一、项目概况
某厂为满足产品质检工作需要,新建了两间射线探伤室,设有X射线探伤机12台,用于室内探伤。
受该厂委托,依据国家有关法规、标准的要求,对该项目进行了职业病危害(放射卫生)控制效果评价。
(一)建设规模
新建探伤室位于联合厂房容器车间南端东面,占地面积495m2,建筑面积655m2,其中两间探伤室及操作室的建筑面积约为365m2,探伤办公用房和辅助用房建筑面积为290m2,工程建设总投资约195万元。
(二)人员结构
探伤室配备放射工作人员14名,其中放射防护管理人员1人,所有放射工作人员均已经过放射防护知识培训,持证上岗。
(三)发展规划
该厂目前没有配备丁射线探伤机。拟将购置初装源活度为3.7×1012Bq(100Ci)的192Ir射线探伤机1台。
(四)周围环境条件及人口分布
该厂生产区位于市郊城乡结合区域,南面为城市道路,东面城市规划道路和厂生活区相邻,西面是某木材公司,北面为某村民安置用地。
厂区分为生产区、厂前区和新产品开发用地三个功能区域。该新建探伤室位于生产区一个相对独立的区间,所选场址和布局较合理。
(五)环境丁辐射水平
该场址环境天然辐射水平的范围为0.123±0.019Sv·h-1。
二、评价目的与依据
(一)评价目的
通过对放射防护设施现场的辐射检测和对放射防护设施及安全防护措施的核查,确认放射防护设施的防护效果和各项防护措施是否有效实行,是否符合有关法律、法规和标准的要求。保证正常运行条件下工作场所的辐射水平和人员受照剂量不超过标准规定的限值,有效地控制潜在照射,保障工作人员的健康和安全。
(二)评价依据
1.国家法律与法规
➢《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月27日中华人民共和国主席令第六十号),2002年5月1日起施行。
➢《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》,国务院令第449号,自2005年12月1日起施行。
➢《放射工作卫生防护管理办法》,卫生部令第17号,2002年7月1日起施行。
➢《放射事故管理规定》,卫生部、公安部令第16号,2001年8月26日起施行。
➢《放射工作人员健康管理规定》,卫生部令第52号,1997年9月1日起施行。
➢《卫生部核事故与放射事故应急预案》,卫法监发[2003]53号,2003年3月31日起施行。
2.规范和标准
➢《建设项目职业病危害评价规范》(卫生部卫法监发[2002]第63号)。
➢《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)。
➢《工业X射线探伤卫生防护标准》(GBZ 117-2002)。
➢《工业X射线探伤卫生防护监测规范》(GBZ/T150-2002)。
➢《工业丁射线探伤卫生防护标准》(GBZ 132-2002)。
➢《建设项目放射防护评价报告书格式和内容》,卫监发(1995)第40号。
3.基础依据
➢该项目可行性研究报告。
➢职业卫生技术服务合同书。
➢其他相关图纸与资料。
三、评价范围与评价方法
(一)评价范围
新建探伤室及其操作室、探伤办公及辅助用房、探伤室周围近距离工作场所,即放射工作场所的控制区和监督区。涉及的人群包括放射工作人员和可能进入监督区的公众。
(二)评价内容
工程设施的辐射屏蔽效果,设备的辐射安全性能,场所的辐射安全防护措施,个人的放射防护措施,放射防护管理规章制度和应急响应计划等。
(三)评价目标
按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)的规定,职业照射的年有效剂量限值为20mSv,公众照射的年有效剂量限值为1mSv。本报告对职业照射的剂量约束值取为年限值的1/2,即10mSv,公众照射剂量约束值取为年限值的1/4,即0.25mSv(参考IAEA-TECDOC-1040和NCRP Report No.144)。
(四)评价方法
采用现场调查法和检查表法等进行综合调查分析,将获取资料与法律、法规的规定和标准的要求进行比较,并对符合程度做出评估。
四、辐射源项分析与防护措施评价
(一)辐射源项
1.X射线探伤机
