辐照装置论文范文

辐照装置论文范文（精选4篇）

辐照装置论文 第1篇

关键词：辐照装置,PLC,控制系统

1 引言

辐射加工技术属于原子能和平利用的一个重要方面, 是近年来发展起来的一种新技术, 现已广泛应用于工业、农业、科研、医疗卫生、环境保护等多个领域。钴-60辐照装置是核辐照加工技术的主要技术装备, 是带有强放射性的核设备。由于电离辐照装置的特殊性, 使得电离辐照装置的安全性能至关重要, 直接关系到工作人员的身体健康和辐照事业的发展。我们针对国内建造的电离辐照装置可能潜在的事故隐患进行分析的基础上, 对我单位的辐照装置控制系统进行改造优化, 在设计过程中以PLC与控制理论相结合的方法进行设计, 系统体现了以人为主的设计思想, “纵深防御, 冗余性, 多样性, 独立性”的辐射防护原则。

2 钴源辐照装置的发展

电离辐照装置控制系统的设计, 经历了从最早的常规继电器控制到PLC控制的过程。随着可编程控制器 (PLC) 在工业控制领域的广泛应用, 促使了以PLC为核心的辐照装置电气控制系统的出现。将计算机用于钴源控制系统, 使整个系统的自动化程度和安全性能都得到很大提高。由于系统的运行情况 (如:钴源的位置、系统当前的运行状态、各安全开关和行程开关的状态等) 均能在控制柜上显示出来, 保证工作人员可以直观地了解整个系统的运行情况。能及时对系统进行调整, 保障安全。在升降源、安全系统等方面均可实现自动控制。

3 电离辐照装置控制系统基本组成

电离辐照装置主要由辐照室、控制室、钴源升降装置等组成。源架采用单层栅板篮结构, 装有导向装置。辐照室是整个装置的核心, 墙壁为钢筋混凝土结构, 主要包括贮源水井, 圆形迷道, 防护门, 光电系统等。控制室是整个装置的控制中心, 内有自动控制柜控制整个装置的运行, 采用PLC控制辐照源的提升机构、辐照计时、剂量监测、进排风系统、水位监测等, 工作人员通过控制框上的按钮及显示屏对整个系统进行监视及控制。钴源升降装置负责控制源的升降, 保证源的定位精度。

4 电离辐照装置的安全防护系统

为保证电离辐照安全操控系统钴源升降及工作人员的安全, 系统设立了多个安全防护措施, 采用多点控制、多传感装置关联报警设计思想, 如:门控开关、水位监测、源位监测、剂量仪表监测、红外开关、复位开关、应急开关等系统。结构和功能框图如下:

4.1 电离辐照装置控制系统的软件实施

辐照源的升降由PLC进行逻辑控制, 对安全回路各个传感器建立相互联动关系表。在钴源升降前后传感器的动作必须按程序敲定先后顺序动作, 出现判断错误, 立即报警;为保证多个传感器的可靠工作, 系统设计了自检功能。对有源传感器实行单独可控供电、并使传感器长期处于通电开关常闭状态, 使计算机能够定期对有源传感器进行自动检测。以保证安全防护系统可靠工作。如系统发出请求升源信号时, 必须满足以下几个条件才能执行:4个无人复位开关全部复位;水位正常;剂量仪监控开启;源室门开关关闭;升降位置监控系统正常;自检系统启动并测得各子系统显示正常;整个系统处于联锁状态。必须满足以上全部条件才能进行升源操作, 并在升源前发出持续足够时间的声音报警信号, 警告辐照室内人员, 以防止有人员误留辐照室。对于降源信号, 不设先决条件, 当出现以下情况即可:手动降源;第二道红外开关动作;紧急降源开关动作;源室门锁开启。

4.2 系统设计

4.2.1 硬件系统结构设计

下位机采用西门子S7-300 PLC (为CPU模块) 为主机, S7-300属于配置灵活的模块式PLC, 主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。根据控制系统的控制要求, 控制系统采用CUP315-DP, 扩展模块采用了1块32通道SM321, 1块16通道SM321, 2块16通道SM322, 2块32通道SM322, 5块8通道SM331和1块4通道SM332。

