IAEA《工业射线探伤辐射安全》安全导则草案及几点思考

宋培峰,付 杰,刘怡刚,周启甫,王晓峰,黄超云

(环境保护部核与辐射安全中心,北京 100082)

IAEA《工业射线探伤辐射安全》安全导则草案及几点思考

宋培峰,付 杰,刘怡刚,周启甫,王晓峰,黄超云

(环境保护部核与辐射安全中心,北京 100082)

根据国际原子能机构 (IAEA)新发布的 《工业射线探伤辐射安全》安全导则草案关于 γ探伤安全评估、检查与维护等方面的要求,结合国内情况给出了关于 γ探伤的几点思考,以便为提高我国工业射线探伤单位辐射防护水平提供指导。

安全评估;辐射安全;γ探伤

1 引言

2008年国际原子能机构起草了 《工业射线探伤辐射安全》安全导则草案并向各成员国征求意见,对比国内 γ探伤情况,笔者认为很有借鉴意义,现针对部分要点结合国内情况进行介绍。

2 草案结构及重点内容

国际原子能机构 《工业射线探伤辐射安全》草案,已经过咨询会议和辐射安全标准委员会的预审。其主要目的是对使用 γ放射源或X射线在屏蔽设施内和在室外现场进行射线探伤操作提供专门的指导。全书正文分为13个章节,另有 3个附件。对于运营单位、监管部门、辐射防护负责人、工作人员和业主的责任和要求作了简要介绍。对包括安全评估、辐射防护大纲、培训和资质认定、个人剂量和工作场所监测、放射源控制、探伤中的安全、事故应急几部分内容作了比较详细的阐述。

2.1 安全评估

在我国对探伤营运安全评估的要求内容上基本与IAEA一致,但IAEA在执行、更新等方面更为明确。草案要求：安全评估应形成文件并且在运营单位的质量管理程序内单独进行审查。辐射防护大纲的制定应以安全评估为基础。对于已经进行射线探伤作业但未进行安全评估的需要进行追溯性的安全评估,以确定其现状及需要补充的措施。发生下面情况时,应对安全评估进行重新核查以确定原有结论是否仍然可行：

(1)设施或程序、放射源或放射源辐射特性的变更可能降低或者影响原有的辐射安全水平;

(2)对操作经验或紧急情况和突发事件、故障或人为过失的调查表明现存的安全措施存在缺陷;

(3)相关的指导方针、标准或规章已经或即将有较大修改。

不允许运营单位在未进行确定对初始设计效果和初始安全评估结论影响的预先评估的情况下对放射源、探伤设备和辅助设备作改动。预先评估应由合格专家或供应商审查,还应与监管部门沟通以确定是否需要另外的授权或许可。运营单位不得开展未经事先专门设计或未进行安全评估的射线照相工作。事先设计和安全评估中未涉及的射线探伤活动须进行新的安全评估或对原评估结论进行必要的校正并经批准后方可进行。安全评估的结论应包括对下述几个方面的明确意见：

(1)要求的工程安全控制措施;

(2)操作规程 (内部规定)的制定和完善;

(3)控制区和监督区划分的要求和程序;

(4)公众辐射防护要求;

(5)可合理预见的紧急情况和突发事件以及将其发生的可能性降至最低的措施;

(6)发生紧急情况或突发事件 (应急准备计划)时采取干预行动的内容。

2.2 放射源控制

工业射线探伤γ源按照IAEA放射源分类原则一般认为是Ⅱ类放射源,能够引起而且曾经引起过严重的辐射事故。未经许可不允许购买、贮存、使用和转移。运营单位应保证从放射源最初获得一直到寿期终了最后返还供应商或以其他安全方式处理为止 (从摇篮到坟墓),整个过程安全地控制 γ源。运营单位应对源定期盘查以确认它们在指定的位置并且是安全的。含贫铀的容器应以 “放射源”对待 (含最终处置时),包含在盘查工作程序中且该容器上应有表明含有贫铀的永久性标识。

2.3 工业探伤源和照射设备的安全

对于放射源、探伤设备和辅助设备应从指定有质量管理体系 (如ISO9001)的制造商获得,以保证设计安全特性的一致性,同时应保证可以从中获得安全使用设备的信息。

特别指出,原则上应遵守制造厂给出放射源的建议工作寿命 (RWL)。若拟延期使用,应通过有经验的机构或专家对放射源进行评估。监管部门可推荐对达到RWL后继续使用的放射源需进行的测验,如增加泄漏检验的频度或由合格专家进行评估。

