中国辐射卫生  2016, Vol. 25 Issue (5): 618-621  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.05.046

引用本文 

刘秀华, 邓义. 湿法贮源钴源辐照装置建设项目职业卫生控制效果评价[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(5): 618-621. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.05.046.

文章历史

收稿日期:2016-06-14
修回日期:2016-08-25
湿法贮源钴源辐照装置建设项目职业卫生控制效果评价
刘秀华 , 邓义     
中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
摘要目的 为湿法贮存钴源辐照装置建设项目职业病危害因素分析和职业卫生控制效果评价提供参考。方法 根据钴源衰变特点, 分析钴源辐照装置建设过程中源的运输、转载和使用过程中的危害因素, 归纳出职业卫生控制效果评价的重点要注意的问题。结果 依据相应的标准和规范分析正常工况和异常工况下存在的职业病危害因素, 根据实际的检测结果分析危害的水平, 提出补充措施及建议。结论 湿法贮源γ辐照装置建设项目存在的职业病危害因素为γ射线、臭氧、一氧化氮、二氧化氮和噪声等。其主要的职业病危害因素为γ射线, 其职业病危害关键控制点为钴源运输、装载和运行岗位。
关键词钴源    辐照装置    湿法贮存    职业卫生评价    

辐射加工已广泛应用于人们的日常生活中,如农作物改良、杀虫灭菌、刺激生物增产、农副产品加工、食品蔬菜保鲜保藏、水晶着色等[1]。辐射加工常用的γ辐照装置主要是60Co放射源和137Cs放射源,137Cs会与水反应,不适于湿法贮源。60Co放射源与水不反应,既可以湿法贮源,也可以干法贮源,应用更为广泛。

随着核技术的不断发展和核技术应用领域的逐步扩大,近年来钴源辐照装置发展迅速。截止2006年,我国各种用途的大小辐射装置已达150多座,其中活度在37 PBq(100万Ci)以上的钴源辐照装置有20多座[2]。辐射加工对象和加工目的也越来越多,如农副产品的保鲜和灭菌、中成药灭菌、烟草灭菌、副食调味品灭菌、医疗器械和材料灭菌、化工材料改性、食品防霉变等,已成为产品深加工的有力手段。

由于放射性同位素不断衰变,导致的活度不断降低。60Co的半衰期为5.271 a,源的使用寿命一般为10 ~ 15 a。由于衰变导致的活度降低和生产需求的增加,辐射装置往往不断地补充新源。根据国家环保总局《关于发布放射源分类办法》 (2005年第62号公告) [3],钴源属于Ⅰ类极高危险源。因此,装源倒源过程中如何保证工作场所操作人员的职业安全、保证倒装源质量、避免事故的发生,是极其重要的问题。本文以湿法贮存钴源辐照装置建设项目为例,提出装源倒源过程中的职业卫生控制效果评价中要注意的问题。

1 职业病危害因素分析与评价

湿法贮存钴源辐照装置主要包括密封放射源、放射源架及其控制系统、辐射屏蔽防护系统、辐射剂量监测系统、通排风系统、安全连锁系统、辐照样品的自动传输系统、贮源水池等。辐射加工多采用悬挂链式货物输送系统。在辐照装置外的上货区,工作人员将货物装在货篮内,由悬挂链输送系统自动将货物运至辐照室。为了使货物受到均匀辐射,悬挂链输送系统在运行过程中自动改变方向更换货物的辐射面向。被加工货物吸收剂量达到要求后,再由悬挂链输送系统自动将货物从辐照室运至卸货区。

