楊威

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

為防止放射性污染擴散，便于輻射防護管理和職業(yè)照射控制，減少核電廠工作人員的受照劑量，核電廠通常將廠區(qū)工作場所劃分為輻射控制區(qū)與非控制區(qū)[1]，核島輻射控制區(qū)（以下簡稱RCA）出入口是RCA與非RCA的重要邊界區(qū)域，也是輻射防護人員開展現(xiàn)場各項輻射防護工作和活動的支點，主要承擔人員進出控制、輻射污染控制、個人劑量控制、便攜式監(jiān)測儀表及防護物資發(fā)放等重要工作。另外，對于進入RCA的工作人員來說，出入口的管理和服務(wù)也是影響工作人員心理和工作狀態(tài)的重要因素。一個合理的RCV出入口設(shè)計必須在滿足控制管理的基礎(chǔ)上實現(xiàn)提供服務(wù)、支持的功能。

綜合國內(nèi)其他核電廠的運行和管理經(jīng)驗，為了使RCA出入口空間布局更合理、功能設(shè)置更完善，達到人員進出方便、快捷，利于輻射防護控制和管理的目的，福清核電廠對機組RCA出入口進行了設(shè)計變更和優(yōu)化改造。同時受M310堆型成熟和固化的廠房結(jié)構(gòu)限制，一些更優(yōu)化的設(shè)計理念在改造過程中未能充分實施，在此一并提出，為今后先進壓水堆核電站RCA出入口設(shè)計提供參考。

1 RCA出入口的組成和功能

國內(nèi)核電廠堆型較多，總體布置結(jié)構(gòu)不一，因此，RCA出入口房間布局相差甚遠，無統(tǒng)一標準。按照國家相關(guān)標準的要求和國內(nèi)運行核電廠的實際情況，RCA出入口設(shè)計需滿足以下組成及功能要求。

1.1 RCA出入口的組成

控制區(qū)出入口主要由冷更衣室、熱更衣室、防護物資存放室和輻射防護值班室等組成。冷更衣室是進入控制區(qū)前用于脫去個人便裝、存放個人衣物等物品的區(qū)域，該區(qū)域一般根據(jù)需要設(shè)有衛(wèi)生間、淋浴間等設(shè)施。熱更衣室是控制區(qū)內(nèi)穿戴或脫下基本防護衣具以及人員去污的區(qū)域。防護物資存放室是用于存放防護物資、便攜式監(jiān)測儀表、應(yīng)急物資等的場所。輻射防護值班室為輻射防護工作人員提供辦公場所，以控制和管理人員進出RCA，并對RCA內(nèi)的活動進行指導和監(jiān)督，以避免和減少輻射照射可能對核電廠人員帶來的健康風險。

1.2 RCA出入口的功能

在核電廠中設(shè)置的RCA出入口必須滿足如下基本功能要求[2]：（1）控制和管理進出RCA的人員，防止未經(jīng)輻射工作授權(quán)的人員進入RCA，并能夠?qū)崟r提供RCA內(nèi)的人員信息；（2）為人員提供場所和物品，以完成人員進入RCA作業(yè)前的必要準備；（3）監(jiān)測離開RCA人員和隨身攜帶物品（如工作文件、個人劑量計和小工具等）的放射性污染狀況；（4）通過個人劑量監(jiān)測儀表讀出裝置獲取離開RCA人員的單次受照劑量信息；（5）對被污染的人員和小物品進行處理，從而防止RCA內(nèi)的放射性物質(zhì)擴散到RCA以外的區(qū)域，保障人員與環(huán)境的安全。

2 RCA出入口的基本設(shè)備

2.1 用于個人劑量監(jiān)測和管理的設(shè)備

RCA出入口中用于個人劑量監(jiān)測和管理的設(shè)備主要有讀卡器、門禁設(shè)備、個人劑量監(jiān)測儀表、劑量讀出器等，其主要功能為[3]：（1）識別進入RCA的人員身份，只有被授權(quán)的人員才能獲準進入RCA；（2）向進入RCA的人員發(fā)放個人劑量監(jiān)測儀表（如直讀式電子個人劑量計和熱釋光劑量計）；（3）記錄進入RCA的人員姓名、單位、進出時間、單次累計劑量及其他指定數(shù)據(jù)，并為工作人員建立個人劑量數(shù)據(jù)庫[4]。

2.2 門框式γ污染監(jiān)測儀

該監(jiān)測儀用于監(jiān)測通過該門人員的γ輻射，也稱為C1門。通常，C1門布置在RCA與熱更衣室之間，離開RCA的人員首先要通過C1門。當基本防護衣具的表面污染超過控制水平時，工作人員需脫下污染的防護衣具再進入C1監(jiān)測。當測量值低于設(shè)定控制水平時，出口門會自動打開，準許人員進入熱更衣室。

