DIN ISO 2889-2012 Sampling airborne radioactive materials from the stacks and ducts of nuclear facilities (ISO 2889 2010)《核设施的烟道和通风管道中的放射性物质取样(ISO 2889-2010)》.pdf

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1、Juli 2012DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDENormenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 36DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr N

2、ormung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.040.40!$|*s“1890780www.din.deDDIN ISO 2889Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlenund Kaminen kerntechnischer Anlagen (ISO 2889:2010)Sampling airborne radioactive materials from the stacks and ducts of nuclear facilities(ISO 2889:2010)c

3、hantillonnage des substances radioactives contenues dans lair dans les conduits etmissaires de rejet des installations nuclaires (ISO 2889:2010)Ersatz fr DIN 25423 Beiblatt 1:1987-03, DIN 25423-1:1999-12, DIN 25423-2:2000-08 undDIN 25423-3:1987-03Siehe AnwendungsbeginnAlleinverkauf der Normen durch

4、Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatzvermerksiehe untenwww.beuth.deErsatzvermerkGesamtumfang 126 SeitenDIN ISO 2889:2012-07 2 Inhalt SeiteNationales Vorwort. 7 Nationaler Anhang NA (informativ) Alphabetisches Verzeichnis der Definitionen . 10 Einleitung . 12 1 Anwendungsbereich 12 2 Normative Verwei

5、sungen 12 3 Begriffe 13 4 Formelzeichen . 24 5 Faktoren mit Einfluss auf das Probenentnahmeprogramm. 26 6 Probenentnahmeort. 26 6.1 Generelle Anforderungen an die Probenentnahmestellen 27 6.2 Kriterien fr eine gute Durchmischung am Probenentnahmeort. 27 6.3 Auslegung von Fortluftkanlen fr die Anordn

6、ung der Probenentnahmeeinrichtung . 29 7 Auslegung der Probenentnahmeeinrichtung. 29 7.1 Volumenstrommessung. 29 7.2 Auslegung und Betrieb der Probenentnahmesonde fr die Probenentnahme von Aerosolpartikeln. 32 7.3 Transport von Aerosolpartikeln . 35 7.4 Probenentnahme und Transport von Gasen und Dmp

7、fen 38 7.5 Sammlung von Aerosolpartikeln 38 7.6 Sammlung von Gas- und Dampfproben 40 7.7 Bewertung und Nachrstung von bestehenden Systemen. 41 7.8 Zusammenstellung der Kriterien und Empfehlungen 41 8 Qualittssicherung und Qualittsberwachung. 42 Anhang A (informativ) Verfahren zur Messung des Luftdur

8、chflusses durch einen Kanal oder Kamin 44 A.1 Einleitung. 44 A.2 Spezielle Gesichtspunkte fr die Anwendung der ISO 10780 bei Probenentnahmen in Kanlen und Kaminen in kerntechnischen Anlagen 45 A.2.1 Staurohre (Pitotrohre) 45 A.2.2 Mittlere molare Masse der Luft im Kamin 45 A.2.3 Thermische Anemomete

9、r 46 A.3 Umrechnung der Werte von Messungen an einem einzelnen Punkt oder entlang einer einzelnen Linie auf den Gesamtdurchfluss . 46 A.3.1 Staurohr. 46 A.3.2 Thermisches Anemometer 47 A.3.3 Akustischer Strmungsmesser 47 Anhang B (informativ) Modelle der Abscheideverluste von Aerosolpartikeln in Tra

10、nsporteinrichtungen 49 B.1 bertragungsgrad von Aerosolpartikeln bei Komponenten der Transporteinrichtung 50 B.1.1 Wandverluste in Probenentnahmesonden 50 DIN ISO 2889:2012-07 3 SeiteB.1.2 Gerade Rohre.52 B.1.3 Rohrbgen54 B.2 Berechnung der Abscheideverluste von Aerosolpartikeln in einer Transportein

11、richtung 55 Anhang C (informativ) Spezielle Betrachtungen zu Probenentnahme, Transport und Sammlung von radioaktiven lodisotopen 57 C.1 Allgemeine Betrachtungen.57 C.2 Probenentnahme und Transport 57 C.3 Sammelmedien fr radioaktive lodisotope .60 Anhang D (informativ) Optimierung der Wahl von Schweb

12、stofffiltern fr die Sammlung radioaktiver Aerosolpartikel61 Anhang E (informativ) Abschtzung der Fehler und Unsicherheiten bei der Probenentnahme aus der Fortluft65 E.1 Einleitung65 E.2 Bestimmung der Unsicherheit beim Transport von radioaktiven Stoffen.66 E.3 Auswertemethode der Unsicherheit.67 E.3

