GB T 7165.2-1988 气态排出流(放射性)活度连续监测设备 第2部分 气溶胶排出流监测仪的特殊要求.pdf

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1、UDC 681.2:621.039.5 F篇华1988-04-12发布国国GB 7165.2 88 流言监、一监Equipment for continuously monitoring radi侃ctivityin gaseous effluents Part2 speci fic requirements for aer创始leffluent monitors 1988-12-01 非SR发布中华人民共和国家标准气态排出流(放射性)活度连续监测设备第二部分气溶胶排出流监测仪的特殊要求GB 7165.2-88 中国标准出版社出版北京复外三里河中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行

2、各地新华书店经售版权专有不得翻印 开本880x1230 1/16 印张3/4字数180001989年2月第一版19世9年2月第一次印刷印数1一1500* 书号，155066 . 1 - 6113 h卜l106-7 1 引言中华人民共和国家标准气态排出流(放射性)活度连续监测设备第二部分气溶胶排出流监视仪的特殊要求Equipment for continuously n回nitoringradio配tivityin gaseous effluents Part 2 specific requiren皿ntsfor aerosol effl uent monitors UDC 681. 2:621

3、 .饵9.5GB 7165.2-88 本标准是气态排出流(放射性活度连续监测设备的第二部分气溶胶排出流监视u仪的特殊要求。本标准必须与气态排出流(放射性活度连续监测设备的第一部分结合使用。除非另有说明，第一部分规定的一般要求都适用于本标准。本标准是为气溶胶排出流监测仪规定的特殊要求，其中包括设计要求、技术特性和检验方法等，并给出检验方法之实例。本标准适用于核设施正常运行(包括预期运行事件条件下向环境排放的气态排出流中气溶胶活度的连续监测设备，这类设备应具有下述功能ga. 测量气态排出流中气溶胶的放射性浓度及其随时间的变化，或者在一段较长的时间(如24h) 内的气溶i胶累积活度。 b. 当气溶胶

4、放射性浓度或者累积活度超过预定值时，给出报警信号。这类设备只考虑采用过滤器取样方式，未考虑静电沉积器和撞击取样器。本标准只适用于监测排出流中的总活度(总，总)，不适用于选择性监测(如杯气溶胶监视u)的设备，这类设备应由单独的标准予以考虑。气溶胶监视u仪按其工作方式可分为固定过滤式和移动过滤式两类。固定过滤式监测仪，采用连续累积取样并同时测量的工作方式，移动过滤式监测仪可以采用滤纸连续地或步进式地通过取样窒并同时进行测量或者延迟测量等不同工作方式。2 术语下述附加术语专供本标准使用$2.1 气溶胶固体或液体微粒在空气或其它气体中形成的分散系，其微粒大小通常在0.01m至几十微米之间。2.2 气溶

5、胶排出流监测仪连续监测i向环境排放的气态排出流中气溶胶活度的设备02.3 总等效窗厚度从收集气溶胶的过滤介质表面发射的粒子到达探测器灵敏体积所必须穿过的等效厚度，通常用单中华人民共和部1988-03 -07批准1988-12-01实施 -t、一也斗_jl一一一一GB 7165.2-88 位面积内的质量(mg.cm-)表示。这个厚度包括粒子穿过空气层的厚度加上探测器窗的厚度，以及为防止放射性污染而覆盖在探视u器上的保护层的厚度。2.4 表面发射率约定真值放射源表面发射率的最佳估算值，该数值及其不确定度必须由次级标准或基准确定，或者由一台已按次级标准或基准校准好的仪器确定。s 设计要求3. 1 最

6、低可探测活度设备的最低可探测活度应根据规定的排放量标准和核设施设计条件(特别是排出流中气溶胶浓度水平)确定，通常由制造厂和用户商定。制造厂应说明设备在给定本底条件下对于特定核素可达到的最低可探测活度。3.2 检查源, 设备应配备一个检查源。检查源应能随时置于气溶胶滞留部件内的指定位置，以使用户定期检查仪器是否正常工作。3.3 测量结果的表示设备的指示值通常用被测量的单位(如计数率或安培等)表示，也可按制造和用户的协议，用放射性浓度或累积活度表示，但制造广必须给出刻度因子并说明所使用的放射性核素。设备的量程范围必须满足监测要求，并由制造厂和用户双方商定。3.4取样和探测装置3.4.1 取样和排气

