摘要:在裝置的射線源射線檢測過程中,會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的輻射危害,因而必須從技術(shù)和制度上對其進(jìn)行輻射防護(hù),從而對射線源操作人員及周圍群眾提供符合國家標(biāo)準(zhǔn)的輻射防護(hù),保障相關(guān)人員的身心健康,使射線檢測工作順利完成。
關(guān)鍵詞:射線源;屏蔽防護(hù);安全管理
1 防護(hù)原因及措施簡介
在300萬噸/年柴油加氫裝置及相應(yīng)配套工程的建設(shè)中,有部分高壓管線壁厚超過32mm,需要使用射線源在現(xiàn)場進(jìn)行射線檢測。但由于在300萬噸/年柴油加氫裝置周圍,有許多正在正常運(yùn)行的生產(chǎn)裝置,沒有足夠的距離用于安全防護(hù),為不影響周邊裝置的正常生產(chǎn),必須在進(jìn)行射線源檢測時(shí)使用鉛板進(jìn)行屏蔽防護(hù)工作,使防護(hù)距離壓縮在50米范圍之內(nèi)。依據(jù)GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》[1]進(jìn)行鉛板屏蔽厚度計(jì)算,選用合適厚度的鉛板,并制作支撐鋼架,組裝成鉛板房進(jìn)行射線防護(hù),把照射劑量減少到標(biāo)準(zhǔn)容許的劑量水平以下,保證工作人員以及周圍非工作人員的安全,實(shí)現(xiàn)輻射防護(hù)的目的。
2 射線源雙壁射線檢測的防護(hù)計(jì)算
2.1檢測防護(hù)區(qū)域的預(yù)確定
按照GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,在進(jìn)行射線作業(yè)前,先將工作場所嚴(yán)格劃為控制區(qū)和監(jiān)督管理區(qū)。控制區(qū)邊界外空氣比釋動能率應(yīng)低于40μGy·h-1。監(jiān)督管理區(qū)邊界空氣比釋動能率應(yīng)不大于2.5μGy·h-1。依據(jù)現(xiàn)場平面圖(見圖1),預(yù)定圖中虛線作為監(jiān)督管理區(qū)邊界線,最近的邊界線到現(xiàn)場最近距離是51m。
2.2屏蔽防護(hù)層厚度的計(jì)算
γ射線探傷機(jī)的放射源體積都很小,可以當(dāng)做點(diǎn)源看待。屏蔽防護(hù)層的厚度可依據(jù)下列公式計(jì)算:
(1)
式中:—按公式(2)計(jì)算出的在有用輻射束里距離放射源為(m)的比釋動能率(mGy·h-1);
a—為距放射源的某一點(diǎn)的距離(m);
—為距放射源為a的最高允許的比釋動能率(mGy·h-1);
在距離為時(shí),該點(diǎn)的最高比釋動能率可有放射源的預(yù)期最大放射性活度A(GBq)和比釋動能常數(shù)(mGy·m2)/(h·GBq)按公式(2)計(jì)算。
(2)
防止有用輻射束的防護(hù)層厚度即可根據(jù)從圖3-28[2]中查出。通過在圖3-28中給出的質(zhì)量厚度除以屏蔽材料的密度(g/cm3),就可以得出以cm為單位的防護(hù)層的厚度。
圖1
以現(xiàn)場實(shí)際情況采用上述公式計(jì)算如下:
射線源為50Ci,放射活度為1.85×1012Bq,取值為2.5μGy·h-1,放射源比釋動能常數(shù)取值為0.35(mGy·m2)/(h·GBq),a取值為51m。Pb的密度為11.24g/ cm3,代入公式(1)、(2)得:
查圖3-28得出質(zhì)量厚度為98g/ cm2,鉛屏蔽層厚度為8.7cm??紤]到計(jì)算和查圖誤差及防護(hù)裕量,我們采用95mm厚的鉛板制作防護(hù)鉛房。
2.3采用半價(jià)層法驗(yàn)證防護(hù)性能
2.3.1半價(jià)層數(shù)計(jì)算
防護(hù)體采用兩層10mm厚鋼板和95mm厚鉛板組成,對鋼板的半價(jià)層值為24mm,對鉛板的半價(jià)層值為13mm,則95m厚鉛板的半價(jià)層個(gè)數(shù)為7.3個(gè),20mm厚的鋼板的半價(jià)層個(gè)數(shù)為0.83個(gè),總的半價(jià)層個(gè)數(shù)為8.13個(gè)。查表C-2可以得到防護(hù)體的防護(hù)因子為0.1。
2.3.2防護(hù)距離的計(jì)算
根據(jù)GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》,查圖C-2可得出射線源在只采取距離防護(hù)時(shí)的輻射防護(hù)控制區(qū)距離A1為125m(其邊界的空氣比釋動能率為40μGy·h-1),則實(shí)際要求的輻射防護(hù)控制區(qū)(經(jīng)防護(hù)體屏蔽后)的距離為L1=A1×0.1=12.5m,采用平方反比定律[3]可計(jì)算出輻射防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)距離L2=50m(其邊界的空氣比釋動能率為2.5μGy·h-1)。顯然,L2小于預(yù)定防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)區(qū)域距離檢測邊緣位置的距離51m,這說明采用95mm后的鉛板制作防護(hù)體可達(dá)到現(xiàn)場條件及標(biāo)準(zhǔn)要求的防護(hù)距離。
