高壓管線60Co檢測防護措施分析

摘要：在裝置的射線源射線檢測過程中，會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的輻射危害，因而必須從技術和制度上對其進行輻射防護，從而對射線源操作人員及周圍群眾提供符合國家標準的輻射防護，保障相關人員的身心健康，使射線檢測工作順利完成。

關鍵詞：射線源；屏蔽防護；安全管理

1 防護原因及措施簡介

在300萬噸/年柴油加氫裝置及相應配套工程的建設中，有部分高壓管線壁厚超過32mm，需要使用射線源在現(xiàn)場進行射線檢測。但由于在300萬噸/年柴油加氫裝置周圍，有許多正在正常運行的生產(chǎn)裝置，沒有足夠的距離用于安全防護，為不影響周邊裝置的正常生產(chǎn)，必須在進行射線源檢測時使用鉛板進行屏蔽防護工作，使防護距離壓縮在50米范圍之內。依據(jù)GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護標準》[1]進行鉛板屏蔽厚度計算，選用合適厚度的鉛板，并制作支撐鋼架，組裝成鉛板房進行射線防護，把照射劑量減少到標準容許的劑量水平以下，保證工作人員以及周圍非工作人員的安全，實現(xiàn)輻射防護的目的。

2 射線源雙壁射線檢測的防護計算

2.1檢測防護區(qū)域的預確定

按照GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護標準》的要求，在進行射線作業(yè)前，先將工作場所嚴格劃為控制區(qū)和監(jiān)督管理區(qū)?？刂茀^(qū)邊界外空氣比釋動能率應低于40μGy·h-1。監(jiān)督管理區(qū)邊界空氣比釋動能率應不大于2.5μGy·h-1。依據(jù)現(xiàn)場平面圖（見圖1），預定圖中虛線作為監(jiān)督管理區(qū)邊界線，最近的邊界線到現(xiàn)場最近距離是51m。

2.2屏蔽防護層厚度的計算

γ射線探傷機的放射源體積都很小，可以當做點源看待。屏蔽防護層的厚度可依據(jù)下列公式計算：

（1）

式中：—按公式（2）計算出的在有用輻射束里距離放射源為（m）的比釋動能率（mGy·h-1）；

a—為距放射源的某一點的距離（m）；

—為距放射源為a的最高允許的比釋動能率（mGy·h-1）；

在距離為時，該點的最高比釋動能率可有放射源的預期最大放射性活度A（GBq）和比釋動能常數(shù)（mGy·m2）/（h·GBq）按公式（2）計算。

（2）

防止有用輻射束的防護層厚度即可根據(jù)從圖3-28[2]中查出。通過在圖3-28中給出的質量厚度除以屏蔽材料的密度（g/cm3），就可以得出以cm為單位的防護層的厚度。

圖1

以現(xiàn)場實際情況采用上述公式計算如下：

射線源為50Ci，放射活度為1.85×1012Bq，取值為2.5μGy·h-1，放射源比釋動能常數(shù)取值為0.35（mGy·m2）/（h·GBq），a取值為51m。Pb的密度為11.24g/ cm3，代入公式（1）、（2）得：

查圖3-28得出質量厚度為98g/ cm2，鉛屏蔽層厚度為8.7cm?？紤]到計算和查圖誤差及防護裕量，我們采用95mm厚的鉛板制作防護鉛房。

2.3采用半價層法驗證防護性能

2.3.1半價層數(shù)計算

防護體采用兩層10mm厚鋼板和95mm厚鉛板組成，對鋼板的半價層值為24mm，對鉛板的半價層值為13mm，則95m厚鉛板的半價層個數(shù)為7.3個，20mm厚的鋼板的半價層個數(shù)為0.83個，總的半價層個數(shù)為8.13個。查表C-2可以得到防護體的防護因子為0.1。

