Обеспечение радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Введение

Дефектоскопия (от лат. defectus - недостаток и ... скопия), комплекс методов и средств неразрушающего контроля материалов и изделий с целью обнаружения дефектов. Дефектоскопия включает: разработку методов и аппаратуру (дефектоскопы и др.); составление методик контроля; обработку показаний дефектоскопов.

Вследствие несовершенства технологии изготовления или в результате эксплуатации в тяжёлых условиях в изделиях появляются различные дефекты - нарушения сплошности или однородности материала, отклонения от заданного химического состава или структуры, а также от заданных размеров. Дефекты изменяют физические свойства материала (плотность, электропроводность, магнитные, упругие свойства и др.). В основе существующих методов дефектоскопии лежит исследование физических свойств материалов при воздействии на них рентгеновских, инфракрасных, ультрафиолетовых и гамма-лучей, радиоволн, ультразвуковых колебаний, магнитного и электростатического полей и др.

Рентгенодефектоскопия основана на поглощении рентгеновских лучей, которое зависит от плотности среды и атомного номера элементов, образующих материал среды. Наличие таких дефектов, как трещины, раковины или включения инородного материала, приводит к тому, что проходящие через материал лучи ослабляются в различной степени. Регистрируя распределение интенсивности проходящих лучей, можно определить наличие и расположение различных неоднородностей материала.

Применение дефектоскопии в процессе производства и эксплуатации изделий даёт большой экономический эффект за счёт сокращения времени, затрачиваемого на обработку заготовок с внутренними дефектами, экономии металла и др. Кроме того, дефектоскопия играет значительную роль в предотвращении разрушений конструкций, способствуя увеличению их надёжности и долговечности.

Санитарные Правила 2.6.1.1283 - 03

1. Санитарные правила разработаны авторским коллективом в составе: А. Н. Барковский (руководитель), Б. Ф. Воробьев, А. С. Мишин (Федеральный радиологический центр при НИИ радиационной гигиены Минздрава России), С. И. Иванов, Г. С. Перминова, О. В. Липатова, А. А. Горский (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России), Г. А. Горский, В. А. Ямсон (ЦГСЭН в г. С.-Петербурге), А. П. Ситников (ЦГСЭН в Ханты-Мансийском АО), В. В. Кучумов (ЦГСЭН в Рязанской обл.).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России (протокол № 18 от 27 марта 2003 г.).

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 10 апреля 2003 г.

4. Введены в действие постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 15 апреля 2003 г. № 44 с 15 июня 2003 г. Зарегистрированы в Министерстве юстиции Российской Федерации 5 мая 2003 г., регистрационный номер 4504.

5. Введены взамен «Санитарные правила при проведении рентгеновской дефектоскопии № 2191-80».

Требования к помещениям рентгенодефектоскопических лабораторий

3.1. В организациях, где проводится рентгеновская дефектоскопия, организуются рентгенодефектоскопические лаборатории (далее по тексту лаборатории).

3.2. Состав, количество и размеры помещений лаборатории определяются в зависимости от наличия и назначения аппаратов, их технических параметров, а также объема и характера выполняемых работ. В состав лаборатории входят следующие помещения:

· защитная камера (при наличии стационарных аппаратов);

· пультовая площадью не менее 10 м2 (при наличии стационарных аппаратов);

· фотокомната (при необходимости) площадью не менее 10 м2;

· помещения для персонала, обработки результатов контроля и хранения пленок;

· санитарно-бытовые помещения.

В лаборатории предусматривается помещение для размещения службы радиационной безопасности (лица ответственного за радиационную безопасность).

3.3. Размеры защитной камеры выбираются так, чтобы расстояние от аппарата до стен камеры было не менее 1 м, а ее площадь, свободная от технологического оборудования (аппарат, просвечиваемое изделие, вспомогательное оборудование), - не менее 10 м2. При эксплуатации в защитной камере нескольких стационарных аппаратов площадь ее увеличивается не менее, чем на 10 м2 на каждый дополнительно установленный аппарат.