7、管道取样和排气管道应该考虑具有防止静电效应和化学腐蚀的特性。在满足有代表性取样的条件下，取样管线应尽可能短，以减少管壁沉积损失取样系统的进气口和出气口之间应保持一定的距离，以防止发生回流，在可能发生凝聚的地方，应控制管道的温度。如果需要，可以在取样系统中安装压缩空气洗涤线，定期用清洁空气清洗取样系统。这些要求应由制造厂和用户商定。3.4.2泵除了GB7165.1第4.4条的要求外，抽气泵还必须能经受住由于正常工作条件预计的最大取样时间、可使用的滤材类型、大气含尘量和引起滤材堵塞的质量厚度等)变化所引起的压力变化，在取样结束时，标称空气流量的减少必须小于20%，或者总的空气取样体积的误差必须小于

8、10%。3.4.3 气溶胶滞留部件3.4.3.1 设备可以使用一种或多种过滤材料(例如纤维素型滤纸，玻璃纤维型滤纸，塑料滤膜等), 制造厂必须说明所推荐的过滤材料特性(过滤效率、阻力、自吸收等)。3.4.3.2 对于探测发射粒子的气溶胶监测设备，最好采用玻璃纤维型滤纸或塑料滤膜，因为这类滤材料对粒子的自吸收小。3.4.3.3 过滤器的收集表面可以按其工作方式采用不同的几何形状sa. I剧形，例如用于固定过滤式装置pb. 正方形或长方形，例如用于移动过滤式装置。3.4.3.4 过滤器上所收集的气溶胶沉积物的均匀性不是关键参数，但应该避免严重的非均匀性。3.4.3.5 气溶胶滞留部件必须易于拆卸和

9、去污，滤材必须容易更换而不会损坏探测装置。3.4.3.6 对于用在核化卫厂的气溶胶排出流监测仪，还必须考虑防止酸、碱腐蚀以及温度的影响等问题。3.4.3.7 性。3.4.3.8 2 在设计过滤器(或过滤器支架)时，必须考虑所用过滤材料的机械强度和拍气泵的负载特过滤器必须具有足够的气密性。设计时，应特别注意使其旁路内漏减至最小。, GB7165.2-88 3.4.3.9 应该尽量避免气溶胶沉积在滞留部件的空气人口处的内壁上，以防止沉积物的放射性对正常测量可能产生的干扰。3.4.3.10 对于同时进行取样和测量的装置，气溶胶放射性浓度的测量可能会受到取样空气中存在的放射性气体(如41Ar 、85K

10、r.133 Xe等)的干扰，应该采用合适的设计，使位于过滤器上下方的探测器附近的空腔具有特殊的几何形状，并相应减小无用体积以便把这种干扰减至最小。3.4.3.11 当滤材破裂或滤纸带用完时，应能给出指示信号。3.4.3.12 对于连续监测设备，取样室的观察窗应有足够的机械强度，以经得住取样室内负压的影响。3.4.4 辐射探测器3.4.4.1 制造厂必须在说明书中给出探测器的特性，包括探测器尺寸、保护层的厚度和透射特性等。还必须说明可以探测的辐射类型例如或以及探测效率随粒子能量的变化关系。3.4.4.2 探头必须容易去污，只要有可能就应该在探测器窗前覆盖层便于更换的保护层。3.4.4.3 探测器

11、的有效探测面积必须与气溶胶收集表面积大致相等。3.4.4.4 制造厂必须给出探测器的总等效窗厚度。对于粒子，容许的最大总等效窗厚度必须小子2 mg cm- (相当于3.2Me V的能量损失)1对于粒子，总、等效窗厚度必须适合于被探测粒子的能谱。3.5 对其他电离辐射的响应在设计设备时，必须考虑尽可能减小其他电离辐射(如滤材或滤纸带卷筒上沉积物的V辐射，环境辐射等)对测量的影响。3.6天3.6.1 !别方法由于空气中天然气载放射性如氯、安及其子体的浓度较高，并且该浓度随地点、时间以及气象、通风等条件而有较大的变化，因此必须采取适当的措施来消除它们对测量的干扰。瓢别天然放射性的方法有下列几种z8.

