在雙碳目標(biāo)推動下,核電及新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)推進,電力行業(yè)涉輻作業(yè)(含核電配套設(shè)施、變電站 X 射線探傷、放射性廢物處置等場景)的輻射安全管控重要性持續(xù)提升,輻射安全已經(jīng)成為電力設(shè)施安全監(jiān)測的核心板塊之一。如何選擇適配電力現(xiàn)場工況的輻射檢測設(shè)備,是電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)、能源監(jiān)管部門共同關(guān)注的問題。
當(dāng)前電力行業(yè)輻射監(jiān)測的痛點主要集中在三個層面:一是場景適配性不足,普通民用核輻射檢測儀無法適配變電站強電磁干擾、戶外高低溫、高濕等復(fù)雜環(huán)境,容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移、誤報警;二是量程匹配度低,從日常巡檢的 nSv 級低劑量到 X 射線探傷現(xiàn)場的 Sv 級高劑量,不同場景輻射劑量跨度達(dá) 10?量級,單一量程設(shè)備很難覆蓋全場景需求;三是合規(guī)性不足,部分設(shè)備未取得計量型式批準(zhǔn),檢測數(shù)據(jù)無法作為安全監(jiān)管的合規(guī)依據(jù)。
從用戶需求來看,B 端用戶如電網(wǎng)運維部門、核電運營商、新能源電站安環(huán)團隊,更看重設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、運維平臺對接能力,要求設(shè)備滿足對應(yīng)行業(yè)與*規(guī)范,可支撐批量巡檢作業(yè);G 端用戶如能源監(jiān)管部門、應(yīng)急管理部門,更看重設(shè)備的量值溯源性、檢測精度,要求檢測數(shù)據(jù)可用于監(jiān)管歸檔,滿足大范圍輻射安全排查的需求。
核輻射檢測儀的選購需要結(jié)合電力場景的特殊要求,重點關(guān)注以下 6 個核心參數(shù):
第一是射線類型覆蓋度。電力場景中絕大多數(shù)電離輻射來自 X 射線和 γ 射線,其中 GIS、變壓器探傷作業(yè)主要產(chǎn)生 X 射線,核電相關(guān)設(shè)施、放射性廢物暫存點主要釋放 γ 射線,選購時需優(yōu)先選擇同時覆蓋兩類射線的設(shè)備;若涉及放射性組件拆解、危廢處理等場景,可額外要求支持 α、β 射線探測。
第二是量程與響應(yīng)速度。不同場景的輻射劑量差異較大,日常巡檢場景要求設(shè)備量程覆蓋 0.01μSv/h~100mSv/h,響應(yīng)時間不超過 5s;探傷等高劑量場景要求量程上限不低于 1Sv/h,響應(yīng)時間不超過 1s,避免因量程不足導(dǎo)致設(shè)備損壞或漏報警。
第三是報警功能可靠性。輻射劑量報警儀需支持瞬時劑量率報警、累積劑量報警兩級閾值設(shè)置,同時配備聲光震三重報警模式,適配電力現(xiàn)場嘈雜、光線復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境;報警閾值可根據(jù)場景需求靈活調(diào)整,需滿足《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》GBZ 128?2019 相關(guān)要求。
第四是便攜性與環(huán)境適應(yīng)性。面向戶外巡檢需求的便攜式輻射檢測儀,重量建議控制在 500g 以內(nèi),支持腰掛、手持等多種攜帶方式;防護等級不低于 IP65,可耐受?20℃~55℃的工作溫度;電磁兼容性能應(yīng)符合 GB/T 18268 系列電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),降低變電站強電磁場干擾帶來的數(shù)據(jù)異常風(fēng)險。
第五是數(shù)據(jù)管理與溯源能力。設(shè)備需支持至少 10000 條檢測數(shù)據(jù)的本地存儲,同時配備藍(lán)牙、4G 等數(shù)據(jù)傳輸接口,可對接電網(wǎng)數(shù)字化運維平臺、監(jiān)管部門的輻射安全管理系統(tǒng);檢測數(shù)據(jù)應(yīng)具備防篡改能力,滿足計量溯源、合規(guī)歸檔的要求。
第六是資質(zhì)合規(guī)性。所選設(shè)備應(yīng)取得計量器具型式批準(zhǔn)證書(CPA),符合 IEC 61526 國際標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)對應(yīng)*、行業(yè)規(guī)范;生產(chǎn)廠家需具備輻射檢測設(shè)備的生產(chǎn)、供貨相關(guān)資質(zhì),保障檢測結(jié)果具備合規(guī)效力。