2.3 全身表面污染β監(jiān)測儀

該監(jiān)測儀用于監(jiān)測通過該門人員的身體表面β輻射，也稱為C2。通常，C2門布置在RCA出入口的熱更衣室與冷更衣室之間。離開RCA的人員需在熱更衣室脫去防護衣具后，進入C2門監(jiān)測。當人員的身體表面污染超過控制水平時，需退回到熱更衣室的去污間進行去污。當測量值低于控制水平時，出口門會自動打開，準許人員進入冷更衣室穿上便裝，離開RCA。

2.4 小物品污染檢測儀

該設(shè)備用于監(jiān)測離開RCA人員隨身攜帶的小物品（如工作文件、個人劑量計和小工具等）的放射性污染狀況，防止小物品將放射性污染帶出RCA。

2.5 其他設(shè)備和器材

熱更衣室內(nèi)配置去污裝置；冷、熱更衣室內(nèi)配置更衣柜；輻射防護人員值班室配備相應(yīng)的辦公用品等。

3 RCA出入口改造原因

圖1 改造前RCA出入口設(shè)計及控制流程圖

福清核電廠1、2號機組RCA出入口的原設(shè)計是以嶺澳1期核電廠為參考，進出RCA的人員都需經(jīng)過RCA出入口，其設(shè)計及控制流程見圖1所示。

人員進入RCA的流程見圖1中黑色實線所示，首先進入冷更衣室，到達劑量計、鑰匙發(fā)放臺處領(lǐng)取更衣柜鑰匙，脫下便裝；重新返回發(fā)放臺處領(lǐng)取個人劑量監(jiān)測儀表，并到門禁設(shè)備處進行身份識別，關(guān)聯(lián)劑量監(jiān)測儀表和個人身份信息；通過門禁設(shè)備后，進入熱更衣室，穿著基本輻射防護衣具；通過走廊進入輻射工作場所，如需特殊防護器具（如鉛衣、呼吸面罩等）需進入輻射防護值班室進行領(lǐng)取。

人員離開RCA的流程見圖1中黑色虛線所示，首先從工作場所返回至C1門處進行γ污染監(jiān)測，如無污染則通過C1門到達熱更衣室，脫去基本輻射防護衣具，對欲帶出控制區(qū)的小物件進行放射性污染監(jiān)測；在C2門處進行身體表面污染監(jiān)測，如污染水平高于控制值，需利用設(shè)置在熱更衣室的去污間進行去污操作，如污染水平低于控制值可直接通過C2門；通過C2門后歸還個人劑量監(jiān)測儀表，進入冷更衣室，穿上便裝離開RCA出入口。

根據(jù)運行核電廠的運行管理經(jīng)驗反饋，原設(shè)計還存在一些不足和可完善之處，主要表現(xiàn)在：

（1）房間面積分配不合理。冷更衣室內(nèi)功能區(qū)房間面積分配不合理：冷更衣室面積約為260m2，其中冷更衣室內(nèi)淋浴間和衛(wèi)生間占用約100m2，冷更衣室更衣區(qū)按照200人使用量進行設(shè)計，不滿足雙堆機組一臺機組大修單次最大進出人員數(shù)量的需求，參考電站、同類型機組電站按照單次最大進出500人需求進行設(shè)計；輻射防護值班室面積約為40m2，其內(nèi)部的兩個隔間面積均約為2m2，過于狹小無使用價值。

參觀通道設(shè)置不合理：面積約為10m2，占用了熱更衣室房間面積；女通道面積約為30m2，按照10人使用量進行設(shè)計，由于放射性洗衣房設(shè)置在核島廠房內(nèi)，工作人員多數(shù)為女性，不能滿足機組正常及大修時進出人數(shù)最大20人的需求。

（2）房間布局不合理。污染衣物間布置在C1門里側(cè)并距離較遠，如衣物監(jiān)測出現(xiàn)污染，不便于收集處置；辦公室、去污淋浴間布置在人員退出通道上，易造成人員退出時擁堵。

（3）功能房間缺失。缺少防護物資存放室，防護物資、便攜式監(jiān)測儀表等無存放地點；女通道缺少衛(wèi)生間及去污淋浴間。

（4）交叉污染。熱更衣室內(nèi)，穿戴和脫掉基本輻射防護衣具位于同一區(qū)域，無法有效地阻止進出人員之間流動，可能帶來潛在的交叉污染風險；去污間與去污淋浴間存在人員流動，易造成二者之間區(qū)域交叉污染。

4 RCA出入口改造實施

圖2 改造后RCA出入口布局及控制流程圖

為使人員進出RCA出入口方便、快捷，同時利于輻射防護人員控制和管理，對RCA出入口的有限空間需要進行合理細化。基于RCA出入口的合理使用、便于嚴格控制和實現(xiàn)安全功能的原則，針對原設(shè)計不足之處，提出了較為合理、經(jīng)濟、可行的改造方案，改造后的RCA出入口布局及控制流程見圖2所示。改造主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

