某大型石化公司核輻射儀表運(yùn)行期環(huán)境影響評價(jià)

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 卞心彤

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某大型石化公司核輻射儀表運(yùn)行期環(huán)境影響評價(jià)

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 卞心彤

用輻射監(jiān)測儀對某大型石化公司核輻射儀表的周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求對儀表所安裝位置的周圍環(huán)境進(jìn)行環(huán)境影響分析評價(jià)。評價(jià)結(jié)果表明，該公司使用的核輻射儀表中所帶的放射源在正常運(yùn)行過程中的輻射屏蔽防護(hù)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對放射性職業(yè)工作人員和周圍公眾的年有效劑量分別低于相應(yīng)的劑量約束值。

核輻射儀表 輻射 環(huán)境影響評價(jià)

1 工程分析

1.1 核輻射儀表概況

某大型石化公司的聚丙烯、聚乙烯、芳烴、IGCC和溶劑脫瀝青等裝置的生產(chǎn)工藝流程中采用了大量的液體罐、反應(yīng)器等，為了測出液體密封罐或反應(yīng)器里液位或料位的高度，多采用核輻射儀表(帶有137Cs及241Am-9Be放射源)來控制。該公司的核輻射儀表分為料位計(jì)和密度計(jì)。料位計(jì)用于測量反應(yīng)罐或儲罐中物料的料位；密度計(jì)用于測量反應(yīng)罐中物料的密度。

1.2 核輻射儀表的工藝原理及使用方式

料位控制儀的檢測原理是利用放射源發(fā)出的γ射線或中子在穿透被測物質(zhì)時(shí)，在被測物質(zhì)中被部分吸收而減弱的特性。料位儀使用的137Cs（γ源）或241Am-9Be（中子源）放射源安放在鉛罐中，與接收射線的探測器分置于被測物料儲罐相對的兩側(cè)，鉛罐的準(zhǔn)直孔對準(zhǔn)探測器，準(zhǔn)直孔可通過源閘開啟和關(guān)閉。在開啟源閘后，放射源通過準(zhǔn)直孔發(fā)出一束很窄的γ射線或中子(稱為有用線束)，穿透被測物料儲罐壁和儲罐內(nèi)物料到達(dá)射線探測器。

本公司使用的1臺137Cs密度計(jì)的檢測原理與料位計(jì)的原理相似，基于被測物質(zhì)對γ射線在穿透被測物質(zhì)時(shí)，在被測物質(zhì)中被部分吸收而減弱的特性。

1.3 該公司所用放射性同位素的性質(zhì)（見表1）

表1 該公司所用放射性同位素的性質(zhì)

*: 作為中子源使用，但每10000Bq活度中子產(chǎn)額不到1個，從防護(hù)角度只需考慮γ射線。

1.4 主要污染源及污染途徑分析

本公司使用的241Am-9Be中子源和137Cs γ放射源均屬于密封放射源，放射性物質(zhì)封裝在氬弧焊的不銹鋼包殼內(nèi)，二者的使用方式均為非接觸式測量，使用時(shí)被測物料不可能與放射源包殼表面相接觸，因此不會造成放射源損傷，不會產(chǎn)生放射性污染。

由于金屬鉛對γ射線有較強(qiáng)的吸收減弱作用，放射源鉛容器對放射源的γ射線起到有效的屏蔽作用。在料位儀、密度計(jì)的放射源容器準(zhǔn)直孔方向，是需要引出γ射線以供使用的方向，該方向的射線相對較強(qiáng)，稱為有用線束。料位儀、密度計(jì)放射源有用線束對準(zhǔn)物料儲罐和該儀表的輻射探測器方向，均沒有對著人員的方向，一般情況下只有其散射線可能照射到附近的人員；在有用線束之外的其它方向，放射源的γ射線受到鉛容器的屏蔽減弱，僅有較弱的漏射線。

因此，核輻射儀表的主要污染途徑是核輻射儀表所帶放射源容器的漏射線及有用線束散射線對周圍人員的γ外照射。

2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)，包括職業(yè)照射、公眾照射劑量限值與劑量管理目標(biāo)值。

含密封源容器的放射防護(hù)要求按照《含密封源儀表的衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ125-2002)的規(guī)定控制。

公眾照射劑量限值為，實(shí)踐（如本項(xiàng)目）使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的年平均有效劑量估計(jì)值不超過1mSv，該值為世界范圍內(nèi)天然本底輻射年有效劑量中值（2.4mSv，UNSCEAR2000報(bào)告附件B）的41.6%。特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv。本項(xiàng)目核輻射儀表公眾人員劑量管理目標(biāo)值取限值的1/4，即每年0.25 mSv。

職業(yè)照射劑量限值為，由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量（不作追溯性平均）不超過20mSv，其中任何一年不超過50mSv。職業(yè)工作人員的劑量管理目標(biāo)值取限值的1/4，即每年5 mSv。

含密封源儀表表面5cm處及1m處的劑量當(dāng)量率及使用場所應(yīng)滿足表2的要求。

表2 含密封源儀表的使用場所和相應(yīng)的泄漏射線控制量

3 運(yùn)行期環(huán)境影響分析

3.1 核輻射儀表周圍環(huán)境放射性現(xiàn)狀監(jiān)測

該公司的核輻射儀表已投入運(yùn)行，因此對正常運(yùn)行的核輻射儀表的周圍環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場劑量率監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表3。

