某轮胎厂核技术应用项目放射性检测评价分析

杨云福 李 炜 张丽龙

（重庆市疾病预防控制中心职业卫生与放射卫生所 重庆 400042）

引言

近年来，X 射线装置和放射源在工业、医疗及科研等领域使用越来越广泛[1]。有关资料显示，某市使用X 射线装置和放射源的数量逐年增多，2013 年在用放射源1724 枚[2]，2014 年在用放射源1792 枚，射线装置应用单位1637 家，在用射线装置3136 台套[3]。某企业在某市工业园区新建轮胎厂，轮胎厂投入使用X 射线轮胎检验机和自动计量控制系统，用于轮胎生产过程中轮胎结构的检查、轮胎钢丝帘布厚度的测量与控制[4]。为预防和控制该项目产生的放射性职业病危害，保护放射工作人员职业健康和环境安全，遂依据法律、规章及标准有关要求，于2015 年8 月对该轮胎厂核技术应用项目进行了放射性检测及评价分析。

1 内容与方法

1.1 目的

确定该项目存在的职业病危害因素，验证该项目放射性危害防护设施和措施的有效性，为行政部门对该项目放射防护设施竣工验收提供技术依据。

1.2 内容

设备：2 台X 射线轮胎检验机（2 台X 射线装置）、1 套自动计量控制系统（含1 枚90Sr 放射源、2 台X 射线装置）；

场所：压延车间和仕上车间放射工作场所的控制区和监督区；

人员：操作X 射线轮胎检验机和自动计量控制系统的放射工作人员。

1.3 目标

X 射线轮胎检验机屏蔽体外表面30cm 处的周围剂量当量率不大于2.5μSv/h，自动计量控制系统控制区边界处周围剂量当量率不大于2.5μSv/h，放射工作人员职业照射年剂量管理目标值不大于5mSv。

1.4 方法

依据GB18871-2002、GBZ125-2009 等有关标准。

2 结果

2.1 调查结果

2.1.1 辐射源项

该项目辐射源项有自动计量控制系统中90Sr 放射源、X 射线轮胎检验机及自动计量控制系统中X 射线装置。90Sr 为纯β 衰变核素，半衰期28.7a，β 射线最大能量0.546MeV。90Sr 衰变子体90Y 也是β 衰变核素，半衰期64.1h，β 射线最大能量2.288MeV。自动计量控制系统在关机和开机状态下，90Sr 放射源衰变产生β射线，间接产生韧致X 射线。X 射线轮胎检验机和自动计量控制系统中X 射线装置，在开机运行状态下产生的X 射线。X 射线装置主要参数见表1，放射源90Sr 主要参数见表2。

表1 某轮胎厂X射线装置主要参数

表2 某轮胎厂放射源90Sr主要参数

2.1.2 职业病危害因素

该项目存在的职业病危害因素主要是放射性因素，其他职业病危害因素有物理因素、化学因素等。放射性因素有X 射线、β 射线及β 表面污染。

2.1.3 工艺原理与流程

X 射线轮胎检验机和自动计量控制系统中的X 射线装置开机运行时产生X 射线，X 射线穿透轮胎后被探测器接收，因轮胎内部结构不一样，透过的X 射线强度不同，成像探测器接收到的不同信号变成数字信号传输到图像处理系统，进行图像处理，工作人员通过控制台显示屏可观察轮胎内部结构，实现对产品质检的目的；自动计量控制系统启动后，帘布从检测器中间穿过，其检测器左右来回匀速运动进行检测。

90Sr 放射源与β 射线探测器相对，通过衰减率计算出当前位置的帘布厚度及帘线的位置。90Sr 放射源向上发射出β 射线，上方探测器接收β 射线接收后将数据传送给软件。软件通过β 射线吸收率测值，计算出帘布当前位置的总重量（上下胶料及帘线），软件通过帘线的位置，可以计算出胶料的上部重量和下部重量及厚度。

2.1.4 布局与分区

该项目位于厂房（1F）一层仕上车间和压延车间。仕上车间安装2 台X 射线轮胎检验机，压延车间安装1 套自动计量控制系统。项目远离人群密集区域，主要为操作设备的放射工作人员，无关人员禁止进出该工作场所。放射工作场所划分为控制区和监督区。

X 射线轮胎检验机自屏蔽箱体、距自动计量控制系统100cm范围内划为控制区，放射工作人员进入须佩戴防护用品、热释光个人剂量计及便携式个人剂量报警仪，无关人员严禁进入；距X射线轮胎检验机自屏蔽箱体外表面30cm 处、X 射线轮胎检验机控制台、自动计量控制系统100-400cm 处划为监督区，除放射工作人员，无关人员限制进入。