根据项目建设的内容,对生产工艺过程、劳动过程和生产环境中可能存在的职业病危害因素进行分析,对主要的职业病危害因素进行检测和评价。

1.1 辐射危害因素分析

在辐照装置运行过程中存在的职业病危害因素有四方面: ① 60Co是钴的放射性同位素,钴源持续不断地衰变产生能量为1.17 MeV和1.33 MeV两种γ射线,这两种γ射线是能量较高的电离辐射,其穿透能力非常强。在运输、装载、正常运行、检修等操作时都可能会接触到γ射线。γ射线通过外照射可能引起各种急性和慢性放射病。②γ射线与空气作用会产生的臭氧和氮氧化物等气体。臭氧吸入有毒,实验证明有致畸作用,对皮肤、眼、上呼吸道系统和黏膜有毒性。氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮是有毒气体,对眼、皮肤、黏膜有强烈的腐蚀性。臭氧和氮氧化物均为刺激性气体,不仅可引起或加重微生物对呼吸道感染,而且能损害肺内杀菌活性等防御机能,引起神经衰弱综合征、肺水肿等。氮氧化物氮可能导致的法定职业病有氧化物中毒、化学性眼部灼伤。③辐照室都配有排风系统,包括进风机和排风机,货物输送系统一般配有空压机提供动力。风机和空压机运行产生的噪声较大,噪声可能导致的法定职业病是噪声聋。④辐照样品进过辐照可能产生的其他危害。这要依据具体的情况进行分析,如辐照高分子材料可能会引起降解产生微量有害气体。

1.2 职业病危害因素评价 1.2.1 电离辐射危害评价

与一般的项目不同,一般项目建成后先试运行,各项职业卫生和环保设施运行正常后开展职业卫生控制效果评价。钴源辐照装置建设项目要在钴源运输、钴源装载时就要开展检测和评价,以防止放射性泄露和沾污。钴源装源的电离辐射危害评价要从四种情况考虑:

1.2.1.1 钴源运输过程的辐射危害

钴源运输前应制定辐射防护大纲和应急救援预案,运输中,防护与安全应该是最优化的,以使个人剂量的大小、受照射人数以及引起照射的可能性,在考虑了经济和社会因素之后,应保持在合理可行尽量低的水平,而且人员所受剂量应该低于国家规定的相应的剂量限值。钴源要采用专车押运,押车的工作人员佩戴报警式个人剂量计。依据个人有效剂量的监测结果与建设单位的管理目标值(剂量约束值)及《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB 18871-2002) [4]的相应限值评价工作人员受到的个人有效剂量是否可以接受。钴源的运输按照放射源的运输管理,应符合《放射性物质安全运输规程》 (GB 11806-2004) [5]的规定要求。

1.2.1.2 装源过程的辐射危害

装源期间对装源的工作人员佩戴个人剂量计,吊运开罐等关键人员要佩戴报警式个人剂量计。装/倒源前、装源过程和装源后要进行工作场所γ剂量率监测和个人有效剂量监测。依据个人有效剂量的监测结果与建设单位的管理目标值(剂量约束值)及《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB 18871-2002)的相应限值比较,评价工作人员受到的个人有效剂量是否可以接受。γ剂量率监测可参考《辐射环境监测技术规范》(HJ/T 61- 2001) [6]和《环境地表γ辐射剂量率测定规范》 (GB/T 14583-1993) [7]。个人有效剂量监测可参考《职业性外照射个人监测规范》 (GBZ 128-2002) [8]和《个人和环境监测用热释光剂量测量系统》(GB 10264- 1988) [9]

1.2.1.3 正常运行时的辐射危害

正常运行时每季度对工作人员的个人剂量进行监测。正常运行条件下,在钴源处于储藏位置和工作位置时均进行工作场所γ剂量率监测,钴源处于工作位置时工作场所γ剂量率监测点位覆盖控制室、人员和货物出入门及监督区内钴源装置周围,还要考虑辐照室屋面和天空的反散射位置。钴源处于储藏位置时工作场所γ剂量率监测点位不仅覆盖上述场所,还要包括辐照室、迷道这些关键场所。

1.2.1.4 异常和事故下情况下的辐射危害

钴放射源属于Ⅰ类极高危险源,这种源在无防护条件时可能对操作它或者意外接触它几分钟的人造成永久性损伤,靠近这种无屏蔽放射性物质几分钟到1小时的时间,可能导致人员死亡。如果因火灾或爆炸使放射性物质泄露,对近距离人员可能造成永久性损伤或者生命危险,给几百米以外的人员很小或不会造成直接健康效应,但是需要根据防护标准对污染区进行清理。典型的辐照装置意外事件与事故有: ①辐照时人员误入辐照室; ②人员滞留在辐照室时,工作人员误启动辐照; ③放射源从源板架跌出意外; ④源控设备被卡阻,源不能降至贮源位; 贮源井水过低水位意外; ⑤放射源泄露意外和贮源井水超量污染意外; ⑥因放射源台帐和源的清点意外导致源失控; ⑦源运输和倒源中源容器跌损; ⑧辐照装置场所或邻近环境失火意外。辐射危害因素分析主要针对辐射安全设施的设计、有效工作和放射防护管理,防止放生意外事件,避免发生辐射事故。