12、 延迟测量法，将收集的样品放置一段时间，使其中的短寿命天然放射性核素衰减后，再进行测量，b. 能量瓢别法，主要用于气溶胶监测仪，C. 辐射相关特性瓢别法，利用天然放射性核素的某些辐射特性进行瓢别，例如假符合法、比值法，d. 化学分离法，e. 粒度选择法，f. 电子学补偿法。在选择颤别方法时，应该根据监测的对象，排出流条件、要求的最低可探测活度，得出结果的时间等方面来考虑，自制造厂和用户协商，确定适宜的!t&别方法。3.6.2 对电子学补偿法的要求如果使用电子学补偿法f别天然放射性，则制造厂必须说明z8. 调整程序，通常包括补偿因子的正确确定和调整，b. 检验方法，用于检查补偿装置的固有功能，C

13、. 补偿效率，以过滤器上每秒每单位天然放射性活度的剩余计数表示，或者以剩余脉冲计数率的涨落与未补偿的脉冲计数率的涨落之比表示。4 技术特性和检验方法除非另有规定，这些检验均为定型检验。按照制造厂和用户的协议，这些检验或其中任何一项检验也可作为验收检验。3 马 GB7165.2-88 4.1 标准检验条件序标准检验条件列于表10表中给出了各种影响量的数值和容许的变化范围。号影响量F参考源1 参考源预热时间z2 电子学装置空气或气体回路3 环境温度4 相对湿度5 大气压强6 电源电压7 电源频率自电源波形9 V辐射本底10 外界电磁场11 外界磁感应12 取样流量13 装置调节器14 放射性元素的

14、污染表1参考条件和标准检验条件制造厂规定的其他条件除外参考条件204TI 239 P u;!il 241 A m 15min 60min 20C 65% 10 1. 3kPa 标称电压UN标称频率fN正弦波空气吸收剂量率为0.2Gy. h-1 (20rad.h-1) 可忽略可忽略制造广规定的标称流量ON 调至正常工作状态可忽略标准检验条件204T1、239 PU 241 Am 15min 自omlD18 - 22 C 50% -75% 86-106 kPa 1) UN土1% fN + 1 % 正弦波，总i皆波畸变小于5% 空气吸收剂量率小于0.25Gy h-1 (25rad.h-1) 小于引起

15、干扰的最小值小于地磁场干扰值的两倍ON土5%调至正常工作状态可忽略注，1)在探测方法对大气压强的变化非常灵敏的地方，此条件必须限制在参考压强的+5 %内。在标准检验条件下进行的检验项目及其技术要求列于表2。4 ? , GB 7165.2-88 表2标准检验条件下的检验检验方法(参见条款序号检验项目要求B 7165 第一部分第二部分1 参考源响应按制造厂规定6.2.1 指示值的相对固有误小于士20%，或对线性刻度装置，2 差小于相应量程最大指示值对应的活6.2.2 4. 4. 1 E1 度的5% (这两种要求按较易满足的执行3 对放射性气体的晌应按制造厂规定4.4.5 当受到能产生10倍满量程指

16、革值的4 过载放射源、照射时，装置的指示应保持6. 2. 4 或超过满量程5 统计涨落变异系数小于10%6. 3. 1 500小时内所有量程上的指示值变6 指示值的稳定性化均小子满量程的10%或者小于数6.3, 5 字显示指示值的10%7 报警阐的稳定性500小时内小于预置值的20%6.3.6 8 报警阔的范围接GB7165.1第4.5条的规定6.3.7 低值报警按GB7165.1第4.5.2条9 设备故障报警的规定，其他报警由制造厂和用户6.3.8 商定4.2 改变影响量的检验表3和表HiJ出了这些检验项目及其相应的技术要求。这些检验必须按照GB7165.1第6.1.2条的规定进行。4.3

17、检验源4.3.1 参考源参考源用于确定设备对某种辐射的响应特性。对于仅用单一类型辐射即可进行的检验，一般应采用204Tl参考源作为参考辐射，采用239PU或241Am参考源作为参考辐射。根据制造厂和用户的协议也可以选用其他的参考辐射源。4.3.2 专用源专用源用于检验设备对F辐射的能量响应。为了选用方便，将某些适合检验辐射能响的放射性5 一、A GB 7165.2-88 核素列于附表。.3.3 源的准确度所有检验用的放射源的活度都用表面发射率表示。参考源和专用源的表面发射率的约定真值必须是已知的，莫不确定度的绝对值必须小于10%。同二组检验源之间的活度约定真值的相对偏差必须小于5%。在刻度设备