2.3.2防護距離的計算

根據(jù)GBZ132-2008《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護標準》，查圖C-2可得出射線源在只采取距離防護時的輻射防護控制區(qū)距離A1為125m（其邊界的空氣比釋動能率為40μGy·h-1），則實際要求的輻射防護控制區(qū)（經(jīng)防護體屏蔽后）的距離為L1=A1×0.1=12.5m，采用平方反比定律[3]可計算出輻射防護監(jiān)督管理區(qū)距離L2=50m（其邊界的空氣比釋動能率為2.5μGy·h-1）。顯然，L2小于預定防護監(jiān)督管理區(qū)區(qū)域距離檢測邊緣位置的距離51m，這說明采用95mm后的鉛板制作防護體可達到現(xiàn)場條件及標準要求的防護距離。

2.4輻射防護監(jiān)督管理區(qū)范圍的劃定

依據(jù)防護現(xiàn)場平面圖，預定的防護監(jiān)督管理區(qū)符合標準要求，可把該預定防護監(jiān)督管理區(qū)直接作為輻射防護的實際監(jiān)督管理區(qū)。在防護監(jiān)督管理區(qū)內，允許輻射工作人員在此區(qū)域內活動，培訓中的輻射工作人員也可以進入該區(qū)域。γ射線探傷監(jiān)督管理區(qū)邊界空氣比釋動能率應不大于2.5μGy·h-1，邊界處應有“當心電離輻射”警示標志，并用警戒繩封鎖主要路段及其他出入口，公眾不得進入該區(qū)域。

3 防護鉛房的制作組裝

采用鉛板、10mm厚的鋼板制作防護體，采用型鋼制作防護體支撐鋼架，鋼架形式依據(jù)現(xiàn)場實際情況制作，并準備10Kg重的鉛粒包若干個，用以封堵防護體組裝無法到位時留下的縫隙。防護體的結構主要有三種形式，見圖2：

圖2

圖3

防護鉛房組裝時，由于鉛的密度較大，防護體重量多達二三十噸，必須采用較大的吊車協(xié)助防護體的現(xiàn)場組裝。在用射線源檢測前，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況將鉛板吊裝組合，組成一個檢測鉛房和一個檢測人員的操作防護鉛房，其鉛房的結構形式見圖3：

4 輻射防護安全管理制度措施

為了確保300萬噸/年柴油加氫裝置及相應配套工程中射線源檢測的順利進行，除了制定適合的技術措施外，還應該制定出相應的安全管理制度，使射線源檢測的安全防護工作得到制度上的保證，避免照射事故的發(fā)生。

4.1完善射線作業(yè)票證制度

放射源入廠前應先向保衛(wèi)部門報送檢測方案中所使用的源的種類、活度、存放地點、配備的輻射劑量檢測儀器、運輸方式等資料，并辦理放射源入廠許可證。在射線檢測前，必須經(jīng)作業(yè)所在單位、周邊影響單位及環(huán)境衛(wèi)生等部門的領導審核批準，開具射線作業(yè)許可證。在作業(yè)前將所辦理的許可證交到作業(yè)所在單位工作人員手中，并通知周邊影響單位工作人員射線源檢測作業(yè)的具體開始時間及結束時間。

4.2建立嚴格的教育、培訓制度

射線檢測工作人員必須要經(jīng)過相關部門的培訓合格后，持證上崗，并且還要定期進行相關的安全規(guī)章制度的再學習，定期進行射線裝置和監(jiān)測儀器的安全技能檢查和操作培訓以及必要的安全技能考核，使工作人員掌握到扎實的專業(yè)知識，熟練掌握操作要點，降低發(fā)生誤操作的概率。加強對射線檢測工作人員的HSE教育，增強工作人員的安全意識，防止出現(xiàn)麻痹大意的思想，作業(yè)時必須正確佩戴個人防護用品，使個人的防護措施落到實處，降低工作中的安全風險，確保檢測工作的順利完成。

4.3建立嚴格的射線源檢測的管理、操作制度

射線源的儲存庫房必須有明顯的放射性標志，儲存時不得與易燃易爆等物品混放，必須采取有效的防火防盜措施，實行雙人雙鎖制，責任到人。放射源在出入庫時必須使用輻射劑量儀檢測，確保放射源在源罐中，在經(jīng)過安全確認后，才能出入庫。射線源在運輸時必須實行專人負責制以防放射源意外丟失，且必須按照指定的行駛路線出入放射源作業(yè)場所，在使用后及時入庫。

