宋培峰,付 杰,劉怡剛,周啟甫,王曉峰,黃超云

(環(huán)境保護部核與輻射安全中心,北京 100082)

IAEA《工業(yè)射線探傷輻射安全》安全導(dǎo)則草案及幾點思考

宋培峰,付 杰,劉怡剛,周啟甫,王曉峰,黃超云

(環(huán)境保護部核與輻射安全中心,北京 100082)

根據(jù)國際原子能機構(gòu) (IAEA)新發(fā)布的 《工業(yè)射線探傷輻射安全》安全導(dǎo)則草案關(guān)于 γ探傷安全評估、檢查與維護等方面的要求,結(jié)合國內(nèi)情況給出了關(guān)于 γ探傷的幾點思考,以便為提高我國工業(yè)射線探傷單位輻射防護水平提供指導(dǎo)。

安全評估;輻射安全;γ探傷

1 引言

2008年國際原子能機構(gòu)起草了 《工業(yè)射線探傷輻射安全》安全導(dǎo)則草案并向各成員國征求意見,對比國內(nèi) γ探傷情況,筆者認為很有借鑒意義,現(xiàn)針對部分要點結(jié)合國內(nèi)情況進行介紹。

2 草案結(jié)構(gòu)及重點內(nèi)容

國際原子能機構(gòu) 《工業(yè)射線探傷輻射安全》草案,已經(jīng)過咨詢會議和輻射安全標(biāo)準(zhǔn)委員會的預(yù)審。其主要目的是對使用 γ放射源或X射線在屏蔽設(shè)施內(nèi)和在室外現(xiàn)場進行射線探傷操作提供專門的指導(dǎo)。全書正文分為13個章節(jié),另有 3個附件。對于運營單位、監(jiān)管部門、輻射防護負責(zé)人、工作人員和業(yè)主的責(zé)任和要求作了簡要介紹。對包括安全評估、輻射防護大綱、培訓(xùn)和資質(zhì)認定、個人劑量和工作場所監(jiān)測、放射源控制、探傷中的安全、事故應(yīng)急幾部分內(nèi)容作了比較詳細的闡述。

2.1 安全評估

在我國對探傷營運安全評估的要求內(nèi)容上基本與IAEA一致,但IAEA在執(zhí)行、更新等方面更為明確。草案要求：安全評估應(yīng)形成文件并且在運營單位的質(zhì)量管理程序內(nèi)單獨進行審查。輻射防護大綱的制定應(yīng)以安全評估為基礎(chǔ)。對于已經(jīng)進行射線探傷作業(yè)但未進行安全評估的需要進行追溯性的安全評估,以確定其現(xiàn)狀及需要補充的措施。發(fā)生下面情況時,應(yīng)對安全評估進行重新核查以確定原有結(jié)論是否仍然可行：

(1)設(shè)施或程序、放射源或放射源輻射特性的變更可能降低或者影響原有的輻射安全水平;

(2)對操作經(jīng)驗或緊急情況和突發(fā)事件、故障或人為過失的調(diào)查表明現(xiàn)存的安全措施存在缺陷;

(3)相關(guān)的指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)章已經(jīng)或即將有較大修改。

不允許運營單位在未進行確定對初始設(shè)計效果和初始安全評估結(jié)論影響的預(yù)先評估的情況下對放射源、探傷設(shè)備和輔助設(shè)備作改動。預(yù)先評估應(yīng)由合格專家或供應(yīng)商審查,還應(yīng)與監(jiān)管部門溝通以確定是否需要另外的授權(quán)或許可。運營單位不得開展未經(jīng)事先專門設(shè)計或未進行安全評估的射線照相工作。事先設(shè)計和安全評估中未涉及的射線探傷活動須進行新的安全評估或?qū)υu估結(jié)論進行必要的校正并經(jīng)批準(zhǔn)后方可進行。安全評估的結(jié)論應(yīng)包括對下述幾個方面的明確意見：

(1)要求的工程安全控制措施;

(2)操作規(guī)程 (內(nèi)部規(guī)定)的制定和完善;

(3)控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)劃分的要求和程序;

(4)公眾輻射防護要求;

(5)可合理預(yù)見的緊急情況和突發(fā)事件以及將其發(fā)生的可能性降至最低的措施;