4.1 布局改造

（1）調(diào)整房間面積。對冷更衣室內(nèi)的淋浴間和衛(wèi)生間進行合并，減少淋浴隔間數(shù)量，由于淋浴間污水排放到電站污水系統(tǒng)（非放射性系統(tǒng)），人員在淋浴后會造成冷更衣間地面濕滑，不提倡人員在RCA與非RCA過渡區(qū)域淋??；取消輻射防護值班室內(nèi)的兩個隔間，同時將值班室通往輻射控制區(qū)的門洞更改為窗口，利于污染控制和防護物資的發(fā)放；取消參觀通道，嚴格按照RCA進出流程進出RCA，避免RCA邊界失控，放射性物質(zhì)擴散到非RCA；對女通道進行擴大，防止人員進出時擁堵。

（2）調(diào)整房間布局。更改污染衣物間位置，布置在C1門旁邊；取消辦公室，將去污間與去污淋浴間進行合并，保證人員退出通道開闊，避免人員在退出時出現(xiàn)擁堵等問題。

（3）增設(shè)功能房間。增設(shè)防護物資存放室，布置在輻射防護值班室旁，方便值班人員取用發(fā)放；女通道增設(shè)衛(wèi)生間及去污淋浴間；將劑量計、鑰匙發(fā)放臺分開，在冷更衣間增設(shè)鑰匙發(fā)放臺，便于對鑰匙發(fā)放與回收的管理，同時保證人員財產(chǎn)安全。

（4）隔離交叉污染區(qū)域。在熱更衣室穿戴與脫掉基本輻射防護衣具之間區(qū)域設(shè)置安全帽架進行隔離，避免存在交叉污染的風險；去污間與去污淋浴間合并后也避免了交叉污染的風險。

4.2 辦公環(huán)境美觀優(yōu)化

RCA出入口原設(shè)計中，未對內(nèi)部房間進行精裝修，墻面、地面采用油漆涂刷，頂棚未作處理。由于RCA出入口內(nèi)房間墻面、頂棚存在電纜、管道等設(shè)備設(shè)施，房間內(nèi)部整體環(huán)境較差，且考慮人員辦公及進出過程中的舒適感，對RCA出入口進行了美觀優(yōu)化。主要對地面、墻面、頂棚進行精裝修，在裝修過程中需注意：

（1）頂棚裝修時，吊頂高度需充分考慮管道等高度，將吊頂標高設(shè)置同一高度；

（2）墻面、地面裝修材料要充分考慮房間功能性，如去污間采用油漆便于污染去污、衛(wèi)生間采用防滑地磚防止人員滑倒等；

（3）在裝修時，如存在地漏、墻面管線等，需將地漏口位置做好美化處理，將墻面管線包裹在墻面裝修材料內(nèi)。

5 進一步優(yōu)化設(shè)計建議

RCA出入口改造旨在依靠更加合理的布局，達到RCA出入口的有效控制（進出、邊界、污染、劑量控制等），在現(xiàn)有條件下最大程度的優(yōu)化生產(chǎn)人員的工作環(huán)境，保障人員工作安全。如何更好地為現(xiàn)場工作人員提供便捷、優(yōu)質(zhì)、安全的服務(wù)是我們在RCA出入口設(shè)計時的側(cè)重點，更是我們輻射防護人員日常工作的重心。因此基于以上設(shè)計理念，同時綜合考慮改造實施的可行性及經(jīng)濟性，進一步提出以下兩點優(yōu)化設(shè)計建議：

（1）值班室開放式設(shè)計。為緩解人員在封閉辦公場所的壓抑感，RCA出入口空間布局應(yīng)在區(qū)分功能區(qū)的前提下，增強空間的整體感，達到空間視覺的開闊性。本著合理利用出入口有限空間的原則，使RCA出入口具有足夠的空間視覺感，同時使人員在辦公場所具有足夠的舒適感與歸屬感，對人員辦公場所采用開放式設(shè)計。如RCA出入口內(nèi)的輻射防護值班室等人員辦公場所，采用半高墻體或圍欄等方式進行規(guī)劃，達到空間視覺的開闊性，同時確保了對進出RCA出入口人員的全程監(jiān)督。

（2）進出分流。為使人員進出RCA出入口方便、快捷，避免出現(xiàn)擁堵、混亂的局面，對人員進出通道進行分開規(guī)劃，既人員進入和退出路線不交叉，又達到人員分流的目的。通過進出分流，能夠有效地防止了人員在進出過程中交叉污染的風險，使人員在進出控制、污染控制等方面得到較好地保證。

6 結(jié)語

通過RCA出入口的改造，達到了對RCA出入口有限空間的合理布局，較好地滿足最終使用和管理要求。在理論和實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，充分考慮人員的工作感受，提出先進的開放式設(shè)計理念，努力實現(xiàn)RCA出入口空間布置、人流組織、設(shè)備配置和管理需求等各方面的最優(yōu)化，為今后先進壓水堆核電站RCA出入口設(shè)計提供參考。