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核仪器仪表确保核电站安稳运行 应用于反恐安全领域

放射性测量仪 核仪器仪表 核探测器
发布:2021-02-26 09:15:46     来源:娱核熊掌

一、满足核电发展需要

为了确保核电站安全稳定运行,准确评估核电站对人员及环境的影响,核电站通常设计了非常完善的仪控系统,配备大量核仪器仪表。这些核仪器仪表主要分为3大类:核岛专用仪器和系统、放射性测量仪表设备及核岛其他仪控测量仪表。

在我国首座核电站 ― 秦山核电站建设中,首要任务是提供成套的反应堆测量控制保护系统设备,这套系统包括核反应堆保护装置、核反应堆测量仪器两大部分。其涉及的核仪器设备质量直接影响核电站安全运行,在投入运行之前必须通过国家安全评审和检验验收。二六一厂为秦山核电站一期工程制造了由 110 种、1 300 余个功能插件和 30 个机柜组成的核安全级设备,通过生产首座核电站核仪器设备,极大地提高二六一厂科研、生产管理水平,为其后承担其他核电站核仪器设备任务打下良好基础。

西仪公司成功研制出国内首台套核电站核岛专用火灾报警及联动控制系统,并于 2008 年成功用于秦山核电二期扩建工程。该系统在研制过程中,针对核电站特殊环境,增加对消防设备的抗地震、耐辐射、耐高温、抗强气流等多项试验,成为目前国内核电站技术规格要求最高、系统改进项最多、核仪器设备制造加工能力最强的单位之一。

中核控制公司整合二六一厂和控制系统(中核东方控制系统工程有限公司),成为国际上核仪器和控制系统领域中产品链最长、品种最齐全、配备最完整的专业核仪控供应商。

中核控制公司坚持高标准、高起点、高水平的经营理念,集科研、生产于一体,业务范围涵盖核工程数字化控制系统产品研发、设计、系统制造、系统集成、工程实施及售后服务等全过程整体解决方案,开发与生产核电子仪器、环境监测仪器、实验室仪器、堆测量控制仪器、同位素应用仪器、核探测仪器、气体电离探测器、光电倍增管、无机有机核探测器、半导体探测器以及与上述业务相关的技术服务、产品及技术进出口、代理进出口等业务。

中核控制公司先后获得国家级奖项 19 项,部级奖项 142 项,其他奖项 28 项,完成科技创新成果近 190 项,取得软件著作权 23 项,专利 10 项,被列入中核集团、中广核集团、国家核电、华电、中石化等多家集团企业的合格供方名录,多次参编国家核行业标准。

中核控制公司的产品系列,涵盖核数字化控制系统产品、核探测器系列、核能专用仪控系统、核仪器仪表四大产品体系,涉足核电、军工、核化工、环保等多个领域,相继承担多个在建和建成核电站的分布式控制系统 ( DCS )工程,数字化控制系统验证平台,为多个核化工项目提供全套 DCS 系统;为国内外 30 多座反应堆和核电站提供专用仪控系统和辐射监测仪表,是国内唯一有应用业绩的生产商。

“十二五”(2011-2015年)期间,研制了多种电流型和能谱型硅 PIN、Si 多微条探测器、两维 Si 二极管阵列探测器、低能 X 射线 Si 漂移室探测器、多种复杂结构的用于 X 射线测量的探测器。在化合物半导体探测器方面,研制出碲锌镉、砷化镓、碳化硅探测器,某些指标接近国际先进水平,部分核探测器已装备应用。

二、研发反恐安全核仪器

随着反恐安全领域的需要,安检核仪器已广泛应用于海关、民航、铁路、城市轨道交通、公检法、大型活动等多个与安全密切相关领域。在社会上伤医、伤学生、毒邮、干扰公检法等事件时有发生的情况下,发展更加先进和有效的安检探测设备是一种必然选择,反恐安全产品市场将更加广阔。核仪器类安检产品作为公共安全机关安检防爆重要产品,其应用领域越来越广泛,公安部门和安保单位需求也越来越多。