(6)發(fā)生緊急情況或突發(fā)事件 (應(yīng)急準(zhǔn)備計劃)時采取干預(yù)行動的內(nèi)容。

2.2 放射源控制

工業(yè)射線探傷γ源按照IAEA放射源分類原則一般認為是Ⅱ類放射源,能夠引起而且曾經(jīng)引起過嚴(yán)重的輻射事故。未經(jīng)許可不允許購買、貯存、使用和轉(zhuǎn)移。運營單位應(yīng)保證從放射源最初獲得一直到壽期終了最后返還供應(yīng)商或以其他安全方式處理為止 (從搖籃到墳?zāi)?,整個過程安全地控制 γ源。運營單位應(yīng)對源定期盤查以確認它們在指定的位置并且是安全的。含貧鈾的容器應(yīng)以 “放射源”對待 (含最終處置時),包含在盤查工作程序中且該容器上應(yīng)有表明含有貧鈾的永久性標(biāo)識。

2.3 工業(yè)探傷源和照射設(shè)備的安全

對于放射源、探傷設(shè)備和輔助設(shè)備應(yīng)從指定有質(zhì)量管理體系 (如ISO9001)的制造商獲得,以保證設(shè)計安全特性的一致性,同時應(yīng)保證可以從中獲得安全使用設(shè)備的信息。

特別指出,原則上應(yīng)遵守制造廠給出放射源的建議工作壽命 (RWL)。若擬延期使用,應(yīng)通過有經(jīng)驗的機構(gòu)或?qū)＜覍Ψ派湓催M行評估。監(jiān)管部門可推薦對達到RWL后繼續(xù)使用的放射源需進行的測驗,如增加泄漏檢驗的頻度或由合格專家進行評估。

如果運營單位擬將來自不同制造商的輻射設(shè)備和照射容器混合使用,應(yīng)該確保該設(shè)計已被證明符合ISO3999的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

使用取得 “二手的”射線探傷裝置的運營單位應(yīng)保證該設(shè)備及其任何輔助設(shè)備滿足當(dāng)前安全標(biāo)準(zhǔn)或等同標(biāo)準(zhǔn)的要求。這可以通過制造商或其他被授權(quán)機構(gòu)的評估來實現(xiàn)。

2.4 檢查和維護

該草案對探傷設(shè)備檢查和維護要求與國內(nèi)相比更為具體和明確,尤其是常規(guī)檢查。要求只能由制造商或依據(jù)制造商的指導(dǎo)而受到專門培訓(xùn)的人員進行。只允許從制造商那里獲得零部件,任何變更應(yīng)得到制造商或監(jiān)管部門的認可。要維持設(shè)備的清潔,使用后應(yīng)洗刷掉泥土和污垢。換班之前應(yīng)進行常規(guī)的檢查,典型的檢查包括：

(1)照射裝置的檢查。確定是否零件和接合件牢固、門鎖裝置運行良好、輻射水平正常、導(dǎo)管和控制裝置的連接是安全的、連接在驅(qū)動電纜上的源組件是安全的 (使用制造商提供的用于檢查過多磨損的No/Go標(biāo)準(zhǔn)檢驗)。

(2)遙控裝置的檢查。確定是否零件牢固,沒有破碎、糾結(jié)和缺口,驅(qū)動電纜活動自由。

(3)源導(dǎo)管的檢查。確定是否零件牢固,沒有破碎、糾結(jié)和缺口,源末端沒有磨透。

(4)在用附加輔助裝置的檢查 (虎鉗夾口、夾鉗等)。確定是否活動自由、工作狀態(tài)良好、確保恰當(dāng)使用。

換源操作前也需進行檢查,以確定是否門鎖組件功效良好、導(dǎo)管/傳遞管連接安全、導(dǎo)管/傳遞管中無阻塞。

另外強調(diào)一點,也是國內(nèi)很多運營單位最容易忽視的,每次輪班時應(yīng)檢查輻射監(jiān)測儀的性能,最好輪班后進行重復(fù)檢查。檢查應(yīng)根據(jù)監(jiān)測儀的操作指南進行,并應(yīng)包括測試電池電壓和監(jiān)測儀對校準(zhǔn)源的響應(yīng)。如果檢查出問題,在具備能良好工作的輻射監(jiān)測儀之前不允許開始或繼續(xù)進行射線照相工作。

2.5 屏蔽室內(nèi) γ射線探傷的安全和報警系統(tǒng)

屏蔽室應(yīng)在通道門處安裝匹配的門鎖或聯(lián)鎖裝置,防止人員誤入。確保門未關(guān)上源不能照射,同時,該系統(tǒng)也應(yīng)防止源在照射位置時門被打開,或如果門被打開源應(yīng)能自動退回或被屏蔽。

