胡屹鵬
福建福清核電有限公司 福建福清 350318
核電廠運行和檢修過程中,工作人員可能面臨輻射風險。世界核電運營者協(xié)會推薦的輻射工作控制方法,包含下述過程:在工作計劃、準備階段,結合工作內(nèi)容和歷史數(shù)據(jù),正確識別輻射風險;工作實施過程中,有效落實輻射防護方案,確保輻射安全;完工階段及時進行數(shù)據(jù)匯總和經(jīng)驗反饋,作為未來類似工作的參考依據(jù)[1]。此輻射安全控制思路逐漸演變?yōu)檩椛涔ぷ髟S可(Radiation Work Permit, 簡稱RWP)制度。
國內(nèi)外運營核電廠均建立了適用于本電廠的RWP制度。部分電廠要求所有在RCA(Radiation Control Area,即輻射控制區(qū))內(nèi)開展工作,均使用RWP進行工作控制;部分電廠僅篩選輻射防護重點關注的工作進行RWP控制;北美EXELON電力公司使用可隨身攜帶的“口袋RWP”,作為主RWP的補充。雖細節(jié)各異,但將RWP作為主要風險控制工具和現(xiàn)場輻射防護實踐開展依據(jù)的思路是一致的。
在福清核電廠,所有RCA內(nèi)開展的工作,均需辦理RWP。全RCA范圍運用RWP的好處包括:
全面的輻射風險分析:盡可能少地避免在工作準備階段,遺漏潛在的輻射風險;
精確的個人劑量統(tǒng)計:所有輻射工作都使用了RWP控制,理論上使得個人劑量統(tǒng)計信息精確至具體的專業(yè)、區(qū)域、工作內(nèi)容和工作設備,方便為輻射防護方案改進提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(1)RWP自動申請。福清核電廠RWP應用包含在電廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)平臺中,系統(tǒng)設計提供了RWP自動申請的功能:在SSC(System Structure Component,即系統(tǒng),構筑物,設備)數(shù)據(jù)收集階段,可選擇以該SSC為工作對象時,是否自動觸發(fā)RWP申請的功能。福清核電廠所有RCA內(nèi)SSC均選擇了自動觸發(fā)RWP申請的功能。工作準備人在準備工單時,只要正確選擇了工作對象,RWP申請將自動觸發(fā)。
(2)RWP準備和生效。輻射防護工程師定期處理觸發(fā)了RWP申請的工單,并完成RWP準備。RWP準備的主要內(nèi)容包括:
評估輻射風險預估集體劑量
建立個人劑量控制開發(fā)輻射防護措施
設立輻射防護控制點。
觸發(fā)了RWP申請的工單,只有在RWP生效后,才能進入工作計劃隊列。工作準備人打印工作文件包時,RWP將與工單一齊完成打印,并進入工作文件包。打印出的RWP,包含面向工作人員的輻射風險信息、個人劑量要求、輻射防護措施和輻射防護控制點文件。
(3)RWP簽入、落實和簽出。①開工前,工作負責人在工作現(xiàn)場向輻射防護人員出示RWP,確認工作開始并尋求輻射防護建議和支持。②工作過程中,現(xiàn)場輻射防護人員將根據(jù)RWP要求,持續(xù)對該工作進行關注和跟蹤。③完工后,工作負責人再次向現(xiàn)場輻射防護人員出示RWP,確認是否滿足完工要求[2]。輻射防護人員確認輻射安全風險解除后,提交工作信息反饋。
該過程貫穿了工作的準備、實施和完工階段,是輻射防護部門輻射安全控制的重要工具。
福清核電廠在1號機組正式裝料階段,完成了核島RCA建立,RWP應用正式開始。
(1)新增輻射風險分析頁面。RWP上線初期,輻射防護工程師提出了在工作準備過程中,新增“輻射風險分析”流程的改進方案,工作準備人只需進入“輻射風險分析”頁面,進行如下操作:
①選擇工作房間,確認輻射分區(qū);
②選擇工作類型,確認潛在放射性污染類型;
③選擇作業(yè)環(huán)境,進一步分析外照射和表面污染風險;
④申報放射性廢物產(chǎn)生量;
⑤申報物品運輸要求;
⑥根據(jù)上述內(nèi)容,選擇建議使用的附加防護用品。
圖1 “輻射風險分析”頁面
新增的“輻射風險分析”功能,信息簡明扼要,操作方便快捷,引導工作準備工程師完成了必要的風險分析,為輻射工作風險規(guī)避,提供了必要條件。
(2)RWP簽入、簽出。作為輻射防護工作的實施依據(jù),工作負責人需提前閱知并了解RWP內(nèi)容,部分風險較高的工作更需要現(xiàn)場輻射防護人員的建議、支持和跟蹤。現(xiàn)場輻射工作較多時,人數(shù)有限的輻射防護值班人員,需同時關注數(shù)量眾多的工作,在此情況下,RWP簽入、簽出功能應運而生。
RWP簽入操作:
開工前,工作負責人需在輻射防護值班室出示RWP;
輻射防護人員根據(jù)RWP內(nèi)容,提出防護建議、控制點要求或現(xiàn)場跟蹤;