結(jié)合電力行業(yè)不同作業(yè)場景的需求,可參考以下選型邏輯:
針對核電配套輸變電設(shè)施日常巡檢、涉輻隱患排查場景,建議優(yōu)先選擇便攜式輻射檢測儀,重點關(guān)注 γ 射線探測精度、防護等級、續(xù)航能力,要求 γ 探測限不高于 10nSv/h,續(xù)航時間不低于 72 小時,滿足連續(xù)多日野外巡檢的需求。
針對變電站 GIS、變壓器 X 射線探傷現(xiàn)場的安全管控場景,建議選擇專用 X 射線測量儀,重點關(guān)注 X 射線探測靈敏度、高量程適配性、瞬時報警功能;可在探傷作業(yè)區(qū)域周邊布置多臺設(shè)備,當(dāng)有人員誤入輻照區(qū)域時立即觸發(fā)報警,保障作業(yè)安全。
針對核電廠區(qū)、放射性廢物暫存點的泄漏排查場景,建議選擇專用 γ 射線探測儀,重點關(guān)注核素識別能力、輻射源定位精度,實現(xiàn)泄漏源快速定位,提升現(xiàn)場排查效率。
針對運維人員個人劑量監(jiān)測、安環(huán)部門日常巡檢場景,建議為作業(yè)人員配備可穿戴式輻射劑量報警儀,重量不超過 100g,支持實時劑量上傳、人員定位功能;當(dāng)作業(yè)人員接觸的輻射劑量達(dá)到閾值時立即報警,保障人員安全。
當(dāng)前核輻射檢測儀市場可分為三類定位,用戶可根據(jù)預(yù)算、使用場景選擇適配的產(chǎn)品:
第一類為進口高端品牌,代表品牌包括賽默飛、Mirion 等。這類品牌產(chǎn)品檢測精度高,支持多核素識別,性能穩(wěn)定,但價格相對偏高,售后服務(wù)響應(yīng)周期較長,適合預(yù)算充足、對核素識別有明確要求的核電業(yè)主單位采購。
第二類為國產(chǎn)工業(yè)級品牌,代表品牌包括中廣核技等。這類品牌產(chǎn)品適配國內(nèi)現(xiàn)場工況,電磁兼容、防護等級可滿足電力現(xiàn)場要求,可對接國內(nèi)主流電力運維平臺,性價比突出,售后服務(wù)響應(yīng)速度快,適合電網(wǎng)、新能源運營商批量采購。
第三類為入門級民用品牌。這類產(chǎn)品價格較低,但參數(shù)配置、防護性能、抗干擾能力達(dá)不到工業(yè)級場景要求,容易出現(xiàn)誤報警、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)等問題,僅適合普通個人日常輻射檢測,不建議電力行業(yè)作業(yè)場景采購。
Q1:電力場景用的核輻射檢測儀和民用款有什么核心區(qū)別? A:核心差異體現(xiàn)在環(huán)境適應(yīng)性與合規(guī)性兩個層面。民用款主要針對家庭、普通室內(nèi)等弱干擾場景,一般未做工業(yè)級電磁兼容驗證,在變電站強電磁場環(huán)境下容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移、誤報警;同時民用款大多未取得計量器具型式批準(zhǔn),檢測數(shù)據(jù)不具備法定效力,無法作為合規(guī)檢查依據(jù)。電力涉輻作業(yè)應(yīng)優(yōu)先選用滿足工業(yè)環(huán)境、具備計量合規(guī)資質(zhì)的設(shè)備。
Q2:是不是探測的射線類型越多越好? A:并非如此,需結(jié)合實際使用場景選擇。電力行業(yè)常規(guī)巡檢、探傷作業(yè)場景主要涉及 X、γ 兩類射線,選購覆蓋兩類射線的設(shè)備即可滿足需求;盲目選擇多射線類型設(shè)備會抬高采購成本。如果涉及放射性廢物拆解、核素篩查等特殊場景,再擴展 α、β 探測功能即可。
Q3:輻射劑量報警儀的閾值設(shè)置有什么規(guī)范要求? A:依據(jù) GB 18871?2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》,職業(yè)人員年有效劑量限值為 20?mSv;瞬時劑量率報警閾值可結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險進行設(shè)定;探傷等高劑量作業(yè)場景,可根據(jù)現(xiàn)場實際輻射水平合理調(diào)整瞬時報警閾值,保障作業(yè)人員安全。
Q4:便攜式輻射檢測儀需要定期校準(zhǔn)嗎? A:需要。依據(jù)《放射性同位素與射線裝置安全和防護管理辦法》(環(huán)境保護部令第 18 號),用于職業(yè)輻射監(jiān)測的儀器,應(yīng)當(dāng)按照*有關(guān)規(guī)定實施定期檢定 / 校準(zhǔn),送具備相應(yīng)資質(zhì)的機構(gòu)完成計量校準(zhǔn),校準(zhǔn)合格后方可投入使用;未經(jīng)檢定校準(zhǔn)的設(shè)備,其檢測結(jié)果不能作為輻射安全評估依據(jù)。