中核集团反恐安全装备研制与应用形成了一定规模,在某些技术领域达到世界先进水平。成功研发出我国第一台基于核四级矩共振( NQR )技术的通道式爆炸物探测系统样机,陆续研发了多功能安检门、 X 射线背散射/透射一体机、复合式闸机等产品,爆炸物检测系统、核安保设备已装备部队,在 2010 年上海世界博览会安检仪器竞标中,中国原子能院核技术所与核信锐视公司共同努力,安检产品放射性物质检查系统在众多竞争对手中脱颖而出,成功中标。其研制的 500 多套放射性物质检查系统,按照上海世博会安保部要求安装,经世博会检验,非常可靠。这是该套设备成功应用于北京奥运会、全国第十一届运动会等重大活动后又一次成功应用,树立了中核集团核技术产品形象。相关产品在上海第 14 届世界游泳锦标赛、第 3 届亚洲沙滩运动会、沈阳第 12 届全运会、南京第 2 届亚洲青年运动会、南京第 2 届夏季青年奥林匹克运动会也得到成功应用,获得赞誉。

中国原子能院核技术所在研发安检核仪器方面,具有国内领先水平,其主要业绩有:研制快速稳定、低功耗的核探测仪器技术,提高了探测器系统分辨率和针对各种恶劣环境的适应性。研发了有重大意义的新型探测器、阵列探测器及成像技术和爆炸物探测技术等。研发了多种核探测器及核仪器仪表、通道式爆炸物探测系统和邮件爆炸物探测系统、各种同位素仪器仪表(包括黄金成色仪、骨密度仪、测厚仪、密度计、料位计、中子水分计等)、放射性物质检查系统等。

三、开发环境监测核仪器

随着国家对环境保护越来越重视,核仪器作为环保领域不可缺少的重要监测仪器,受到生产·科研单位重视,具有多项功能的新产品不断产生。尤其是日本福岛核事故发生以后,为应对核事故后续调查评估,加强国家环境辐射监测能力建设,2011 年环保部核与辐射安全中心采购了数千余万元的辐射监测仪器。相关省、市、 自治区环保部门大力加强环境应急监测仪器配备,尤其是现有核电站所在地区。环境保护部门所采购仪器主要分为个人剂量监测、现场环境监测、环境应急监测车、实验室分析用仪器等几类产品。

中辐核仪公司主要从事辐射测量仪器仪表设计、开发、生产和销售,以及辐射测量系统维护与检修等技术服务。其主要产品有:多探头辐射监测仪、个人剂量仪、手脚表面污染监测仪、全身表面污染监测仪、区域,监测仪等,已大量应用在核军工、核电站、环保、卫生、工业探伤等领域。其中 MPR (多探头辐射)200 多功能测量仪、大面积地板测量仪、手脚污染仪、流气式探头等获国防科技进步奖三等奖,取得 6 项外观专利。该公司长期承担秦山、大亚湾、田湾、红沿河等多个核电站辐射监测系统的维护和检修项目。

四、核仪器走出国门

核电“走出去”已上升为国家战略。截至 2015 年,我国在巴基斯坦等海外核电项目上取得突破,拓展了市场,这对核仪器制造企业国际化提出新要求。随着性能和质量的提高,中核集团核仪器产品也随着核电出口走出国门。中核控制公司为巴基斯坦核电项目提供了包括堆内外测量等多套系统控制核仪器,如堆芯中子流量率等测量系统和堆外测量系统等,且所有核仪器使用可靠,受到项目业主信任。

西安核仪器厂依托技术优势及行业中的先导地位,在核电用核仪器科研领域进行多项合作。与法国 MGP 公司、德国 RADOS公司等国外知名企业签订开发合作协议,先后开发出辐射监测系统中核心部件——数字化就地处理箱、核电站核岛专用火灾报警及联动控制系统、国产化气溶胶监测仪、全身沾污测量仪等一批重大科研成果和产品。与德国 RADOS 公司合作生产核电站控制区出入监测系统;与法国 MGP 公司合作生产移动式惰性气体监测仪、移动式气溶胶和碘监测仪;与挪威斯坦特芬( BNSC )公司合作开发核应急系统集成平台。西安核仪器厂研制生产出多项具有国际先进水平的产品,解决企业技术瓶颈,带动产品应用领域的拓展,有效提高企业整体研发能力,为实现快速、高效、创新发展起到极大推动作用。

中国原子能院核技术所研发的新型探测器、阵列探测器及成像技术和爆炸物探测系统、通道式爆炸物探测系统和邮件爆炸物探测系统在反恐装备研制与应用形成一定规模的产业,在某些技术领域达到世界先进水平,已出口应用在国外一些大型活动中。随着国家“一带一路”倡议的深入实施和中核集团核仪器产业水平的提高,核仪器产业将迎来新发展机遇。

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