尿素合成塔放射源容器檢修維護(hù)注意事項(xiàng)

杜斌斌++趙德淵++高劍

摘 要：青海鹽湖股份綜合利用二期是以氯化鈉和天然氣為原料生產(chǎn)聚氯乙烯、氫氧化鈉、合成氨和尿素的大型聯(lián)合化工工廠。30萬(wàn)t/年合成氨，33萬(wàn)t/年尿素裝置地處青藏高原柴達(dá)木盆地察爾汗鹽湖，放射性儀表用于青海鹽湖股份綜合利用二期工程尿素裝置高壓合成塔，該裝置由中國(guó)成達(dá)工程公司設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：合成塔 放射源Co60 源容器

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ441.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）09（c）-0082-02

青海鹽湖股份綜合利用二期尿素裝置年生產(chǎn)能力為33萬(wàn)t/年。尿素裝置生產(chǎn)工藝為應(yīng)用傳統(tǒng)型CO2汽提法生產(chǎn)尿素。在尿素高壓合成塔（206D0101）中，液氨和CO2氣體生成尿素的反應(yīng)在溫度170℃～190℃和壓力13.5～14.5MPa下進(jìn)行。

1 高壓合成塔液位測(cè)量組成

206D0101高壓合成塔液位測(cè)量由4枚棒型放射源Co60LX1053和2套一體化棒型檢測(cè)器+變送器LE1052A/B（E+H）組成。其中為方便檢修和運(yùn)輸棒型放射源Co60放置在有鉛屏蔽容器中，頂部有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)180°的手柄，用來(lái)開(kāi)啟/關(guān)閉鉛容器，其法蘭尺寸為ANSI B16.5 8"/150#，安裝在高壓合成塔頂部。一體化棒型檢測(cè)器+變送器LE1052A/B安裝在高壓合成塔兩側(cè)，具有核輻射強(qiáng)度衰減的自動(dòng)補(bǔ)償功能。見(jiàn)安裝示意圖圖1。

2 放射源的投用和停用

2.1 放射源的投用

放射源Co60為不銹鋼殼，氬弧焊密封，出廠活度為1.85×109（Bq）貝可，尺寸Φ6×7mm，放置于不銹鋼容器內(nèi)，容器一端焊接密封堵死，一端螺紋連接取出器，用于放射源的回收和投用。放射源鉛屏蔽容器的頂部托盤(pán)上設(shè)有4個(gè)Φ8mm的孔，孔側(cè)面各有一個(gè)螺絲用于固定放射源容器，鉛屏蔽容器關(guān)閉時(shí)螺絲處于緊固狀態(tài)。

投用時(shí)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頂部可旋轉(zhuǎn)手柄180°開(kāi)啟鉛屏蔽容器，螺紋連接放射源取出器，松開(kāi)螺絲垂直緩慢下落放射源容器，到達(dá)預(yù)定測(cè)量位置后利用螺絲固定取出器。

2.2 放射源的停用

放射源Co60為Ⅳ類(lèi)放射源，此低危險(xiǎn)源基本不會(huì)對(duì)人類(lèi)造成永久性損傷，但長(zhǎng)時(shí)間近距離接觸下，可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷。

由于檢修需要進(jìn)合成塔內(nèi)部時(shí)必須拆除放射源，拆除時(shí)放射源容器必須收回。松開(kāi)固定取出器螺絲，垂直緩慢提升放射源取出器至鉛屏蔽容器內(nèi)，擰緊孔側(cè)面螺絲，防止放射源容器掉落。待放射源容器都回收至鉛屏蔽容器內(nèi)，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頂部可旋轉(zhuǎn)手柄180°關(guān)閉鉛屏蔽容器。

3 脈沖頻率計(jì)算

（1）平均距離：A=1768m，F(xiàn)A=A2=3.35m2。

（2）平均衰減量：deq=196，Co60 FS=exp（0.034× deq）=780。

（3）檢測(cè)器型號(hào)Detector Type：FMG60-2000mm。

（4）檢測(cè)器靈敏度：NS=10000cps/mikro Sv/h。

（5）檢測(cè)器平均放射劑量：FI=0.25mikro Sv/h。

（6）計(jì)算活度：P=（FI×FS×FA）/K，K=13.2 for Co60，P= 39.6mCi。

（7）選擇活度：PS=50mCi。

（8）脈沖頻率：N=（PS/P）×FI×NS=2525cps。

考慮到放射源容器、合成塔壁及環(huán)境因素的影響，在常溫常壓下變送器實(shí)際接收的脈沖頻率比計(jì)算的脈沖頻率要小。

4 檢修注意事項(xiàng)

由于合成塔液位測(cè)量范圍在4m，這就要求其中一枚放射源容器要投放至最低處時(shí)需要4段螺紋連接取出器，在投放和回收過(guò)程中力道不均導(dǎo)致螺紋受力不均勻容易損壞。

2017年3月份化肥廠尿素二車(chē)間大檢修期間，尿素合成塔放射源在拆除過(guò)程中發(fā)現(xiàn)取出器連接處螺紋有裂縫，考慮到該放射源Co-60具有極強(qiáng)的輻射性，在安裝過(guò)程中存在放射源取出器斷裂、放射源無(wú)法收回的風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)系外協(xié)具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的公司進(jìn)行拆卸檢查。在拆卸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)裝有4枚核源的容器存在明顯裂縫并且生銹無(wú)法取出，試探性接近式的切斷核源容器外壁，克服困難取出四枚放射源盛入臨時(shí)鉛屏蔽容器進(jìn)行保存，采用無(wú)縫鋼管緊急加工4枚放射源容器。

5 結(jié)語(yǔ)

在檢維修過(guò)程中必須佩戴個(gè)人防輻射勞保用品、放射劑量檢測(cè)儀器。利用475手操器在線連接變送器記錄顯示的脈沖頻率、進(jìn)料前當(dāng)溫度和壓力接近工況時(shí)進(jìn)行空標(biāo)及背景標(biāo)定設(shè)置。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃國(guó)嬌.γ射線液位計(jì)在尿素合成塔中的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2005（1）：73-74.

[2] 高勝福.放射性液位計(jì)常見(jiàn)故障及檢測(cè)方法[J].化肥設(shè)計(jì)，2003，41（3）：39-40.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令（第449號(hào)），放射性同位素和射線裝置防護(hù)條例[S].

[4] 中華人民共和國(guó)主席令第六號(hào)，中華人民共和國(guó)放射性污染防治法[S].endprint