應(yīng)安裝一個具備嵌入故障自趨安全特性的輻射監(jiān)測系統(tǒng),且與門聯(lián)鎖,當(dāng)輻射監(jiān)測儀探測超過預(yù)先設(shè)置的閾值時,可防止人員進入。即便使用這種自動系統(tǒng),當(dāng)人員進入屏蔽室時也必須攜帶便攜式檢測儀以確定源在儲存位。

預(yù)警信號 (可視或可聽信號),應(yīng)在源照射之前的一段時間內(nèi)發(fā)出。應(yīng)確保在屏蔽室內(nèi)部或入口處的任何人能清楚地看到 (或聽到)這個信號,并且持續(xù)足夠的時間使人員能從屏蔽室內(nèi)撤離。預(yù)警信號和源照射信號應(yīng)能被清楚區(qū)分。

應(yīng)安裝緊急停止按鈕或拉線使屏蔽室里的人能迅速觸發(fā)警報并終止或阻止輻射照射。按鈕和拉線應(yīng)位于員工不需要經(jīng)過主射束而能接觸到的地方,并貼上帶有清楚文字說明的標(biāo)簽。并保證室內(nèi)的人能做到迅速撤出屏蔽室或躲進屏蔽體。

應(yīng)在屏蔽室的入口和內(nèi)部張貼可說明預(yù)警和源照射信號含義的清晰可見的警告標(biāo)志,該標(biāo)志應(yīng)包含輻射三葉形符號及監(jiān)管部門要求的任何其他信息。

2.6 現(xiàn)場 γ射線探傷

2.6.1準(zhǔn)備

作業(yè)前,運營單位應(yīng)充分評價工作環(huán)境,以確認現(xiàn)場所有特定需要考慮的問題,并與委托單位進行溝通以明確警告信號、報警等含義以及輻射安全相關(guān)的規(guī)定和應(yīng)急的要求。

2.6.2控制區(qū)的劃分線

控制區(qū)的界限應(yīng)保證控制區(qū)外對人員的劑量低于參考劑量水平。監(jiān)管部門可以規(guī)定射線照相時屏蔽體外表面的最大允許劑量率,典型值是在7.5μSv/h到20μSv/h之間(我國職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GBZ132—2002工業(yè)γ射線探傷衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 “控制區(qū)邊界外空氣比釋動能率應(yīng)低于40μGy/h”)。

2.6.3報警信號和警告

即將進行照射、正在照射時,應(yīng)給予充分的警告。這些信號可以是可聽的或可視的。一般來說,預(yù)先報警信號是可聽的 (警報器、口哨或者響鈴),而照射過程中的信號是可視的 (如閃動的信號燈)。應(yīng)確保在控制區(qū)屏蔽體周圍各個方位都應(yīng)能清晰的看到信號。警告應(yīng)設(shè)在控制區(qū)邊界合適的位置,包括輻射三葉形符號并用當(dāng)?shù)氐恼Z言警告和說明,同時應(yīng)能給出照射預(yù)先警告和報警信號的含義。

2.6.4邊界的巡邏和監(jiān)測

作業(yè)前,應(yīng)清空控制區(qū)內(nèi)除執(zhí)行工作的操作人員以外的所有人。照射前,操作員應(yīng)檢查確保無人在控制區(qū)內(nèi),同時防止其他人員進入控制區(qū)?？刂茀^(qū)的邊界應(yīng)清晰可見、照明良好并不斷巡邏,以確保未經(jīng)批準(zhǔn)的人不能進入該區(qū)。如果邊界太大或不能從一個位置看清全部,則需要多人來巡邏。在邊界處應(yīng)進行照射測試以檢驗劑量率低于相關(guān)限值。如果必要應(yīng)調(diào)整控制區(qū)的邊界及其劃分。

對于現(xiàn)場探傷操作,每枚放射源至少配備一臺便攜式巡測儀。作業(yè)前,應(yīng)檢驗儀表,依照校準(zhǔn)源或照射容器獲得參考讀數(shù)。以確認巡測儀工作是否正常,以及射線照相的源是否處于屏蔽位置。作業(yè)時,首要的監(jiān)測對象是在每次照射后源是否回到了屏蔽位置。由于源可能被卡在照射位置,接近照射設(shè)備時應(yīng)始終確保便攜式巡測儀開關(guān)打開。

操作員在可能受到電離輻射照射的整個期間,應(yīng)佩帶個人劑量計、個人劑量報警儀,同時使用便攜式巡測儀,不允許使用個人劑量報警儀代替便攜式巡測儀。

2.6.5使用前檢查

從安全角度看,使用前檢查對于避免輻射事故的發(fā)生是非常有效的,這也與我們從輻射事故中統(tǒng)計得出的結(jié)論相吻合。草案要求：投入使用前應(yīng)對探傷設(shè)備進檢查,應(yīng)包括以下內(nèi)容：

