某輪胎廠核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目放射性檢測(cè)評(píng)價(jià)分析

楊云福 李 煒 張麗龍

（重慶市疾病預(yù)防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與放射衛(wèi)生所 重慶 400042）

引言

近年來，X 射線裝置和放射源在工業(yè)、醫(yī)療及科研等領(lǐng)域使用越來越廣泛[1]。有關(guān)資料顯示，某市使用X 射線裝置和放射源的數(shù)量逐年增多，2013 年在用放射源1724 枚[2]，2014 年在用放射源1792 枚，射線裝置應(yīng)用單位1637 家，在用射線裝置3136 臺(tái)套[3]。某企業(yè)在某市工業(yè)園區(qū)新建輪胎廠，輪胎廠投入使用X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)，用于輪胎生產(chǎn)過程中輪胎結(jié)構(gòu)的檢查、輪胎鋼絲簾布厚度的測(cè)量與控制[4]。為預(yù)防和控制該項(xiàng)目產(chǎn)生的放射性職業(yè)病危害，保護(hù)放射工作人員職業(yè)健康和環(huán)境安全，遂依據(jù)法律、規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求，于2015 年8 月對(duì)該輪胎廠核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行了放射性檢測(cè)及評(píng)價(jià)分析。

1 內(nèi)容與方法

1.1 目的

確定該項(xiàng)目存在的職業(yè)病危害因素，驗(yàn)證該項(xiàng)目放射性危害防護(hù)設(shè)施和措施的有效性，為行政部門對(duì)該項(xiàng)目放射防護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收提供技術(shù)依據(jù)。

1.2 內(nèi)容

設(shè)備：2 臺(tái)X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)（2 臺(tái)X 射線裝置）、1 套自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)（含1 枚90Sr 放射源、2 臺(tái)X 射線裝置）；

場(chǎng)所：壓延車間和仕上車間放射工作場(chǎng)所的控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)；

人員：操作X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)的放射工作人員。

1.3 目標(biāo)

X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)屏蔽體外表面30cm 處的周圍劑量當(dāng)量率不大于2.5μSv/h，自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)控制區(qū)邊界處周圍劑量當(dāng)量率不大于2.5μSv/h，放射工作人員職業(yè)照射年劑量管理目標(biāo)值不大于5mSv。

1.4 方法

依據(jù)GB18871-2002、GBZ125-2009 等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查結(jié)果

2.1.1 輻射源項(xiàng)

該項(xiàng)目輻射源項(xiàng)有自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)中90Sr 放射源、X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)及自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)中X 射線裝置。90Sr 為純?chǔ)?衰變核素，半衰期28.7a，β 射線最大能量0.546MeV。90Sr 衰變子體90Y 也是β 衰變核素，半衰期64.1h，β 射線最大能量2.288MeV。自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)在關(guān)機(jī)和開機(jī)狀態(tài)下，90Sr 放射源衰變產(chǎn)生β射線，間接產(chǎn)生韌致X 射線。X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)中X 射線裝置，在開機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的X 射線。X 射線裝置主要參數(shù)見表1，放射源90Sr 主要參數(shù)見表2。

表1 某輪胎廠X射線裝置主要參數(shù)

表2 某輪胎廠放射源90Sr主要參數(shù)

2.1.2 職業(yè)病危害因素

該項(xiàng)目存在的職業(yè)病危害因素主要是放射性因素，其他職業(yè)病危害因素有物理因素、化學(xué)因素等。放射性因素有X 射線、β 射線及β 表面污染。

2.1.3 工藝原理與流程

X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)中的X 射線裝置開機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生X 射線，X 射線穿透輪胎后被探測(cè)器接收，因輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，透過的X 射線強(qiáng)度不同，成像探測(cè)器接收到的不同信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)綀D像處理系統(tǒng)，進(jìn)行圖像處理，工作人員通過控制臺(tái)顯示屏可觀察輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)檢的目的；自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，簾布從檢測(cè)器中間穿過，其檢測(cè)器左右來回勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。

90Sr 放射源與β 射線探測(cè)器相對(duì)，通過衰減率計(jì)算出當(dāng)前位置的簾布厚度及簾線的位置。90Sr 放射源向上發(fā)射出β 射線，上方探測(cè)器接收β 射線接收后將數(shù)據(jù)傳送給軟件。軟件通過β 射線吸收率測(cè)值，計(jì)算出簾布當(dāng)前位置的總重量（上下膠料及簾線），軟件通過簾線的位置，可以計(jì)算出膠料的上部重量和下部重量及厚度。