2.4輻射防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)范圍的劃定
依據(jù)防護(hù)現(xiàn)場平面圖,預(yù)定的防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,可把該預(yù)定防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)直接作為輻射防護(hù)的實(shí)際監(jiān)督管理區(qū)。在防護(hù)監(jiān)督管理區(qū)內(nèi),允許輻射工作人員在此區(qū)域內(nèi)活動,培訓(xùn)中的輻射工作人員也可以進(jìn)入該區(qū)域。γ射線探傷監(jiān)督管理區(qū)邊界空氣比釋動能率應(yīng)不大于2.5μGy·h-1,邊界處應(yīng)有“當(dāng)心電離輻射”警示標(biāo)志,并用警戒繩封鎖主要路段及其他出入口,公眾不得進(jìn)入該區(qū)域。
3 防護(hù)鉛房的制作組裝
采用鉛板、10mm厚的鋼板制作防護(hù)體,采用型鋼制作防護(hù)體支撐鋼架,鋼架形式依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況制作,并準(zhǔn)備10Kg重的鉛粒包若干個(gè),用以封堵防護(hù)體組裝無法到位時(shí)留下的縫隙。防護(hù)體的結(jié)構(gòu)主要有三種形式,見圖2:
圖2
圖3
防護(hù)鉛房組裝時(shí),由于鉛的密度較大,防護(hù)體重量多達(dá)二三十噸,必須采用較大的吊車協(xié)助防護(hù)體的現(xiàn)場組裝。在用射線源檢測前,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況將鉛板吊裝組合,組成一個(gè)檢測鉛房和一個(gè)檢測人員的操作防護(hù)鉛房,其鉛房的結(jié)構(gòu)形式見圖3:
4 輻射防護(hù)安全管理制度措施
為了確保300萬噸/年柴油加氫裝置及相應(yīng)配套工程中射線源檢測的順利進(jìn)行,除了制定適合的技術(shù)措施外,還應(yīng)該制定出相應(yīng)的安全管理制度,使射線源檢測的安全防護(hù)工作得到制度上的保證,避免照射事故的發(fā)生。
4.1完善射線作業(yè)票證制度
放射源入廠前應(yīng)先向保衛(wèi)部門報(bào)送檢測方案中所使用的源的種類、活度、存放地點(diǎn)、配備的輻射劑量檢測儀器、運(yùn)輸方式等資料,并辦理放射源入廠許可證。在射線檢測前,必須經(jīng)作業(yè)所在單位、周邊影響單位及環(huán)境衛(wèi)生等部門的領(lǐng)導(dǎo)審核批準(zhǔn),開具射線作業(yè)許可證。在作業(yè)前將所辦理的許可證交到作業(yè)所在單位工作人員手中,并通知周邊影響單位工作人員射線源檢測作業(yè)的具體開始時(shí)間及結(jié)束時(shí)間。
4.2建立嚴(yán)格的教育、培訓(xùn)制度
射線檢測工作人員必須要經(jīng)過相關(guān)部門的培訓(xùn)合格后,持證上崗,并且還要定期進(jìn)行相關(guān)的安全規(guī)章制度的再學(xué)習(xí),定期進(jìn)行射線裝置和監(jiān)測儀器的安全技能檢查和操作培訓(xùn)以及必要的安全技能考核,使工作人員掌握到扎實(shí)的專業(yè)知識,熟練掌握操作要點(diǎn),降低發(fā)生誤操作的概率。加強(qiáng)對射線檢測工作人員的HSE教育,增強(qiáng)工作人員的安全意識,防止出現(xiàn)麻痹大意的思想,作業(yè)時(shí)必須正確佩戴個(gè)人防護(hù)用品,使個(gè)人的防護(hù)措施落到實(shí)處,降低工作中的安全風(fēng)險(xiǎn),確保檢測工作的順利完成。
4.3建立嚴(yán)格的射線源檢測的管理、操作制度
射線源的儲存庫房必須有明顯的放射性標(biāo)志,儲存時(shí)不得與易燃易爆等物品混放,必須采取有效的防火防盜措施,實(shí)行雙人雙鎖制,責(zé)任到人。放射源在出入庫時(shí)必須使用輻射劑量儀檢測,確保放射源在源罐中,在經(jīng)過安全確認(rèn)后,才能出入庫。射線源在運(yùn)輸時(shí)必須實(shí)行專人負(fù)責(zé)制以防放射源意外丟失,且必須按照指定的行駛路線出入放射源作業(yè)場所,在使用后及時(shí)入庫。