(1)檢查照射容器和暴露在外的線纜末端是否損壞、磨損或弄臟。

(2)檢查螺絲和螺帽是否緊密,螺紋和彈簧是否損壞;

(3)確定源鎖定機械裝置工作正常;

(4)檢查源辮子末端是否磨損、損壞、與控制電纜正確連接;

(5)檢查照射容器和電纜之間的連接是否安全;

(6)檢查所有電纜和導(dǎo)管是否有切口、斷裂、紐結(jié)和壞的部件;

(7)檢查警告標(biāo)識和源標(biāo)識詳細資料是否易辨認;

(8)測量照射容器表面的輻射水平,確定源是被屏蔽的。

2.6.6放射源的現(xiàn)場貯存和撤離

含放射源的探傷設(shè)備若需在現(xiàn)場夜間儲存或整個作業(yè)期間儲存,在作業(yè)計劃階段應(yīng)確定儲存的要求,以及現(xiàn)場操作員對存儲設(shè)施準(zhǔn)備的安排。現(xiàn)場存儲的防護水平應(yīng)該和運營單位的主要設(shè)備防護水平相同,并保證足夠的保安水平。存儲應(yīng)遠離具有腐蝕和爆炸風(fēng)險的地方。

當(dāng)完成探傷工作后,操作員應(yīng)使用輻射監(jiān)測儀檢驗保證所有的 γ源都返回到屏蔽容器中,而沒有意外停留在照射位置或丟失。

3 思考

本次草案的技術(shù)路線可以引用原文中的“對工業(yè)射線照相實施資質(zhì)管理以促進該行業(yè)安全文化的提高和確保安全第一的原則”來概括,草案所有要求都是按照這個路線提出的。本草案雖不是最終版本,但技術(shù)路線不會變化,對指導(dǎo)我們的工作仍是適用的。草案的內(nèi)容比較多,筆者僅對認為相對比較欠缺、薄弱的內(nèi)容 (對比國內(nèi)情況)進行了強調(diào)。

(1)安全評估。安全評估不僅僅只是獲得探傷許可的必要條件,并不是拿到許可證后安全評估就擱置一邊,而是應(yīng)將安全評估作為各項制度、規(guī)程以及輻射管理等與輻射安全相關(guān)的活動的基礎(chǔ)。安全評估結(jié)論的成立是基于一定的條件,因此必須在任何有可能改變這些條件的時候必須考慮原有評估結(jié)論的成立與否,此時需要重新進行評估或者要對原有評估結(jié)論進行更新。這需要運營單位對安全評估報告進行定期的審查。

(2)檢查和維護。檢查和維護是維持設(shè)備良好功能狀態(tài)并確保安全的重要措施,一方面國內(nèi)當(dāng)前法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求不明確也不系統(tǒng),另一方面運營單位自身對此要求的力度也是參差不齊,在一些規(guī)模較大、成立時間早的能看到相對比較全面的檢查和維護規(guī)章制度,也能提供檢查和維護報告,但也不夠全面和系統(tǒng),實際執(zhí)行情況也有待考核。草案給出了檢查和維護的基本要求。

(3)現(xiàn)場 γ射線探傷。在屏蔽室外的移動探傷輻射事故發(fā)生率高、易發(fā)生公眾受照引起社會問題;輻射事故發(fā)生的往往是探傷操作規(guī)程的制定、執(zhí)行環(huán)節(jié)出了問題。草案從室外探傷作業(yè)的開始到最后作業(yè)完畢探傷機的轉(zhuǎn)移給出了比較系統(tǒng)的建議,對控制區(qū)的劃分、巡邏;劑量監(jiān)測及個人劑量報警儀器等細節(jié)問題也給出明確的要求,尤其重要的是在每次作業(yè)完成后必須檢查探傷源是否回到儲存位置。國內(nèi)尚未見到類似指導(dǎo)性的技術(shù)文件。

Some Ideas on the IAEA Radiation Safety in Industrial Radiography Draft

SONG Peifeng,FU Jie,LIU Yigang,ZHOU Qifu, WANG Xiaofeng,HUANG Chaoyun

(Nuclear And Radiation Safety Center,MEP,Beijing 100082,China)

The IAEA Radiation Safety in Industrial Radiography draft is studied and some ideas on safety assessment,site radiography,inspection and maintenance are given.

safety assessment;radiation safety;γ-radiography