоактивных веществ в окружающую среду;
контроля условий работы персонала БПУ;
контроля эффективности работы систем очистки.
Часть функций подсистемы АСРТК выполняются во всех режимах работы АЭС, включая проектные аварии. К этим функциям относятся:
контроль герметичности оболочек ТВЭЛ на работающем реакторе;
контроль герметичности оборудования первого контура;
контроль неплотности гермообъема;
контроль поступления радиоактивных веществ в окружающую среду;
контроль условий работы персонала БПУ.
Параметры, контролируемые при выполнении указанных функций АСРТК, относится к параметрам, важным для безопасности.
В структуру АСРТК входят следующие функциональные подсистемы:
подсистема непрерывного контроля параметров важных для безопасности (СК ПВБ);
подсистема непрерывного контроля параметров нормальной эксплуатации (СК ПНЭ);
подсистема гамма - спектрометрического технологического контроля;
подсистема периодического лабораторного контроля объемной активности радиойода и аэрозолей в воздухе помещений и технологических системах, включающая отбор проб на соответствующие аналитические фильтры в течение заданного временного интервала и последующее измерение активности отобранных проб в лаборатории.
Оборудование АСРТК
стационарные приборы контроля радиационных параметров (блоки детектирования);
оборудование гамма-спектрометрического технологического контроля;
оборудование периодического лабораторного контроля объемной активности радиойода и аэрозолей в воздухе помещений и технологических системах.
АСРТК имеет блочный уровень. Информация от АСРТК отображается на БПРК, БПУ, РПУ. Режим работы АСРТК – непрерывный во время работы контролируемых технологических подсистем. СК ПВБ работает и при проектных авариях. Отдельные каналы – и при запроектных авариях.
Подсистема автоматизированной подсистемы контроля помещений и промплощадки (АСКРП) предназначена для:
контроля радиационной обстановки в производственных помещениях АЭС и на промплощадке;
своевременного выявления и формирования сообщений об ухудшении радиационной обстановки.
Основу АСРКП составляет система непрерывного дистанционного контроля параметров нормальной эксплуатации. Информацию, получаемую системой непрерывного дистанционного контроля, дополняет информация, получаемая с помощью носимых приборов.
Оборудование АСКРП
стационарные приборы контроля радиационной обстановки (блоки детектирования);
носимые приборы контроля радиационной обстановки.
АСКРП имеет блочный уровень. Информация от АСКРП отображается на БПРК и по месту контроля.
Режим работы АСКРП – непрерывный.
Подсистема автоматизированной подсистемы контроля за нераспространением радиоактивных загрязнений (АСКРЗ) предназначена для:
контроля радиоактивного загрязнения кожных покровов, спецодежды и обуви персонала;
контроля радиоактивного загрязнения персонала и транспорта, покидающего АЭС;
периодического контроля радиоактивного загрязнения поверхностей помещений и оборудования;
учета твердых радиоактивных отходов.
АСКРЗ обеспечивает оценку эффективности технических, организационных и санитарно-гигиенических мероприятий по обеспечению радиационной безопасности и позволяет получить информацию о нарушениях технологического регламента, о необходимости и целесообразности проведения работ по дезактивации, ее эффективности и о мероприятиях, необходимых для обеспечения индивидуальной защиты персонала, а также для предотвращения распространения загрязнения.
Основу АСКРЗ составляют:
местные стационарные приборы контроля радиоактивного загрязнения кожных покровов, спецодежды и обуви персонала, покидающего ЗКД;
местные стационарные приборы контроля радиоактивного загрязнения персонала и транспорта, покидающего территорию АЭС (в том числе и несанкционированного выноса радиоактивных веществ);
периодический контроль радиоактивного загрязнения поверхностей помещений и оборудования в ЗСР носимыми приборами и отбором проб с последующим измерением активности и радионуклидного состава их в лаборатории;
установки определения группы твердых радиоактивных отходов;
местные стационарные приборы радиоактивного загрязнения выносимого из ЗКД инструмента.
АСКРЗ имеет блочный и станционный уровни. Информация от АСКРЗ отображается по месту контроля на местных приборах и на лабораторных приборах, измеряющих активность и радионуклидный состав проб (мазков), а также – на БПРК.
Режим работы АСКРЗ – непрерывный.
Подсистема автоматизированной подсистемы радиаци онного дозиметрического контроля (АСРДК) предназначена для контроля и учета индивидуальных доз облучения персонала во всех режимах эксплуатации АЭС и их планирования, а также для контроля за допуском и учетом нахождения персонала в зоне строгого режима.