4.2.2 软件系统设计

采用结构化编程方法, 可以将复杂的自动化任务分解为能够反映过程功能或可以反复使用的任务, 这些任务由相应的程序块来表示。另外系统本身还提供了丰富的系统块, 使我们的编程更加方便快捷。在设计中调用了系统提供的时间模块、模拟量模块等多种模块。在OB1主程序块中调用这些用户块和系统块来完成系统功能。在用户块中我们采用梯形图作为编程语言, 程序直观、易于维护, 控制程序利用STEP7V5.4编程软件完成。

4.3 辐照装置反馈系统的组成

4.3.1 水位监测系统。

贮源的水井水位过高过低都将影响系统的正常运行, 如水位过高在降源过程中会造成水溢出, 影响工作环境。如水位过低将影响到对射线的屏蔽能力, 达不到屏蔽要求。

4.3.2 排风反馈系统。

由于辐照的长时间运行, 使辐照室内产生了很多有害气体 (如O3等有害气体的产生) , 将会对工作人员的身体健康产生严重影响, 因此, 在进入辐照室前必须进行通风换气。

4.3.3 红外监测系统。

迷道口处设置两道红外监测开关保护, 当工作人员进入辐照室内时, 红外监测系统根据得到的结果, 反馈给系统, 如果此时处在升源位置, 系统将发出指令紧急降源。

4.3.4 个人剂量仪表反馈控制系统。

当工作人员进入辐照室前, 必须从指定位置取下个人剂量监测仪表触动取下开关, 从而避免放射事故;完成操作后将个人剂量监测仪表放在指定位置触动放回开关。

4.3.5 室内剂量监测系统。

射线是一种能量, 人无法感觉到它的存在, 辐照室内设置剂量监测系统且具有声音报警, 减少人误入辐照室的情况发生。

4.3.6 复位开关系统。

负责升源的工作人员在升源前, 为了确保辐照室内无工作人员遗留, 必须巡视辐照室一周, 并将辐照室内的四个无人复位开关复位, 将信息反馈给控制系统, 控制系统只有在接到复位信号后才能接受升源指令, 提升源架。

4.3.7 自检系统。

在升源前, 为了确保辐照装置中的各个操作系统系统运行正常, 在系统中设置自动手动开关, 此开关如设成自动档, 系统将按各个传感器的相互关联性进行判断, 发生故障, 无法升源。此开关设成手动档, 将人为的逐一对各个传感器进行诊断, 保证各系统的工作正常。

4.2.8灯光报警系统。

在反馈系统中设立灯光报警信号, 如源处于工作位置时 (升源位置) 发出红色闪光信号, 降源报警灯显示为绿色。

4.3.9 门控开关系统。

辐照室迷道口的防护门除具有防止外来人员误入的功能外, 同时还制约着源架的升降。当源架不在贮源位置时, 防护门将不能被打开;只有当源架在贮源位置时, 防护门才能被打开。反过来, 它又制约着源架的升降, 当防护门未关上时, 源架将不能提升, 若当源架处于工作位置而防护门被强行打开时, 源架将迅速下降至贮源的位置。

5 结束语

在电离辐照控制系统中加入多个反馈控制系统可以有效地提高人机交互质量, 使工作人员及时了解辐照装置的运行情况, 减少了误操作。并通过声、光等报警形式, 刺激人的神经, 调动人的感观能动性, 避免放射事故的发生。本系统中设有多种防护措施, 针对辐照装置可能出现的事故情况, 设置了多种独立防护措施, 并且每种防护措施的触发装带动另一种措施触发, 使系统具有联动性。此系统的设计体现了“纵深防御、冗余性、多样性、独立性”的安全设计原则, 大大地降低了放射事故发生的概率。

参考文献

[1]殷炳来, 段晨旭, 王继祥, 等.辐照工场电气控制系统中安全措施的实现[J].山东科学.2001, (1) :63-66

[2]邱公伟.可编程控制器网络通信及应用[M].北京:清华大学出版社, 1999:20-30.

