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射线料位计在济钢炼铁厂的应用

一、简介：
济源钢铁公司炼铁分厂高炉采纳无料钟上料，跟据工艺需要，在高炉料罐底部采纳射线料位计测量。料罐料位测量装置采纳北京得天测控技术研究所Y射线料料位计，其中采纳铯137作为放射源，但由于具有放射性，对环境及人体有一定危害，所以操作及修理人员掌握正确的使用及维护料位计方法十分必要。
二、工艺说明：
1、高炉在料流调节阀上部对称性的装有一个放射源及一次接收探头〔如图所示〕，利用放射源产生一个恒定的Y射线，Y射线穿过下料口时，如碰到一定厚宽物质阻挡后，将被物质汲取大部分粒子束，使另一侧一次接收探头收到Y射线粒子束信号与没有物质阻挡时收到Y射线粒子束产生显然区别。
一次接收探头接收到放射源发出的粒子束后，产生相应电脉冲信号〔与接收的粒子束成正比〕通过2芯屏蔽线远传到室内二次显示仪表信号输入上〔电压在3Ｖ-5Ｖ左右〕。
经二次显示仪表转换信号后，内部产生一个线性模拟量，通过人为预先设定好仪表的料空、料满值来进行料空、料满判断，并输出一个开关量信号到PLC上，依据这个信号程序进行判断料罐内是否有料。如果在下料时从有料变为无料，则可认为料罐内料已经完全进入高炉内部，从而产生周期进位条件，使受料斗内料批开始进入料罐，槽下再向受料斗备料，直至下一个料罐下料循环。
三、目前常见故障及排查方法：
依据工艺要求，可以看出料罐料空或料满对高炉程序运行来说十分重要，因为这个信号是高炉周期循环备料的重要条件。通常故障有：料罐信号不空或料罐信号不满。如出现故障后，可先开、关几次下密封和料流调节阀，排除并确认没有发生料罐底部挤、堵料现象，然后再依据现场故障现象准确判断问题所在，避免影响高炉上料。
一般故障排查方法有以下几方面：
　1.检查是否有异物挡在料罐放射源或一次接收探头前。
　2.检查一次接收探头及二次显示仪表工作电源是否正常。
　3.检查信号传输线是否正常，有无接地、短路、干扰等。
　4.检查放射源粒子束线与接收装置是否在同一准心上。
　5.高炉检修后出现故障后需要检查放射源是否在关闭位置。
四、检修时注意事项：
1.不要长时间站在与放射源粒子束线成垂直的平面上。
　2.来往通过放射源时不要超过粒子束线，尽量弯腰低头通过。
　3.检修一次接收探头时与操作工结合先把放射源关闭掉。
　4.停电检修后，再次上电后，仪器正常工作前要有预热时间〔探头两小时，二次仪表不小于5Ｓ〕。　
五、射线料位计故障时应急预案：
当射线料位计出现故障时且需要长时间检查时，可切换到通过采纳时间来控制料罐
空、满信号上料。切换步骤如下：
1、在高炉槽下上料画面找到料罐射线及料罐时间切换按钮〔空、满信号分别对应射线源控制及时间控制〕。首先在料罐时间旁边对应的时间输入框，输入料罐放料时延时料空时间值。为安全起见，该值应比射线源控制时的料空时间稍长。
2、在料罐未放料时按下料罐时间按钮，操作完成。
3、在射线正常后也可在料罐未放料时通过按下料罐射线按钮，切换到射线源控制料空。
六、射源使用的注意事项：
1. 铯-137是一种银白色质软、化学性质极为活泼元素，遇水发生爆炸。金属铯的活性很强，在空气中燃烧会喷溅，产生浓密的碱性烟雾，伤害眼睛、呼吸系统和皮肤。因此在生产、贮存及运输时必须严格防止金属铯同空气或水接触。
2. 射线料位计是将铯137装在一个用铅层作保护的铁壳容器中，容器上由一个射线阀门，阀门由一个手把操纵，当手把在开的位置时，射线可以从前方的一个10度圆孔中穿出来，在关的位置上，射线被封闭。
3.核源在安装使用前射线阀门必须处于关的位置，用锁锁住以保证安全。核源要由专人负责保管。开启放射源前，应保证在放射线范围内或在介质容器内没有人，放射源应由专人开启。
4. 正常使用条件下，核源壳体四周射线的微量泄露，安全在国家规定的范围之内，对人身没有任何伤害。
5. 放射源的外防护有三种：时间防护、距离防护和屏蔽防护。如需要长时间在放射源四周作业时，照耀时间愈长，工作人员所接受的剂量越大，为了控制剂量，有时一项工作需要几个人来接替完成，保证每个工作人员均在同意的剂量水平下完成操作，达到安全的目的，关于个人来说，这就要求操作熟练，动作尽量简单迅速，减少不必要的照耀。
6.所有的维护工作，如移动或改换放射源，只能由权威部门认可的管理部门或专人操作。必须符合当地法规或操作许可，并合计各种现场因素，准备充分，保证尽可能快的改换或移动放射源，所有的工作都应在安全区域内完成〔屏蔽〕，采用适当的措施，避免危害他人〔如设警戒区等〕。
7.如果放射源被意外损伤或发生其它不可遇见的事件或放射源丢失，必须马上采用以下紧急措施：马上通知辐射保护部门；所有的员工必须马上撤离危险区，测量点四周区域应帖上标记，禁止入内；如果放射性物质进入被测介质，应马上停止生产，可能被污染的介质应被保护，在进行有关测试前，不能再使用；必须通知包括消防队员，保安员在内的所有人员，注意放射危害；紧急措施开始执行后，放射性保护人员必须马上通知当地有关责任部门。
8. 一旦不再需要使用放射性测量仪表，应马上关闭源盒内的放射性源，核源移动必须符合相关规则，并将核源放置在带锁的房间内并通知责任部门，进入储存放射源的房间必须经有关部门批准，放射性保护人员应负责它的安全，源盒内的放射性源应尽可能快的回收。
七、结束语：
济源炼铁厂4座高炉料罐采纳射线料位计检测后，在放射源管理上，我们采用焊接固定，保证不宜移动，并有专人负责开、关射源。在射线料位计使用过程中先后出现过各种故障：仪器本身出问题仅有1例，有2例是因为系统停电，因射线不对中出现的问题机率比较大，还有一部分是因为料罐内卡有异物所致，以上是我们在生产现场维护后总结出的一些经验。总的来说，射线料位计使用简单，是无损探测的一种手段，出现故障机率少，但如何安全又有效的使用放射源是需要我们掌握一定管理手段和维护技巧的，通过不断总结、学习和技术改造，现在高炉已很少因为射线料位计故障影响生产，当好了高炉料罐下料的眼睛，可靠的保证了高炉的生产，为绿色工厂创造条件。