DIN 25453-2013 Test procedure for shielding in nuclear power plants《核电站屏蔽的试验规程》.pdf

1、Januar 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 27.120.20!$Za“1925562www.din.deDDIN 25453P

2、rfverfahren fr Abschirmungen in KernkraftwerkenTest procedure for shielding in nuclear power plantsMthode dessai pour les blindanges de protection dans les centrales nuclairesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 25453:1991-07www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN

3、 25453:2013-01 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 Auswahl der Messorte und Anforderungen an die Messungen 5 4.1 Allgemeines . 5 4.2 Wahl der Messorte 5 4.2.1 Dosisleistungsbezugspunkte 5 4.2.2 Waagerechte Abschirmungen . 6 4.2.3 Senkrechte Ab

4、schirmungen 6 4.2.4 Sonstige Abschirmungen 8 4.2.5 Wanddurchfhrungen 8 4.2.6 Labyrinthe . 8 5 Anforderungen an die Messgerte . 8 5.1 Allgemeine Anforderungen . 8 5.2 Gammastrahlungs-Messgerte . 8 5.3 Neutronen-Messgerte . 9 6 Durchfhrung der Messungen 9 6.1 Messung vor erster Kritikalitt des Reaktor

5、s 9 6.2 Messungen bei der Leistungsaufnahme 9 6.2.1 Allgemeines . 9 6.2.2 Schwachlastbereich (bis etwa 25 % Nennleistung) 9 6.2.3 Mittellastbereich (bis etwa 60 % Nennleistung) 9 6.2.4 Volllastbereich (etwa 100 % Nennleistung) 9 6.3 Messungen whrend des normalen betriebsmigen Ablaufs . 10 6.3.1 Mess

6、ungen whrend des Reaktorbetriebs 10 6.3.2 Messungen bei Brennelementwechsel . 10 6.3.3 Messungen bei routinemigen Instandhaltungsvorgngen 10 7 Auswertung und Dokumentation 12 Anhang A (normativ) Muster fr Vordrucke 13 Vordruck A.1 13 Vordruck A.2 14 Vordruck A.3 15 DIN 25453:2013-01 3 Vorwort Dieses

7、 Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-07-34 AA Abschirmungen“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP) erarbeitet. Fr die Sicherheit von Personen in Kraftwerken ist es erforderlich, dass neben anderen Schutzmanahmen auch die Einplanung geeigneter Abschirmungen vorgesehen werden muss. Fr den Nac

8、hweis, dass die Abschirmung den Planungsrichtwerten entspricht und fr den Strahlenschutz der Personen in der Anlage ausreichend ist, wird deshalb ein Prfverfahren erforderlich. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht da

9、fr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 25453:199107 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) der Abschnitt Zweck“ wurde in den Anwendungsbereich eingefgt und przisiert; b) Bild 2 wurde gestrichen; c) Fotonachweis der Dosisleistungsb

10、ezugspunkte (4.2.1) wurde aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN 25453: 198211, 199107 DIN 25453:2013-01 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument gilt fr zum Schutz von Personen dauernd installierte oder fr den routinemigen Gebrauch speziell vorhandene Abschirmungen in Kernkraftwerken whrend der Inbetriebnah

11、me der Anlage und beim normalen betriebsmigen Ablauf. Die Norm gilt fr Rume der Klassen A bis B nach DIN 25440. Sie gilt nicht fr spezielle Untersuchungen zur Prfung von Abschirmungen, die zum Schutz von Materialien gegen Strahlenschden oder Aktivierung dienen. Manahmen zur Qualittssicherung der Aus

12、legung von Abschirmungen (z. B. Ermittlung der Zusammensetzung, Dichte und Homogenitt der eingesetzten Abschirmmaterialien sowie der Mae der Abschirmungen) sind nicht Gegenstand dieses Dokumentes. Dieses Dokument legt ein Prfverfahren fr Abschirmungen, um die Einhaltung der Planungsrichtwerte nachzu

13、weisen, fest. Dazu wird die Ermittlung von Daten in solcher Weise vorgesehen, dass ein Vergleich der gemessenen Ortsdosisleistungen mit den Planungsrichtwerten mglich ist und Rckschlsse bezglich eventuell zu erwartender nderungen der Ortsdosisleistung gezogen werden knnen. Durch einheitliche Festleg