在射線檢測作業(yè)前，應首先完成檢測防護鉛房的組裝工作，防護體應提前運達現(xiàn)場，確定合理的吊裝方案，使用有資質的人員平穩(wěn)安全的組裝防護鉛房，防護鉛房組裝間隙不得超過30mm，組裝完成后，提請業(yè)主單位聯(lián)系有資質的環(huán)保監(jiān)測部門進行現(xiàn)場檢測，合格后方可進行檢測準備工作。然后通知業(yè)主等相關單位撤出與檢測工作無關的人員，再根據(jù)作業(yè)場所的環(huán)境，在劃定的檢測管理區(qū)域邊緣設置好警戒繩、放置警戒牌、警戒燈等警示標志，對于路口、門口等易于進入的地方要派專人監(jiān)護，防止無關人員誤入到作業(yè)場所。放射工作人員必須嚴格執(zhí)行已批準的安全操作規(guī)程，不允許隨意操作。射線作業(yè)時如遇突發(fā)事件，射線工作人員必須服從現(xiàn)場負責人的指揮，及時停止作業(yè)，防止誤照事件的發(fā)生。

4.4建立事故預防與應急預案制度

4.4.1事故預防制度

由HSE部門組織進行不定期的檢查和監(jiān)督，并有HSE監(jiān)督員負責實施日常檢查和監(jiān)督，主要檢查落實HSE管理措施的執(zhí)行情況、職業(yè)衛(wèi)生及作業(yè)環(huán)境的情況、各項票證是否齊全、工作人員是否經(jīng)過安全教育培訓及持證上崗情況、各項安全防護措施及個人防護用品是否符合要求等事項。對檢查中發(fā)現(xiàn)的不合格項要及時發(fā)出整改通知單，有被檢查人員負責制定整改措施并限期整改。

4.4.2應急預案制度

項目部要制定出適合自身特點及現(xiàn)場情況的事故應急預案。應急預案應以預防為主、常備不懈、統(tǒng)一領導、分工負責、依靠科學、快速反應為基本原則，其內容應全面具體、可操作性強，并不定期的進行事故應急預案演練，發(fā)現(xiàn)不達標項要限期整改，并寫出預防糾正措施，防止不達標項再次出現(xiàn)。在檢測過程中，如若發(fā)生放射事故，事故當事人必須立即向單位領導進行報告，且同時要按照項目負責人的指揮，立即啟動應急預案，采取必要的措施，防止事故蔓延、擴大，并負責對現(xiàn)場實施保護。在有人員傷亡時，應迅速組織現(xiàn)場工作人員對傷員的救護。事后要積極配合事故調查，以便查明事故原因，制定切實可行的防范措施。

5總結

本文先后詳細介紹了在300萬噸/年柴油加氫裝置及相應配套工程的建設中，射線源的屏蔽防護的基本方法和射線防護的安全管理制度措施。結合300萬噸/年柴油加氫裝置的現(xiàn)場環(huán)境條件，通過計算確定了現(xiàn)場防護所需的鉛板防護層的厚度，其次通過半價層法驗證對所選的屏蔽層厚度進行防護距離的計算，對照裝置現(xiàn)場可用的防護距離劃定出符合國家相關標準的射線源檢測的輻射防護的安全管理區(qū)域?？偨Y了射線源在使用、保管過程中的基本方法及措施，結合業(yè)主單位的安全管理制度，制定出了適合該裝置檢測的教育培訓、事故預防及應急預案、射線作業(yè)的相關程序等相關制度。在實際檢測中，嚴格執(zhí)行這些技術方法及制度措施，基本解決了在檢測過程中射線工作人員和其他相關人員的安全防護問題，實現(xiàn)了輻射防護的目的，從而為完成300萬噸/年柴油加氫裝置工程中厚壁管線的檢測工作奠定了基礎，保障了該裝置的檢測工作順利完成。

參考文獻：

[1]GBZ132-2008，工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護標準[S]

[2]趙福祥等.工業(yè)電離輻射防護與安全[M].南京：江蘇人民出版社，2007：131-137

[3]強天鵬等.射線檢測 第二版[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007：198-200