2.1.5 防护设施与措施

X 射线轮胎检验机安装在自屏蔽箱内（以下称“机房”），机房尺寸为2.39m×2.15m×2.5m，外壳由钢-铅-钢金属材料构造，正面和背面为4mm 铅当量材料屏蔽（机房门设置在正面），东面和西面为5mm 铅当量材料屏蔽，顶板为5mm 铅当量材料屏蔽，底部为2mm 铅当量材料屏蔽。正表面和控制台控制面板上均设置有急停按钮，检验机给电装置与机房门设置门机联锁装置。机房内有安装1 台实时摄像装置，可在控制台显示屏上观察设备运行情况。机房门正上方安装有醒目的工作状态警示灯，机房外表面张贴有电离辐射警告标志。配置固定式剂量报警仪2 台、便携式个人剂量报警仪1 台；自动计量控制系统位于一层压延车间，距地面约4m，控制台远离自动计量控制系统。安装有2 台X射线装置和1 台含90Sr 放射源装置。90Sr 放射源密封在自动计量控制系统专用金属容器（源罐）中，外表面张贴有电离辐射警告标志和清晰的信息标牌。该项目配置固定式剂量报警仪1 台、便携式个人剂量报警仪1 台。项目所在的车间内部空间宽敞，设置有独立的通风设施，满足通风换气要求。

2.1.6 放射防护管理与应急准备

该项目建立有辐射防护管理机构和辐射事故应急机构，制定有相应的规章制度，由专职人员负责日常管理和应急工作。定期委托具有相关资质的机构对工作场所开展放射性检测。

2.1.7 职业健康监护

放射工作人员13 人，经培训取得辐射防护安全培训合格证书；放射工作人员已参加外照射个人剂量监测；放射工作人员均参加上岗前职业性放射性健康检查，未发现目标疾病，可以从事放射作业工作；职业健康监护档案由该企业环境安全科负责建档和管理。

2.2 检测结果

2.2.1 检测仪器

检测仪器有451P 型电离室巡测仪、CoMo170 型表面污染检测仪，定期送具有资质的机构检定校准，均在合格期内。

2.2.2 检测结果

X 射线轮胎检验机房和自动计量控制系统的周围剂量当量率检测结果见表3，工作场所β 表面污染检测结果见表4。

表3 某轮胎厂轮胎检验机房和自动计量控制系统周围剂量当量率检测结果

表4 某轮胎厂自动计量控制系统β表面污染检测结果

3 讨论

3.1 辐射危害分析

该项目存在的放射性因素有X 射线、β 射线及β 表面污染。在正常运行条件下，放射工作人员受到电离辐射外照射。经检测，工作场所辐射水平满足标准要求。经个人剂量监测，放射工作人员个人剂量当量最大值为0.86mSv/a，满足职业照射年剂量管理目标值和年剂量限值要求。在异常状态下，放射工作人员可能受到大剂量外照射或内外混合照射，可能超过职业照射年剂量限值[5]。电离辐射作用于人体后，产生辐射生物效应，可分为随机性效应和确定性效应。随机性效应包括体细胞突变而在受照个体内形成癌症和生殖细胞突变而在后代身上发生的遗传疾病。确定性效应存在剂量阈值，超过剂量阈值，确定性效应就会发生。剂量越大严重程度越高。该项目在正常运行条件下，放射工作人员随机性效应的发生率较低，不会发生确定性效应[6-7]。在异常状态下，随机性效应的发生率增高，可能发生确定性效应。

3.2 结论

橡胶轮胎制造属于职业病危害严重的建设项目[8],该项目为轮胎厂的一部分，存在X 射线、β 射线及β 表面污染。关键控制点有控制台人员操作位、检修操作等。该项目放射防护设施布置、放射工作场所分区满足放射卫生学要求；在正常运行条件下，放射工作场所辐射水平满足有关标准要求，放射工作人员年有效剂量满足职业照射年剂量限值和管理目标值要求；该项目放射防护管理和应急准备与响应满足要求；正常生产过程中，在采取了相应的对策措施和建议的情况下，该项目放射防护设施达到竣工验收条件。

3.3 建议

加强放射工作人员教育培训和职业健康管理；建议班次以四班三运转为宜，减轻工作强度；增加便携式个人剂量报警仪数量；对放射工作场所开展定期检测和现状评价；定期开展放射事故应急演练，一旦发生辐射事故，应立即启动应急预案，及时向有关部门报告[9-14]。

结语

通过对该轮胎厂核技术应用项目进行放射卫生学调查，主要存在的职业病危害因素有X 射线、β 射线及β 表面污染，关键控制点有控制台人员操作位、检修操作等。通过放射性检测结果分析，在正常运行条件下，工作场所辐射水平满足有关标准要求，放射工作人员年有效剂量满足职业照射年剂量限值要求，放射工作人员随机性效应的发生率较低，不会发生确定性效应。该轮胎厂在采取了相应对策措施和建议的情况下，尤其是加强放射工作人员职业健康监护情况下，该项目职业病危害放射防护设施达到竣工验收条件。