2.1.4 布局與分區(qū)

該項(xiàng)目位于廠房（1F）一層仕上車間和壓延車間。仕上車間安裝2 臺(tái)X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)，壓延車間安裝1 套自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)。項(xiàng)目遠(yuǎn)離人群密集區(qū)域，主要為操作設(shè)備的放射工作人員，無關(guān)人員禁止進(jìn)出該工作場(chǎng)所。放射工作場(chǎng)所劃分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。

X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)自屏蔽箱體、距自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)100cm范圍內(nèi)劃為控制區(qū)，放射工作人員進(jìn)入須佩戴防護(hù)用品、熱釋光個(gè)人劑量計(jì)及便攜式個(gè)人劑量報(bào)警儀，無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入；距X射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)自屏蔽箱體外表面30cm 處、X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)控制臺(tái)、自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)100-400cm 處劃為監(jiān)督區(qū)，除放射工作人員，無關(guān)人員限制進(jìn)入。

2.1.5 防護(hù)設(shè)施與措施

X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)安裝在自屏蔽箱內(nèi)（以下稱“機(jī)房”），機(jī)房尺寸為2.39m×2.15m×2.5m，外殼由鋼-鉛-鋼金屬材料構(gòu)造，正面和背面為4mm 鉛當(dāng)量材料屏蔽（機(jī)房門設(shè)置在正面），東面和西面為5mm 鉛當(dāng)量材料屏蔽，頂板為5mm 鉛當(dāng)量材料屏蔽，底部為2mm 鉛當(dāng)量材料屏蔽。正表面和控制臺(tái)控制面板上均設(shè)置有急停按鈕，檢驗(yàn)機(jī)給電裝置與機(jī)房門設(shè)置門機(jī)聯(lián)鎖裝置。機(jī)房?jī)?nèi)有安裝1 臺(tái)實(shí)時(shí)攝像裝置，可在控制臺(tái)顯示屏上觀察設(shè)備運(yùn)行情況。機(jī)房門正上方安裝有醒目的工作狀態(tài)警示燈，機(jī)房外表面張貼有電離輻射警告標(biāo)志。配置固定式劑量報(bào)警儀2 臺(tái)、便攜式個(gè)人劑量報(bào)警儀1 臺(tái)；自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)位于一層壓延車間，距地面約4m，控制臺(tái)遠(yuǎn)離自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)。安裝有2 臺(tái)X射線裝置和1 臺(tái)含90Sr 放射源裝置。90Sr 放射源密封在自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)專用金屬容器（源罐）中，外表面張貼有電離輻射警告標(biāo)志和清晰的信息標(biāo)牌。該項(xiàng)目配置固定式劑量報(bào)警儀1 臺(tái)、便攜式個(gè)人劑量報(bào)警儀1 臺(tái)。項(xiàng)目所在的車間內(nèi)部空間寬敞，設(shè)置有獨(dú)立的通風(fēng)設(shè)施，滿足通風(fēng)換氣要求。

2.1.6 放射防護(hù)管理與應(yīng)急準(zhǔn)備

該項(xiàng)目建立有輻射防護(hù)管理機(jī)構(gòu)和輻射事故應(yīng)急機(jī)構(gòu)，制定有相應(yīng)的規(guī)章制度，由專職人員負(fù)責(zé)日常管理和應(yīng)急工作。定期委托具有相關(guān)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對(duì)工作場(chǎng)所開展放射性檢測(cè)。

2.1.7 職業(yè)健康監(jiān)護(hù)

放射工作人員13 人，經(jīng)培訓(xùn)取得輻射防護(hù)安全培訓(xùn)合格證書；放射工作人員已參加外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)；放射工作人員均參加上崗前職業(yè)性放射性健康檢查，未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)疾病，可以從事放射作業(yè)工作；職業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案由該企業(yè)環(huán)境安全科負(fù)責(zé)建檔和管理。

2.2 檢測(cè)結(jié)果

2.2.1 檢測(cè)儀器

檢測(cè)儀器有451P 型電離室巡測(cè)儀、CoMo170 型表面污染檢測(cè)儀，定期送具有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)檢定校準(zhǔn)，均在合格期內(nèi)。