如果运营单位拟将来自不同制造商的辐射设备和照射容器混合使用,应该确保该设计已被证明符合ISO3999的执行标准。

使用取得 “二手的”射线探伤装置的运营单位应保证该设备及其任何辅助设备满足当前安全标准或等同标准的要求。这可以通过制造商或其他被授权机构的评估来实现。

2.4 检查和维护

该草案对探伤设备检查和维护要求与国内相比更为具体和明确,尤其是常规检查。要求只能由制造商或依据制造商的指导而受到专门培训的人员进行。只允许从制造商那里获得零部件,任何变更应得到制造商或监管部门的认可。要维持设备的清洁,使用后应洗刷掉泥土和污垢。换班之前应进行常规的检查,典型的检查包括：

(1)照射装置的检查。确定是否零件和接合件牢固、门锁装置运行良好、辐射水平正常、导管和控制装置的连接是安全的、连接在驱动电缆上的源组件是安全的 (使用制造商提供的用于检查过多磨损的No/Go标准检验)。

(2)遥控装置的检查。确定是否零件牢固,没有破碎、纠结和缺口,驱动电缆活动自由。

(3)源导管的检查。确定是否零件牢固,没有破碎、纠结和缺口,源末端没有磨透。

(4)在用附加辅助装置的检查 (虎钳夹口、夹钳等)。确定是否活动自由、工作状态良好、确保恰当使用。

换源操作前也需进行检查,以确定是否门锁组件功效良好、导管/传递管连接安全、导管/传递管中无阻塞。

另外强调一点,也是国内很多运营单位最容易忽视的,每次轮班时应检查辐射监测仪的性能,最好轮班后进行重复检查。检查应根据监测仪的操作指南进行,并应包括测试电池电压和监测仪对校准源的响应。如果检查出问题,在具备能良好工作的辐射监测仪之前不允许开始或继续进行射线照相工作。

2.5 屏蔽室内 γ射线探伤的安全和报警系统

屏蔽室应在通道门处安装匹配的门锁或联锁装置,防止人员误入。确保门未关上源不能照射,同时,该系统也应防止源在照射位置时门被打开,或如果门被打开源应能自动退回或被屏蔽。

应安装一个具备嵌入故障自趋安全特性的辐射监测系统,且与门联锁,当辐射监测仪探测超过预先设置的阈值时,可防止人员进入。即便使用这种自动系统,当人员进入屏蔽室时也必须携带便携式检测仪以确定源在储存位。

预警信号 (可视或可听信号),应在源照射之前的一段时间内发出。应确保在屏蔽室内部或入口处的任何人能清楚地看到 (或听到)这个信号,并且持续足够的时间使人员能从屏蔽室内撤离。预警信号和源照射信号应能被清楚区分。

应安装紧急停止按钮或拉线使屏蔽室里的人能迅速触发警报并终止或阻止辐射照射。按钮和拉线应位于员工不需要经过主射束而能接触到的地方,并贴上带有清楚文字说明的标签。并保证室内的人能做到迅速撤出屏蔽室或躲进屏蔽体。

应在屏蔽室的入口和内部张贴可说明预警和源照射信号含义的清晰可见的警告标志,该标志应包含辐射三叶形符号及监管部门要求的任何其他信息。

2.6 现场 γ射线探伤

2.6.1准备

作业前,运营单位应充分评价工作环境,以确认现场所有特定需要考虑的问题,并与委托单位进行沟通以明确警告信号、报警等含义以及辐射安全相关的规定和应急的要求。

2.6.2控制区的划分线

控制区的界限应保证控制区外对人员的剂量低于参考剂量水平。监管部门可以规定射线照相时屏蔽体外表面的最大允许剂量率,典型值是在7.5μSv/h到20μSv/h之间(我国职业卫生标准 GBZ132—2002工业γ射线探伤卫生防护标准中规定 “控制区边界外空气比释动能率应低于40μGy/h”)。

2.6.3报警信号和警告

即将进行照射、正在照射时,应给予充分的警告。这些信号可以是可听的或可视的。一般来说,预先报警信号是可听的 (警报器、口哨或者响铃),而照射过程中的信号是可视的 (如闪动的信号灯)。应确保在控制区屏蔽体周围各个方位都应能清晰的看到信号。警告应设在控制区边界合适的位置,包括辐射三叶形符号并用当地的语言警告和说明,同时应能给出照射预先警告和报警信号的含义。

2.6.4边界的巡逻和监测

作业前,应清空控制区内除执行工作的操作人员以外的所有人。照射前,操作员应检查确保无人在控制区内,同时防止其他人员进入控制区。控制区的边界应清晰可见、照明良好并不断巡逻,以确保未经批准的人不能进入该区。如果边界太大或不能从一个位置看清全部,则需要多人来巡逻。在边界处应进行照射测试以检验剂量率低于相关限值。如果必要应调整控制区的边界及其划分。