18、时，还必须确定沉积在过滤器上的放射性物质的实际自吸收因子，以便作相应的修正。.3. 源的设计要求见表3) 放射性核素63 Ni 14C 203 Hg 147Pm 45 Ca 60 Co 185 W 36 CI 204Tl 198 Au . Sr p 90Sr/90y 表3检验能量响应的专用源半衰期位子的最大能量协V800 0.067 5.6xI03a 0.158 45.8d 0.210 2.50 0.230 164d 。.2505.30 0.310 74d 0.43 3 x 105 a 0.714 3 0 0.77 2.7d 0.96 51 d 1. 46 14.3 d 1. 71 280 2

19、.27 参考源和专用源的有效尺寸必须与处于静止状态的过滤器上有效沉积区的尺寸相同。这些源不得有外来的放射性污染，必须仔细考虑所用检验源的v辐射。 辐射特性的检验这些检验都必须在标准检验条件下进行，除了本标准第4.4.5条的检验外，其余检验还应在无空气或气体流动的情况下进行。如果使用电子学方法补偿天然放射性，则对测量装置的所有检验必须在补偿电路处于工作状态下GB 7165.2-88 进行。补偿电路应该按制造广说明书的规定预先调整好。4.1 对参考源响应的准确度.1.1 技术要求设备对参考源响应的准确度必须满足GB7165.1第5.1.3条的规定，其结果必须符合本标准表2中指示值相对固有误差的要求

20、。.1. 2 检验方法根据装置的监测对象，选用符合本标准第4.3.1条规定的合适的参考源或F参考源，并且需要使用几个不同活度的参考源，以检验装置的全部量程。为了减小较准误差，同类参考源的表面发射率的约定真值可以用?个特定的参考源来校准，它们之间的相对偏差必须小于5%。将参考源放在制造厂规定的位置上以取代滤材，使参考源相对于探测器的几何条件与滤材的情况一致，然后按GB7165.1第2.11条的公式确定每次检验的相对固有误差E(以百分数表示。.2 对辐射的能量响应(白监视u仪.2.1 技术要求装置对辐射响应随能量的变化不得超过制造厂规定的限值。梅造厂必须给出每台装置对辐射的能量响应曲线，还必须说明

21、所选用的辐射能量以及滤材和探测器灵敏体积之间的吸收层厚度和性质。必要时，制造厂应该说明装置对能量低于150keV的辐射的响应特性。4.2.2 检验方法这项检验至少必须选用三个专用户源来进行。这些专用源的粒子最大能量如下z一个小于或等于0.4 MeV，一个在0.4IMeV之间z一个大于或等于1MeVo 检验结果必须用装置对每个专用源的单位表面发射率的响应与装置对自参考源的单位表面发射率的响应之比来表示。对线性刻度装置，每个专用源给出的指示都必须超过所在量程满刻度的三分之一。对非线性刻度装置，每个专用源所给出的指示值都必须超过最低量级或第个十进位位。.3 对a辐射的能量响应(监测仪)一般不要求做辐

22、射的能量响应检验(除非制造厂和用户之间另有协议)，但是制造厂必须说明每台装置可以探测的最小粒子能量。. 和辐射的相互干扰.4.1 技术要求当装置用于测量混合和H放射性气溶胶排出流中的或活度时，由于两种辐射的相互干扰，各自的测量值可能会受到影响。表4规定了在每种情况下装置指示值的变化限值。4.4.2 检验方法对某一给定装置，首先按照GB7165.1第2.13条的公式确定该装置对其相应参考源(对H监测仪为H参考源，对监视u仪为参考源的响应Rreh然后使用另一类型辐射的参考源(对H监测仪用自参考源，对监测仪用。参考源)，用同样的方法确定该装置对它的响应RoR和Rref用相同的单位表示，并且必须满足R

23、:O.05Rref。.5 对放射性气体的响应.5.1 技术要求制造厂对空气(或载气样品中存在的某些值得关注的放射性气体的响应。.5.2 检验方法把空气入口管道连接到空气出口管道上，并测出该空气回路的总体积。然后在此系统内注入总活度已知的少量削、于空气管道体积的1%)气体，如133Xel或8SKr。按常规方法操作气溶胶排出流监测仪，记下平衡时的读数或达到的最大读数值，其结果以该读数值与检验气体的浓度之比表示，并满足制造厂规定的要求。7 -一一一一, f GB 7165.2-88 表4改变影响量的检验检验方法(参见条款序号影响量影响量的数值范围指示值变化的限值GB 7165 第一部分第二部分l F