Основу АСРДК составляют автономные автоматизированные комплексы, осуществляющие:
оперативный контроль и учет индивидуальных доз внешнего облучения, полученных персоналом в течение рабочего дня, их планирование и оформление допуска в ЗКД ЭБ;
учет индивидуальных доз внутреннего облучения персонала;
текущий контроль и учет индивидуальных доз внешнего облучения, полученных персоналом за месяц и квартал, и расчет суммарных доз персонала.
Оборудование АСРДК составляют автономные автоматизированные комплексы, обеспечивающие выполнение перечисленных функций
АСРДК имеет блочный и станционный уровни. Оперативный контроль доз внешнего облучения у персонала, полученных за смену, проводится на БПРК. Контроль интегральной дозы внешнего облучения за месяц и квартал и контроль внутреннего облучения персонала осуществляется в лаборатории ИДК и СИЧ.
Режим работы АСРДК – квазинепрерывный.
Подсистема автоматизированной подсистемы радиационного контроля окружающей среды (АСКРО) предназначена для контроля загрязнения радионуклидами объектов окружающей среды на промплощадке АЭС, в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и зоне наблюдения (ЗН), обусловленной этими загрязнениями дозовой нагрузке на население; контроля метеопараметров; прогнозирования изменения радиационной обстановки, выдачи информации органам власти и надзорным органам.
Основу АСКРО составляют:
система непрерывного контроля мощности дозы гамма-излучения на промплощадке, в СЗЗ и ЗН, а также расчета распространения поступивших в окружающую среду радиоактивных загрязнений с выбросами и сброса с АЭС;
система непрерывного контроля метеопараметров в районе расположения АЭС;
периодический радиационный контроль на местности с использованием передвижной радиологической лаборатории;
периодический анализ радиоактивности проб аэрозолей, йода из воздуха, а также объектов окружающей природной среды в радиоэкологической лаборатории;
квазинепрерывный контроль доз облучения населения, проживающего в ЗН, а также контроля индивидуальных доз персонала, участвующего в ликвидации последствий аварии (в случае недоступности средств АСРДК).
АСКРО является независимой информационно-измерительной подсистемой АСРК АЭС, работающей в режиме информационного обмена с внутристанционными подсистемами АСРК.
В зависимости от режима функционирования АЭС АСРК обеспечивает:
в режиме нормальной эксплуатации АЭС – оперативное получение, обработку и отображение информации о соответствии радиационного состояния АЭС требованиям нормативных документов;
При превышении значений контролируемых параметров заданных уровней - выдачу соответствующей информации на БПРК, в СКУ, в АСКРО и по месту размещения технических средств АСКРП и АСКРЗ;
при проектных авариях на АЭС - получение, обработку и отображение информации о параметрах, важных для безопасности, выдачу соответствующей информации на БПРК, в СКУ, в АСКРО, в АЦУ и по месту размещения технических средств АСКРП и АСКРЗ;
при запроектных авариях на АЭС - получение, обработку и отображение информации о мощности поглощенной дозы гамма-излучения в гермообъеме, выдачу соответствующей информации на панель запроектных аварий БПУ.
АСКРО выполняет свои функции в полном объеме при всех режимах функционирования АЭС.
Иерархически АСРК имеет два уровня (см. рисунок 1):
(нижний) - уровень автоматизации (поканального измерения и управления);
(верхний) - уровень интеграции, включает два подуровня (сбора и обработки,
отображения и управления).
В состав верхнего уровня входят автоматизированные рабочие места (АРМ). В проекте АСРК реализованы следующие АРМы:
сменного инженера по РБ ЭБ;
сменного техника-дозиметриста;
лаборатории радиационного дозиметрического контроля;
лаборатории технического обслуживания и калибровки;
индивидуального дозиметрического контроля на основе ТЛД;
индивидуального дозиметрического контроля на основе СИЧ;
инженера по РБ АЭС.
Назначение АРМов следующее:
АРМ сменного инженера по РБ ЭБ является основным оперативным инструментом контроля радиационной безопасности ЭБ и выполнен в виде пульта с тремя дисплеями. По желанию Заказчика число экранов может быть изменено.
Все три дисплея функционально равнозначны. Как рекомендуемая предлагается организация информационного поля на дисплеях, представленная ниже:
На дисплее 1 отображается обобщенный видеокадр с информацией о состоянии радиационной обстановки на ЭБ, о состоянии технических средств АСРК и линий связи, о состоянии технологического оборудования СРК, технологических параметрах ЭБ, получаемых от АСУ ТПЭБ.
