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摘 要:核仪表被广泛用于工业中,工业自动化的加快发展为设备制造企业创造了良好的外部环境,核仪表成为工厂生产中的重要内容。因其使用放射源,对企业中对核仪表的管理与常规仪表有较大的不同。
关键词:核仪表;企业;管理
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0201-02
引 言
通过放射性同位素加工封装作用,可以形成放射源,在放射性同位素的使用过程中,必须对其进行严格的密封处理,避免放射性同位素和外界环境发生直接接触,利用密封在放射源内的同位素发射的光子或粒子,研发了多种检测核仪表设备。核仪表设备的工作原理为:位于放射源的伽马射线通过物料、容器和管道时被吸收而逐渐减弱,基于伽马一体化测量仪,可以有效的检测伽马射线的强度,基于光电倍增管的作用,将这些闪光射线强度转化成为电脉冲,并将其放大,以此得出所必须的参数。基于上述基本原理,可以利用核仪表来对介质的转速、质量、压力、厚度、温度、密度、流量、料位、灰分和水分等多个重要参数进行测量,以获取准确的介质状态。
1 核仪表的发展
在1950年左右,我国的仪器仪表技术取得了突破性进展,由于数字技术的问世,促使各种各样的数字仪器出现在市场上,将模拟仪器的测量速度、精度和分辨力提升了好几个数量级。到1960年左右,测量技术又经过了以此突破性的发展,引入了计算机技术,促使仪器的功能发生了翻天覆地的变化,从以前个别电量的测量转变成为现在可以对整个系统的特征参数进行测量,以前主要用单个仪器进行测量,现在可以利用测量系统进行测量。到1970年左右,计算机技术在仪器仪表中的运用越来越成熟,电子仪器在传统的频域和时域外,又产生了测试或数据。直到1980年左右,因为微处理器被运用于仪器内,仪器前面板逐渐朝着键盘化的方向发展和进步。核仪表测量系统主要采取机柜的模式,全部都必须通过IEEE-488总线,然后将其输送至一个控制品上面。进入21世纪后,随着科学技术的快速进步和发展,测量科学和仪器仪表又取得了巨大的进步。
2 核仪表的工作原理
2.1 同位素及应用
在元素周期表中,一个元素占一个位置。但同一位元素的原子并不完全一样,有的原子重些,有的原子轻些;有的原子很稳定,不会变,有的原子有放射性,会变化,衰变后成了另一种元素的原子。我们把这些处于同一位的元素但有不同性质的原子称为同位素。同位素中有的会放出射线,因此称放射性同位素。
放射性同位素的探测灵敏度极高,这是常规的化学分析无法比拟的。利用微量同位素动态追踪物质的运动规律是放射性示踪不可替代的优势。目前,这一技术已广泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部门,并取得显著的经济效益。放射性同位素放出的射线作为一种信息源可取得工业过程中的非电参数和其他信息。根据这一原理制作的各种同位素监控仪表,如料位计、密度计、测厚仪、γ射线探伤机和离子感烟火灾报警器等可用来监控生产流程,实现无损检测,以及探知火情等。
2.2 放射性同位素密度计
通常情况下,在放射性同位素密度及仪器内部,都会设置有放射性同位素的辐射源。辐射源的放射性辐射在通过一定厚度的待检测样品时,γ射线就会被射线检测仪器接收。通常情况下,固定厚度的样品对射线的吸收量大小和这个样品的密度息息相关,然而该吸收量和射线检测器的信号也有关,所以它在一定程度上反映着样品的密度。
2.3 γ射线液位计
一般而言,在被测液体的容器内的γ射线液位计上,都会安装一种放射源。γ射线液位计主要由探测器、放射源罐和导向筒等三个主要部分组成。在源罐导向桶内部,一般会放置放射源罐,将源罐导向桶的尾部开放,将其顶端封死。放射源罐的内部为充满铅的球体,球体内部设置有衬管,外壳是两端为锥型的圆柱。放射源罐的外壳尾部连接有定向管。这种类型的液位计测量精度非常高、结构简单、装卸操作非常简便。在液面波动、淋雨和液滴的环境中,γ射线液位计是最佳的选择。
3 核仪表的管理
3.1 操作和维护过程中的安全和防护