13、.1 Auswertemethode fr die Unsicherheit der Aktivittsableitungen aus dem Kamin .67 E.3.2 Kombinierte Unsicherheit.68 E.3.3 Systematische Unsicherheiten.68 E.3.4 Unsicherheit im Zusammenhang mit konzeptionellen Fehlern 69 E.3.5 Beschreibung der kombinierten Unsicherheiten bei der Messung der Aktivitts

14、ableitung70 E.4 Bewertung der Unsicherheiten.71 E.4.1 Unsicherheiten bei Probenvolumen, Querschnittsflche im Kamin und bertragungsgrad71 E.4.2 Unsicherheit bei der Strmungsgeschwindigkeit .72 E.4.3 Unsicherheit bei den Messgren .72 E.4.4 Systematische Unsicherheit infolge der gewhlten Methode 73 E.5

15、 Zusammenfassung der Auswertung der Unsicherheiten.73 E.6 Korrelierte Unsicherheiten74 Anhang F (informativ) Nachweis einer guten Durchmischung und der Leistungsfhigkeit der Probenentnahmeeinrichtung75 F.1 Verfahren zum Nachweis einer guten Durchmischung75 F.1.1 Verfahren 1.75 F.1.2 Verfahren 2.77 F

16、.1.3 Alternative Wege78 F.2 Wann ein Nachweis der Leistungsfhigkeit der Probenentnahmeeinrichtung erforderlich ist.80 F.2.1 Verfahren zum Nachweis .80 F.2.2 Prfung vor Ort.80 F.2.3 Simulation im Labor .81 F.2.4 Modellierung.82 Anhang G (informativ) Charakteristische Eigenschaften von Transuranaeroso

17、lpartikeln: Konsequenzen fr die Probenentnahme aus der Fortluft kerntechnischer Anlagen .83 G.1 Einleitung83 DIN ISO 2889:2012-07 4 SeiteG.2 Auswirkungen von HEPA-Filtern . 83 G.3 Charakteristische Eigenschaften von Transuranaerosolpartikeln bei Strfllen. 84 G.4 Auswirkungen auf die Auslegung von Pr

18、obenentnahmesonden. 86 G.5 Implikationen fr andere kerntechnische Anlagen 86 Anhang H (informativ) Probenentnahme und Sammeln von Tritium und kontinuierliche Messung der Aktivittskonzentration von Tritium . 87 H.1 Chemie des Tritium . 87 H.2 Gesichtspunkte bei der Probenentnahme. 87 H.2.1 Probenentn

19、ahmesonde . 87 H.2.2 Heizung 87 H.2.3 Anordnung des Mediums. 88 H.3 Sammelmedium. 88 H.3.1 Silikagel . 88 H.3.2 Molekularsiebe 89 H.3.3 Gaswaschflaschen 89 H.3.4 Kondensation. 89 H.3.5 Katalysatoren. 89 H.4 Online-Erfassung. 89 H.4.1 lonisationskammer. 89 H.4.2 Proportionalzhler . 90 Anhang I (infor

20、mativ) Eingreifschwellenwert 91 I1 Eingreifschwellenwerte bei der berwachung mittels kontinuierlicher Messung 93 I.2 Eingreifschwellenwert bei der berwachung mit Sammelproben und diskreter Messung . 94 I.3 Erforderliche Empfindlichkeit, um die gewhlten Eingreifschwellenwerte zu erreichen . 95 I.4 Al

21、arme bei unzureichender Leistungsfhigkeit und Verfgbarkeit der Einrichtung 96 Anhang J (informativ) Qualittssicherung. 97 J.1 Dokumentation 97 J.1.1 Quellterm . 97 J.1.2 Charakterisierung des Fortluftstroms 97 J.1.3 Auslegung und Ausfhrung . 97 J.2 Wartung und wiederkehrende Prfung 98 J.2.1 Wiederke

22、hrende Prfungen 98 J.2.2 Prfung der Durchflussmessgerte in der Probenentnahmeeinrichtung 98 J.2.3 Messgerte fr die kontinuierliche Bestimmung des Durchflusses der Fortluft 99 J.3 Kalibrierung . 100 J.3.1 Kalibrierung der Durchflussmessgerte in Probenentnahmeeinrichtungen 100 J.3.2 Kalibrierung der M

23、essgerte fr die Bestimmung des Durchflusses der Fortluft 101 J.3.3 Kalibrierung von Zeitmessern 101 DIN ISO 2889:2012-07 5 SeiteAnhang K (informativ) Probenentnahme und Sammeln von Kohlenstoff-14 102 K.1 Chemie des Kohlenstoff-14102 K.2 Gesichtspunkte fr die Probenentnahme.102 K.2.1 An Aerosolpartik

