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關鍵詞:鈷源輻照裝置;輻射環境管理;γ輻照裝置
中圖分類號:X820 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)04-0103-03
隨著核能和核技術應用的日益深入與廣泛,γ輻照裝置在醫療用品消毒、輻射化工、輻照食品、輻照育種等方面得到了廣泛的應用。γ輻照裝置是核技術利用項目中使用的放射源活度最大、潛在危害最大的一類裝置。它所應用的鈷-60放射源屬于Ⅰ類放射源,這類放射源一旦發生意外事故,就會造成嚴重的人員傷亡、不良的社會影響和嚴重的經濟損失。目前在整個行業中存在一個亟待解決的問題:輻照裝置正逐漸被加速擴張的城鎮所包圍,由于它直接關系到環境、工作人員和社會公眾人員的健康和安全,因此其安全穩定運行將日益成為促進或制約其自身發展乃至整個核技術應用行業發展的關鍵環節。目前,為了保護環境、保障公眾健康,在輻射環境管理上實施統一的全過程監管。本文通過分析γ輻照裝置運行過程中發生的事故或事件的原因,基于輻照裝置面臨的新的發展形勢,主要針對輻照裝置在廠址選擇、設計建造、運行、退役等環節的輻射管理進行了討論。
一、國內及天津市γ輻照裝置的應用現狀
據不完全統計,截至2006年底,全國設計裝源能力30萬居里以上的商用輻照裝置已達107座,設計裝源能力百萬居里以上的有37座,設計裝源能力400萬居里的4座。我國于1958年開始建造輻照裝置。經過五十余年的實踐,輻照裝置的設計和建造已相當完善,輻射安全技術成熟可靠,因而就輻照裝置安全設施總體而言,是能夠保證輻射安全的。但是隨著輻照裝置使用數量的不斷增多、裝源活度不斷增強及使用頻率的不斷提高,其廠址選擇、安全運行、輻射防護管理、退役工作對環境的潛在輻射安全影響顯得尤為重要。
截至目前,天津市共有三座固定源室濕法貯存商用Y輻照裝置,總設計裝源能力約500萬居里,其中某輻照裝置的設計裝源能力達400萬居里。由此可見天津市擁有全國為數不多的400萬居里輻照裝置,而且輻照裝置數量占全國輻照裝置數量的約4%。另外,天津市某輻照裝置因建造年代久遠,相關輻射安全防護設施已嚴重不能滿足國家相關法律法規及標準技術規范的要求,目前已初步完成退役工作。由于天津市城市建設的不斷擴張,使得原本位于較偏遠地區的輻照裝置正逐漸被住宅、學校、商業區及企業廠房等包圍,輻照裝置周圍的環境狀況較其建設初期發生了重大變化,一旦發生任何輻射事故將會產生廣泛的社會影響,因此輻照裝置的安全穩定運行成為了確保輻射環境安全的重要保障。
事實上,在全國范圍內輻照裝置均面臨這樣新的發展形勢,即輻照裝置所在廠址逐漸被城區包圍,其環境敏感性日益受到關注。
二、輻照裝置運行過程中的主要事故或事件分析
50余年的輻照加工運行經驗表明,一般地,利用輻照技術進行加工是安全的,其運行的安全記錄比許多其他廣為公眾接受的產業的安全記錄要好得多。但是由于γ輻照裝置處于輻照狀態時產生的劑量率很高,一旦發生誤照射事故,被照射人員會在數分鐘或數秒內受到致死劑量。根據國內外輻照事故統計,鈷-60輻照裝置常見的事故類型有五種:人員誤入、卡源事故、貯源井水位下降、貯源井水污染事故、地震等外部自然災害引發的事故。其中前三種事故的發生主要與電器、機械故障有較大關系,其次與運行控制、管理體系不科學、不完善有關。貯源井水污染事故相對發生概率較低,且后果較前三者輕微。表1列出了五個典型的輻照事故,并對事故原因進行了簡述。
從表1中可以看出,上述輻照事故付出的代價是慘痛的,由于人員受到大劑量輻射照射進而造成了人員傷亡。導致事故發生的原因主要是:輻照裝置運營單位的規章制度不健全,缺乏對相關安全聯鎖系統的檢查、維修及保養,設備裝置帶“病”運行等;操作人員安全意識低,缺乏相關輻射防護專業知識,違反操作規程操作等。
通過分析上述輻照事故和事件發生的原因可知,出現事故或事件的根本原因是企業的輻射安全理念匱乏,導致輻射安全相關的規章制度執行不力,進而誘發輻射事故或事件。因此輻照裝置應用企業亟需建設核安全文化,在實踐中創造并形成有益于安全目標的工作環境,通過加強對員工的輻射防護基礎知識與專業技能培訓,使每位員工都具有良好的安全文化素質,要有發自內心的積極探索、謙虛謹慎、精益求精的態度,并共同致力于“安全第一”的目標。同時,為確保輻照裝置運行過程中的輻射安全,輻照裝置應用企業應加強內部審查,及時發現核安全弱化征兆,并果斷地采取有效的糾正措施,把安全放在一切工作任務之首。
三、輻照裝置安全運行的探討
針對輻照裝置正逐漸被城鎮包圍的現狀以及其具有潛在輻射危害大的特點,其安全運行勢必成為了發展輻照加工產業的重中之重。輻射管理部門應從廠址選擇、設計建造、運行監管和退役等環節實施全過程監管。本文在總結歷年輻照裝置運行事故或事件經驗的基礎上,針對輻照裝置在全壽命過程中需注意的幾個方面進行了探討。