RWP完成簽入,代表輻射工作正式開始。通過RWP查詢功能可以快速查看所有已簽入的輻射工作,輻射防護值班人員可不定期對已簽入清單中的工作進行現(xiàn)場巡視和支持,方便了解現(xiàn)場工作狀態(tài)。
工作完成后,工作負責人在值班室出示RWP,輻射防護值班人員核實工作完成情況后,即可完成RWP簽出,RWP簽出標志該輻射工作正式完成,輻射防護人員結束對該工作的關注與支持。
RWP的一項重要功能,是通過接入EPD系統(tǒng)(電子個人劑量計系統(tǒng)),使用RWP制定個人劑量限值,實現(xiàn)個人劑量跟蹤和控制。工作人員在進入RCA時,就通過個人劑量監(jiān)測設備,主動輸入人員信息和RWP信息;工作人員退出RCA時,其個人劑量信息已匯總至具體輻射工作。該方法可以精確控制每項工作的個人劑量,實時查看集體劑量數(shù)值及趨勢,完工后,該劑量信息也可為未來相似工作提供參考[3]。未與RWP進行接口的個人劑量監(jiān)測管理系統(tǒng),為方便管理,通常使用全部一致的報警值。若與EAM接口,RWP的個人劑量控制功能可提供以下靈活的控制功能:
調(diào)整累積有效劑量/劑量率報警值:
使用該RWP進入RCA工作的人員,激活EPD時,EPD服務器將使用RWP中設定的累積有效劑量/劑量率報警值作為本次工作的設定值。對于高輻射水平工作,輻射防護工程師可適當提升報警水平,以免低輻射水平的EPD報警對工作人員產(chǎn)生影響。
調(diào)整最小劑量余量:
為避免工作人員個人劑量超限值,RWP可設置適用于特殊工作的最小劑量余量值。工作人員激活EPD時,系統(tǒng)將對比工作人員的當前劑量余量是否滿足RWP要求,進而判定是否允許工作人員從事該項工作。
調(diào)整RCA工作時間報警:
通過RWP,可根據(jù)工作需要,延長或縮短EPD時長報警。使用RWP查詢,還可及時查看工作超時的人員信息。
以上改進實踐,有效提升了RWP的工作效率和監(jiān)督力度,大修實施期間眾多工作的開展,也為輻射防護人員帶來了進一步優(yōu)化RWP功能的啟發(fā)。
目前的RWP功能,在工前準備和工作控制上已初具成效,但工作完成僅以RWP簽出和簡單的完工描述為標志,寶貴的工作經(jīng)驗可能有所遺漏。針對此問題,輻射防護人員計劃新增RWP簽出后的完工報告功能:RWP簽出后24小時內(nèi),輻射防護人員需補充以下6項內(nèi)容:
工作人工時
輻射防護實踐效果
輻射防護實踐改進
人員玷污情況
輻射防護違規(guī)
異常情況描述
個人劑量統(tǒng)計將由系統(tǒng)自動統(tǒng)計,輻射防護工程師可根據(jù)實際情況進行校正。
每項已完工的輻射工作,將以“工作對象&專業(yè)”的“與”邏輯進行匹配,若再次觸發(fā)匹配相同的工作,系統(tǒng)將自動歸類,并可相互鏈接查詢。
M310機組劑量分布普遍遵循80%-20%規(guī)律,即大修集體劑量約占全年總集體劑量的80%以上,大修中80%的集體劑量由20%的工作項目產(chǎn)生[2]-[5]。工作準備過程中,為輻射風險分析增加足夠的數(shù)據(jù)支持,可對集體劑量負擔較大的高風險項目、高風險區(qū)域,提前進行準備和調(diào)整:
針對工作場所,工作準備人在進行風險分析時,輻射風險分析單將顯示同一次大修期間,該區(qū)域的其他輻射作業(yè),幫助工作準備人了解作業(yè)場地條件是否具備。101大修期間第一次低低水位期間,W217同時開展了6組閥門全面解體檢查工作,工作場地過于擁擠,交叉污染風險極高,若工作準備期間有交叉作業(yè)提示,合理安排工作窗口,將大大降低工作區(qū)域的人員污染風險;
針對環(huán)境和熱點劑量水平,輻射風險分析功能將直接從福清核電輻射水平調(diào)查系統(tǒng)中抽取最新的工作區(qū)域/工作對象的最新輻射水平數(shù)據(jù),幫助工作負責人了解外照射風險。NA214、R145房間在101大修氧化凈化后劑量率水平大幅上升,由于是首次大修,歷史輻射水平數(shù)據(jù)缺失,這些區(qū)域的多個閥門檢修作業(yè),在開工前外照射防護準備不足,輻射防護人員花費了大量精力進行熱點普查和屏蔽[4]。工作準備期間,提供準確的輻射水平信息,對防護實踐的效果提升無疑事半功倍;
針對作業(yè)內(nèi)容,系統(tǒng)根據(jù)“專業(yè)&工作對象”的組合,鏈接歷史RWP方案、輻射防護數(shù)據(jù)信息和經(jīng)驗反饋,直接向工作準備人和輻射防護工程師提供完整的工作實施依據(jù)。
福清核電RWP應用,經(jīng)歷了反復地嘗試與實踐,利用快速發(fā)展的信息技術成果,逐漸進化成一套以計劃準備、現(xiàn)場實踐、經(jīng)驗反饋為核心思路的輻射防護工作方案。今后,福清核電廠還將繼續(xù)運用該思路不斷進行輻射防護工作的改進,陸續(xù)開發(fā)與RWP應用相輔相成的一系列信息化工具,全面提升輻射防護技術和管理水平。