24、el gebundenes Kohlenstoff-14.102 K.2.2 Gasfrmige Verbindungen von Kohlstoff-14 102 K.3 Sammelmedien 102 K.3.1 An Aerosolpartikel gebundenes Kohlenstoff-14.102 K.3.2 Gasfrmige Verbindungen von Kohlstoff-14 103 Anhang L (informativ) Einflussgren auf die Auslegung der Probenentnahmeeinrichtung 105 L.1

25、Ziele der Probenentnahme.105 L.2 Gesichtspunkte fr verschiedene Probenentnahmesituationen 106 L.2.1 berlegungen fr die Probenentnahme bei bestimmungsgemem Betrieb und bei Strfllen 106 L.2.2 Probenentnahme von Aerosolpartikeln107 L.2.3 Bercksichtigung groer Aerosolpartikel .108 L.2.4 Probenentnahme k

26、ondensierbarer Dmpfe oder reaktionsfreudiger Gase.109 L.2.5 Probenentnahme nicht kondensierbarer reaktionsarmer Gase .109 L.3 Eingreifschwellenwerte 109 L.4 Probenentnahmeumfeld.109 L.4.1 Charakterisierung des Probenentnahmeumfeldes.109 L.4.2 Temperatur.109 L.4.3 Fortluftdurchfluss110 L.4.4 Zusammen

27、setzung der Fortluft 110 L.4.5 Partikelgre110 L.5 Einfluss potenzieller Emissionen auf die Probenentnahme.111 Anhang M (informativ) Probenentnahmesonden und Probenentnahmerechen112 M.1 Grundstzliche Betrachtungen.112 M.2 Auslegung von Probenentnahmesonden.112 M.3 Ausfhrungen von Probenentnahmerechen

28、 114 M.3.1 Theorie der Probenentnahmerechen .115 M.3.2 Beispiele fr Probenentnahmerechen116 Anhang N (informativ) Probenentnahme aus dem Kamin, Sammlung und berwachung von Ruthenium-106.120 Literaturhinweise 121 Bild B.1 Probenentnahmesonde ohne Hllrohr nach Chandra (1992), bei der etwa die Hlfte de

29、r Wandverluste an Aerosolpartikeln mit einem Aerosolpartikeldurchmesser Davon 10 m auftreten wie bei einer Probenentnahmesonde mit konstantem Innendurchmesser.51 Bild B.3 Probenentnahmesonde mit Hllrohr 51 Bild B.2 Geometrisches Modell zur Darstellung der Parameter, die zur Nachbildung der Aerosolpa

30、rtikelablagerung in einem geraden Rohr benutzt werden53 DIN ISO 2889:2012-07 6 SeiteBild B.4 Beispiel einer Transporteinrichtung fr Aerosolpartikel 55 Bild C.1 Zu erwartender bertragungsgrad von radioaktiven lodisotopen als Funktion der Zeit fr verschiedene Resuspensionsraten . 58 Bild C.2 Zu erwart

31、ender anfnglicher bertragungsgrad von radioaktiven lodisotopen durch eine Transportleitung aus Edelstahl 59 Bild D.1 Schematische Darstellung des Abscheidegrades in Abhngigkeit vom aerodynamischen Aerosolpartikeldurchmesser mit Angabe der verschiedenen Filterwirkungsbereiche 61 Bild F.1 Anwendung de

32、s Verfahrens 2 fr den Nachweis der Durchmischung 77 Bild F.2 Kaminfu, von oben gesehen, mit Diagramm der Probenergebnisse 79 Bild M.1 Probenentnahmesonde mit Hllrohr, ausgelegt fr einen Luftprobendurchfluss von 57 l min1. 113 Bild M.2 Ergebnisse von Tests im Windkanal, die den Transmissionsgrad von

33、Aerosolpartikeln mit einem aerodynamischen Aerosolpartikeldurchmesser Davon 10 m durch die in Bild M.1 gezeigte Probenentnahmesonde darstellen 114 Bild M.3 Ein Probenentnahmerechen, der eine Flche abdeckt Beispiel 1 117 Bild M.4 Ein Probenentnahmerechen, der eine Flche abdeckt Beispiel 2 117 Bild M.

34、5 Ein Probenentnahmerechen, der eine Flche abdeckt Beispiel 3 118 Bild M.6 Beispiel einer Probenentnahmeeinrichtung, wie sie blicherweise in deutschen kerntechnischen Anlagen verwendet wird. 119 Tabelle 1 Zusammenfassung der Empfehlungen fr einen Probenentnahmeort. 28 Tabelle 2 Anzahl der Probenentn

35、ahmesonden bei Probenentnahmeeinrichtungen mit mehreren Probenentnahmesonden . 34 Tabelle 3 Zusammenfassung der leistungsbezogenen Kriterien und Empfehlungen 42 Tabelle B.1 Beispiel der Verwendung eines Programms (DEPOSITION 2001a) zur Abschtzung des bertragungsgrades in einer Transporteinrichtung 5