監(jiān)測期間天氣晴，氣溫29℃，濕度72％。監(jiān)測工況：源處于正常工作狀態(tài)。監(jiān)測儀器：采用美國FLUKE公司的451P加壓電離室巡測儀。

表 3　聚丙烯車間核輻射儀表周圍環(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果

注：未扣除環(huán)境天然本底值。源前方表面是指核輻射儀表準(zhǔn)直孔的背面。

由表3可見，所監(jiān)測的料位計(jì)和密度計(jì)的源強(qiáng)比較弱，防護(hù)較好，除了距設(shè)備表面5cm的γ輻射劑量率測值略高于本底外，其余各點(diǎn)測值均屬于一般的環(huán)境天然本底輻射水平。

3.2 料位儀、密度計(jì)巡視人員的年附加有效劑量值估算及評價(jià)

運(yùn)營期環(huán)境影響主要是核輻射儀表所帶放射源容器的漏射線、有用線束散射線對儀表巡視人員及偶然經(jīng)過儀表周圍場所其他人員的γ外照射。

料位儀、密度計(jì)安裝位置為高溫、高空的環(huán)境，平時(shí)無人停留，僅料位儀、密度計(jì)安裝處附近設(shè)有巡視通道的位置偶爾有人經(jīng)過，但由于儲罐設(shè)備金屬部分對天然本底輻射的吸收作用，以及放射源較弱、防護(hù)較好等原因，料位儀、密度計(jì)附近通道處γ輻射劑量率略高于遠(yuǎn)離放射源處的環(huán)境本底值，對偶爾經(jīng)過的人員影響可忽略不計(jì)。因此只須估算核輻射儀表巡視人員的受照劑量。

儀器巡視人員每2小時(shí)巡視一次，但主要是巡視除核輻射儀表以外的其它儀表，人員居留因子T取值為偶然居留因子（T=1/16），年工作時(shí)間為2000h，年停留時(shí)間為125h；人員通過平臺處的劑量率取本次測量放射源1m處的最大值(保守估算)5.16μSv/h，則年受照附加有效劑量值為0.643mSv，只占放射性職業(yè)工作人員年劑量管理目標(biāo)值（5 mSv）的13％。

在設(shè)備維修期間，只要按操作規(guī)范的要求關(guān)閉放射源閘，避免受到有用線束的誤照射，從實(shí)測結(jié)果（表3）可知，由于放射源周圍環(huán)境輻射水平基本為本底水平，而且維修時(shí)間相對較短，維修人員受照附加有效劑量值可忽略不計(jì)。

4 輻射污染防治措施

4.1 輻射污染防護(hù)設(shè)施分析

本公司的核輻射儀表使用的放射源均屬于密封放射源，在正常運(yùn)行情況下不產(chǎn)生放射性“三廢”。其輻射防護(hù)設(shè)施包括：（1）儀器設(shè)備的放射源屏蔽容器，可屏蔽大部分的γ射線；（2）放射源源閘，在維修、運(yùn)輸和貯存等情況下可關(guān)閉源閘，切斷有用線束，避免人員受到誤照射；（3）有關(guān)電離輻射標(biāo)志，可提醒人員，避免誤照射，防止放射源丟失。該公司使用的所有核輻射儀表的安裝場所均設(shè)有電離輻射警告標(biāo)志。

根據(jù)表2的有關(guān)要求，從表3可知：

①有的車間的儀表的源容器表面5cm處和1m處的γ劑量率最大值分別小于2.5μSv/h和0.25μSv/h。對人員的活動范圍不需作限制。

②有的車間的核輻射儀表均屬自動化控制，不設(shè)固定的操作位，距源容器1m區(qū)域內(nèi)除巡視工人外很少有人停留，儀表的源容器表面5cm處和1m處的γ劑量率最大值分別處于2.5≤H<25μSv/h和0.25≤H<2.5μSv/h，因此在該車間的核輻射儀表距源容器外表面3m的區(qū)域內(nèi)應(yīng)劃為監(jiān)督區(qū)。該公司已經(jīng)在這些核輻射儀表所在位置掛上警示標(biāo)志。

4.2 輻射環(huán)境管理措施分析

根據(jù)國家的有關(guān)要求，該公司已建立輻射安全與防護(hù)管理組織，制定安全管理制度、操作使用規(guī)程和事故應(yīng)急預(yù)案等程序。放射性工作人員已按要求參加有關(guān)輻射安全教育培訓(xùn)及有關(guān)崗位培訓(xùn)，操作人員均持有輻射工作人員崗位培訓(xùn)合格證。此外還要求工作人員嚴(yán)格遵守基本的操作程序，重視和防范可能產(chǎn)生的各種輻射安全事故風(fēng)險(xiǎn)，確保輻射安全。

5 評價(jià)結(jié)論

該公司已運(yùn)行的核輻射儀表的屏蔽材料及厚度基本能夠滿足防護(hù)要求，對放射性職業(yè)工作人員和周圍公眾的年有效劑量分別低于相應(yīng)的劑量約束值。因此，在實(shí)施了本報(bào)告提出的輻射污染防治措施要求后，從輻射安全與環(huán)境保護(hù)角度看，該項(xiàng)目是可行的。