На дисплее 2 отображается детальная информация, которую можно получить путем инициализации соответствующего видеокадра. Информация может быть представлена в виде: мнемосхемы с указанием точек контроля и значений параметров; графиков, включая тренд за любой назначенный отрезок времени; в табличном виде; в виде значений параметров, полученных с помощью носимых и лабораторных приборов.
На дисплее 3 отображается Журнал событий, который предназначен для представления всех, имеющих назначенный KKS, событий (превышение уровней, отказы ТС, срабатывание стоек контроля загрязнения персонала и транспорта, отказы линий связи, переводы ТС в техническое обслуживание и калибровку; срабатывание исполнительных механизмов с привязкой к общестанционному времени).
В случае отказа какого - либо дисплея, его функции реализуются на любом исправном дисплее.
Вся текущая информация предоставляется из базы данных реального времени (БДРВ); информация, требующая ретроспективы, - из серверной базы данных (БД). Информация из БДРВ копируется в серверную БД.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ АСРК-2006
Рисунок 1 Структурная схема КТС АСРК
.
АРМ сменного техника-дозиметриста выполнен в виде пульта с одним дисплеем. АРМ предназначен для:
-
--
--
формирования базы данных по всему персоналу и привлекаемому контингенту;
формирования и поддержки системы нарядов-допусков (по видам работ, помещениям,
оборудованию и т.д.);
ограничения доступа персонала в зону строгого режима (пол, доза, запреты);
учета нахождения персонала в зоне строгого режима.
Рисунок 3 Организация АРМ сменного техника - дозиметриста
АРМ ЛРДК предназначен для ввода в БД значений радиационных параметров, получаемых с помощью носимых и лабораторных приборов. Для АРМ ЛРДК сформированы видеокадры с планами помещений зоны контролируемого доступа (ЗКД). Механизм занесения в БД информации от носимых и лабораторных приборов с привязкой её к точкам картограмм построен таким образом, что формирование KKS каждой новой точки контроля по картограммам помещений и оборудования происходит автоматически. АРМ ЛРДК так же предназначен для учета и контроля образования и перемещения ТРО. Учитывается категория ТРО, состав этих отходов, местонахождение контейнеров с ТРО, учет и контроль нахождения и перемещения загрязненного радиоактивными веществами крупногабаритного оборудования. Кроме этого на АРМ ЛРДК реализовано фиксирование и расследование случаев срабатывания стоек контроля загрязнения персонала и транспорта на границе АЭС.
АРМ на основе ТЛД предназначен для текущего контроля и учета индивидуальных доз, полученных персоналом, измеренных с помощью ТЛД. С использованием этого АРМ поддерживается БД по всему персоналу АЭС, а также привлекаемому персоналу сторонних организаций. Осуществляется планирование индивидуальных и коллективных доз, контроль непревышения дозовых пределов.
АРМ ИДК на основе СИЧ предназначен для обслуживания СИЧ и расчета доз внутреннего облучения. Обеспечивает формирование БД по персоналу, отслеживание графика контроля доз внутреннего облучения персонала.
АРМ ЛТОиК предназначен для поддержки технического обслуживания и калибровки технических средств АСРК, формирования БД по техническим средствам, средствам калибровки и ЗИП. С помощью АРМ ЛТОиК осуществляется планирование и отслеживание графиков технического обслуживания и графиков проведения калибровок, выполняются калибровочные процедуры, ведется учет наличия и расходования ЗИП.
АРМ инженера по РБ АЭС предназначен для детального анализа радиационной обстановки на АЭС, в ЗН и в СЗЗ на основе информации, поступающей от энергоблоков и от АСКРО. С помощью АРМ ИРБ АЭС формируются сводные отчеты, вырабатываются рекомендации по всему спектру вопросов, касающихся радиационной обстановки на АЭС.
Рисунок 4 Организация АРМ инженера по радиационной безопасности энергоблока
На всех АРМах реализуется система быстрого поиска. Система выборок позволяет осуществить фильтрацию по любому использованному на данном АРМе признаку, возможен вывод на бумажный носитель.
Организуется автоматическое формирование рабочих и отчетных документов с их фиксацией в серверной БД и выводом на бумажный носитель:
наряда-допуска;
протокола передачи смены;
суточного отчета;
месячного отчета;
годового отчета;
индивидуальных карточек учета облучаемости персонала;
дополнительных отчетов по желанию пользователя.
В каждом документе предусмотрены поля для ручного ввода комментариев и пояснений.