(一)輻照裝置的廠址選擇
輻照裝置廠址的穩定性是確保其安全運行的前提條件。輻照裝置場地的選擇需要綜合考慮廠址穩定性、地質條件,以及按照國家相關規范要求避開高壓輸電走廊和易燃易爆等場所。同時,較大活度的輻照裝置應設置在單獨建筑物內;放射性活度中等的輻照裝置可以設置在建筑物底層的一端,但應有單獨的出入口。
事實上,基于目前輻照裝置被城鎮包圍的新形勢,在新建輻照裝置廠址的選擇過程中除需要考慮上述常規安全因素外,還應該將廠址的選擇與區域發展規劃相結合,避開敏感區域,更為重要的是,要綜合考慮假設輻照污染事故發生后對周邊相關人員的健康影響及心理影響。另外,對于已被城鎮所包圍的大型輻照裝置,需考慮適時搬遷,以確保該項輻射實踐的環境適宜性,滿足輻射環境管理的要求。
(二)輻照裝置的設計建造
保守的設計與高質量的建造是輻照裝置安全穩定運行的重要前提,具有資質的設計單位、制造單位、施工單位、安裝單位是完成這項任務的重要保障。新建輻照運營單位要著重對勘查單位、設計單位、制造單位、施工單位、安裝單位及人員資格進行審核。
設計單位應按照國家有關標準的規定進行γ輻照裝置的設計,設計活動應按照設計文件的規定進行。對于設計計算,輻照裝置的屏蔽防護、通風及重要部件應根據經驗證過的計算方法進行計算;關于設計要求,主要有聯鎖要求、可編程電子系統、安全設施、通風系統、水處理系統、屏蔽結構、防火要求、供電要求、抗震要求等。
輻照裝置的施工單位應具有國家頒發的乙級以上施工證書,在施工過程中應嚴格按照設計單位提供的圖紙進行施工。輻照裝置工藝設備的制造應由具備相應資質并經輻照裝置運營企業考查、評價為合格供方的單位承擔。
輻照裝置的設備安裝應由具備相應資格的單位承擔,并且按照設備安裝文件、設備施工圖或其他相關規定進行安裝活動。運營單位需加強對上述設計、制造、施工及安裝活動的質量監督,并且在輻照裝置建成后向國家相關部門提出驗收申請。輻照裝置經國家有關部門驗收合格,運營單位取得《輻射安全許可證》后輻照裝置方可正式投入運營。
(三)輻照裝置的運行
輻照裝置的運行環節是發生輻照事故或事件的主要環節,因而需切實加強對其運行過程中的安全管理,應重點做好以下幾方面工作:
第一,運營單位必須制定輻射安全相關規章制度、安全操作規程,并成立輻射安全與防護管理機構,統一負責輻照裝置運行過程中的安全管理。
第二,人員培訓與人員資格。運營單位必須配備具有專業技術資格的人員,所有輻射工作人員都需經國家審管部門授權的單位培訓合格后方可上崗。運行人員需具備下列技能:了解并掌握國家相關法律法規及輻照裝置的操作規程;掌握輻射防護基本知識與輻照加工基本知識;熟悉設備結構性能及處理事故的應急措施,了解應急聯絡渠道和方式;熟悉放射性監測儀表等。
第三,做好運行記錄,應詳細記錄輻照裝置的重要活動事項,如運行工況、發生的故障及排除方法、維修活動等。
第四,制定維修檢查計劃,定期對相關安全設施進行檢查、維修與保養,以便輻照裝置安全連續運行。其中應重點檢查的方面如下:控制系統的使用性能、安全聯鎖系統的使用性能、源升降系統與源位置指示器的功能、輻射監測儀表的工作性能等。
第五,制定應急預案。必須根據輻照裝置運營過程中可能出現的輻照事故制定相應的應急處理措施,一旦出現事故,立即啟動應急預案防止事態進一步過大。
第六,加強對輻照裝置運行過程中各項實踐工作的監督管理。監督管理工作是確保各項規章制度得到切實執行的重要保障性工作,科學合理的監督,不僅可以確保運行安全,而且可以調動廣大員工的積極性與主動性,有利于形成良好的企業核安全文化。
(四)輻照裝置的退役
不符合γ輻照裝置設計建造和使用規范(GB17568-2008)和有關安全規定,且無法改造的γ輻照裝置應強制其退役,若其繼續運行則具有較大輻射安全隱患,天津市某輻照裝置的退役就是基于這樣的情況。輻照退役前應開展退役環境影響評價,制定退役實施方案與應急預案,并且在得到相關部門的批準后方可實施退役。退役過程中要做好放射源的倒裝、回收及運輸工作,同時做好對相關設備、貯源井水及水井的去污工作。對于建有副井的輻照裝置,在排空貯源井水之前應認真核查副井的放射性污染情況,嚴防將放射源遺留在副井中。相關構筑物、設備經監測達到解控水平后方可進行拆除。最后,還需要對所有參加倒源退役工作的工作人員受到的個人劑量進行監測,監測數據應低于GB18871-2002規定的職業照射劑量限值。
另外,根據相關法律法規的要求,管理部門需對輻照裝置退役工作進行驗收,驗收合格后方可最終完成退役,使工作場所達到無限制開放使用的目的。
四、結 語
本文針對γ輻照裝置在實際應用過程中存在的輻照環境安全管理問題及其面臨的新的發展趨勢,探討了輻照裝置在廠址選擇、設計建造、運行、退役等環節需注意的一些問題,對輻照裝置單位開展相關工作及加強輻照裝置全過程監管具有一定的指導意義。
參考文獻:
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