ISO 7753-1987 Nuclear energy Performance and testing requirements for criticality detection and alarm systems《核能 临界探测和报警系统的性能和检验要求》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION MEXaYHAPOflHAFI OPf-AHM3AMfl t-l0 CTAHJjAPTM3AMM nergie nuclaire - Prescriptions relatives aux caractristiques techniques et aux mthodes dessai des systmes de dtection et dalarme de criti

2、cit Nuclear energy - systems Performance and testing reguirements for criticality detection and alarm ISO 7753 Premire dition 1987-08-o 1 Numro de rfrence ISO 7753 : 1987 (F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisa

3、tion (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est normalement confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales

4、, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves con

5、for- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 7753 a t labore par le comit technique ISO/TC 85, Energie nuclaire. Lattention des utilisateurs est attire sur le fait que toutes les Normes internationales sont de te

6、mps en temps soumises rvision et que toute rfrence faite une autre Norme internationale dans le prsent document implique quil sagit, sauf indication contraire, de la dernire dition. 0 Organisation internationale de normalisation, 1987 Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 7753 : 1987 (F) nergie

7、nuclaire - Prescriptions relatives aux caractristiques techniques et aux mthodes dessai des systmes de dtection et dalarme de criticit 0 Introduction Dans certaines oprations o lon utilise de la matire fissile, le risque de criticit, bien qutant trs faible, ne peut tre cart. II est donc important da

8、ns un tel cas de disposer la fois de moyens permettant davertir le personnel du risque de niveaux levs de rayonnements ionisants et des procdures dvacua- tion. La prsente Norme internationale relative la conception et la maintenance des systmes de dtection et dalarme de criticit, est complte par tro

9、is annexes. Lannexe A donne les spcifi- cations dun accident minimal de rfrence, lannexe B donne des exemples dapplication de la prsente Norme internationale aux zones de traitement et lannexe C fournit un guide pour la mise au point des plans durgence. 1 Objet et domaine dapplication La prsente Nor

10、me internationale donne des prescriptions rela- tives aux caractristiques techniques et aux mthodes dessai des systmes de dtection et dalarme de criticit. Elle est appli- cable toutes les oprations faisant intervenir du plutonium, de luranium 233, de luranium enrichi en isotope 235, et toute autre m

11、atire fissile pouvant conduire ltat critique et provo- quer lexposition de personnel a des niveaux inacceptables. Elle ne ncessite pas une instrumentation supplmentaire spare, lorsque les appareils utiliss pour le fonctionnement des instal- lations, tels que les racteurs nuclaires o les exprimenta-

12、tions critiques sont conformes la prsente Norme internatio- nale. La prsente Norme internationale ne traite pas des dtails des mesures administratives, lesquelles sont considres comme ressortissant des responsabilits des autorits, ni de la concep- tion spcifique ou la description des instruments. Le

13、s dtails relatifs la dosimtrie en cas daccident nuclaire, aux valua- tions de lexposition du personnel ainsi quaux dtecteurs ncessaires ltablissement des diagnostics post-accident, ne font pas lobjet de la prsente Norme internationale. Une norme rassemblant les prescriptions auxquelles doivent rpond

14、re les caractristiques des instruments utiliss dans les systmes dalarme de criticit se trouve actuellement ltude dans le cadre de la CEI. La prsente Norme internationale est essentiellement consa- cre aux dtails des dispositifs sensibles au dbit dexposition due aux rayonnements gamma. Les critres de

15、 detection spci- fis peuvent tre satisfaits avec des dispositifs intgrateurs ou avec des systmes dtectant les rayonnements de neutrons ou gamma, et les considrations analogues sont applicables. 2 Dfinitions Dans le cadre de la prsente Norme internationale, les dfini- tions suivantes sont applicables

16、. 2.1 accident de criticit : mission accidentelle dnergie la suite dune raction neutronique en chane, divergente ou auto-entretenue. 2.2 accident minimal de rfrence: Le plus petit accident quun systme dalarme de criticit doit pouvoir dtecter. 3 Principes gnraux 3.1 Gnralits Des systmes dalarme doive

17、nt tre prvus chaque fois que lon estime que leur installation aura pour effet la rduction du ris- que total. On devra par ailleurs tudier les risques de dclenche- ment de fausses alarmes. 3.2 Limites dapplication et spcifications gnrales 3.21 La ncessit de disposer de systmes dalarme de criti- cit d

18、oit tre tudie pour chaque opration faisant intervenir des matriaux fissiles dont la quantit dpasse dans chaque zone spare, 700 g pour le 235U, 520 g pour le 233U, 450 g pour les isotopes fissiles de plutonium ou bien 450 g pour une com- binaison quelconque de ces isotopes (voir ll). On devra accor-