在射線檢測作業(yè)前,應(yīng)首先完成檢測防護(hù)鉛房的組裝工作,防護(hù)體應(yīng)提前運(yùn)達(dá)現(xiàn)場,確定合理的吊裝方案,使用有資質(zhì)的人員平穩(wěn)安全的組裝防護(hù)鉛房,防護(hù)鉛房組裝間隙不得超過30mm,組裝完成后,提請業(yè)主單位聯(lián)系有資質(zhì)的環(huán)保監(jiān)測部門進(jìn)行現(xiàn)場檢測,合格后方可進(jìn)行檢測準(zhǔn)備工作。然后通知業(yè)主等相關(guān)單位撤出與檢測工作無關(guān)的人員,再根據(jù)作業(yè)場所的環(huán)境,在劃定的檢測管理區(qū)域邊緣設(shè)置好警戒繩、放置警戒牌、警戒燈等警示標(biāo)志,對于路口、門口等易于進(jìn)入的地方要派專人監(jiān)護(hù),防止無關(guān)人員誤入到作業(yè)場所。放射工作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行已批準(zhǔn)的安全操作規(guī)程,不允許隨意操作。射線作業(yè)時(shí)如遇突發(fā)事件,射線工作人員必須服從現(xiàn)場負(fù)責(zé)人的指揮,及時(shí)停止作業(yè),防止誤照事件的發(fā)生。
4.4建立事故預(yù)防與應(yīng)急預(yù)案制度
4.4.1事故預(yù)防制度
由HSE部門組織進(jìn)行不定期的檢查和監(jiān)督,并有HSE監(jiān)督員負(fù)責(zé)實(shí)施日常檢查和監(jiān)督,主要檢查落實(shí)HSE管理措施的執(zhí)行情況、職業(yè)衛(wèi)生及作業(yè)環(huán)境的情況、各項(xiàng)票證是否齊全、工作人員是否經(jīng)過安全教育培訓(xùn)及持證上崗情況、各項(xiàng)安全防護(hù)措施及個(gè)人防護(hù)用品是否符合要求等事項(xiàng)。對檢查中發(fā)現(xiàn)的不合格項(xiàng)要及時(shí)發(fā)出整改通知單,有被檢查人員負(fù)責(zé)制定整改措施并限期整改。
4.4.2應(yīng)急預(yù)案制度
項(xiàng)目部要制定出適合自身特點(diǎn)及現(xiàn)場情況的事故應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)以預(yù)防為主、常備不懈、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分工負(fù)責(zé)、依靠科學(xué)、快速反應(yīng)為基本原則,其內(nèi)容應(yīng)全面具體、可操作性強(qiáng),并不定期的進(jìn)行事故應(yīng)急預(yù)案演練,發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)項(xiàng)要限期整改,并寫出預(yù)防糾正措施,防止不達(dá)標(biāo)項(xiàng)再次出現(xiàn)。在檢測過程中,如若發(fā)生放射事故,事故當(dāng)事人必須立即向單位領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行報(bào)告,且同時(shí)要按照項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的指揮,立即啟動應(yīng)急預(yù)案,采取必要的措施,防止事故蔓延、擴(kuò)大,并負(fù)責(zé)對現(xiàn)場實(shí)施保護(hù)。在有人員傷亡時(shí),應(yīng)迅速組織現(xiàn)場工作人員對傷員的救護(hù)。事后要積極配合事故調(diào)查,以便查明事故原因,制定切實(shí)可行的防范措施。
5總結(jié)
本文先后詳細(xì)介紹了在300萬噸/年柴油加氫裝置及相應(yīng)配套工程的建設(shè)中,射線源的屏蔽防護(hù)的基本方法和射線防護(hù)的安全管理制度措施。結(jié)合300萬噸/年柴油加氫裝置的現(xiàn)場環(huán)境條件,通過計(jì)算確定了現(xiàn)場防護(hù)所需的鉛板防護(hù)層的厚度,其次通過半價(jià)層法驗(yàn)證對所選的屏蔽層厚度進(jìn)行防護(hù)距離的計(jì)算,對照裝置現(xiàn)場可用的防護(hù)距離劃定出符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的射線源檢測的輻射防護(hù)的安全管理區(qū)域??偨Y(jié)了射線源在使用、保管過程中的基本方法及措施,結(jié)合業(yè)主單位的安全管理制度,制定出了適合該裝置檢測的教育培訓(xùn)、事故預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案、射線作業(yè)的相關(guān)程序等相關(guān)制度。在實(shí)際檢測中,嚴(yán)格執(zhí)行這些技術(shù)方法及制度措施,基本解決了在檢測過程中射線工作人員和其他相關(guān)人員的安全防護(hù)問題,實(shí)現(xiàn)了輻射防護(hù)的目的,從而為完成300萬噸/年柴油加氫裝置工程中厚壁管線的檢測工作奠定了基礎(chǔ),保障了該裝置的檢測工作順利完成。
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