14、ungen zur Durchfhrung und Dokumentation derartiger Prfmessungen soll auerdem ein Vergleich zwischen verschiedenen Reaktoranlagen desselben Typs erleichtert werden, um mgliche Mngel bei weiteren Auslegungen vermeiden zu knnen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument t

15、eilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 68143, Begriff

16、e in der radiologischen Technik Teil 3: Dosisgren und Dosiseinheiten DIN 25440, Klassifikation der Rume des Kontrollbereichs in kerntechnischen Anlagen und Einrichtungen nach Ortsdosisleistungen 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die Begriffe nach DIN 68143 und die folgenden Begrif

17、fe. 3.1 Abtastmessung Ortsdosisleistungsmessung in der Umgebung eines Dosisleistungsbezugspunktes, bei der diese Umgebung gem einem Linienraster mit einem Messgert abgetastet wird 3.2 Dosisleistungsbezugspunkt DLP beschilderter Ort, bei dem in vorgegebenem Abstand Messungen der Ortsdosisleistung dur

18、chzufhren und deren Ergebnisse dokumentarisch festzuhalten sind 3.3 normaler betriebsmiger Ablauf Arbeitsablufe des ungestrten Betriebs einschlielich der dazugehrigen routinemigen Instandhaltungsvorgnge 3.4 Planungsrichtwert festgelegter Wert der Ortsdosisleistung fr die Planung der Abschirmung fr d

19、en Ort der Punktmessung DIN 25453:2013-01 5 3.5 Punktmessung Ortsdosisleistungsmessung an dem durch den Dosisleistungsbezugspunkt vorgeschriebenen Ort 3.6 Wanddurchfhrung beliebige durchgehende ffnung durch eine Abschirmung BEISPIEL Rohrleitungen, Labyrinthe, Kanle, Spalte 4 Auswahl der Messorte und

20、 Anforderungen an die Messungen 4.1 Allgemeines Die Wirkung von Abschirmungen, die zum Schutz von Personen gegen Neutronen- und Gammastrahlung ausgelegt sind, muss an speziell ausgewhlten Punkten geprft werden. Bei der Durchfhrung der Messungen ist darauf zu achten, dass die mit der Ausfhrung beauft

21、ragten Personen eine mglichst geringe Strahlenexposition erhalten. Bei der Prfung ist festzustellen, ob durch die vorgesehene Abschirmung die Planungsrichtwerte eingehalten werden oder Inhomogenitten in den Abschirmungen zu Ortsdosisleistungen fhren, die die Planungsrichtwerte berschreiten. ANMERKUN

22、G Inhomogenitten der Abschirmung werden oft von notwendigen Durchbrchen, z. B. von Lftungskanlen, Rohrleitungen, Spindeln, Kabeln sowie durch Labyrinthe oder Kabelnischen hervorgerufen. Whrend der Phasen der Leistungsaufnahme der Reaktoranlage (Anfahrphase) sind vor allem die Abschirmungen zu prfen,

23、 bei denen eine eindeutige, weitgehend proportionale Abhngigkeit zwischen der gemessenen Ortsdosisleistung und der jeweiligen Reaktorleistung zu erwarten ist. Falls wesentliche Anteile der Strahlung aus Inhomogenitten in den Abschirmungen austreten, ist anhand des Prfverfahrens festzustellen, ob die

24、 Ortsdosisleistung in Bereichen, in denen sich Personen aufhalten knnen, den Planungsrichtwerten entspricht. Falls eine Abschirmung eine Anzahl von Quellen abschirmt, die untereinander durch senkrecht zu dieser Wand stehende Abschirmungen getrennt sind, sollten getrennte Messorte gewhlt werden, um e

25、inen Vergleich mit den Planungsrichtwerten zu ermglichen. An allen Messorten sind entsprechend dem Prfverfahren Messungen der Ortsdosisleistung der Gammastrahlung durchzufhren. An den Orten, an denen mehr als 30 % der gesamten Ortsdosisleistung durch Neutronen zu erwarten sind, muss auch die Ortsdos

26、isleistung von Neutronen gemessen werden. 4.2 Wahl der Messorte 4.2.1 Dosisleistungsbezugspunkte Um eine Kontrolle der Abschirmungen zu verschiedenen Zeiten zu ermglichen, mssen die dokumentarisch festgehaltenen Messwerte stets an festgelegten Punkten innerhalb eines Raumes oder in charakteristische

