该公司从2008年起, 先后购置29枚¹³⁷Cs密封源用于生产车间及流水线。其中16枚应用在炼钢厂连铸机, 探测钢水结晶液面高度。11枚(核子秤)应用在焦化厂、铁厂等各类物料输送流水生产线。2枚(料位计)应用在高炉料罐。公司所上项目均委托有资质的环评机构编制了《辐射环境影响报告表》。并通过省级环保部门审批, 取得了《辐射安全生产许可证》。

1 污染因素分析 1.1 γ射线辐射污染

¹³⁷Cs核素, 半衰期为30.1 a。主要发射能量为0.523 MeV、1.18 MeV的β射线和0.661 MeV的γ射线。其中β射线射程较短, 穿透能力较弱, 采用铅防护罐屏蔽防护, 因而主要污染来自γ射线。

1.2 放射性固体废物

在正常工况下, 密封型放射源不产生放射性固体废弃物、废水、废气。但能产生报废和退役的放射源, 该公司已经与厂家签订回收协议。

综上所述, 本项目监测项目为周围环境γ空气吸收剂量率。

2 监测及评价依据

依据GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[1]标准中的附录B, 剂量限值:工作人员的职业照射, 连续5年的平均有效剂量为20 mSv; 公众照射的年有效剂量限值为1 mSv。

山东省环境天然γ空气吸收剂量率水平本底值见表 1。

依据GBZ 125-2009《含密封源仪表的卫生防护标准》^[2]标准第4款规定:检测仪表的使用场所和相应的泄漏射线控制量见表 2。

依据GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》^[3]标准第5.8款规定:距离装有活度为3.7×10¹⁰ Bq以下的密封放射源容器外表面100 cm处任意一点辐射的空气比释动能率不得超过0.05 mGy/h。

3 监测结果与人员剂量分析 3.1 质量保证

监测人员均经过考核, 所有监测仪器均经过计量部门检定并在有效期内, 监测仪器在使用前经过校准或检验。

3.2 监测内容

环境X-γ辐射剂量率:工作场所及周围环境X-γ空气吸收剂量率; 监测布点按照HJ/T 61-2001《辐射环境监测技术规范》^[4]。

3.2.1 监测仪器

FH-40G便携式X-γ剂量率仪。

3.2.2 监测时间与环境条件

2012年5月7日至8日; 天气:晴; 温度:29℃; 相对湿度:42%;

3.3 监测结果

炼钢厂连铸车间, 有两条连铸生产线, 共有16枚¹³⁷Cs钢水液面自动控制系统。两条生产线均在作业平台上设置了两个放射源暂存箱(库), 设置了防护栏, 有明显的电离辐射警示标志。其中1#连铸车间8枚¹³⁷Cs液面控制系统, 距表面1 m、2 m处, 工作人员操作位的γ空气吸收剂量率现场监测值范围为237.4~322.4 nGy/h。1#放射源暂存库(箱)内有8枚放射源时, 现场监测范围121.6~175.9 nGy/h。2#连铸车间密封源暂存箱(库)内暂存, 存放8枚¹³⁷Cs密封源钢水液面控制仪, 周围环境的γ空气吸收剂量率监测范围138.5~421.5 nGy/h。低于GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》^[2]标准第5.8款规定:距离装有活度为3.7×10¹⁰Bq以下的密封放射源容器外表面100 cm处任意一点辐射的空气比释动能率不得超过0.05 mGy/h。

8枚¹³⁷Cs钢水液面控制仪密封源在放射源箱内暂时储存(库), 室外周围的环境γ空气吸收剂量率监测范围107.2~193.2 nGy/h, 在该地区天然放射性本底水平范围内。

焦化厂等有11个物料皮带输送流水线, 使用核子秤11枚¹³⁷Cs, Ⅳ密封源, 核子秤皮带廊或在半地面或在架空的铁架子上。进入生产线门前, 均设置明显的"当心电离辐射"的警示牌; 放射源编码卡装订在核子秤中前方。监测点位布设, 严格执行标准规定的距离进行布点, 源表面5 cm、1 m, 2 m、3 m处工作人员通道上布设点位。在正常工况下, 源表面5cm处γ空气吸收剂量率的实测最大监测值为0.035 mGy/h, 100 cm处γ空气吸收剂量率的实测最大监测值0.004 mGy/h。低于GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》^[3]标准第5.8款规定:距离装有活度为3.7×10¹⁰ Bq以下的密封放射源容器外表面100 cm处任意一点辐射的空气比释动能率不得超过0.05 mGy/h。