3.4. В тех случаях, когда в организации наряду с просвечиванием в стационарных условиях проводятся работы с применением переносных рентгеновских аппаратов, в составе лаборатории предусматривают специальное помещение для хранения этих аппаратов и запасных частей к ним из расчета 3 м2 на аппарат, но не менее 10 м2.

3.5. В тех случаях, когда в организации помимо рентгеновской дефектоскопии применяются радионуклидные методы контроля с использованием переносных дефектоскопов, разрешается хранить их (в количестве не более 2 штук) в колодцах, нишах или сейфах, оборудованных в защитной камере, при наличии санитарно-эпидемиологического заключения органов и учреждений, осуществляющих Госсанэпиднадзор о соответствии их размещения требованиям санитарных правил.

3.6. Пол в рабочей камере и пультовой должен быть из электроизолирующих материалов или покрыт у рабочих мест персонала диэлектрическими ковриками.

3.7. В случае необходимости непосредственного наблюдения за процессом просвечивания изделий предусматривают устройство в рабочей камере защитного смотрового окна или применение для этих целей телевизионной установки.

4. Требования к конструкции аппаратов

4.1. Аппараты оснащаются надежными системами блокировки и сигнализации, которые разрабатываются на стадии проектирования.

4.2. На установках с аппаратами в местной защите, состоящей из отдельных съемных защитных блоков, предусматриваются блокировочные устройства для автоматического отключения высокого напряжения в случае удаления либо неправильной установки любого съемного защитного блока.

4.3. На пульте управления аппаратом предусматривают световую сигнализацию, включающуюся при включении высокого напряжения и гаснущую после окончания просвечивания.

4.4. Конструкция аппарата должна исключать возможность его включения при неисправности систем блокировки и сигнализации и обеспечивать поступление этой информации на пульт управления аппаратом.

4.5. Для исключения возможности несанкционированного использования аппараты оснащаются надежным замковым устройством, исключающим возможность их включения без использования специального ключа.

4.6. Все блоки аппаратов пломбируются изготовителем так, чтобы нельзя было изменить характеристики аппаратов, влияющие на их безопасность, без нарушения пломбы изготовителя.

Требования к размещению аппаратов

5.1. Стационарные аппараты устанавливаются в специальных защитных камерах, конструкция радиационной защиты которых обеспечивает годовые дозы облучения персонала и населения не более основных пределов доз, установленных .

5.2. При проведении дефектоскопических работ с переносными и передвижными аппаратами для уменьшения размеров радиационно-опасной зоны и для обеспечения радиационной защиты персонала и населения в соответствии с требованиями могут использоваться передвижные средства радиационной защиты (защитные экраны, ширмы и т.п.).

5.3. Радиационная защита защитной камеры выполняется так, чтобы при любых допустимых режимах эксплуатации размещенных в ней аппаратов мощность дозы рентгеновского излучения в 10 см от любой доступной точки внешней поверхности камеры, включая защитные устройства технологических проемов для подачи изделий на просвечивание и входные двери, не превышала 2,5 мкЗв/ч.

5.4. Защитные устройства установок с рентгеновскими аппаратами в местной защите выполняются так, чтобы мощность дозы рентгеновского излучения в 10 см от любой доступной точки наружной поверхности защиты или ограждения, исключающего возможность доступа людей при работе аппарата, не превышала 2,5 мкЗв/ч.

5.5. Вход в защитную камеру и проем для подачи просвечиваемых изделий располагаются, по возможности, в местах с наименьшими уровнями излучения и оснащаются радиационной защитой, обеспечивающей выполнение требований п. 5.3 настоящих правил.

5.6. Защитное смотровое окно в защитной камере (в случае необходимости его устройства) размещается в стороне от прямого пучка излучения. Мощность дозы рентгеновского излучения в 10 см от его наружной поверхности не должна превышать 20 мкЗв/ч.

5.7. Требования к радиационной защите пола защитной камеры, размещенной на первом этаже (при отсутствии расположенных под ней подвальных помещений), не предъявляются.

5.8. Допускается просвечивание деталей в защитной камере без защитного потолочного перекрытия типа «выгородка» при условии, что мощность дозы рентгеновского излучения на рабочих местах работников цеха или участка, отнесенных к персоналу группы Б, не превышает 2,5 мкЗв/ч.

