某輪胎廠核技術應用項目放射性檢測評價分析

楊云福 李 煒 張麗龍

（重慶市疾病預防控制中心職業衛生與放射衛生所 重慶 400042）

引言

近年來，X 射線裝置和放射源在工業、醫療及科研等領域使用越來越廣泛[1]。有關資料顯示，某市使用X 射線裝置和放射源的數量逐年增多，2013 年在用放射源1724 枚[2]，2014 年在用放射源1792 枚，射線裝置應用單位1637 家，在用射線裝置3136 臺套[3]。某企業在某市工業園區新建輪胎廠，輪胎廠投入使用X 射線輪胎檢驗機和自動計量控制系統，用于輪胎生產過程中輪胎結構的檢查、輪胎鋼絲簾布厚度的測量與控制[4]。為預防和控制該項目產生的放射性職業病危害，保護放射工作人員職業健康和環境安全，遂依據法律、規章及標準有關要求，于2015 年8 月對該輪胎廠核技術應用項目進行了放射性檢測及評價分析。

1 內容與方法

1.1 目的

確定該項目存在的職業病危害因素，驗證該項目放射性危害防護設施和措施的有效性，為行政部門對該項目放射防護設施竣工驗收提供技術依據。

1.2 內容

設備：2 臺X 射線輪胎檢驗機（2 臺X 射線裝置）、1 套自動計量控制系統（含1 枚90Sr 放射源、2 臺X 射線裝置）；

場所：壓延車間和仕上車間放射工作場所的控制區和監督區；

人員：操作X 射線輪胎檢驗機和自動計量控制系統的放射工作人員。

1.3 目標

X 射線輪胎檢驗機屏蔽體外表面30cm 處的周圍劑量當量率不大于2.5μSv/h，自動計量控制系統控制區邊界處周圍劑量當量率不大于2.5μSv/h，放射工作人員職業照射年劑量管理目標值不大于5mSv。

1.4 方法

依據GB18871-2002、GBZ125-2009 等有關標準。

2 結果

2.1 調查結果

2.1.1 輻射源項

該項目輻射源項有自動計量控制系統中90Sr 放射源、X 射線輪胎檢驗機及自動計量控制系統中X 射線裝置。90Sr 為純β 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。自動計量控制系統在關機和開機狀態下，90Sr 放射源衰變產生β射線，間接產生韌致X 射線。X 射線輪胎檢驗機和自動計量控制系統中X 射線裝置，在開機運行狀態下產生的X 射線。X 射線裝置主要參數見表1，放射源90Sr 主要參數見表2。

表1 某輪胎廠X射線裝置主要參數

表2 某輪胎廠放射源90Sr主要參數

2.1.2 職業病危害因素

該項目存在的職業病危害因素主要是放射性因素，其他職業病危害因素有物理因素、化學因素等。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 射線輪胎檢驗機和自動計量控制系統中的X 射線裝置開機運行時產生X 射線，X 射線穿透輪胎后被探測器接收，因輪胎內部結構不一樣，透過的X 射線強度不同，成像探測器接收到的不同信號變成數字信號傳輸到圖像處理系統，進行圖像處理，工作人員通過控制臺顯示屏可觀察輪胎內部結構，實現對產品質檢的目的；自動計量控制系統啟動后，簾布從檢測器中間穿過，其檢測器左右來回勻速運動進行檢測。

90Sr 放射源與β 射線探測器相對，通過衰減率計算出當前位置的簾布厚度及簾線的位置。90Sr 放射源向上發射出β 射線，上方探測器接收β 射線接收后將數據傳送給軟件。軟件通過β 射線吸收率測值，計算出簾布當前位置的總重量（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

該項目位于廠房（1F）一層仕上車間和壓延車間。仕上車間安裝2 臺X 射線輪胎檢驗機，壓延車間安裝1 套自動計量控制系統。項目遠離人群密集區域，主要為操作設備的放射工作人員，無關人員禁止進出該工作場所。放射工作場所劃分為控制區和監督區。

X 射線輪胎檢驗機自屏蔽箱體、距自動計量控制系統100cm范圍內劃為控制區，放射工作人員進入須佩戴防護用品、熱釋光個人劑量計及便攜式個人劑量報警儀，無關人員嚴禁進入；距X射線輪胎檢驗機自屏蔽箱體外表面30cm 處、X 射線輪胎檢驗機控制臺、自動計量控制系統100-400cm 處劃為監督區，除放射工作人員，無關人員限制進入。

2.1.5 防護設施與措施

X 射線輪胎檢驗機安裝在自屏蔽箱內（以下稱“機房”），機房尺寸為2.39m×2.15m×2.5m，外殼由鋼-鉛-鋼金屬材料構造，正面和背面為4mm 鉛當量材料屏蔽（機房門設置在正面），東面和西面為5mm 鉛當量材料屏蔽，頂板為5mm 鉛當量材料屏蔽，底部為2mm 鉛當量材料屏蔽。正表面和控制臺控制面板上均設置有急停按鈕，檢驗機給電裝置與機房門設置門機聯鎖裝置。機房內有安裝1 臺實時攝像裝置，可在控制臺顯示屏上觀察設備運行情況。機房門正上方安裝有醒目的工作狀態警示燈，機房外表面張貼有電離輻射警告標志。配置固定式劑量報警儀2 臺、便攜式個人劑量報警儀1 臺；自動計量控制系統位于一層壓延車間，距地面約4m，控制臺遠離自動計量控制系統。安裝有2 臺X射線裝置和1 臺含90Sr 放射源裝置。90Sr 放射源密封在自動計量控制系統專用金屬容器（源罐）中，外表面張貼有電離輻射警告標志和清晰的信息標牌。該項目配置固定式劑量報警儀1 臺、便攜式個人劑量報警儀1 臺。項目所在的車間內部空間寬敞，設置有獨立的通風設施，滿足通風換氣要求。

2.1.6 放射防護管理與應急準備

該項目建立有輻射防護管理機構和輻射事故應急機構，制定有相應的規章制度，由專職人員負責日常管理和應急工作。定期委托具有相關資質的機構對工作場所開展放射性檢測。

2.1.7 職業健康監護

放射工作人員13 人，經培訓取得輻射防護安全培訓合格證書；放射工作人員已參加外照射個人劑量監測；放射工作人員均參加上崗前職業性放射性健康檢查，未發現目標疾病，可以從事放射作業工作；職業健康監護檔案由該企業環境安全科負責建檔和管理。

2.2 檢測結果

2.2.1 檢測儀器

檢測儀器有451P 型電離室巡測儀、CoMo170 型表面污染檢測儀，定期送具有資質的機構檢定校準，均在合格期內。

2.2.2 檢測結果

X 射線輪胎檢驗機房和自動計量控制系統的周圍劑量當量率檢測結果見表3，工作場所β 表面污染檢測結果見表4。

表3 某輪胎廠輪胎檢驗機房和自動計量控制系統周圍劑量當量率檢測結果

表4 某輪胎廠自動計量控制系統β表面污染檢測結果

3 討論

3.1 輻射危害分析

該項目存在的放射性因素有X 射線、β 射線及β 表面污染。在正常運行條件下，放射工作人員受到電離輻射外照射。經檢測，工作場所輻射水平滿足標準要求。經個人劑量監測，放射工作人員個人劑量當量最大值為0.86mSv/a，滿足職業照射年劑量管理目標值和年劑量限值要求。在異常狀態下，放射工作人員可能受到大劑量外照射或內外混合照射，可能超過職業照射年劑量限值[5]。電離輻射作用于人體后，產生輻射生物效應，可分為隨機性效應和確定性效應。隨機性效應包括體細胞突變而在受照個體內形成癌癥和生殖細胞突變而在后代身上發生的遺傳疾病。確定性效應存在劑量閾值，超過劑量閾值，確定性效應就會發生。劑量越大嚴重程度越高。該項目在正常運行條件下，放射工作人員隨機性效應的發生率較低，不會發生確定性效應[6-7]。在異常狀態下，隨機性效應的發生率增高，可能發生確定性效應。

3.2 結論

橡膠輪胎制造屬于職業病危害嚴重的建設項目[8],該項目為輪胎廠的一部分，存在X 射線、β 射線及β 表面污染。關鍵控制點有控制臺人員操作位、檢修操作等。該項目放射防護設施布置、放射工作場所分區滿足放射衛生學要求；在正常運行條件下，放射工作場所輻射水平滿足有關標準要求，放射工作人員年有效劑量滿足職業照射年劑量限值和管理目標值要求；該項目放射防護管理和應急準備與響應滿足要求；正常生產過程中，在采取了相應的對策措施和建議的情況下，該項目放射防護設施達到竣工驗收條件。

3.3 建議

加強放射工作人員教育培訓和職業健康管理；建議班次以四班三運轉為宜，減輕工作強度；增加便攜式個人劑量報警儀數量；對放射工作場所開展定期檢測和現狀評價；定期開展放射事故應急演練，一旦發生輻射事故，應立即啟動應急預案，及時向有關部門報告[9-14]。

結語

通過對該輪胎廠核技術應用項目進行放射衛生學調查，主要存在的職業病危害因素有X 射線、β 射線及β 表面污染，關鍵控制點有控制臺人員操作位、檢修操作等。通過放射性檢測結果分析，在正常運行條件下，工作場所輻射水平滿足有關標準要求，放射工作人員年有效劑量滿足職業照射年劑量限值要求，放射工作人員隨機性效應的發生率較低，不會發生確定性效應。該輪胎廠在采取了相應對策措施和建議的情況下，尤其是加強放射工作人員職業健康監護情況下，該項目職業病危害放射防護設施達到竣工驗收條件。