¹³⁷Cs料位计密封源2枚, 分别安装在炼钢厂1#、2#高炉上距地面45 m, 在正常工况下, 1#、2#高炉工作场所的工作人员巡查、巡检位置距放射源2m、3m处的γ空气吸收剂量率监测值范围为36.4~69.8 nGy/h。均处于当地环境天然放射性水平本底范围内。

3.4 人员剂量分析 3.4.1 剂量计算公式

式中:H-X-γ射线外照射人均年有效剂量当量(Sv/a); 0.7-吸收剂量对有效剂量当量的换算系数(Sv/Gy); D_r-X-γ射线空气吸收剂量率(Gy/h); T-X-γ射线受照时间(h)。

3.4.2 职业人员受照剂量分析

通过调查监测, 该公司各分厂生产线每年有30 d维护、安检期, 职工一年工作日为330 d。

液面计, 工作人员一般在1 m以外工作。4个班每班6 h。工作人员接受的附加年有效剂量约0.57 mSv/a。

炼钢厂1#、2#连铸车间暂存贮源(箱)库双人双锁, 加厚钢板。每天开箱、关箱约2次, 每次8 min。职业人员受照剂量为0.012 mSv/a。

核子秤3 m以外的区域, 为清洁现场过道, 进入1 m区域的主要是对设备检查, 维修人员。①进入3 m处人员, 平均每天不超过1 h, 实行4班4运转。②进入1 m处人员, 平均每天不超过1 h巡查。计算出这位工作人员接受的附加年有效剂量约为1.02 mSv/a。

炼铁高炉料位计¹³⁷Cs放射源, 无需人员职守。但由于工作需要, 工作人员每班对高炉运转情况进行观察。①工作人员路径放射源最近距离为2 m左右, 每天不超过10 min。②平均每天不超过10 min巡查。工作人员接受的附加年有效剂量约0.0027 mSv/a。

各岗位均低于GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[1]中规定职业人员的剂量限值20 mSv/a, 本次验收取年有效剂量限值的1/10作为年管理剂量约束值, 即对工作人员年管理剂量约束值不超过2 mSv。

职业人员个人累积剂量情况该公司对从事放射性工作人员建立了《个人剂量一人一档登记档案》, 个人剂量计每三个月一送检。监测期间, 对该公司2010年、2011年和2012年一季度等《个人剂量计检测报告》进行了逐一检查计算。检查表明, 职业人员个人剂量监测结果未见异常。

3.4.3 公众受照剂量分析

公众是指除工作人员以外的其他进入辐射区域的人员, 炼钢现场均不允许公众进入或靠近, 一般不会在射线装置和设源设备附近停留, 只是工作需要路经辐射区域, 按1 min/d路过时间估算公众受照剂量约0.0014 mSv/a。该年有效剂量低于本报告提出的公众0.1 mSv/a的年管理剂量约束值。

4 结论

该公司按照国家有关环境保护的法律法规, 进行了环境影响评价, 履行了建设项目环境影响审批手续, 配套建设了环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用, 落实了建设项目环境保护“三同时”制度。

现场监测结果表明, 各设源工作场所, 在标准规定范围内的γ空气吸收剂量率实测值, 均低于《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》 (GBZ 114-2006)^[3]标准第5.8款规定:距离装有活度为3.7×10¹⁰Bq以下的密封放射源容器外表面100 cm处任意一点辐射的空气比释动能率不得超过0.05 mGy/h; 及《含密封源仪表的放射卫生防护要求》 (GBZ 125-2009)^[2]标准中规定的, 在距源容器1m区域内很少有人停留0.25 ≤ H＜2.5 μSv/h的限值。

职业人员与公众受照剂量结果。从事辐射工作的职业人员可能接受的年有效剂量, 低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002) ^[1]中规定职业人员的剂量限值20 mSv/a和本次验收监测中提出的年管理剂量约束值2 mSv。对公众可能接受的年有效剂量为0.0014 mSv, 低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)^[1]中规定的公众年有效剂量1 mSv/a和本次验收监测中提出的年管理剂量约束值0.1 mSv。

某钢铁有限公司钢水液面控制系统、核子秤、料位计等应用项目, 落实了辐射安全管理制度和辐射安全防护各项措施, 对职业工作人员和公众人员是安全的, 对周围环境产生的影响较小, 工作场所及周围环境γ空气吸收剂量率监测结果均处于当地环境天然放射性水平本底范围内。