为了保障放射工作人员和公众的身体健康, 依据《中华人民共和国职业病防治法》和《放射性同位素与射线装置放射防护条例》等法律、法规, 对新建工业探伤加速器项目必须进行职业病危害控制效果评价。笔者通过某企业新建4 M eV直线加速器探伤室职业病危害效果评价实践, 探讨工业探伤加速器职业病危害效果评价模式。
1 项目概述某企业为了适应市场的需求和企业自身发展的需要, 购进了一台北京机械工业自动化研究所生产的DZ-4/ 500型直线加速器。该加速器产生的X射线能量为4 MeV, X射线的最大剂量率为500 cGy/min, 其靶材料为钨。设备总投资约260万人民币。该工程主要由4M eV直线加速器探伤室、操作室和其他辅助用房组成。该直线加速器探伤室位于厂区内辅机容器车间东北侧, 距辅机容器车间约24 m。4 MeV直线加速器探伤室占地面积约560m2, 总建筑面积为734 m2, 其中加速器探伤室为241m2, 控制室为40m2。探伤室现有工作人员18人, 其中具有大专以上学历的有5人。18名放射工作人员中, 除1人为新参加工作外, 其余17人都具有放射工作人员证及探伤证。探伤工龄最短的1 a, 最长的22 a。
2 评价依据《中华人民共和国职业病防治法》, 《放射性同位素与射线装置放射防护条例》, 《放射工作卫生防护管理办法》, 《建设项目职业病危害评价规范》, 《放射工作人员健康管理规定》, 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 GB18871-2002, 《粒子加速器辐射防护规定》 GB5172-85, 《工业企业设计卫生标准》 GBZ1- 2002, 《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002等。
3 评价目标(1) 探伤室的屏蔽防护设施达到设计要求, 放射工作人员受到的年有效剂量不超过国家标准规定的限值。即由审管部门决定的连续5 a的年平均有效剂量20 mSv, 任何一年中的有效剂量不超过50 mSv, 眼晶体的年当量剂量150 mSv, 四肢(手足)或皮肤的年当量剂量500 mSv。
(2) 加速器所致周围公众成员的个人年有效剂量当量不超过国家标准规定的限值。即年有效剂量1 mSv, 眼晶体的年当量剂量15 mSv, 皮肤的年当量剂量50 mSv。
(3) 工作场所内有害气体浓度不超过国家标准规定的限值。即臭氧0.3 mg/m3, 二氧化氮时间加权平均允许浓度5 mg/m3。
(4) 探伤室的防护、辐射安全设施符合GB5172-85《粒子加速器辐射防护规定》及GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》的要求。
(5) 有完整的个人剂量监测档案、工作人员健康监护档案、工作场所放射防护档案。
(6) 具有有效控制应急照射和事故照射以及事故处理的措施。
(7) 制定和建立完善的放射防护规章制度和管理措施。
4 辐射屏蔽效果 4.1 检测仪器采用美国VICTOREEN公司生产的450P型辐射监测仪, 对4 MeV直线加速器探伤室的工作场所和周围环境的辐射水平进行了测量。该仪器经上海市计量测试研究院进行了检定, 在有效期范围内使用。
4.2 探伤室的防护效果该探伤室采用了“ L”型迷道减弱辐射束。探伤室四周墙壁及屋顶采用了密度为2.23 g/cm3的混凝土为屏蔽材料, 屏蔽设计中探伤室的南墙为主照射墙, 厚度为200 cm, 东墙为斜照射墙体, 厚度为180 cm, 两面墙体均按主屏蔽要求设计。西墙和北墙的厚度均为120 cm, 屋顶的厚度为65 cm, 探伤工件进出大门的屏蔽厚度为120 cm, 均按次屏蔽要求设计。工作人员进出探伤室设有两道防护门, 均为4 mm铅。由于X射线的能量为4MeV, 故防护设施的设计没有考虑中子的屏蔽。检测条件为:X射线能量4 MeV, 剂量率5 Gy/min, 加速器最大出束角15°, 向南墙投照。检测结果表明, 探伤室工作场所和周围环境的X射线辐射水平为0.07 ~ 0.16 μSv/ h, 说明探伤室的混凝土防护墙和防护门上的铅板厚度达到了预期的屏蔽防护效果。
5 辐射安全设施 5.1 联锁装置在操作室的电控柜上有一个转换开关, 该开关必须指向2时, 加速器才能启动; 工作人员出入探伤室的防护门口有三把钥匙开关, 加速器出束箱上有四把钥匙开关, 任何一把钥匙不到位, 加速器将无法启动; 进出探伤室有三道防护门, 任何一道防护门未关闭, 加速器也无法启动。联锁装置经检验有效。
