林曉東

(福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站,福州 350013)

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,X射線探傷這種檢測技術(shù)在鍋爐、壓力容器、石油、化工、冶金、機械制造等諸多工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用,成為無損檢測的重要方法之一[1]。工業(yè) X射線探傷主要分兩種方式：移動式探傷和固定式探傷,本文以某企業(yè)X射線探傷為例討論固定式探傷的環(huán)境影響評價。

1 工程分析

1.1 設(shè)備概況

某企業(yè)擬拓展壓力容器制造業(yè)務(wù),為保證產(chǎn)品的質(zhì)量,在容器車間內(nèi)建造一處探傷室并購入一臺工業(yè) X射線探傷機對壓力容器焊縫進行無損檢測。探傷機的具體情況見表 1。

表1 X射線探傷機基本情況Tab.1 The basic conditions of X-ray detection apparatus

1.2 探傷室情況

該企業(yè)探傷室位于容器車間北側(cè),長 16.2m、寬8.6m、高6.4m,探傷區(qū)由探傷室、評片室、控制室、暗室、倉庫5間組成,具體平面布置見下圖。探傷室采取了屏蔽防護措施,具體防護情況見表2。

表2 探傷室屏蔽防護設(shè)施情況Tab.2 Shielding protective devices of detection room

圖 探傷區(qū)平面布置及監(jiān)測布點圖Fig. The diagram of layout and monitoring sites in detection area

探傷室的墻壁、頂棚、防護門的材料及厚度滿足《工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準 (GB117-2006)》的相關(guān)要求;同時還應(yīng)滿足周圍環(huán)境目標公眾受照年有效劑量低于公眾照射劑量約束值,并滿足輻射防護最優(yōu)化的要求,具體分析見環(huán)境影響分析部分。

1.3 主要污染源分析

本項目中的工業(yè) X射線探傷機在探傷室內(nèi)使用,主要污染源來自探傷機通電時產(chǎn)生的以能量流形式的 X射線。此外,在沖洗被檢產(chǎn)品膠片時,感光材料經(jīng)顯影、定影后會產(chǎn)生少量的廢液。

2 評價標準及方法

工業(yè) X射線探傷機的輻射環(huán)境評價標準采用《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871 -2002),包括公眾照射和職業(yè)照射的劑量限值、劑量約束值,及《工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準(GB117-2006)》中的相關(guān)規(guī)定。

2.1 《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)要求[2]

劑量限值適用于實踐 (如本項目)所引起的照射,而不適用于對病患者的醫(yī)療照射和無任何主要責(zé)任方負責(zé)的天然輻射源的照射。劑量限值分為有效劑量限值和對單個器官的當量劑量限值,根據(jù)本項目的情況,僅列出有效劑量限值。

公眾照射劑量限值為,實踐(如本項目)使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的年平均有效劑量估計值不超過 1mSv,該值為世界范圍內(nèi)天然本底輻射年有效劑量中值(2.4mSv,UNSCEAR2000報告附件B)的 41.6%。特殊情況下,如果 5個連續(xù)年的年平均有效劑量不超過 1mSv,則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv。

對于單個伴有輻射的“實踐”項目,其對公眾照射的劑量約束值取劑量限值的若干分之一,一般取值范圍在每年 0.1～0.3mSv。根據(jù)項目及周圍環(huán)境情況,并考慮到低能 X射線較容易屏蔽,本項目固定探傷,公眾劑量約束值取每年 0.1mSv。

1.4 觀察指標 觀察兩組患者的產(chǎn)后出血發(fā)生率、產(chǎn)后2 h、24 h的出血量、新生兒的早期結(jié)局(Apgar評分[2]，平均體質(zhì)量)等實驗數(shù)據(jù)。產(chǎn)后出血量測量采用面積測量法，先將接生時接觸血染的布匹紗布敷料等進行已知血量的污染，確定一定面積污染所需的血量，進而利用血染紗布總量來判斷出血量，以10 cm×10 cm為10 ml為標準計算出血量[3]。產(chǎn)后出血的診斷標準為：在胎兒娩出后24 h內(nèi)，產(chǎn)婦的出血量達到1 000 ml以上。

職業(yè)照射劑量限值為,由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量不超過 20mSv,任何一年的有效劑量不超過 50mSv。本項目職業(yè)照射劑量約束值取每年5mSv。

2.2 《工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準 (GB117 -2006)》要求[3]

《工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準 (GB117 -2006)》規(guī)定屏蔽墻外 30cm外空氣比釋動能率不大于 2.5μGy/h,無迷路探傷室門的防護性能應(yīng)與同側(cè)墻的防護性能相同。

2.3 評價方法

該探傷機項目屬于建成后補辦環(huán)境影響評價手續(xù)的項目。鑒于探傷機已經(jīng)運行,因此采用探傷機開機運行時的實測值進行劑量估算方法評價項目的環(huán)境影響。

3 環(huán)境影響分析

3.1 運行期環(huán)境影響分析

3.1.1 探傷室周圍環(huán)境放射性現(xiàn)狀監(jiān)測

該企業(yè)探傷機已投入運行,因此對探傷機正常運行時探傷室周圍環(huán)境進行現(xiàn)場劑量率監(jiān)測。監(jiān)測布點見上圖,監(jiān)測結(jié)果見表 3。

表3 探傷室工作場所及周圍環(huán)境輻射水平監(jiān)測結(jié)果Tab.3 The monitoring results of environment radiation level around detection room (μGy/h)

由表 3的監(jiān)測結(jié)果可知,X射線探傷機運行時,探傷室周圍環(huán)境的 X-γ輻射劑量率測值在0.17～0.23μGy/h范圍,各監(jiān)測點的輻射水平均屬于正常天然本底輻射水平范圍,基本沒有射線泄漏,滿足《工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準(GB117-2006)》規(guī)定屏蔽墻外 30cm外空氣比釋動能率不大于 2.5μGy/h的要求,防護效果良好。

3.1.2 工作人員和公眾的受照劑量估算

本項目探傷作業(yè)主要在夜間進行,據(jù)現(xiàn)場操作人員了解,探傷機曝光時間保守估計為每年 200h。工作人員及公眾受照年有效劑量按公式 (1)和公式(2)進行估算,具體估算結(jié)果見表 4。

(1)式中：S—年有效劑量值,mSv;F—年附加劑量值,μSv;T—年曝光時間,h;U—人員居留因子,無量綱。

(2)式中：F1—各監(jiān)測點位本底值,μSv; F2—各監(jiān)測點位監(jiān)測值,μSv。

表4 探傷室環(huán)境目標劑量計算結(jié)果Tab.4 The calculated environmental target dose of detection room

3.1.3 劑量評價

由表 4可知,該企業(yè)工業(yè) X射線探傷機對周圍環(huán)境目標公眾的年有效劑量最大值為0.00150mSv,僅為相應(yīng)劑量約束值 0.1mSv/a的1.5%;對放射性職業(yè)工作人員的年有效劑量最大值為 0.018mSv,僅為相應(yīng)劑量約束值 5mSv/a的0.36%。因此,探傷室的材料及厚度可滿足輻射防護要求。

3.1.4 事故工況影響分析

X射線探傷機只有在通電的情況下才有 X射線發(fā)出,斷電后無射線。本項目為固定探傷,只有在安全連鎖失效的情況下,才可能導(dǎo)致探傷工作人員和周圍公眾接受意外的 X射線外照射。但只要使用 X射線劑量率儀及時檢查,切斷高壓或關(guān)閉電源,同時保管好控制臺,便可杜絕此類誤照事件發(fā)生。

3.1.5 輻射防護措施分析

該企業(yè)已設(shè)置符合要求的屏蔽設(shè)施以降低探傷室周圍的電離輻射附加水平(探傷室的屏蔽設(shè)施具體見表 2),在探傷室門外設(shè)置醒目的電離輻射警示標志。根據(jù)國家的有關(guān)要求,已建立輻射安全與防護管理組織,制定安全管理制度、操作使用規(guī)程和事故應(yīng)急預(yù)案等。放射性工作人員已按要求參加有關(guān)輻射安全教育培訓(xùn)及有關(guān)崗位培訓(xùn),操作人員均持有輻射工作人員崗位培訓(xùn)合格證[4]。

3.2 退役期環(huán)境影響分析

退役時探傷機雖不帶放射性,但探傷機 X射線屏蔽材料含鉛,有一定毒性,必須回收利用或按規(guī)定處置,不得隨意廢棄。

3.3 沖洗膠片廢液環(huán)境影響分析

在沖洗焊縫膠片時,感光材料經(jīng)顯影、定影后會產(chǎn)生少量的廢液,此廢液含有銀等重金屬,需經(jīng)沉淀后由有資質(zhì)的危險廢物處置單位收集后集中處置。該公司已委托某固體廢物處置有限公司對項目產(chǎn)生的廢液進行處理處置,不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。

4 結(jié) 論

4.1 輻射防護建議

在滿足壓力容器探傷要求前提下盡可能使用低輸出輻射強度。同時盡可能在夜間進行探傷作業(yè),避免無關(guān)人員受到照射。每個放射性工作人員均應(yīng)配備熱釋光個人劑量片,并定期接受個人劑量監(jiān)測,建立個人劑量檔案。該企業(yè)應(yīng)配備 1臺個人劑量報警儀和 1臺防護劑量巡測儀。

4.2 評價結(jié)論

該企業(yè)的探傷室屏蔽材料及厚度基本能夠滿足防護要求,對放射性職業(yè)工作人員和周圍公眾人員的年有效劑量分別低于相應(yīng)的劑量約束值。洗片產(chǎn)生的少量廢液對周圍環(huán)境基本沒有影響。因此,在實施了輻射污染防治措施要求后,從輻射安全與環(huán)境保護角度看,該項目是可行的。

[1] 汪衛(wèi)衛(wèi).某企業(yè)新建工業(yè) X射線探傷室的輻射防護評價[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009,6(33)：255-256.

[2] GB18871-2002,電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].

[3] GB117-2006,工業(yè) X射線探傷放射衛(wèi)生防護標準[S].

[4] 陳飛霞.某醫(yī)院電子直線加速器運行期環(huán)境影響評價[J].海峽科學(xué),2010,16(2)：38-40.