该厂现有X射线探伤机12台,用于固定室内探伤,其设备型号等参数详见表4-l。
2.射线探伤机
该厂目前没有射线探伤机,计划购置国内某厂生产的TS-1A型射线探伤机一台,使用放射性同位素铱-192(192Ir),设计装源活度为3.7×1012Bq(100Ci)。
(二)工艺流程
待检的工件包括板材、管材、半成品、成品、焊接材料等。大件物品由轨道车通过容器车间的轨道推人探伤室内,小件物品通过容器车间或探伤操作室进入探伤室。待检物品的位置固定后,根据不同厚度采用不同型号探伤设备,选择适当工作条件进行探伤。检定完毕的工件由操作室或容器车间移出探伤室,完成射线探伤过程。其工艺流程如图4-1所示。
(三)防护措施评价
1.工作场所分区
探伤室与探伤办公用房位于生产区的联合厂房内,为一相对独立区间。其北面与联合厂房结构车间紧邻,东面是联合厂房的总装车间,南面是联合厂房容器车间,西面为联合厂房容器车间和结构车间的绿化地,与变电所相距50m。
探伤室与探伤办公用房内部分区如下。
(1)控制区 探伤室为一层建筑,分为东、西两间,其中东间探伤室只用于工业X射线探伤,西间探伤室既用于工业X射线探伤,也用于工业射线探伤。在控制区入口处设有电离辐射警示标识。
(2)监督区 探伤办公用房及辅助用房位于探伤室北面,与探伤室连为一体,其房顶与探伤室房顶齐平,分为二层,一层为三间办公室、一间卫生间,二层为会议室、资料室和评片室。
2.工作场所放射防护与安全措施
建设单位在工作场所采取的一系列的放射防护与安全措施。经检查表法逐项检查,结果见表4-2。
3.机房放射屏蔽设计参数
该项目放射防护屏蔽由某设计研究院设计,某电磁辐射防护材料厂负责土建施工,某探伤附件厂负责防护门的制作,其主要的设计参数如下。
(1)操作室与办公用房用机制黏土多孔砖和混合砂浆砌筑而成。
(2)迷道 在靠近西间探伤室小防护门处的机房内设有迷道,迷道墙厚800mm,高为4500mm。
(3)过道操作室与两间探伤机房.过道相连,过道的面积约为10m2。
(4)探伤室屏蔽设计参数探伤室屏蔽参数详见表4-3。
(5)防护门参数两间探伤室各设有大、小两扇推拉电动铅防护门,有关防护门的参数见表4-4。
4.通风
每间探伤室设置了2处通风通道,西探伤室的通风通道在其北、南墙角,东探伤室的通风通道在其东、西墙角。通道内腔400mm×400mm,室内240mm厚砖砌,出屋面500mm厚钢筋混凝土现浇,竖井高出屋面1.5m,排风口高出屋面3m。室内百页风口底标高0.6m,尺寸为350mm×400mm。风机为轴流风机,置于屋顶上,出风管为350mm,风机型号SJK-3.5s,排风量3870m3·h-1。
五、辐射监测与评价
(一)建设单位自主监测与评价
1.工作场所监测
建设单位尚未配备辐射巡测仪,无常规自主监测能力,也未制定监测计划和质量保证大纲。
2.个人剂量监测
建设单位尚未委托有资质的个人剂量检测机构对放射工作人员的个人剂量进行监测。现有的规章制度上没有规定对放射工作人员个人剂量监测的内容。
根据《放射工作人员健康管理规定》,放射工作单位必须对放射工作人员在工作期间开展个人剂量监测,建立个人剂量监测档案,指定专人管理本单位放射工作人员个人剂量档案,并按规定保存。监测工作要委托具有相应资质的放射防护技术服务机构承担,个人剂量常规监测周期最长不超过3个月。放射工作单位需配合委托单位及时收发个人剂量计,并做好监管工作,保证常规监测剂量是正常工作状态下所受的剂量,杜绝因主观或客观因素影响个人剂量计记录失真。个人剂量监测档案包括放射工作人员姓名、性别、起始工作时间、监测年份、职业类别、每周期受照剂量、年有效剂量、多年累积有效剂量等内容。
(二)验证检测与评价
1.工作场所检测
(1)检测仪器与方法检测仪器为德国产LB-123多功能辐射防护监测仪,仪器探测下限0.04Sv·h-1,经中国计量科学研究院检定,校准系数为0.89。测量时,外照射测量探头(探测器灵敏体积中心)距地面1m高度,每个测点读取5-10个数据,求平均值后进行计算。