5.2 急停开关探伤室内有4个与直线加速器操作电气联锁的紧急按钮, 其位置在工作人员能够迅速到达的地方; 加速器上还有3个急停按钮。按下任何一个急停按钮, 加速器控制台上将显示机器未准备就绪, 无法升高压。急停开关经检验有效。
5.3 警告装置告装置的作用在于直观地告诉人们加速器的工作状态。该设施采用了目视装置, 即在操作室防护门和探伤件进出大门处均设有辐射警示标志和工作状态指示灯; 探伤室内还设有预警灯, 开机前持续报警20秒钟。警告装置经检验有效。
5.4 观察和对讲装置对讲装置:配有两部对话机, 用于内外联络。观察装置:探伤室内安装有2个摄像头, 通过摄像头监视屏系统可清楚地看到探伤室内的工作情况。观察和对讲装置经检验有效。
5.5 工作场所的布局和标志加速器探伤室功能分区明确, 操作室和探伤室之间由“L”型迷路和防护门分开, 在探伤室入口处设置了辐射警示标志, 防护门上方设有工作状态指示灯, 无关人员不允许进入探伤室和操作室。
5.6 应急方案与准备由于安全联锁装置的失灵和操作的失误, 可能会导致工作人员或公众的超剂量照射。为排除异常情况, 该企业制定了加速器应急预案。
5.7 放射防护管理企业建立了放射防护管理网络, 落实了人员, 并制定了“加速器安全操作规程、加速器探伤室管理制度、射线安全防护守则、摄片质量责任制、无损检测工艺责任制、暗室岗位责任制”等十二项规章制度。放射工作人员均经江苏省疾病预防控制中心集中进行工业探伤加速器的放射防护知识培训和考核, 经过当地的疾病预防控制中心组织的健康检查, 由使用单位建立个人健康档案, 并在当地的疾病预防控制中心开展个人剂量监测, 并领取了《放射工作人员证》。
5.8 其他安全措施 5.8.1 通风设施该探伤室采用自然进风, 设有1组排风风机, 排风量为1500m3·h-1, 排气口位于探伤室内东北角, 经检验通风设备完好并能正常工作, 其操作室和探伤室内的臭氧和氮氧化物(以二氧化氮计)的浓度最大值分别为0.06 mg·m-3和0.02 mg·m-3, 均低于GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》的规定值, 不会对人员和设备产生危害。
5.8.2 电气安全该加速器采取了主动接地联锁、高压屏蔽网、高压放电棒、高压过载保护、独立设备接地和警告说明等保护措施, 防止高压对工作人员造成的危害。
5.8.3 微波安全该加速器采用了微波屏蔽网对一些微波组件进行屏蔽, 使工作场所内微波辐射水平低于国标的规定值:平均功率密度 < 50 μW·cm-2, 日总计量 < 400μW·cm-2。
5.8.4 消防在操作室的辅助房内放置了5个适合于电气设备的灭火器。万一发生失火, 则按如下步骤进行:①按下最近的紧急停机按钮, 关闭总电源。②通知所有人员到一个安全的地方。③呼叫帮助, 组织灭火。
6 结论与建议该项目地址位于企业厂区内辅机容器车间东北侧, 经对探伤室工作场所和周围环境进行检测验证, 该工程的总体屏蔽防护是可行的, 符合国标GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》的要求。探伤室的辐射安全设施包括联锁装置、急停开关、警告装置、观察和对讲装置经检验均有效, 符合国家标准GB5172-85《粒子加速器辐射防护规定》的要求。企业有从事探伤工作近三十年的工作经验, 具备了开展探伤工作所需的专业技术人员。放射工作人员已按照卫生部第52号令《放射工作人员健康管理规定》的要求, 进行了放射防护知识的培训和考核, 组织健康检查, 并开展了个人剂量监测, 领取了《放射工作人员证》。探伤室的通风设备完好并能正常工作, 其操作室和探伤室内的臭氧和二氧化氮的浓度符合国家职业卫生标准GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》的规定值。企业还建立了放射防护管理机构, 落实了人员, 并制定了相应的各项规章制度, 对可能发生的放射事故应急处理有计划、有措施。
建议该企业要认真学习贯彻《中华人民共和国职业病防治法》、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》和国家有关放射防护法规, 增强法制意识; 切实加强放射防护自主管理, 建立健全各项规章制度, 制度要将每项工作落实到人, 做到责任明确, 赏罚分明; 按照卫生部第52号令《放射工作人员健康管理规定》的要求, 定期安排放射工作人员的体检和防护知识的复训工作; 安全联锁系统应定期检查, 并保证该系统的正常运行; 对新上岗的放射工作人员必须经具有职业卫生检测资质的单位进行健康检查、放射防护知识培训和开展个人剂量检测, 取得省卫生行政部门颁发的《放射工作人员证》后, 方可从事该项工作。