辐照加工合同 第2篇

甲方：_________

乙方：_________

甲方生产的产品委托乙方进行辐照加工处理（保鲜灭菌），经双方友好协商达成如下协议：

一、甲方将产品送到乙方仓库指定地点，并附送货单，由乙方进行登记，乙方出具收获单，甲方在原则上提前一周将送货计划报乙方，若有特殊情况提前两天通知，乙方须按甲方要货时间，及时安排辐照量，确保甲方按时提货。

二、乙方负责对甲方的产品进行辐照，使产品微生物在负载达甲方所提内控要求（辐照后细菌总数小于_________个/克，大肠菌群小于_________个/100克），并出具检验证明，若辐照后在包装无破损情况下，两个月内发现微生物不合格现象，双方协商解决，如确系乙方负责，乙方负责复照。

三、辐照费：

┌───────┬────┬────┬────┬────┐

│品项│││││

├───────┼────┼────┼────┼────┤

│单价（元/吨）│││││

││││││

└───────┴────┴────┴────┴────┘

辐照费提货时结清，乙方同时出具加工业的税票。双方另有约定的按约定执行。

四、产品装卸由乙方解决。装卸过程中不得发生纸箱的破裂和压扁现象，甲方发往乙方之产品，乙方应由专人管理批次并负责仓储保管，若有遗失，乙方须按实际价格赔偿。

五、如遇有争议的问题时，双方本着互谅互让精神友好协商解决，不得单方违约或终止协议。

六、未尽事宜在协议执行过程中加以充实、完善。

七、另行约定： _________。

八、本合同一式_________份，自签定之日起有效期_________年。

甲方：_________（盖章）乙方：_________（盖章）

帐号：_________帐号：_________

辐照装置论文 第3篇

关键词：低中子注量,辐照装置,装置设计

对于低温、低中子注量试验要求的材料辐照试验, 现有的辐照装置无法满足其试验要求, 所以需要对辐照装置进行重新设计。考虑到相对较低的辐照温度, 辐照装置模拟燃料组件形式, 采用紧凑型开放式的辐照罐结构, 利用岷江试验堆 (简称为“MJTR”) 一次水对材料辐照样品直接进行冲刷, 带出材料辐照样品释热。本文对低中子注量材料辐照装置进行了介绍。

1 岷江试验堆简介

岷江试验堆 (以下简称MJTR) 是一座游泳池式反应堆, 轻水作为慢化剂和冷却剂, 铍作为反射层。MJTR的额定功率为5MW, 堆芯最大快中子注量率1.43×1014n/cm2·s, 最大热中子注量率8.03×1013n/cm2·s。MJTR堆芯辐照孔道共9个, 活性区高度1000mm, 主要利用其低温、低中子注量率的特性开展军用和民用材料的辐照试验。MJTR堆芯辐照孔道布置如图1。

2 低中子注量材料辐照装置设计

2.1 装置设计原则

(1) 辐照装置考验段应布置在堆芯中子注量率较平坦的区域, 以保证样品温度的均匀性;

(2) 辐照装置承受来自反应堆一次水的冲击, 应考虑流致振动影响, 具备防振动功能;

(3) 为减少放射性废物量, 辐照装置主体材料采用铝合金;

(4) 通过节流塞的控制和调节一次水流速, 以达到控温效果。

2.2 辐照装置概述

低中子注量材料辐照装置采用紧凑开放形式的辐照罐, 下端插入反应堆栅格板内, 考验段内主要用于排列放置材料辐照样品。整个辐照装置不分段, 由上下两端的部件固定, 并用支撑管、定位管将辐照样品放置于堆芯中子注量率较平坦的区域内。辐照装置主要由吊装头、上下定位管、外套管、定位板、中子探测试样、节流塞和下端头等装置构成, 结构示意图见图2。

2.3 吊装头

吊装头安装于辐照装置最上端, 用于进行整个装置入堆、出堆过程。最上端的蘑菇头用于方便夹具夹住其进行吊装, 中部设计8个Ф5的圆孔用于通水以及出入管线。下部侧壁设计有4个M5的螺纹孔用于连接外套筒, 用于密封整个辐照装置。

2.4 上、下支撑管

上、下支撑管用于对辐照样品的位置进行定位, 将辐照样品放置于MJTR中轴向中子注量率较平坦的区域, 以确保材料辐照试验结果满足要求, 并使辐照装置内冷却水能对辐照样品进行冲刷, 保证材料辐照温度满足辐照试验要求。

2.5 辐照样品及定位板

由于需对辐照样品进行定位, 所以必须用定位板将辐照样品卡住安装于辐照装置内, 同时为了保证辐照样品的辐照温度, 必须采用反应堆一次水对辐照样品进行直接冲刷, 为此, 专门设计了定位块对辐照样品进行定位。

