质子重离子加速器冷却水多回路恒压系统设计与应用

摘要

质子重离子加速器是应用于肿瘤放射治疗的大型医学装备，系统初始设计中没有为各分支循环水回路设置备用定压装置，一旦任何一个循环水回路的在线定压装置(online constant pressure devices, OCPD)故障，将造成质子重离子加速器停机，系统可靠性较差。已有应对措施虽然提高了故障处理的效率，却不能从根本上解决因OCPD故障造成的停机问题。为提高重离子加速器运行可靠性，设计多回路恒压系统，解决在线定压装置故障造成的停机问题。所采用方法包括设置应急定压装置(emergency constant pressure device, ECPD)、PLC、通讯模块等部件，自动检测各循环水回路在线定压装置的实时工作状态。应急定压装置能与故障的在线定压装置参数匹配，实现故障状态时自动切换。结果表明，应急切换时，各系统压强波动均控制在容许值以内，实现无停机切换。多回路恒压系统减少了质子重离子加速器循环冷却水系统的故障停机时间，具有实用性，对于多回路循环冷却水系统的设计与运行可靠性提升具有参考价值。

关键词

定压装置 / 质子重离子 / 加速器 / 冷却水 / 应急装备