36、6 Tabelle D.1 Charakteristische Merkmale von Schwebstofffiltern, bewertet fr die Verwendung bei der Sammlung radioaktiver Aerosolpartikel. 63 Tabelle D.2 Eigenschaften anderer Schwebstofffilter. 64 Tabelle E.1 Unsicherheit bei der Bestimmung des Volumens der Luftprobe, der Querschnittsflche des Kami

37、ns und des bertragungsgrads der Transportleitung . 72 Tabelle E.2 Unsicherheit bei der Bestimmung der Strmungsgeschwindigkeit . 72 Tabelle G.1 Rckhaltegrad von HEPA-Schwebstofffiltern und Durchlass von plutoniumhaltigen Aerosolpartikeln. 84 Tabelle I.1 Hinweise zu Unsicherheiten bei Probenentnahme u

38、nd Messung 93 DIN ISO 2889:2012-07 7 Nationales Vorwort Vorausgegangene Norm-Entwrfe: E DIN ISO 2889:2008-02 und E DIN 25423 Beiblatt 1:1999-10. Die Internationale Norm ISO 2889:2010 wurde von SC 2 Radiological protection“ des TC 85 Nuclear energy, nuclear technologies and radiological protection“ d

39、er Internationalen Normungsorganisation (ISO) erarbeitet und den nationalen Komitees zur Stellungnahme vorgelegt. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium GUK 967.2 Aktivittsmessgerte fr den Strahlenschutz“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VD

40、E (http:/www.dke.de), Gemeinschaftsgremium mit dem Normenausschuss Radiologie (NAR), zustndig. Zu Fragen der berwa-chung luftgetragener Aktivittsableitungen hat dieses den Arbeitskreis GAK 967.2.4 eingesetzt. Zur Untersttzung der Anwendung dieser Norm sind folgende Beibltter vorgesehen bzw. verffent

41、licht: DIN ISO 2889 Beiblatt 1 Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlen und Kami-nen kerntechnischer Anlagen Beiblatt 1: Verteilungen von Aktivitt ber dem Aerosolpartikeldurchmesser DIN ISO 2889 Beiblatt 2 Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlen und

42、 Kami-nen kerntechnischer Anlagen Beiblatt 2: Abschtzung der nderungen der Kon-zentration der Aerosolpartikel infolge nicht-isokinetischer Probenentnahme DIN ISO 2889 Beiblatt 3 Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlen und Kami-nen kerntechnischer Anlagen Beiblatt 3: Abschtz

43、ung von Abscheideverlusten in Probenentnahmeleitungen DIN ISO 2889 Beiblatt 4 Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlen und Kami-nen kerntechnischer Anlagen Beiblatt 4: Sammelverfahren DIN ISO 2889 Beiblatt 5 Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanlen u

44、nd Kami-nen kerntechnischer Anlagen Beiblatt 5: Verfahren der Bestimmung der Leis-tungsfhigkeit von Probenentnahmeeinrichtungen Im Text wird abweichend von der Formulierungsweise nach DIN 1319, z. B. eine Kugel mit einem Wert der Dichte von 1 000 kg m3“, die vereinfachte Schreibweise verwendet wie e

45、ine Kugel mit einer Dichte von 1 000 kg m3“. Eine alphabetische bersicht ber die in Abschnitt 3 definierten Begriffe ist im Nationalen Anhang NA zusam-mengestellt. In den Nationalen Funoten wird auf folgende Dokumente verwiesen: DIN 1343:1990-01, Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen Begriffe un

46、d Werte DIN ISO 11929:2011-01, Bestimmung der charakteristischen Grenzen (Erkennungsgrenze, Nachweis-grenze und Grenzen des Vertrauensbereichs) bei Messungen ionisierender Strahlung Grundlagen und Anwendungen (ISO 11929:2010) KTA 1503.1:2002-06, berwachung der Ableitung gasfrmiger und an Schwebstoff

47、en gebundener radio-aktiver Stoffe Teil 1: berwachung der Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Kaminfortluft bei bestim-mungsgemem Betrieb KTA 1504:2007-11, berwachung der Ableitung radioaktiver Stoffe mit Wasser KTA 1507:1998-06, berwachung der Ableitungen radioaktiver Stoffe bei Forschungsreaktor

48、en VDI 2066 Blatt 1:2006-11, Messen von Partikeln Staubmessungen in strmenden Gasen Gravimetri-sche Bestimmung der Staubbeladung VDI/VDE 2640 Blatt 3:1983-11, Netzmessungen in Strmungsquerschnitten Bestimmung des Gasstro-mes in Leitungen mit Kreis-, Kreisring- oder Rechteckquerschnitt Die im Text de

49、r Norm zitierte ISO 10780 wurde bisher nicht als Deutsche Norm bernommen. DIN ISO 2889:2012-07 8 Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausga