一种新型实用放射性仪表的无害化测量应用*

杨积德

(新能能源有限公司)

一种新型实用放射性仪表的无害化测量应用*

杨积德

(新能能源有限公司)

介绍Na-22放射性仪表相比于传统核仪表测量方式的优点、工作原理和安装方式。在煤气化项目中的应用情况表明：Na-22放射性仪表实现了无害化测量，仪表设备检维修方便。

放射性仪表 Na-22 高温高压密闭设备 无害化测量

长期以来，由于高温高压密闭设备(如气化炉、煤锁等设备)的外壳较厚，对其内部介质物位、密度等参数的检测一直依赖于核辐射仪表，如钴-60、铯-137等。该测量方式虽然工作稳定、性能可靠，然而，对于高温高压恶劣工况，往往需要核源具有较高的核辐射计量(达到四类甚至三类源)才能穿透一定厚度的设备外壳和物料层，进而输出稳定的测量信号。同时，由于核源的设备防护外壳(铅罐)较厚，维护人员需配套厚重的铅衣进行防护，导致检修工作量大，维护费用高，产品更新手续繁琐、周期长，严重制约了核辐射测量方式的应用。另外，对于核辐射仪表，国家有专门的机构进行管理，使用前或产品更新时均需要企业办理相关审批手续，手续繁杂，过程耗时较长，企业成本极高。因此，找到一种安全可靠、维护便捷的用于高温高压密闭设备中介质参数测量的方法至关重要。

1 Na-22放射性仪表

目前，一种新型测量方式Na-22由于具有辐射性低、免维护、产品更新无需繁琐手续及使用便捷等优点，已在鲁西化工、国电赤峰等项目中得到了推广与应用。放射源Na-22属于GB 18871-2002中第5类可豁免的控制材料，使用天然等级的人工伽马辐射源，不受国家环保局、原子能等部门监管。其优点如下：

a. 不会对人员与环境造成伤害；

b. 无辐射背景；

c. 无需使用特殊的辐射屏蔽保护装置；

d. 无需开展特殊准备工作，操作、检维修方便。

Na-22放射性仪表的运行原理为：通过记录电离辐射通量的变化，利用脉冲频率和输出信号之间存在的函数关系，根据输入脉冲平均频率，将一系列输入处理模块的脉冲信号转换成标准电流或继电器输出信号，从而反映被测原料的高度、厚度或密度变化。

2 仪表安装

Na-22放射性仪表可依据工艺介质的属性选配不同的检测器，既可以测量物位，也可以测量介质密度等参数。其安装方式灵活，可外置安装也可置于容器内部。外部安装时，辐射源位于安装架组件之中，当设备外壳较厚或容器内物料层密度较大时，可通过使用直径为40mm的内置管道安装于容器内部，以便更好地进行物位测量。

仪表内部安装示意图如图1所示，采用抽插芯方式，使用中可灵活便捷地进行更换维护，当需要进行联锁运算时可按照多点测量方式按圆周方向均布安装和配置。该仪表输出方式既可用于模拟量的测量也可用于开关量的输出。

3 应用情况

以煤气化项目为例，在煤粉加压气化工艺中，许多密闭设备测量条件苛刻，因此设计有众多的核辐射料位计。其中，在加氢气化工艺(单炉)中，整个装置共有17台核辐射料位计，若采用多台气化装置并联运行的方式，则核辐射仪表数量约需要几十台到百十台不等(视气化炉数量与工艺路线而定)，而每台核辐射仪表的维护费每年约1.0～1.5万元。以目前煤气化投运项目的平均水平统计，若将传统核辐射仪表更换为Na-22放射性仪表，仅此一项即可为企业每年节约至少数十万元的成本，同时还可以节省核源存放库建库费用约10～20万元、公安监控系统(用于联网监控)建设费用10～30万元及每年对该系统的维护费用等。另外，使用Na-22代替传统核仪表后，维护人员无需取得核辐射从业资格证书，节省了人员定期体检的费用；同时单位无需采购防护服、核辐射检测仪及个人辐射剂量计等，此两项又可节省20～30万元。

图1 Na-22放射性仪表内部安装示意图

4 结束语

综上所述，采用新型实用无害化Na-22放射性仪表代替传统的核辐射仪表对高温高压密闭设备中的介质参数进行测量，不仅给设备、仪表的检维修带来极大的便利，而且为企业节约了大量的维护费用。若Na-22放射性仪表能有效控制产品成本，进一步提高产品性价比，则必将为高温高压等苛刻工况下介质参数的测量带来革命性的突破，不仅为企业带来显著的经济效益，而且也将具有巨大的社会效益。

2017-06-26，

2017-09-02)

制造运营系统(MOS)成功上线——安特威生产管理和质量控制再升级

2017年9月27日，由安特威集团自主开发的制造运营管理系统(MOS)正式上线！相对于MES系统强调数据收集和分析，MOS系统更加强调经验固化、知识共享、实时操作和智能控制，对减少管理、实时绩效、在线质量控制和互联网生产有着重大的意义。安特威MOS系统将实现阀门制造领域的4个重要变革：

◎ 消灭低附加值的重复劳动，实现智能化生产；

◎ 实现知识的固化、积累、传承及共享；

◎ 实现质量控制方针从世界上普遍的“可追溯”到“远程实时可控”的提升；

◎ 生产由“精益生产”改变为“柔性生产”，对企业竞争力的提升有着不可估量的意义。

HarmlessMeasurementApplicationofNewRadioactiveInstrument

YANG Ji-de

(ENNNewEnergyCompanyLimited)

The advantages, working principle and way of installation of Na-22 radioactive instrument compared to the traditional nuclear instrument were described. Its application in coal gasification shows that, this new radioactive instrument can realize harmless measurement and convenient maintenance and save a great deal of cost for the enterprise.

radioactive instrument, Na-22, high temperature and high pressure airtight equipment, harmless measurement

杨积德(1966-)，工程师，从事化工仪表及自动化的研究，yjd1211@aliyun.com。

TH816

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1000-3932(2017)10-0951-02