(2)选用的探伤设备由于西探伤室既用于X射线探伤,也用于射线探伤,故探伤室既要考虑X射线防护情况,也要考虑射线防护情况,因此,测量了一台XYD-4010型定向X射线探伤机(不能挪动)和射线探伤机的防护情况。XYD-4010型定向X射线探伤机使用的条件为400kV、10mA,射线出口朝向该探伤室的西墙,探伤机离地面1m,距南墙1.5m,距西墙4m。
因该厂目前没有购置射线探伤机,故借用本市某探伤有限公司的射线探伤机。该探伤机由中国核动力研究设计院设备制造厂生产,型号为TS-1A,使用192Ir源。射线平均能量为0.316MeV,2004年12月5日检定(中国原子能科学研究院检定)装源活度为3.811×1012Bq(103Ci)。监测时(2005年1月4日)源的活度约为2.96×1012Bq(78Ci);射线探伤机的源处于正常工作状态。
东探伤室只用于X射线探伤,因此只需测量对X射线的防护。测量了XXH-3005型周向机、XY-2515型定向机的防护。XXH-3005型周向机X射线探伤机使用的条件为300kV、5mA,探伤机离地面0.5m,距北墙1m,距西墙4m;XY-2515型定向机使用的条件为250kV、15mA,射线出口朝向该探伤室的东墙,探伤机离地面1m,距大防护门3m,距东墙4m。
(3)监测结果
监测结果详见表4-5~表4-7。
从表4-5中看出,西探伤室作为X射线探伤室,在正常工作条件下,探伤室四周辐射水平在本底范围内。对工作人员和公众所产生的照射剂量在控制水平之内。
从表4-6中可见,当探伤作业条件为条件3时(源处于探伤室北端,距北墙2m,西墙3m,离地面0.5m时),大防护门左右缝及底缝、大防护门电机处等各检测点除去本底值,工作负荷按每年2000h计算,上述各点的受照剂量为0.44-2.11mSv·a-1,低于工作人员年约束值,但高于本报告所采取的公众年剂量约束值。故在使用探伤作业时,应减少条件3的作业时间,即源应多置于探伤室南端和中部,尽可能减少对公众所产生的辐射。
从表4-7中可见,东探伤室在做X线探伤时,小防护门各检测点辐射水平在0.45-0.53Sv·h-1间。小防护门为公众不可及区域,除去本底值,工作负荷按每年2000h计算,上述各点的受照剂量为0.62-0.78mSv·a-1,低于工作人员年控制值。
2.个人防护用品的配置
工厂已配置铅橡胶衣服、铅橡胶手套、铅玻璃眼镜各两套,并配有一台韩国产辐射防护监测仪,目前使用正常。
3.探伤室的通风效能
探伤室通风装置设计的排风量为3870m3·h-1。东、西两间探伤室的容积分别约为980m3、780m3,在通风装置正常运转的情况下,能满足机房内每小时换气3-4次的要求。
4.小结
项目建设单位开展射线探伤工作目前主要使用X射线探伤机,将来还会使用射线探伤机,由此产生的职业病危害因子主要是X射线、射线,还有因射线与空气相互作用而产生的少量有害气体。
X线探伤机在正常工作状态时,探伤室周围的辐射水平符合国家有关标准的规定,对周围公众所致的剂量很低,屏蔽防护设施是有效的。但在使用丁线探伤时,当源处于探伤室北端,距北墙2m,西墙3m,离地面0.5m时,大防护门左右缝及底缝、大防护门电机处等各点高于本报告所采取的公众年剂量约束值。故在使用探伤作业时,应将源置于探伤室南端和中部,以减少对公众所产生的辐射。
另外,探伤机具有相应的、有效的安全防护措施;通风机在正常工作时,能满足探伤室内每小时换气3-4次的要求。
六、放射防护管理
(一)放射防护管理组织
项目单位设置了放射防护管理办公室,由法人代表任主任,生产厂长任副主任,劳资安技处处长任放射防护负责人,并设置了专职放射防护管理人员,明确了各岗位职责。
(二)放射工作人员健康管理
按照《放射工作人员健康管理规定》的要求,建设单位尚有一定差距,应认真逐项抓好落实。如不得安排未经培训或未取得《放射工作人员证》的人员从事放射工作;不得安排未经上岗前健康检查的人员上岗;组织放射工作人员进行定期健康检查和个人剂量监测,并建立健康档案和个人剂量档案。
(三)管理制度
建设单位制定了一系列规章制度,如放射卫生管理制度、X光机安全操作规程、质量检验处长岗位职责、质量检验副处长岗位职责、表面探伤人员的岗位职责、放射性同位素安全保管制度和保管方式、放射事故管理制度等。但暂未制订射线探伤操作规程、放射源储存制度等。
(四)放射防护管理综合评价