5.9. Сооружение в защитных устройствах каналов, отверстий и т.д. для технологических целей производится в местах с наименьшим уровнем рентгеновского излучения так, чтобы для наружной поверхности защитных устройств в местах прохождения каналов, отверстий и т.д. выполнялось требование п. 5.3 настоящих правил.

5.10. Стационарные аппараты подключаются, в цепь управления блокировок дверей, отключающих высокое напряжение при открывании любой двери в защитную камеру. Повторное включение высокого напряжения возможно только с пульта управления аппарата после закрытия двери.

5.11. Входные двери в защитную камеру и пультовую закрываются на замок, ключ от которого хранится у лица, ответственного за эксплуатацию аппарата.

5.12. Входная дверь в защитную камеру должна открываться наружу.

5.13. В защитной камере помещают легко доступное устройство для аварийного отключения высокого напряжения и запрета на его включение.

5.14. На пульте управления аппаратом и над входом в защитную камеру устанавливают световые табло с предупреждающими надписями типа: «Рентгеновское просвечивание» и др., которые загораются при включении высокого напряжения и отключаются после окончания просвечивания.

5.15. В защитной камере устанавливают звуковую или (и) световую сигнализацию, предупреждающую о необходимости немедленно покинуть рабочую камеру перед включением аппарата. Минимальное время между включением сигнализации и возможностью включения аппарата должно быть достаточным для выхода человека из защитной камеры либо использования им устройства аварийного отключения высокого напряжения.

5.16. На установках с аппаратами в местной защите, оборудованных конвейером (или другим устройством для подачи деталей на просвечивание), принимаются организационные и технические меры, исключающие возможность попадания людей в зону контроля через технологический проем во время работы аппарата.

5.17. Все стационарные защитные устройства после их сооружения и установки аппаратов должны быть проверены на соответствие требованиям и настоящих правил.

Проведение рентгеновской дефектоскопии в стационарных условиях

6.1. Перед началом работы (в каждую смену) персонал проверяет исправность аппарата (подвижных частей, электропроводки, высоковольтного кабеля, заземляющих проводов в рабочей камере и др.), проверяет напряжение электрической сети и проводит пробное включение аппарата.

6.2. Перед началом просвечивания персонал должен удостовериться в отсутствии людей в защитной камере.

6.3. В течение всего времени просвечивания дефектоскопист должен постоянно находиться у пульта управления аппаратом.

6.4. Эксплуатация аппаратов производится только в режимах, предусмотренных их технической документацией или актом технического осмотра.

6.5. После окончания смены все сетевые выключатели отключаются, а ручки управления ставятся в исходное положение. Снимающиеся ручки управления убираются. Пульт управления аппаратом, а также защитная камера и пультовая запираются. Ключи от защитной камеры и аппаратной, а также ключ от замкового устройства аппарата сдаются лицу, ответственному за его эксплуатацию.

6.6. В случае необходимости проведения ремонтных работ, ремонтные рабочие (электромонтеры, слесари и т.д.) могут находиться в рабочей камере при выключенном аппарате и в пультовой: только в присутствии лица, ответственного за радиационную безопасность.

6.7. На наружной поверхности установок с рентгеновскими аппаратами в местной защите и на входных дверях рабочих камер наносятся знаки радиационной опасности.

Проведение рентгеновской дефектоскопии с использованием переносных или передвижных дефектоскопов

7.1. При проведении рентгеновской дефектоскопии с использованием переносных или передвижных дефектоскопов в производственных помещениях (цехах), на открытых площадках и в полевых условиях устанавливают размеры радиационно-опасной зоны, ограждают ее и маркируют предупреждающими плакатами (надписями), отчетливо видимыми с расстояния не менее 3 м. Для ограждения радиационно-опасной зоны могут быть использованы стандартные металлические стойки, на которых навешивается шнур, либо другие виды четко видимых ограждений (проволока, деревянные рейки и т.д.).

По возможности, просвечивание в производственных помещениях рекомендуется проводить в нерабочее время.