19、der une attention toute particulire tous les processus dans lesquels on rencontre des rflecteurs ou des modrateurs de neutrons dont lefficacit est suprieure celle de leau. ISO 7753: 1987 (El Dans lnonc ci-dessus, on peut considrer comme spares les zones dont les limites sont telles quil ne peut y av

20、oir pas- sage de matriaux dune zone lautre, la distance minimale de sparation entre des matriaux appartenant des zones adja- centes est de 10 cm, et la masse surfacique de matriaux fissi- les, moyenne sur chaque zone spare, est infrieure 50 g/m2. 3.2.2 Aux termes de la prsente Norme internationale,

21、un systme dalarme de criticit nest pas ncessaire, lorsque la dose maximale prvisible qui serait dlivre en cas daccident dans lair libre ne dpasse pas 0,12 Gy. II faut pour cette valua- tion supposer un rendement maximal ne dpassant pas 2 x 10lg fis sions pour des cas survenant en dehors du cur du ra

22、cteur. 3.3 Dtection Dans les zones o la protection par alarme de criticit est requise, on devra prvoir des dispositifs pour dtecter les dpassements de dose ou de dbit de dose de rayonnements, ainsi que pour signaler lvacuation du personnel. 3.4 Alarme 3.4.1 Le signal dalarme doit tre unique et avoir

23、 un niveau ainsi quune porte sonore suffisants, de faon tre entendu en tous points des zones vacuer. La dure du signal doit tre telle quelle permette chacun de rallier son point de rassem- blement. 3.4.2 Le niveau de dclenchement de lalarme doit tre rgl une valeur suffisamment levee de faon reduire

24、au minimum la probabilit dalarme provoque par des sources autres que la criticit. Cependant, le niveau doit tre rgl une valeur suffi- samment basse pour que soit dtect laccident minimal de rfrence. 3.4.3 Lvacuation doit tre signale ds la dtection dun accident. 3.4.4 Aprs son dclenchement, le signal

25、sonore doit se pour- suivre jusqu lacquittement, mme si le rayonnement retombe au-dessous du niveau dalarme. Le dispositif dacquittement manuel, accessible aux seules personnes autorises, doit tre install hors des zones vacuer. 3.4.5 Les zones o rgnent des fonds sonores dintensit trs leve peuvent nc

26、essiter ladjonction, au systme dalarme, dune signalisation visuelle. 3.5 Fiabilitb 3.5.1 Une attention particulire simpose pour viter le dclenchement de fausses alarmes. Ceci peut tre obtenu grce lutilisation dune seule chane fiable de dtection ou 1) Des considrations sur les mcanismes de laccident

27、rayonnement dpasserait en rgie gnrale cette valeur. da illeurs compltes Par lannexe A montrent quen cas daccident de criticit lintensit du mieux encore, par la ncessit de rponses concomitantes de deux ou plusieurs chanes de dtection pour dclencher lalarme. Dans les systmes o lon a recours simultanme

28、nt plusieurs chanes, la panne dune quelconque chane ne doit pas suspendre la conformit de lensemble au critre de dtec- tion spcifi en 4.2. Un dispositif de signalisation de la panne sans dclenchement de lalarme doit tre prvu. 3.5.2 Un dispositif de vrification de la rponse et des caract- ristiques d

29、u systme dalarme, nentranant pas lvacuation, doit tre prvu. 3.5.3 Les zones dans lesquelles les oprations se poursuivent pendant les coupures de courant doivent disposer dalimenta- tions secourues pour les systmes de dtection de criticit et dalarme, ou bien il faut mettre en place pour ces oprations

30、, en cas de panne de courant, une surveillance avec des instruments portatifs. 3.5.4 On ne peut accepter que les dtecteurs ne dclenchent pas lalarme lorsquils sont soumis des champs de rayonne- ment intenses dpassant 103 Gy/h. La conformit avec cette disposition peut tre dmontre par essai sur des dt

31、ecteurs (chantillons) ou par des essais effectus par le constructeur sur des chantillons de sa production. 4 Critkes pour la conception du systme 4.1 Fiabilit La conception du systme doit, autant que possible, tre sim- ple et compatible avec lobjectif recherch, savoir un dclen- chement fiable de lal

32、arme, dpourvu de fausses alertes. 4.2 Critre de ddtection Les systmes dalarme de criticit doivent tre conus de faon dtecter rapidement laccident minimal de rfrence. A cet effet, on considre que, dans les zones typiques de traitement hors protection, laccident minimal de rference est suppos dlivrer u