在安装含密封源仪表(如料位计、密度计、厚度计等)的场所,要求必须将源牢固、可靠地安装进容器,采取相应的措施,预防密封源的丢失,并且要限制无关人员进入源容器和受检物间的有用线束区域。辐射源在生产现场安装完成正式投入使用前,应经放射防护部门检测合格才能投入运行;在放射源场所的关键部位必须设置国际通用的“三叶形”醒目放射性警示标志。标志附近不得放置腐蚀性、易燃和易爆的物品。放射源在室外操作时,应当划出控制区,并且要设置相应的围栏和显著的放射性警告信息或危险标志,预防无关人员的接近,确保仪器的正常使用。
3.2 个人剂量计监测的周期
在常规作业情况下,每一个被监测的工作人员通常有两个剂量计。一个用于佩戴而另一个(先前佩戴过的)则被送到相关实验室进行测定和评读。个人剂量计应定期到由省一级的卫生行政部门指定的技术单位进行相应的监测。在监测完成后,负责监测的相关单位必须及时将监测结果告知给被监测者所处的单位。在本公司,每人只配备了一个剂量计,则在剂量计检测的过程中,不能从事核仪表的相关工作。
3.3 放射性同位素的存放
通常情况下,放射性源必须单独存储,不可以和腐蚀性、易燃和易爆的物品放在一起。贮存场所应当采取有效的防火、防水、防爆、防盗、防射线泄漏的安全防护措施,除此之外,还必须制定专门的人员对其进行保管。除此之外,存储场地必须要有充足的使用面积,为密封源的存储提供便利条件,保证充足的照明和通风。除此之外,在放射源的包装容器上面,还必须设置非常明顯的放射性警示标志,在警示标志中,必须配备相应的警告文字。在放射性同位素的归还、贮存和领取工作中,必须及时的进行检查和登记,尽量做到物账统一。相关监管部分必须制定相应的防止密封源被盗和失落的安全防护制度,安全专人定期对其进行安全检查。 3.4 巡检制度
核仪表的巡检必须发挥全体人员力量共同参与,因为核仪表一旦丢失,对社会的威胁是十分巨大的,对企业也会造成极大的负面影响。核仪表维护人员至少要每天巡检一次,生产岗位的核仪表使用人员应2h查看一次,对现场的异常情况及时汇报。公司级的安全汇报部也应参与进来,组织公司人员力量进行安全巡护,与公安局协调核仪表及相关附属设备如铅板等的案件侦破。
核仪表的设计安装应充分考虑实际需要,若能用常规仪表进行工业参数的检测,则尽量不安装核仪表。
3.5 放射源及射线仪表维修安全
(1)辐射装置的检修和维护要实行严格的岗位责任制,建立健全辐射装置的操作、使用和维护保养的管理制度。
(2)检修维护人员要严格按照辐射装置操作说明书及维护保养手册使用和维护。
(3)检修维护人员作业时,必须按规定穿戴专用防护用品。
(4)射线仪表的检修、拆卸等工作必须由射线仪表专业人员进行。
4 核仪表相关法律法规
4.1 中华人民共和国放射性污染防治法
2003年6月28日,我国正式通过了《中华人民共和国放射性污染防治法》,自从2003年10月1日起,该法律正式施行。在我国的反射性污染的防治工作中,我们主要采取安全第一、严格管理、防治结合、预防为主的方针政策。国家支持、鼓励放射性污染防治的技术开发利用和科学研究,大力推广先进的放射性污染的综合防治技术。一般而言,县级以上人民政府必须将放射性污染预防工作纳入至环境保护规划中。
4.2 放射性同位素与射线装置安全和防护条例
自从2005年12月1日起,我国的《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》开始正式施行。国务院环境保护监管部门对全国射线装置、放射性同位素的防护和安全工作进行统一的综合监管。所有从事放射性同位素与射线装置的使用、生产和销售活动规模相适应组织,必须具有相应的防护知识和专业知识及身体健康的专业技术人员。必须具有符合国家相应安全防护要求、国家环境保护标准和职业卫生标准的设备、場所和设施等。
4.3 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
审管部门主要负责对标准的贯彻和本标准实施;对于干预情况,干预组织应对标准有关要求的贯彻负主要责任。生违反本标准有关要求的情况时,主要责任方应调查此违反行为及其原因与后果;采取相应的行动加以纠正并防止类似的违返事件再次发生;向审管部门报告违反标准的原因和已经采取或准备采取的纠正行动或防护行动;按照本标准的要求采取其他必要的行动。
5 结束语
制定核仪表管理办法后加强公司核仪表和放射源的管理,预防和减少射线辐射污染事故危害,有效控制射线辐射污染事件的发生,切实保障放射源的安全使用,保障了企业的安全稳定生产,为企业职工的健康提供一份保障,维系社会的和谐与稳定。
参考文献
[1]自治区辐射环境监督管理站.核安全和防护培训教材,2007.