27、n Bereichen einer ausgedehnten Abschirmung ermittelt werden. Die Dosisleistungsbezugspunkte sollten so gewhlt werden, dass dort charakteristische Werte der Ortsdosisleistung fr die Abschirmungen ermittelt werden, in denen ein Aufenthalt ohne zustzliche Strahlenschutzkontrollen mglich ist. Im Verlauf

28、 des Prfverfahrens knnen dabei entsprechend den Messergebnissen sowohl zu Beginn des Prfverfahrens festgelegte Dosisleistungsbezugspunkte wieder aufgegeben als auch notwendige erkannte neue Dosisleistungsbezugspunkte festgesetzt werden. Die Umgebung eines Dosisleistungsbezugspunktes ist nach 4.2.2 b

29、is 4.2.6 so oft bei verschiedenen Betriebszustnden mit dem vorgeschriebenen Abtastverfahren zu kontrollieren, bis die Ortsabhngigkeit des Ortsdosisleistungswertes ausreichend bekannt ist. Ein Dosisleistungsbezugspunkt ist dabei als DIN 25453:2013-01 6 hinreichend charakteristisch anzusehen, solange

30、whrend des Abtastverfahrens die Messwerte den am Dosisleistungsbezugspunkte gemessenen Wert um nicht mehr als 50 % berschreiten. Falls sich beim Abtasten grere Abweichungen gegenber dem zunchst vorgesehenen Messpunkt ergeben, ist entweder die Wahl eines neuen Messpunktes anstelle des zunchst angenom

31、menen Messpunktes oder zustzlich zu diesem vorzusehen. Das gleiche gilt, wenn sich bei der Wiederholung der Messungen, bei denen wegen des Verdachts vernderter Quellverteilungen eine erneute Abtastung vorgenommen wird, derartige Unterschiede der gemessenen Ortsdosisleistungswerte herausstellen. Alle

32、 Dosisleistungsbezugspunkte sind eindeutig zu nummerieren und bezglich ihrer Lage mit einem Schild nach Bild 1 zu kennzeichnen. Darber hinaus sollte die Lage der Dosisleistungsbezugpunkte bildlich dokumentiert werden. Das Schild ist im Allgemeinen in Hhe des Messpunktes an der nchstliegenden Wand an

33、zubringen. Die Lage der Dosisleistungsbezugspunkte (DLP) ist im Messprotokoll, eventuell unter Bezugnahme auf einen Lageplan, festzuhalten. Das Bild 2 zeigt ein Beispiel fr ein Schild mit Lageangabe. 4.2.2 Waagerechte Abschirmungen Wenn nur Strahlung aus der Bodenflche zu erwarten ist, sind die Mess

34、ungen in 1 m Hhe ber der Begehungsebene durchzufhren. Die Dosisleistungsbezugspunkte sind dementsprechend auf der Begehungsebene zu kennzeichnen. Wenn auerdem oder vorwiegend Strahlung aus der Decke des Raumes zu erwarten ist, sind auch in 2 m Hhe Messungen durchzufhren, wobei die Kennzeichnung durc

35、h Dosisleistungsbezugspunkte ebenfalls auf der Begehungsebene erfolgen kann. Messungen in grerer Hhe sind nur dann vorzusehen, wenn damit zu rechnen ist, dass routinemig auch in diesen Hhen gearbeitet wird und aufgrund bekannter Inhomogenitten der Abschirmung in dieser Hhe mit erheblichen berhhungen

36、 der Ortsdosisleistung zu rechnen ist. Das Abtastverfahren ist nach Bild 3 so durchzufhren, dass die Messwege einen Abstand von etwa 1 m voneinander entfernt sind. Fr die Abstnde zwischen den Messpunkten selbst gelten dabei die bereits erwhnten Kriterien bezglich der Homogenitt des Strahlenfeldes. 4

37、.2.3 Senkrechte Abschirmungen Die Messungen sind analog zum Abtastverfahren bei den waagerechten Abschirmungen (siehe 4.2.2) so durchzufhren, dass der Bereich vor der Abschirmung zwischen 0,5 m und 2 m Hhe ber Begehungsebene durch Messwege erfasst wird, die nicht weiter als 1 m auseinander liegen (s

38、iehe Bild 4). Der Abstand von der Abschirmung betrgt dabei etwa 1 m. Ist damit zu rechnen, dass sich Personen hufig nher an der Abschirmung aufhalten, sind entsprechende Abtastmessungen in 50 cm Abstand von der Abschirmung vorzunehmen. Abtastmessungen in grerer Hhe als 2 m sind nur dann durchzufhren