1.2.2 噪声危害评价

钴源装置的噪声源主要是进风机、排风机,有些装置的自动传输系统还配备有空压机,噪声也比较大。依据《工作场所物理因素测量第8部分:噪声》 (GBZ/T 189.8-2007) [10],以各岗位工作人员为采样对象,利用个体噪声剂量计进行个体噪声检测。依据《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》 (GBZ 2.2-2007) [11]和《工作场所职业病危害作业分级第4部分:噪声》 (GBZ/T 229.4- 2012) [12]评价其作业危害程度。

1.2.3 化学物质危害评价

化学有毒物质主要是臭氧、一氧化氮和二氧化氮,来源于钴源电离辐射与空气的相互作用。在辐照过程中,γ射线与空气作用会产生的臭氧、少量一氧化氮和二氧化氮。化学有毒物质通过通排风系统去除。辐照完成5min以后人员才可以进入辐照室。根据《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》 (GBZ 159-2004) [13]、《工作场所空气有毒物质测定氧化物》 (GBZ/T 160.32-2004) [14]和《工作场所空气有毒物质测定无机含氮化合物》 (GBZ/T 160.29-2004) [15]中相关规定进行布点,对钴源辐照室内工作场所臭氧、一氧化氮和二氧化氮进行监测,监测点位应为工作人员操作时贮留时间较长的位置。依据《工作场所有害因素职业接触限值化学因素》 (GBZ 2.1-2007) [16]、《职业性接触毒物危害程度分级》 (GBZ 230-2010) [17]、《工作场所职业病危害作业分级第2部分:化学物》(GBZ/T 229.2- 2010) [18]评价其作业危害程度。

2 职业病危害防护措施评价 2.1 电离辐射危害防护设施评价 2.1.1 工作场所布局及分区管理

按照《γ辐照装置设计建造和使用规范》 (GB 17568-2008) [19]的要求,辐照加工场所要划分控制区、监督区和非限制区。辐照室迷道入口以内的区域为控制区,控制区在辐照装置运行时间严禁人员入内,设置明显的电离辐射标志; 控制室、电源室、浴室、值班室、水处理室、办公室、送排风室和提升装置室及限值为1/10 ~ 3/10年有效剂量当量的区域均为监督区工作人员根据需要可按照运行制度在监督区停留,监督区相关要求设置电离辐射标志; 凡限值不超过1/10年有效剂量当量的工作区域为非限制区。

2.1.2 屏蔽设计和防护安全装置

60Co放射源一般是密封型放射源,放射性物质活性块一般密封在双层不锈钢包壳内,其耐温、耐振、抗冲击、抗穿刺、泄漏和表面污染等性能指标均应满足国家标准,它发生危害方式是外照射。放射源购买有资质厂商生产的合格密封型放射源产品,并按相关规程储存、使用。辐照装置的安全设施有三类:一类是减弱辐射强度的屏蔽设施,包括辐照室与迷道屏蔽系统、贮源水池。辐照间墙壁、地面、屋顶、通排风管道均采用屏蔽设计,出入辐照室有迷宫走廊。第二类是防止人员误入受照射的防范设施,包括安全控制系统、剂量监测系统。工作人员远程监控,一旦剂量异常,自动报警,辐照闸门设有安全联锁装置; 第三类是防范污染及危害的净化与排出设施,包括水处理系统、通排风系统等。辐照装置的设计遵循纵深防御、冗余性、多样性和独立性的原则,应满足《γ辐照装置设计建造和使用规范》(GB 17568- 2008)、《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》 (G 17279-1998) [20]和《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》 (GB 10252-2009) [21],的相关要求。评价人员对各个安全设施进行核实,对其使用维护运行记录进行检查,对不符合要求的部分提出整改措施。