24、辐射能量约150keV-2. 5Me V 按制造厂规定4. 4. 2 2 a辐射能量接制造厂和用户协议按制造厂规定4. 4. 3 其他电离辐射g3 F监测仪239Pu参考源 R0.05R, 4.4.4 监测仪2OTl 参考源137 Cs源的外v辐射空气吸收剂量率为24 源与探测器在规定10G y. h-1 按制造厂规定6.2.3 的几何条件下(1 mrad.h-1) 1片137 Cs源的外辐射空气吸收剂量率为按制造厂规定，但一般5 (源与探测器在其他10Gy. b- 1 小于参考条件下指示值6.2. 3 几何条件下( 1 mrad. h-1 ) 的两倍其他源的外v辐射空气吸收剂量率为按制造厂规

25、定，但一般6 源与探测器在规定10G Y h-1 小于参考条件下指示值6.2.3 的几何条件下(1 mrad.h-1 ,) 的两倍7 预热时l同30m川土10% 1) 6.3.2 88%UN-llO% UN + 10% 1) 6.3.3 8 电源电压(lr =标称电压9 电源频率47 - 51 Hz + 10%川6.3.3 10 电源瞬变效应按GB7165.1第5.2.5规定按GB7165.1第5.2.56.3.4 规定室内，+ 10- +50C + 10 % 1) 11 环境温度室夕h一10-+40C士20%1) 6.4. 1 + 50 % 1) - 25- + 50.C 12 相对湿度87

26、%-92% (30+2C) 士10%) 6.4.2 13 大气压强2) 2) 14 外界电磁场2) 2). 15 外界磁感应2) 2) -注g对非线性刻度装置，可以用线性仪表代替装置的指示表头来验证本表规定的性能。1)系指在标准检验条件下的指示值的份额。2 )一般不作规定，必要时可规定影响量的数值范围和指示值的变化限制。8 y GB7165.2-88 4.5 空气固路的检验除了GB7165.1第5.4条和第6.5条规定的检验外，还必须进行泄漏检验。该项检验只测量空气回路的外部泄漏而不测量过滤器的旁路内漏。4.5.1 技术要求由流量计上游漏人的空气或气体必须小于标称流量5%。4.5.2 检验方法

27、必须使用两个流量计(或体积测量表检验空气回路的泄漏。这两个流量计必须校准到两者的相对偏差小于1%。检验时，在过滤器上装上新滤材，一个流量计放在取样装置的上游，另一个位于过滤器的出口与原有流量计的人口之间。然后在合适的时间间隔内(包括在滤材上已有大量沉积物的情况)同时测量回赂的流量，连续观测十次，取其平均值，其结果在过滤器的上游和下游测量的流量平均值之差不得超过5%。表5空气(或气体回路的检验1)检验方法参见条款影响量影响量的数值范围流量的变化限值2)G B 7165 第一部分第二部分1 时间1 - 100h + 10 % 6.5. 1 2 过撼器压降按制造厂规定- 10% 6.5. 2 人口和

28、出口流量的偏差人口和出口流量的4.5 3 外部泄漏小于5% 偏差小于5% 4 电源电压88%UN-ll0%UN 土5%6.5.3 5 电源频率47 - 51 Hz + 10% 6.5.4 注，1)该检验仅适用于其响应是取决于流量的装置。2)相对于标准流量。5 说明书和检验合格证书制造广必须给每台设备附1份说明书和检验合格证书，除了包括GB7165.1第9章中规定的内容外，还应包括下述内容2a. 所用过滤材料的尺寸、类型和方向性sb. 窗和保护层的等效厚度，C. 所用参考源和专用源的特性， 取样和测量之间的延迟时间(当取样和测量不是同时进行时), e. 滤材A可能容许的灰尘沉积量上限，f. 设备可探测的放射性核素(f&别程度以及对其浓度的响应，对放射性惰性气体的响应，g. b. 对其他干扰放射性核素的响应。主血一旦, lIll-Ib-nl川叫ll时lllPIl- -alN自由FhmoGB7165.2-88 f一一一附加说明g本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会提出，由该委员会秘书处归口。本标准由中国原子能科学研究院负责起草。本标准起草人黄子瀚。不得翻印版权专有书号I155066 1-6113 相、Ij 106-7