39、, wenn mit hufigem Aufenthalt von Personen in dieser Hhe und mit mglichen berhhungen der Ortsdosisleistung zu rechnen ist. Fr die Auswahl und Anzahl der Dosisleistungsbezugspunkte und ihre eventuellen nderungen bei vernderten Betriebszustnden gilt 4.2.1 entsprechend. DIN 25453:2013-01 7 Mae in Milli

40、meter Bild 1 Schild zur Kennzeichnung von Dosisleistungsbezugspunkten ANMERKUNG Der Messpunkt A.01.01-1 liegt 200 cm rechts und in senkrechtem Abstand 50 cm vom Schild entfernt. Der Alphanumerik kennzeichnet im Reaktorgebude Bereich A, im Geschoss 01, im Raum 01 den Messpunkt 1. Bild 2 Beispiel fr d

41、ie Ausfhrung eines Schildes zur Kennzeichnung von Dosisleistungsbezugspunkten DIN 25453:2013-01 8 4.2.4 Sonstige Abschirmungen Sonstige Abschirmungen (z. B. schrge oder gekrmmte Wnde) sind sinngem wie senkrechte oder waagerechte zu behandeln. 4.2.5 Wanddurchfhrungen Wenn der Planungsrichtwert oder e

42、ine orientierende Messung erwarten lsst, dass eine Wanddurchfhrung berwiegend zur Ortsdosisleistung im begehbaren Teil eines Raumes beitrgt, ist dort ein zustzlicher Dosisleistungsbezugspunkt festzulegen, d. h. in 0 m bis 2 m Hhe ber der Begehungsebene bzw. hufig benutzen Treppen. In diesem Fall mss

43、en in der Umgebung dieses Dosisleistungsbezugspunktes Messungen nach einem analogen Abtastverfahren zu Bild 3 und Bild 4 durchgefhrt und dokumentarisch festgehalten werden. 4.2.6 Labyrinthe Bei labyrinthartigen Durchfhrungen, die aufgrund ihrer Mae und Lage begehbar sind, mssen nur an der Eingangseb

44、ene bzw. an der vorhandenen Tr Messungen nach einem analogen Abtastverfahren wie bei waagerechten und senkrechten Abschirmungen vorgenommen werden, wobei der Abstand a der Messlinie 20 cm nach Bild 3 betragen sollte. ANMERKUNG Obwohl dabei mit erheblichen Schwankungen der Ortsdosisleistung innerhalb

45、 der Labyrintheintrittsflche zu rechnen ist, gengt im allgemeinen die Festlegung eines einzigen Dosisleistungsbezugspunktes. Wenn sich die rumliche Verteilung der Strahlenquellen im abgeschirmten Raum ndert, sind die Messungen nach dem Abtastverfahren zu wiederholen. Zur Sicherheit sollte die maxima

46、l gemessene Schwankung innerhalb der Labyrintheintrittsflche mit den zugehrigen Ortsangaben im Messprotokoll festgehalten werden. 5 Anforderungen an die Messgerte 5.1 Allgemeine Anforderungen Zur Messung sind Gerte zu verwenden, die eine Bestimmung der quivalentdosisleistung erlauben. An die Messger

47、te werden folgende Anforderungen gestellt: bei der Messung der Neutronen- oder Gammastrahlung muss jeweils der Ortsdosisleistungsbeitrag der anderen Strahlenart einen geringeren Einfluss auf die Anzeige haben oder bestimmbar sein; die Richtungsabhngigkeit der Gerte muss bekannt sein; die Gerte mssen

48、 den Betriebsanforderungen hinsichtlich der Strahlung, der Temperatur und der Feuchtigkeit gengen; die Gerte sollten stofest und ihre Oberflche leicht dekontaminierbar sein. 5.2 Gammastrahlungs-Messgerte Es ist ein Messbereich von -1hSv1 bis -14hSv10 zu erfassen. Der bei der Messung erfassbare Energ

49、iebereich muss sich von 0,1 MeV bis mindestens 3 MeV erstrecken. Darber hinaus sollte die Ansprechempfindlichkeit bis 7,2 MeV ausreichend vorhanden und bekannt sein. DIN 25453:2013-01 9 5.3 Neutronen-Messgerte Es ist ein Messbereich von -1hSv1 bis -14hSv10 zu erfassen. Der bei der Messung erfassbare Energiebereich muss sich von 0