7.2. Работы по просвечиванию в производственных помещениях, на открытых площадках и в полевых условиях выполняются двумя работниками. Один из них наблюдает за отсутствием посторонних лиц в радиационно-опасной зоне.

7.3. При просвечивании персонал располагается в безопасном месте (на безопасном расстоянии от места просвечивания или за защитным устройством), обеспечивающем выполнение требования по ограничению годовых доз облучения персонала.

7.4. Для обеспечения радиационной безопасности персонала при проведении работ с переносными (передвижными) аппаратами необходимо:

· просвечивать изделия при минимально возможном угле расхождения рабочего пучка рентгеновского излучения, используя для этого входящие в комплект аппаратов коллиматоры, диафрагмы или тубусы;

· в случае необходимости, устанавливать за просвечиваемым изделием защитный экран, перекрывающий прошедший пучок излучения;

· пучок излучения направлять в сторону от рабочих мест и мест, где могут появляться люди, по возможности в толстую стену или иное массивное препятствие;

· уменьшать время просвечивания изделий за счет использования высокочувствительных пленок, усиливающих экранов и т.п.;

· пульт управления передвижных и переносных аппаратов размещать на таком расстоянии от рентгеновского излучателя, которое обеспечивает безопасные условия труда персонала, но не менее 15 м. При невозможности выполнения этого условия использовать специальные защитные экраны, либо оснащать аппараты средствами автоматической задержки включения, дающими возможность персоналу отойти в безопасное место.

7.5. Во время проведения работ по рентгеновской дефектоскопии оператору запрещается оставлять без присмотра пульт управления аппарата.

7.6. По окончании работ оператор выключает аппарат, закрывает замковое устройство на его пульте и сдает аппарат и ключ лицу, ответственному за учет и хранение аппаратов.

Требования при монтажно-наладочных и ремонтно-профилактических работах

8.1. Ремонтные работы с аппаратами осуществляются в установленном порядке.

8.2. Монтажно-наладочные работы выполняются до приемки лаборатории в эксплуатацию при соблюдении требований безопасности и регламентируются внутренними инструкциями по проведению таких работ. При этом особое внимание уделяется надежной работе систем радиационного контроля, блокировки и сигнализации.

8.3. При проведении монтажно-наладочных и ремонтно-профилактических работ, а также при эксплуатации аппаратов не допускается выполнение каких-либо операций, не предусмотренных должностными инструкциями, инструкциями по технике безопасности, радиационной безопасности и другими нормативными документами, за исключением действий, направленных на предотвращение переоблучения людей.

8.4. Монтажно-наладочные и ремонтно-профилактические работы проводятся одновременно не менее, чем двумя лицами.

8.5. Во время монтажно-наладочных и ремонтно-профилактических работ сетевой выключатель отключается и на него навешивается предупредительный знак «Не включать», «Работают люди».

Если при проведении указанных работ необходимо включить высокое напряжение, то перед каждым его включением предупреждают об этом работающих, дают им распоряжение покинуть защитную камеру и только после этого включают высокое напряжение.

8.6. Работы, не связанные непосредственно с монтажом, наладкой и ремонтом аппарата (строительные, электротехнические и другие), допускается проводить в защитной камере и пультовой только после отключения аппарата от сети и получения разрешения от лица, ответственного за эксплуатацию аппарата. Эти работы проводятся в присутствии работника, обслуживающего аппарат.

8.7. Технический осмотр аппарата проводится не реже одного раза в месяц.

8.8. Не реже одного раза в год аппараты подвергаются осмотру и электротехническому испытанию в присутствии представителей службы радиационной безопасности и отдела техники безопасности организации. В этом случае проверяются электроизмерительные приборы, состояние заземления, изоляции, работоспособность систем блокировки и сигнализации, состояние аппарата (трансформатора, рентгеновского излучателя, защитных устройств и др.).

Результаты данной проверки (с указанием срока устранения отмеченных недостатков) заносятся в акт, который составляется в 2 экземплярах. Один экземпляр акта хранится в лаборатории, второй - в службе радиационной безопасности (отдел техники безопасности) организации.