项目建设单位已设置了放射防护管理机构,并明确了相应管理成员的职责;制定了有关放射防护管理制度,大部分制度已经上墙;明确了放射工作人员管理制度。将来开展射线探伤工作后,还需制定有关制度。此外,部分制度的内容尚需修改或完善。
七、应急准备与响应
项目单位尚未建立应急响应管理组织,尚未制订应急处理预案。
八、职业病危害因素控制效果分析与评价
东探伤室在做X线探伤时,所致工作人员的最大辐射水平约为年剂量限值的1/25。
东探伤室在做线探伤时,当源处于探伤室北端,距北墙2m,西墙3m,离地面0.5m时,大防护门各点除所致的最大辐射水平为放射工作人员年剂量限值的1/10,但高于本报告所采取的公众年剂量约束值。故在使用探伤作业时,应减少条件3的作业时间,即源应多置于探伤室南端和中部,以尽可能减少对公众所产生的辐射。
九、健康影响评价
(一)电离辐射职业危害效应
电离辐射对受照人群可引起随机效应(癌和遗传效应)和确定性效应(如皮肤红斑或放射病等)。前者的发生是以概率形式出现,一旦发生(如癌)其严重程度与剂量无关。为了放射防护的目的,假定随机效应的概率随剂量增加呈线性关系。而后者的发生存在剂量阈值(低于阈值不会发生),其效应严重程度随剂量增加而增加。确定性效应往往在事故照射中才会发生。在放射防护中,健康影响评价是根据国家标准规定的剂量限值来进行评估。剂量限值是放射防护体系的一部分,高于该水平的照射对个人的健康后果被认为是不可接受的。剂量限值是可接受的上限值,但剂量限值不能被理解为对健康“有影响”或“无影响”之间的分界线。任何人类活动都会有危险存在,只是在考虑了社会和经济因素之后,使危险概率达到可以合理做到的尽量低水平。放射防护中的剂量限值的确定也是遵循这个原则(ICRP No.60)。确定性效应一般不会出现在常规的工作场所,仅在放射事故的情况下观察到。表4—8给出了某些器官受到单次急性照射后出现的确定性效应,表4-9给出了全身单次急性照射引起的效应。
(二)正常运行条件下的健康影响
放射工作场所监测结果和个人剂量监测结果表明,在X线探伤机正常运行条件下,相关放射工作人员和公众所接受剂量远低于国家规定的剂量限值。因此,该项实践对个人产生的健康影响是可以接受的,符合国家标准的要求。
(三)潜在照射的控制
潜在照射是指有一定把握预期不会发生,但可能因辐射源的事故或某种偶然事件(包括设备故障和操作错误)所引起的照射。
线照相的一个普通的故障模式是源与驱动缆绳分离,如监测系统较差或没有,不能被马上探测到。此外,一旦源失去控制,或将其丢失,这些源会成为公众事故照射的起因。
由于工业探伤存在多种潜在照射的途径,有诸多不安全因素,因此,预防和控制潜在照射显得尤为重要,具体如下。
➢保持安全联锁装置(门机联锁、设备安全锁)能正常工作。
➢防止误插误接,对于操作箱处于。同一操作室内的探伤设备,开机前要认真检查,不得将甲探伤室内的探伤设备误认为是乙探伤室内的,确认无误后方可开机。
➢定期检查,对发生故障的设备、元部件要及时排除故障,保持各设备各元部件处于正常状态。
➢进行剂量检测,在进行探伤前至探伤工作完毕,携带便携式剂量检测仪表,保持其处于工作状态,时刻注意是否有异常情况。
➢加强管理,制定详细的操作规程,加强对操作人员的教育培训,严格按制度办事,同时,单位内部放射防护管理人员也要引起重视,定期监督检查。
➢加强放射源的安全管理,项目建设单位在购置源探伤设备后,应加强放射源的安全管理工作,储源井、探伤室、操作室的钥匙应由专人管理,并有相应的防盗措施。
只要严格执行所制定的管理规章和安全操作程序,就能有效控制潜在照射,预防事故的发生。
十、结论和建议
(一)结论
①该厂探伤室所选场址和布局合理,符合国家相关标准的要求。
②在正常运行情况下,主体工程的辐射屏蔽有效,场所辐射剂量水平和职业人员个人剂量水平能够控制在剂量约束值以下,基本符合国家有关标准的要求。
③辐射安全与防护措施符合冗余和纵深防护原则,能够有效预防和控制潜在照射。
④职业卫生管理规章制度需补充完善,且应认真落实。
⑤建设项目的放射性危害防护设施和措施达到竣工验收的要求。
综上所述,该建设项目放射防护设施的防护效果良好,各项安全防护措施有效,达到了国家标准的要求。正常运行情况下,对健康产生的影响可得到有效控制,能够预防和控制潜在照射的发生,具备正式投入运行条件。