辐照样品分两种, 一种为10mm×10mm×55mm的规则长方体的冲击样品, 另一种则为外形尺寸为Ф10mm×55mm的圆柱形的拉伸样品。

定位板在外围一圈留出2mm的距离用于侧边通水, 并在中部设有Ф16mm的圆孔用于中部通水, 使整个考验段区域可以从外侧及中部通水, 充分保证了辐照样品的温度满足试验要求。

图8中为辐照样品单层组装图, 辐照样品全部采用圆周布置方式, 使每层的样品布置实现了最大化, 有效的利用了辐照空间, 缩短了辐照装置考验段长度, 从而使辐照样品的中子受照量更加均匀。

2.6 下端头

下端头由下接头、节流塞、螺钉和下套管等组成, 主要作用是通过节流塞对冷却剂流速控制从而控制辐照样品的辐照温度。

节流塞的作用是调节试验段内流道冷却水流量。按照水力计算得出结果, 节流塞齿宽3mm, 齿间距为7mm。下端头示意图见图9。

2.7 辐照试验温度测量控制

2.7.1 辐照试验温度测量方法

本试验采用铠装K型热电偶测量辐照试验温度, 为保证测量的温度能准确反应辐照样品的温度, 热电偶钎焊在模拟样品上。模拟样品材料与原辐照样品材料一致, 外形尺寸与冲击试验样品一致。

2.7.2 温度测点布置

整个辐照装置及辐照样品浸泡在堆芯水池中, 各辐照样品之间温差小, 因此, 辐照装置布置2个温度测点, 测点布置在辐照装置中间层阳面 (正对反应堆堆芯) 和装置外侧。

2.7.3 温度控制

辐照试验温度与反应堆冷却水温度基本一致。MJTR冷却水的温度为45℃~50℃, 本辐照装置利用反应堆一次水带出辐照样品释热, 达到控制辐照考验温度的效果。

3 辐照试验

3.1 试验过程

为对低中子注量材料辐照装置的设计进行堆内验证试验, 通过MJTR孔道中子注量率计算, 选择在MJTR的K5辐照孔道进行辐照考验。辐照装置考验段为454 mm, 外套管Ф63 mm×1.5 mm, 在考验段中设置热电偶, 测量MJTR各功率水平下考验段辐照样品的温度。

3.2 试验结果

通过对低中子注量材料辐照装置的结构设计, 利用反应堆一次水的强制对流, 克服了MJTR的堆内材料的自屏蔽效应产生的径向轴向温差, 使考验段辐照样品温度稳定且可控, 且满足辐照考验温度要求。

4 结语

在反应堆内的低中子注量材料辐照试验中, 国内主要利用反应堆一次水来控制辐照样品温度, 还可以采用其它方式来进行试验, 比如沸腾技术, 液氮强制流动技术, 液氮喷射, 散热片冷却等。

低中子注量材料辐照装置的应用, 填补了在低温材料辐照试验装置设计的空白, 为低温、超低温辐照试验装置设计提供了新思路, 为实现低温、高注量, 超低温材料堆内辐照考验奠定了基础。

参考文献

[1]Joy L.Rempe, Mitchell K.Meyer, Darrell L.Knudson.ATRNSUF Instrumentation Enhancement Efforts[J].Nucl.Technol, 2011, 173:66-77.

[2]Minoru NARUI, Hiroaki KURISHITA, Hideo KAYANO.Development of Controlled Temperature-Cycle Irradiation Tech-nique in JMTR.Sci.Rep.RITU 1994, 1:173-176.

[3]高通量工程试验堆 (HFETR) 运行十年论文集[M].四川:四川科学技术出版社, 1991.

[4]卢希庭, 江栋兴, 叶沿林.原子核物理[M].北京:原子能出版社, 2000, 63-68.

规模工业辐照企业辐射安全 第4篇

规模工业辐照企业辐射安全

规模化和国际化是当今国内辐射加工企业追求的目标,同样也要体现在辐射安全管理中,规模化是指安全管理体系规范而又严密形成一个系统;国际化是指辐射安全管理项也是国际认证一个重要项.

作 者：王建昌 朱南康 滕维芳 刘炳喜  作者单位：215007,苏州大学辐照技术研究所 刊 名：中华放射医学与防护杂志  ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RADIOLOGICAL MEDICINE AND PROTECTION 年，卷(期)： 25(2) 分类号： 关键词：