对于现场探伤操作,每枚放射源至少配备一台便携式巡测仪。作业前,应检验仪表,依照校准源或照射容器获得参考读数。以确认巡测仪工作是否正常,以及射线照相的源是否处于屏蔽位置。作业时,首要的监测对象是在每次照射后源是否回到了屏蔽位置。由于源可能被卡在照射位置,接近照射设备时应始终确保便携式巡测仪开关打开。

操作员在可能受到电离辐射照射的整个期间,应佩带个人剂量计、个人剂量报警仪,同时使用便携式巡测仪,不允许使用个人剂量报警仪代替便携式巡测仪。

2.6.5使用前检查

从安全角度看,使用前检查对于避免辐射事故的发生是非常有效的,这也与我们从辐射事故中统计得出的结论相吻合。草案要求：投入使用前应对探伤设备进检查,应包括以下内容：

(1)检查照射容器和暴露在外的线缆末端是否损坏、磨损或弄脏。

(2)检查螺丝和螺帽是否紧密,螺纹和弹簧是否损坏;

(3)确定源锁定机械装置工作正常;

(4)检查源辫子末端是否磨损、损坏、与控制电缆正确连接;

(5)检查照射容器和电缆之间的连接是否安全;

(6)检查所有电缆和导管是否有切口、断裂、纽结和坏的部件;

(7)检查警告标识和源标识详细资料是否易辨认;

(8)测量照射容器表面的辐射水平,确定源是被屏蔽的。

2.6.6放射源的现场贮存和撤离

含放射源的探伤设备若需在现场夜间储存或整个作业期间储存,在作业计划阶段应确定储存的要求,以及现场操作员对存储设施准备的安排。现场存储的防护水平应该和运营单位的主要设备防护水平相同,并保证足够的保安水平。存储应远离具有腐蚀和爆炸风险的地方。

当完成探伤工作后,操作员应使用辐射监测仪检验保证所有的 γ源都返回到屏蔽容器中,而没有意外停留在照射位置或丢失。

3 思考

本次草案的技术路线可以引用原文中的“对工业射线照相实施资质管理以促进该行业安全文化的提高和确保安全第一的原则”来概括,草案所有要求都是按照这个路线提出的。本草案虽不是最终版本,但技术路线不会变化,对指导我们的工作仍是适用的。草案的内容比较多,笔者仅对认为相对比较欠缺、薄弱的内容 (对比国内情况)进行了强调。

(1)安全评估。安全评估不仅仅只是获得探伤许可的必要条件,并不是拿到许可证后安全评估就搁置一边,而是应将安全评估作为各项制度、规程以及辐射管理等与辐射安全相关的活动的基础。安全评估结论的成立是基于一定的条件,因此必须在任何有可能改变这些条件的时候必须考虑原有评估结论的成立与否,此时需要重新进行评估或者要对原有评估结论进行更新。这需要运营单位对安全评估报告进行定期的审查。

(2)检查和维护。检查和维护是维持设备良好功能状态并确保安全的重要措施,一方面国内当前法规和标准相关要求不明确也不系统,另一方面运营单位自身对此要求的力度也是参差不齐,在一些规模较大、成立时间早的能看到相对比较全面的检查和维护规章制度,也能提供检查和维护报告,但也不够全面和系统,实际执行情况也有待考核。草案给出了检查和维护的基本要求。

(3)现场 γ射线探伤。在屏蔽室外的移动探伤辐射事故发生率高、易发生公众受照引起社会问题;辐射事故发生的往往是探伤操作规程的制定、执行环节出了问题。草案从室外探伤作业的开始到最后作业完毕探伤机的转移给出了比较系统的建议,对控制区的划分、巡逻;剂量监测及个人剂量报警仪器等细节问题也给出明确的要求,尤其重要的是在每次作业完成后必须检查探伤源是否回到储存位置。国内尚未见到类似指导性的技术文件。

Some Ideas on the IAEA Radiation Safety in Industrial Radiography Draft

SONG Peifeng,FU Jie,LIU Yigang,ZHOU Qifu, WANG Xiaofeng,HUANG Chaoyun

(Nuclear And Radiation Safety Center,MEP,Beijing 100082,China)

The IAEA Radiation Safety in Industrial Radiography draft is studied and some ideas on safety assessment,site radiography,inspection and maintenance are given.

safety assessment;radiation safety;γ-radiography