楊積德

(新能能源有限公司)

一種新型實用放射性儀表的無害化測量應用*

楊積德

(新能能源有限公司)

介紹Na-22放射性儀表相比于傳統(tǒng)核儀表測量方式的優(yōu)點、工作原理和安裝方式。在煤氣化項目中的應用情況表明：Na-22放射性儀表實現(xiàn)了無害化測量，儀表設備檢維修方便。

放射性儀表 Na-22 高溫高壓密閉設備 無害化測量

長期以來，由于高溫高壓密閉設備(如氣化爐、煤鎖等設備)的外殼較厚，對其內部介質物位、密度等參數(shù)的檢測一直依賴于核輻射儀表，如鈷-60、銫-137等。該測量方式雖然工作穩(wěn)定、性能可靠，然而，對于高溫高壓惡劣工況，往往需要核源具有較高的核輻射計量(達到四類甚至三類源)才能穿透一定厚度的設備外殼和物料層，進而輸出穩(wěn)定的測量信號。同時，由于核源的設備防護外殼(鉛罐)較厚，維護人員需配套厚重的鉛衣進行防護，導致檢修工作量大，維護費用高，產品更新手續(xù)繁瑣、周期長，嚴重制約了核輻射測量方式的應用。另外，對于核輻射儀表，國家有專門的機構進行管理，使用前或產品更新時均需要企業(yè)辦理相關審批手續(xù)，手續(xù)繁雜，過程耗時較長，企業(yè)成本極高。因此，找到一種安全可靠、維護便捷的用于高溫高壓密閉設備中介質參數(shù)測量的方法至關重要。

1 Na-22放射性儀表

目前，一種新型測量方式Na-22由于具有輻射性低、免維護、產品更新無需繁瑣手續(xù)及使用便捷等優(yōu)點，已在魯西化工、國電赤峰等項目中得到了推廣與應用。放射源Na-22屬于GB 18871-2002中第5類可豁免的控制材料，使用天然等級的人工伽馬輻射源，不受國家環(huán)保局、原子能等部門監(jiān)管。其優(yōu)點如下：

a. 不會對人員與環(huán)境造成傷害；

b. 無輻射背景；

c. 無需使用特殊的輻射屏蔽保護裝置；

d. 無需開展特殊準備工作，操作、檢維修方便。

Na-22放射性儀表的運行原理為：通過記錄電離輻射通量的變化，利用脈沖頻率和輸出信號之間存在的函數(shù)關系，根據(jù)輸入脈沖平均頻率，將一系列輸入處理模塊的脈沖信號轉換成標準電流或繼電器輸出信號，從而反映被測原料的高度、厚度或密度變化。

2 儀表安裝

Na-22放射性儀表可依據(jù)工藝介質的屬性選配不同的檢測器，既可以測量物位，也可以測量介質密度等參數(shù)。其安裝方式靈活，可外置安裝也可置于容器內部。外部安裝時，輻射源位于安裝架組件之中，當設備外殼較厚或容器內物料層密度較大時，可通過使用直徑為40mm的內置管道安裝于容器內部，以便更好地進行物位測量。

儀表內部安裝示意圖如圖1所示，采用抽插芯方式，使用中可靈活便捷地進行更換維護，當需要進行聯(lián)鎖運算時可按照多點測量方式按圓周方向均布安裝和配置。該儀表輸出方式既可用于模擬量的測量也可用于開關量的輸出。

3 應用情況

以煤氣化項目為例，在煤粉加壓氣化工藝中，許多密閉設備測量條件苛刻，因此設計有眾多的核輻射料位計。其中，在加氫氣化工藝(單爐)中，整個裝置共有17臺核輻射料位計，若采用多臺氣化裝置并聯(lián)運行的方式，則核輻射儀表數(shù)量約需要幾十臺到百十臺不等(視氣化爐數(shù)量與工藝路線而定)，而每臺核輻射儀表的維護費每年約1.0～1.5萬元。以目前煤氣化投運項目的平均水平統(tǒng)計，若將傳統(tǒng)核輻射儀表更換為Na-22放射性儀表，僅此一項即可為企業(yè)每年節(jié)約至少數(shù)十萬元的成本，同時還可以節(jié)省核源存放庫建庫費用約10～20萬元、公安監(jiān)控系統(tǒng)(用于聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控)建設費用10～30萬元及每年對該系統(tǒng)的維護費用等。另外，使用Na-22代替?zhèn)鹘y(tǒng)核儀表后，維護人員無需取得核輻射從業(yè)資格證書，節(jié)省了人員定期體檢的費用；同時單位無需采購防護服、核輻射檢測儀及個人輻射劑量計等，此兩項又可節(jié)省20～30萬元。

圖1 Na-22放射性儀表內部安裝示意圖

4 結束語

綜上所述，采用新型實用無害化Na-22放射性儀表代替?zhèn)鹘y(tǒng)的核輻射儀表對高溫高壓密閉設備中的介質參數(shù)進行測量，不僅給設備、儀表的檢維修帶來極大的便利，而且為企業(yè)節(jié)約了大量的維護費用。若Na-22放射性儀表能有效控制產品成本，進一步提高產品性價比，則必將為高溫高壓等苛刻工況下介質參數(shù)的測量帶來革命性的突破，不僅為企業(yè)帶來顯著的經濟效益，而且也將具有巨大的社會效益。

2017-06-26，

2017-09-02)

制造運營系統(tǒng)(MOS)成功上線——安特威生產管理和質量控制再升級

2017年9月27日，由安特威集團自主開發(fā)的制造運營管理系統(tǒng)(MOS)正式上線！相對于MES系統(tǒng)強調數(shù)據(jù)收集和分析，MOS系統(tǒng)更加強調經驗固化、知識共享、實時操作和智能控制，對減少管理、實時績效、在線質量控制和互聯(lián)網(wǎng)生產有著重大的意義。安特威MOS系統(tǒng)將實現(xiàn)閥門制造領域的4個重要變革：

◎ 消滅低附加值的重復勞動，實現(xiàn)智能化生產；

◎ 實現(xiàn)知識的固化、積累、傳承及共享；

◎ 實現(xiàn)質量控制方針從世界上普遍的“可追溯”到“遠程實時可控”的提升；

◎ 生產由“精益生產”改變?yōu)椤叭嵝陨a”，對企業(yè)競爭力的提升有著不可估量的意義。

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

楊積德(1966-)，工程師，從事化工儀表及自動化的研究，yjd1211@aliyun.com。

TH816

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1000-3932(2017)10-0951-02