全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 032233203
对旧有中小型γ源辐照装置控制系统的改造
翟建青　陈秀兰　曹宏　包建忠　王锦荣
(江苏里下河地区农业科学研究所 ,江苏 扬州　225007)
摘　要 :本文提出了一种对旧有γ辐照装置控制系统进行改造、实现高度自动化的设
计方案。
关键词 :辐照 ;安全 ;联锁
收稿日期 :2001211219
作者简介 :翟建青 (1976～) ,男 ,河北晋州人 ,研究员 ,从事核技术应用工作。
现代辐照加工业对γ辐照源的强度要求较大 ,因此γ辐照装置的安全问题不容忽视。γ
辐照装置是潜在危险的装置 ,一旦发生事故 ,后果往往十分严重 ,要求事故发生概率必须很低。
按现有技术可在设计上解决的问题不应留给管理去补救。旧有γ辐照装置由于建源早、条件
有限等原因 ,安全控制系统已不能适应现代要求 ,生产中存在着重大事故隐患。所以 ,有必要
对安全控制系统进行合理的设计改造 ,实现高度自动化 ,进而大大提高其安全操作系数。采用
合理的安全联锁控制系统可以提高γ辐照装置的安全操作系统。
1 　旧γ辐照装置存在的问题
对照现代辐照装置的联锁实践以及有关文件规定的控制系统要求[1 ] ,旧有辐照装置的控
制系统一般存在如下问题 : (1)进入辐照室操作缺乏监督性和约束性 ,只要可进入控制室 ,人人
都可实现升降源 ; (2)升源限位开关少 ,甚至只具备 1 组 ,一旦该限位开关失灵 ,升源不能自动
停止 ,很可能造成严重后果 ; (3)降源限位开关少 ,开关失灵后降源不能自动停止 ,甚至形成钢
丝绳反绕 ,使降源变升源 ; (4)应急及其它安全控制系统不够完善。
2 　设计原理与实现
在γ源辐照装置的设计中 ,应本着纵深防御、冗余性、多样性和独立性的原理[2 ] ,提供多重
保护 ,而将人为干预的必要性降至最低程度。在对旧有γ源辐照装置的改造设计中 ,必须总结
国内外各相关单位的经验 ,充分假设各种事故发生的可能性 ,结合旧有γ源辐照装置的具体情
况[3 ]来确定合理的改造方案。
211 　工作人员的操作监督性
在控制系统中配备 2 把钥匙开关 ,共同控制总电源。2 名操作人员分别持 1 把钥匙。只
有 2 名操作人员同时到达操作现场才能接通总电源 ,实现操作目的。另外 ,工作人员必须携带
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便携式剂量巡测仪才允许进入辐照室。我们所选用的仪表是便携式γ枪。将γ枪悬挂点 (行
程开关)与防护门联锁。要打开防护门则必须取下γ枪 ,行程开关接通 ,门自动打开 ,否则工作
人员不能进入辐照室 ,实现监督作用。
212 　γ源是否降到安全位置
降源限位开关增设到 3 组 ,其中电机右侧 2 组 ,储源水井底部 1 组 ,可独立作用。系统即
便有 1 组开关失灵 ,其它 2 组可起到同样的功能。可确保源降到储源位置时停止降源 ,同时由
水井底部的降源限位行程开关向控制台发信号 ,控制台储源位置信号灯亮 ,准确显示源位。
213 　γ源是否升到工作位置
原理同降源过程类似 ,系统配备了 4 组升源限位行程开关 ,电机右侧 2 组 ,储源水井上方 2
组 ,可独立作用 ,确保升源万无一失。源到位后 ,升源限位开关断开 ,自动停止升源 ,控制台源
工作位置信号灯亮。
214 　工作人员是否全部撤离辐照室
图 1 　主电路
DK:空气开关 ; C1 、C2 、C3 、Cm :4 个交流接触器 ; C1 :总电源控制 ,
C2 、C3 :分别为升源控制和降源控制 ,Cm :排风控制 ;
JD1 :排风系统电机 ;JD2 :升降源电机
在辐照室内部四周设有 3 个人离按