2.2 噪声危害防护设施评价

噪声源主要是进风机、排风机和空压机等,在运行时由于摩擦、振动等产生噪声。一般这些噪声源隔离放置在单独的机房内,检查设备是否安装基础减震垫、设备进出口是否采用软管连接,噪声的位置是否采用穿孔吸音板、吸声、隔振器等进行降噪声处理。结合检查情况和个体噪声检测结果对噪声危害防护设施进行评价。

2.3 化学物危害防护设施评价

辐照过程中产生的臭氧、一氧化氮、二氧化氮等化学物主要存在于辐照室和迷道内,化学物的防护设施主要的通排风系统,通过进风机补充新风,通过排风机排走被污染的空气。辐照室一般设独立的排风机和进风机,在辐照完钴源下入水池后开启通排风一定时间,人员方可进入迷道和辐照室。检测通排风系统的进风和排风的风量,检查气流组织情况和换气时间上是否满足整个辐照室和迷道的空气完全交换,再结合臭氧、一氧化氮、二氧化氮的浓度检测结果化学物危害防护设施进行评价。

2.4 个体防护用品评价

查看建设单位对是否制定了劳动安全管理措施,对工作人员正确使用个人防护用品进行了宣传、指导和监督检测。配置有放射防护用品,包括个人剂量计、个人剂量报警仪、个人防护服、防护手套、防护眼镜等。在工艺过程中工作人员佩戴个人剂量计,在倒源、检修和处理事故时,工作人员还必须携带报警式剂量计。

2.5 应急救援措施评价

检查建设单位制定的事故应急程序,所有工艺流程均编制相应的安全操作规定,电离辐射作业场所制定有应急救援管理制度及应急救援预案并配备有安全连锁装置及防护服、防护面罩等应急防护装备。定期组应急演练的记录。

3 综合性评价

综合性评价主要从选址、总体布局、生产工艺与设备布局、建筑卫生学、辅助用室和职业卫生管理等方面进行评价。

辐照装置的厂址宜选择场地稳定、地质条件较好的地段,避开高压输电走廊和易燃易爆场所。选址、总体布局、生产工艺与设备布局、建筑卫生学、辅助用室等应等满足《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1- 2010) [22]和《γ辐照装置设计建造和使用规范》 (GB 17568-2008)的要求。采光和照明还应满足《建筑照明设计标准》 (GB 50034-2004) [23]的要求,采暖通风还应《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019- 2003) [24]的要求。

职业卫生管理是辐照装置建设项目职业病危害控制效果评价重点关注的工作,要重点检查以下几方面的内容: ①职业卫生管理制度及组织机构,如放射源安全管理规定、钴源辐照装置工作场所安全管理制度、水处理系统设备工作间安全管理制度; ②各种安全操作规程,如钴源辐照装置升降源操作规程,辐照装置辐射源加载安全操作规程; 钴源辐照装置维护及检修规程,纯水处理系统操作规程,喷淋、视频监控操作说明及检修规程等; ③电离辐射等警示标志的设置情况; ④职业卫生档案及职业健康监护档案、职业病危害因素定期检测情况、职业病危害的告知情况。要检查各种运行维护记录,如辐照装置运行日志、辐照装置装源、倒源、维修、检查和检测的记录、事故应急演习的记录、个人剂量检测报告、贮源水质的定期检测报告、通排风的维护记录等; ⑤职业卫生培训情况,所有从事电离辐射工作的人员都应经过国家监管部门授权单位的培训,培训合格,持证上岗。

4 结论

湿法贮源γ辐照装置建设项目存在的职业病危害因素为电离辐射、臭氧、一氧化氮、二氧化氮和噪声等。其主要的职业病危害因素为γ射线电离辐射,其职业病危害关键控制点为钴源运输、装载和运行岗位。依据检查情况和检测结果,对职业病危害控制效果评价中不符合要求的部分要提出职业病防护的补充措施及建议,绝不掉以轻心。

在《国家安全监管总局关于公布建设项目职业病危害风险分类管理目录(2012)版的通知》 (安监总安健[2012]73号) [25]中,本项目钴放射源属于Ⅰ类极高危险源,项目中包含核辐射加工的工艺,属于职业病危害严重的建设项目。建设单位在生产过程中应严格进行个体防护、严格按操作规程操作和严格管理。

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