[2]《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB4075-2003).
[3]《中华人民共和国放射污染防治法》.
[4]《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》.
[5]李德平,潘自强.辐射防护手册.1987.
收稿日期:2018-4-19
作者简介:肖广金(1983-),男,助理工程师,本科,主要从事核仪表维护管理和放射源的维护、管理、监测等方面工作。
关键词:核仪表;企业;管理
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0201-02
引 言
通过放射性同位素加工封装作用,可以形成放射源,在放射性同位素的使用过程中,必须对其进行严格的密封处理,避免放射性同位素和外界环境发生直接接触,利用密封在放射源内的同位素发射的光子或粒子,研发了多种检测核仪表设备。核仪表设备的工作原理为:位于放射源的伽马射线通过物料、容器和管道时被吸收而逐渐减弱,基于伽马一体化测量仪,可以有效的检测伽马射线的强度,基于光电倍增管的作用,将这些闪光射线强度转化成为电脉冲,并将其放大,以此得出所必须的参数。基于上述基本原理,可以利用核仪表来对介质的转速、质量、压力、厚度、温度、密度、流量、料位、灰分和水分等多个重要参数进行测量,以获取准确的介质状态。
1 核仪表的发展
在1950年左右,我国的仪器仪表技术取得了突破性进展,由于数字技术的问世,促使各种各样的数字仪器出现在市场上,将模拟仪器的测量速度、精度和分辨力提升了好几个数量级。到1960年左右,测量技术又经过了以此突破性的发展,引入了计算机技术,促使仪器的功能发生了翻天覆地的变化,从以前个别电量的测量转变成为现在可以对整个系统的特征参数进行测量,以前主要用单个仪器进行测量,现在可以利用测量系统进行测量。到1970年左右,计算机技术在仪器仪表中的运用越来越成熟,电子仪器在传统的频域和时域外,又产生了测试或数据。直到1980年左右,因为微处理器被运用于仪器内,仪器前面板逐渐朝着键盘化的方向发展和进步。核仪表测量系统主要采取机柜的模式,全部都必须通过IEEE-488总线,然后将其输送至一个控制品上面。进入21世纪后,随着科学技术的快速进步和发展,测量科学和仪器仪表又取得了巨大的进步。
2 核仪表的工作原理
2.1 同位素及应用
在元素周期表中,一个元素占一个位置。但同一位元素的原子并不完全一样,有的原子重些,有的原子轻些;有的原子很稳定,不会变,有的原子有放射性,会变化,衰变后成了另一种元素的原子。我们把这些处于同一位的元素但有不同性质的原子称为同位素。同位素中有的会放出射线,因此称放射性同位素。
放射性同位素的探测灵敏度极高,这是常规的化学分析无法比拟的。利用微量同位素动态追踪物质的运动规律是放射性示踪不可替代的优势。目前,这一技术已广泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部门,并取得显著的经济效益。放射性同位素放出的射线作为一种信息源可取得工业过程中的非电参数和其他信息。根据这一原理制作的各种同位素监控仪表,如料位计、密度计、测厚仪、γ射线探伤机和离子感烟火灾报警器等可用来监控生产流程,实现无损检测,以及探知火情等。
2.2 放射性同位素密度计
通常情况下,在放射性同位素密度及仪器内部,都会设置有放射性同位素的辐射源。辐射源的放射性辐射在通过一定厚度的待检测样品时,γ射线就会被射线检测仪器接收。通常情况下,固定厚度的样品对射线的吸收量大小和这个样品的密度息息相关,然而该吸收量和射线检测器的信号也有关,所以它在一定程度上反映着样品的密度。
2.3 γ射线液位计
一般而言,在被测液体的容器内的γ射线液位计上,都会安装一种放射源。γ射线液位计主要由探测器、放射源罐和导向筒等三个主要部分组成。在源罐导向桶内部,一般会放置放射源罐,将源罐导向桶的尾部开放,将其顶端封死。放射源罐的内部为充满铅的球体,球体内部设置有衬管,外壳是两端为锥型的圆柱。放射源罐的外壳尾部连接有定向管。这种类型的液位计测量精度非常高、结构简单、装卸操作非常简便。在液面波动、淋雨和液滴的环境中,γ射线液位计是最佳的选择。