2.2.2 檢測(cè)結(jié)果

X 射線輪胎檢驗(yàn)機(jī)房和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)的周圍劑量當(dāng)量率檢測(cè)結(jié)果見表3，工作場(chǎng)所β 表面污染檢測(cè)結(jié)果見表4。

表3 某輪胎廠輪胎檢驗(yàn)機(jī)房和自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)周圍劑量當(dāng)量率檢測(cè)結(jié)果

表4 某輪胎廠自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)β表面污染檢測(cè)結(jié)果

3 討論

3.1 輻射危害分析

該項(xiàng)目存在的放射性因素有X 射線、β 射線及β 表面污染。在正常運(yùn)行條件下，放射工作人員受到電離輻射外照射。經(jīng)檢測(cè)，工作場(chǎng)所輻射水平滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)，放射工作人員個(gè)人劑量當(dāng)量最大值為0.86mSv/a，滿足職業(yè)照射年劑量管理目標(biāo)值和年劑量限值要求。在異常狀態(tài)下，放射工作人員可能受到大劑量外照射或內(nèi)外混合照射，可能超過職業(yè)照射年劑量限值[5]。電離輻射作用于人體后，產(chǎn)生輻射生物效應(yīng)，可分為隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)。隨機(jī)性效應(yīng)包括體細(xì)胞突變而在受照個(gè)體內(nèi)形成癌癥和生殖細(xì)胞突變而在后代身上發(fā)生的遺傳疾病。確定性效應(yīng)存在劑量閾值，超過劑量閾值，確定性效應(yīng)就會(huì)發(fā)生。劑量越大嚴(yán)重程度越高。該項(xiàng)目在正常運(yùn)行條件下，放射工作人員隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率較低，不會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)[6-7]。在異常狀態(tài)下，隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率增高，可能發(fā)生確定性效應(yīng)。

3.2 結(jié)論

橡膠輪胎制造屬于職業(yè)病危害嚴(yán)重的建設(shè)項(xiàng)目[8],該項(xiàng)目為輪胎廠的一部分，存在X 射線、β 射線及β 表面污染。關(guān)鍵控制點(diǎn)有控制臺(tái)人員操作位、檢修操作等。該項(xiàng)目放射防護(hù)設(shè)施布置、放射工作場(chǎng)所分區(qū)滿足放射衛(wèi)生學(xué)要求；在正常運(yùn)行條件下，放射工作場(chǎng)所輻射水平滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，放射工作人員年有效劑量滿足職業(yè)照射年劑量限值和管理目標(biāo)值要求；該項(xiàng)目放射防護(hù)管理和應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)滿足要求；正常生產(chǎn)過程中，在采取了相應(yīng)的對(duì)策措施和建議的情況下，該項(xiàng)目放射防護(hù)設(shè)施達(dá)到竣工驗(yàn)收條件。

3.3 建議

加強(qiáng)放射工作人員教育培訓(xùn)和職業(yè)健康管理；建議班次以四班三運(yùn)轉(zhuǎn)為宜，減輕工作強(qiáng)度；增加便攜式個(gè)人劑量報(bào)警儀數(shù)量；對(duì)放射工作場(chǎng)所開展定期檢測(cè)和現(xiàn)狀評(píng)價(jià)；定期開展放射事故應(yīng)急演練，一旦發(fā)生輻射事故，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)向有關(guān)部門報(bào)告[9-14]。

結(jié)語

通過對(duì)該輪胎廠核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行放射衛(wèi)生學(xué)調(diào)查，主要存在的職業(yè)病危害因素有X 射線、β 射線及β 表面污染，關(guān)鍵控制點(diǎn)有控制臺(tái)人員操作位、檢修操作等。通過放射性檢測(cè)結(jié)果分析，在正常運(yùn)行條件下，工作場(chǎng)所輻射水平滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，放射工作人員年有效劑量滿足職業(yè)照射年劑量限值要求，放射工作人員隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率較低，不會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)。該輪胎廠在采取了相應(yīng)對(duì)策措施和建議的情況下，尤其是加強(qiáng)放射工作人員職業(yè)健康監(jiān)護(hù)情況下，該項(xiàng)目職業(yè)病危害放射防護(hù)設(shè)施達(dá)到竣工驗(yàn)收條件。