Расчеты

Расчет защиты блока контейнеров для хранения головок дефектоскопов «Гаммарид 192/120». Блок-бокс представляет собой контейнер, состоящий из четырех ячеек, имеющих защиту из свинца и стали. Блок-бокс расположен в модуле- контейнере 2,5х6м с металлическими стенками толщиной 5 мм. Снаружи модуля-контейнера устанавливается дополнительная защита из бетонных блоков. Максимальная активность источника 192Ir, находящегося в головке дефектоскопа, составляет 14,3ТБк (источник ГИИД-7). Необходимо убедиться, что мощность эффективной дозы на дверце ячейки и лицевой поверхности блока-бокса не превышает 2,5 мкЗв/ч, а мощность дозы на внешней стене помещения, в котором хранятся источники, не превышает 1,0 мкЗв/ч.

Рассчитать мощность дозы при аварийной ситуации - источник не полностью зашел в контейнер.

Максимальная активность источников:

Аmax(192Ir) = 14,3*1012 Бк;

Мощность дозы излучения на расстоянии 1 м от источника (расстояние принимается из классического расположения ячейки в блоке):

,

где:

- мощность дозы на расстоянии 1м;

- гамма постоянная 4,605 Р·см2/ч·мKu (таблица 1.7 справочник Козлова);

A - активность, Бк;

R - расстояние, м (R=1 м = 100 см).

Тогда, мощность дозы на расстоянии 1 м составит:

Энергия излучения 0,2 МэВ (с учетом некоторого превышения значения Еэф = 0,180МэВ).

Найдем расстояние от источника, на котором мощность дозы не превышает 1,0 мкЗв/ч

где:

K - требуемая кратность ослабления излучения;

- мощность дозы излучения на расстоянии 1 м от ИИ, мкЗв/ч;

ПМД - проектная мощность дозы излучения в расчетной точке, мкЗв/ч;

R - расстояние от ИИ до расчетной точки, м.

Таким образом, получается, что ослабление мощности дозы на внешней стене помещения, в котором хранятся источники, не превышает 1,0 мкЗв/ч, поскольку для достижения данной величины достаточно отойти от источника на 1,26м.

Рассчитаем величину мощность дозы при аварийной ситуации при нахождении источника на границе контейнера:

Где где Кy - коэффициент пропорциональности, характеризующий свойства излучения.

Расчет защиты при штатном хранении источников в головке дефектоскопа

Точка А на поверхности защитной дверцы блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера R=19см (защита уран - 4,5см, сталь - 1,0см, свинец - 4,0см):

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

- ослабление полное

Точка Д на верхней поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера R=20см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 2,0см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка С на нижней поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера R=10см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 2,0см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка Б на боковой поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера R=27см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 4,0см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка Б на боковой поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера и бетонную защиту R=70см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 4,0см, сталь - 0,5см, бетон - 40см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка Б на боковой поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера и бетонную защиту R=110см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 4,0см, сталь - 0,5см, бетон - 80см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка на задней поверхности блока-бокса, распространение излучения через стенку уранового контейнера R=20см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 2,0см, сталь - 0,5см, бетон - 0см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка на задней поверхности модуля-контейнера, распространение излучения через стенку уранового контейнера бетонную защиту R=70см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 4,0см, сталь - 0,5см, бетон - 70см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:



Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Точка на задней поверхности модуля-контейнера, распространение излучения через стенку уранового контейнера бетонную защиту R=110см (защита уран - 4,5см, сталь - 0,5см, свинец - 4,0см, сталь - 0,5см, бетон - 80см)

Рассчитаем величину мощность дозы излучения:

Найдем массовый коэффициент ослабления для каждого слоя:

Массовый коэффициент ослабления для обоих слоев буде равен:

Рассчитаем кратность ослабления:

Список использованной литературы

1) Трапезников А. К., Рентгенодефектоскопия, М., 1948

2) Таточенко Л. К., Медведев С. В., Промышленная гамма-дефектоскопия, М., 1955 дефектоскопия рентгеновский контейнер

3) СП 2.6.1.1283-03 Обеспечение радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии

4) СП 2.6.1.1284-03 Обеспечение радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии

Размещено на Allbest.ru