(二)建议
①应尽快配置必要的辐射监测仪,制定检测计划,并开展工作场所辐射剂量常规检测。
②东探伤室在做线探伤时,当源处于探伤室北端,距北墙2m,西墙3m,离地面0.5m,大防护门各点除所致的最大辐射水平为年剂量限值的1/10,但高于本报告所采取的公众年剂量约束值。故在使用探伤作业时,应减少条件3的作业时间,即源应置于探伤室南端或中部,以尽可能减少对公众所产生的辐射。 ③做好放射工作人员健康管理工作,制定个人剂量监测计划及质量保证措施,建立放射工作人员健康档案。 ④建立放射事故应急管理组织,制定医学应急处理预案。
⑤加强放射工作人员防护知识培训与演练。
⑥在两间探伤室设置辐射联锁装置,以确保安全。
⑦进行室外探伤时,需按有关标准要求落实放射防护管理措施。
十一、案例分析
(一)辐射的工业应用
工业辐射应用主要包括密封源、X线机、粒子加速器等辐射源。这些应用有工业辐射、无损坏性检测(特别是工业射线照相)、测井、荧光合剂覆盖层、厚度水分密度和料位计、示踪技术、材料的结晶学分析和荧光分析等。工业射线照相既使用X线,也使用密封源,最普通的源为192Ir(活度在1.8-4.4TBq之间)、60Co(0.3GBq量级)和137Cs(0.3-80GBq之间)。目前大部分工业射线照相是采用远距离照射容器进行的。X线机的高压一般为60-300kV,也有400kV的装置。
工业射线照相是在两种全然不同的条件下进行的。第一种可能是在某个单一地点进行,该地点通常就是为此目的而设计并加了屏蔽的永久性设施,这种情况下,射线照相的物品被拿到设施中。第二种射线照相可能在现场的多个地点进行,在这种情况下,射线照相装置被运到要求照射的位置,通称为现场射线照相。
(二)工业无损性检测中的职业危害情况与控制措施
本项目存在的职业病危害因素是:X线探伤机发出的X射线、线探伤机发出的线和泄漏的线。对于X线探伤,只在探伤机工作时才发射出射线,而线探伤机,由于使用了放射性同位素,探伤机不工作,即放射性同位素处于储存位置时仍有放射线泄漏。放射源的安全使用则主要是从设施和管理上进行防护。
一般来说,辐射工业应用中多数受照水平较低。在UN—SCEARl993年报告中,认为工业射线照相人员、荧光合剂覆盖层工作人员、测井工作人员几个职业人群组可能受到较大的剂量。对于工业射线照相,受照主要发生在放射源从屏蔽容器与准直器位置之间来回经过时,因此,控制位置的定位是至关重要的,如果不使用准直器,初级辐射和散射所产生的剂量将较大。
(三)本案例的特点与不足
本案例简要说明了工业探伤作业的工作流程,对工业探伤作业中可能出现的各种作业条件下的防护效果进行了检测,职业病危害因素识别全面,重点突出。阐述了正常情况下工业探伤作业对放射工作人员和公众所致的辐射剂量,并对事故情况下可能存在的职业病危害因素进行了阐述,评价结论客观。对项目存在的放射防护设施和管理措施方面的不足之处提出了改进措施与建议。
本报告不足之处主要有以下几方面。
➢应指出在项目建设单位购置了探伤机试运行后,应另行评价。
➢该可行性报告未对职业卫生防护专项费用进行预算。
➢工业探伤所致工作人员和公众的年剂量以每检测剂量率乘以年作业时间2000h估算过于简单,宜按实际最大周工作负荷计算。对于X线探伤作业,应该以实际曝光时间(或适当放大)计算为妥。
(四)此类建设项目职业病危害控制评价应注意的问题
➢在固定设施中,屏蔽和工程安全系统是应该保证低剂量,但安全系统设计标准不确定,较差的维护保养和系统老化,可能引发一些事件,如果对此不能迅速确认,将可能导致超过剂量限值甚至产生确定性效应的受照发生。
➢在射线探伤作业中,应着重强调放射源的安全管理,以防止因放射源管理失控而导致的放射事故的发生。
②东探伤室在做线探伤时,当源处于探伤室北端,距北墙2m,西墙3m,离地面0.5m,大防护门各点除所致的最大辐射水平为年剂量限值的1/10,但高于本报告所采取的公众年剂量约束值。故在使用探伤作业时,应减少条件3的作业时间,即源应置于探伤室南端或中部,以尽可能减少对公众所产生的辐射。
③做好放射工作人员健康管理工作,制定个人剂量监测计划及质量保证措施,建立放射工作人员健康档案。
④建立放射事故应急管理组织,制定医学应急处理预案。