33、ne dose absorbe de neutrons et de rayons gamma dans lair libre de 0,2 Gy une distance de 2 m du matriau en raction et pendant 60 s 1. Des excursions voluant trs l,ente- ment, bien quelles soient peu probables, peuvent ne pas atteindre cette valeur. Par ailleurs, les excursions se produisant dans des

34、 systmes dpourvus de modrateur surviendront pro- bablement beaucoup plus rapidement. 4.3 Rponse des instruments Lors de la conception des detecteurs de rayonnements, on peut supposer que la duree minimale du rayonnement transitoire est de 1 ms. Les systmes doivent tre conus pour rpondre des rayonnem

35、ents transitoires de cette dure. 2 ISO 7753: 1987 (El 4.4 Point de dclenchement Afin de rduire autant que possible les fausses alarmes, le point de dclenchement doit tre rgl un niveau suffisamment lev tout en restant conforme au fonctionnement souhait et au critre de dtection spcifi en 4.2. On doit

36、pouvoir conna- tre les chanes de dtection qui ont ragi positivement. 4.5 Disposition des dtecteurs La disposition et lespacement des dtecteurs doivent tre choi- sis tout en vitant davoir un effet dcran d aux appareils ou quipements trop - massifs. Les distances sparant les dtec- teurs doivent tre co

37、mpatibles avec le niveau choisi pour le dclenchement de lalarme et avec le critre de dtection. Les prescriptions respecter en matire de distance entre les dtec- teurs sont examines dans lannexe 6. 4.6 Vrifications 4.6.1 La rponse de linstrument aux rayonnements doit tre contrle rgulirement afin de c

38、onfirmer la continuit des caractristiques de linstrument. Dans les systmes o lon a recours simultanment plusieurs chanes, on doit vrifier les caractristiques de chaque chane. Les intervalles entre les vri- fications peuvent tre choisis sur la base de lexprience, con- dition quil soit procd des essai

39、s au moins une fois par mois. On devra conserver les rsultats de ces vrifications. 4.6.2 Lensemble du systme dalarme doit tre vrifi rguli- rement. Chaque gnrateur de signal sonore doit tre vrifi au moins une fois tous les trois mois. Des observations effectues sur place doivent tablir que le signal

40、est effectivement audible au-dessus du bruit de fond en chaque point des zones va- cuer. Tous les membres du personnel, dans la zone concerne doivent tre prvenus davance des essais sonores. 4.6.3 Lorsque les essais rvlent des caractristiques non satisfaisantes, des mesures correctrices doivent tre p

41、rises sans dlai. 4.6.4 Des procdures doivent tre formules pour la rduc- tion du nombre des fausses alarmes imputables aux essais et pour la remise en fonctionnement normal du systme immdia- tement aprs les essais. 4.6.5 Le responsable de linstallation doit faire connatre par avance toute priode de m

42、 lise hors service du systme dalarme. IsoT753: 1987 (FI Annexe A Caractrisation de laccident minimal de rfrence (Cette annexe ne fait pas partie intgrante de la norme.) Une des premires considrations devant prsider la conception dun systme dalarme de criticit, est la dfinition de limportance de lvne

43、ment dtecter. Un accident minimal de rfrence) a t dfini sur la base dun scnario daccident, complt ensuite par des considrations sur les mcanismes de laccident correspondant la dlivrance dune dose de 0,2 Gy dans la premire minute sui- vant laccident, une distance de 2 m des matriaux fissiles pour la

44、protection nominale. Neuf accidents de criticit survenus au cours de traitement ou de manipulation de matriaux fissiles sont dcrits dans 2. Cest ltude de ces vnements qui a conduit la dfinition ci-dessus de laccident minimal de rfrence. On pourrait bien sr imaginer des mca- nismes ne librant lors du

45、n accident que de faibles quantits dnergie, mais un accident sarrtant de lui-mme doit liberer suffisam- ment dnergie pour que ce mcanisme darrt ait lieu. De plus, si un systme pouvait librer cette nergie sur une longue priode, cela ncessiterait une surveillance minutieuse que lon peut esprer en cas

46、daccident. Un accident classique resulterait de laddition de ractivit un systme jusqualors sous-critique qui deviendrait alors supercritique. Laccroissement de ractivit pourrait tre d laddition de matriaux fissiles, laccroissement de leffet des modrateurs ou des rflecteurs prsents, ou encore, a une

47、modification de la configuration du systme entranant une plus faible fuite neutronique. Le systme supercritique se met rapidement librer de lnergie, le dbit variant avec le degr de supercriticit atteint. Une part de lnergie libre va entraner une dilatation thermique, lebullition ou dautres effets qui reduiront la ractivit. Ainsi, la supercriticit sera rapidement compense et le taux de raction grandement attnu. Lnergie libre