钮 ,工作人员在升源前必须环绕辐照室一
周 ,检查室内人员是否全部撤离辐照室 ,并
分别按下人离按钮确认 ,而后 ,迷道内红色
信号灯亮、报警器响 ,再次提示辐照室内部
人员立即撤离。
215 　应急及其它安全控制系统
在迷道内设紧急降源拉线闸刀 ,在迷
道中部设有脚踏开关、阻入横链 ,并且在迷
道内增设了一道光电控制 ,对于上述 4 个
条件只要人为干扰任何 1 个 ,即可紧急自
动降源。还可打开防护门实现紧急降源。
另外 ,增加了储源水井的水位监测与升降
源联锁、防火系统与降源联锁 ,确保意外发
生时 ,自动降源。
216 　设计方案
基于上述各条件及有关规定中的要求[1 ] ,对控制系统进行了设计 ,主电路如图 1 所示 ,控
制系统正是通过对 C1 、C2 、C3 、Cm 的联锁控制来实现升降源的。前面已经讲过 ,两把钥匙开关
控制总电源 ,即 C1 。系统的联锁控制电路如图 2 所示。
3 　结果与讨论
将旧有γ源辐照装置的控制系统进行改造后 ,对系统中的应急安全控制系统和各级联锁
逐一进行了正常性测试 ,并做了相应的破坏性模拟试验 ,表明达到了预期设计目的。经过近 2
年的使用证明 ,改造后的控制系统运行良好 ,未发生任何事故 ,不仅规范了操作程序 ,而且保障
了辐照装置的安全运行。
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主控电路
副控电路 (a) 副控电路 (b)
图 2 　主控电路和副控电路
K1 :γ枪悬挂点—行程开关 ; K2 :水井上方升源限位开关 ; K3 :防护门联锁行程开关 ; K4 、K5 :电机右侧升源限位行程开关 ;
K6 :固定剂量仪与门联锁 ; K7 :降源限位行程开关 ;N11 :升源启动按钮 ;N12 :升源停止按钮 ;N21 :降源启动按钮 ;N22 :降源停
止按钮 ;N31辐照室入口门内侧的紧急开门按钮 ;N51 :脚踏开关和迷道内阻入横链行程开关 ;N41辐照室主照明灯开启按
钮 ;N42 :辐照室主照明灯关闭按钮 ;N62 :烟火报警器复位按钮。S1 :红外放大器触点 ;S2 :水位监测器触点 ;S3 :烟火监测器
触点 ;R1～R4 :人离按钮 ; Y1～Y3 :迷道内 3 把紧急降源闸刀 ,由拉线相连 ;Z:迷道内小灯 ;Tm :延时器
　　结合旧有γ源辐照装置的具体情况 ,针对控制系统中所存在的问题 ,将控制系统进行合理
的改造 ,实现智能化而进行自动化操作 ,可在原有基础上大大提高旧有辐照装置的安全操作系
数 ,确保工作人员的人身安全及辐照装置的安全运行。
参考文献 :
[ 1 ] 　中华人民共和国国家标准 ,GB17279 - 1998 ,水池贮源型γ辐照装置设计安全准则.
[ 2 ] 　王时进、田得祥译.γ射线和电子束辐照装置的辐射安全. 北京 :原子能出版社. 1996 ,11～13.
[ 3 ] 　沈庆康、陈秀兰 ,等. 中小型钴室安全设施的改进与增高 ,核农学通报. 1995 ,16 (5) :215～217.
THE REFORM ON CONTROL SYSTEM OF OLD MID2MINITYPE
γSOURCE IRRADIATION FACILITY
ZHAI Jian2qing 　CHEN Xiu2lan 　CAO Hong 　BAO Jian2zhong 　WANGJin2rong
( Jiangsu Lixiahe District Institute of Agriculture Science , Yangzhou ,Jiangsu prov. 225007)
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