3 核仪表的管理
3.1 操作和维护过程中的安全和防护
在安装含密封源仪表(如料位计、密度计、厚度计等)的场所,要求必须将源牢固、可靠地安装进容器,采取相应的措施,预防密封源的丢失,并且要限制无关人员进入源容器和受检物间的有用线束区域。辐射源在生产现场安装完成正式投入使用前,应经放射防护部门检测合格才能投入运行;在放射源场所的关键部位必须设置国际通用的“三叶形”醒目放射性警示标志。标志附近不得放置腐蚀性、易燃和易爆的物品。放射源在室外操作时,应当划出控制区,并且要设置相应的围栏和显著的放射性警告信息或危险标志,预防无关人员的接近,确保仪器的正常使用。
3.2 个人剂量计监测的周期
在常规作业情况下,每一个被监测的工作人员通常有两个剂量计。一个用于佩戴而另一个(先前佩戴过的)则被送到相关实验室进行测定和评读。个人剂量计应定期到由省一级的卫生行政部门指定的技术单位进行相应的监测。在监测完成后,负责监测的相关单位必须及时将监测结果告知给被监测者所处的单位。在本公司,每人只配备了一个剂量计,则在剂量计检测的过程中,不能从事核仪表的相关工作。
3.3 放射性同位素的存放
通常情况下,放射性源必须单独存储,不可以和腐蚀性、易燃和易爆的物品放在一起。贮存场所应当采取有效的防火、防水、防爆、防盗、防射线泄漏的安全防护措施,除此之外,还必须制定专门的人员对其进行保管。除此之外,存储场地必须要有充足的使用面积,为密封源的存储提供便利条件,保证充足的照明和通风。除此之外,在放射源的包装容器上面,还必须设置非常明顯的放射性警示标志,在警示标志中,必须配备相应的警告文字。在放射性同位素的归还、贮存和领取工作中,必须及时的进行检查和登记,尽量做到物账统一。相关监管部分必须制定相应的防止密封源被盗和失落的安全防护制度,安全专人定期对其进行安全检查。 3.4 巡检制度
核仪表的巡检必须发挥全体人员力量共同参与,因为核仪表一旦丢失,对社会的威胁是十分巨大的,对企业也会造成极大的负面影响。核仪表维护人员至少要每天巡检一次,生产岗位的核仪表使用人员应2h查看一次,对现场的异常情况及时汇报。公司级的安全汇报部也应参与进来,组织公司人员力量进行安全巡护,与公安局协调核仪表及相关附属设备如铅板等的案件侦破。
核仪表的设计安装应充分考虑实际需要,若能用常规仪表进行工业参数的检测,则尽量不安装核仪表。
3.5 放射源及射线仪表维修安全
(1)辐射装置的检修和维护要实行严格的岗位责任制,建立健全辐射装置的操作、使用和维护保养的管理制度。
(2)检修维护人员要严格按照辐射装置操作说明书及维护保养手册使用和维护。
(3)检修维护人员作业时,必须按规定穿戴专用防护用品。
(4)射线仪表的检修、拆卸等工作必须由射线仪表专业人员进行。
4 核仪表相关法律法规
4.1 中华人民共和国放射性污染防治法
2003年6月28日,我国正式通过了《中华人民共和国放射性污染防治法》,自从2003年10月1日起,该法律正式施行。在我国的反射性污染的防治工作中,我们主要采取安全第一、严格管理、防治结合、预防为主的方针政策。国家支持、鼓励放射性污染防治的技术开发利用和科学研究,大力推广先进的放射性污染的综合防治技术。一般而言,县级以上人民政府必须将放射性污染预防工作纳入至环境保护规划中。
4.2 放射性同位素与射线装置安全和防护条例
自从2005年12月1日起,我国的《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》开始正式施行。国务院环境保护监管部门对全国射线装置、放射性同位素的防护和安全工作进行统一的综合监管。所有从事放射性同位素与射线装置的使用、生产和销售活动规模相适应组织,必须具有相应的防护知识和专业知识及身体健康的专业技术人员。必须具有符合国家相应安全防护要求、国家环境保护标准和职业卫生标准的设备、場所和设施等。
4.3 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
审管部门主要负责对标准的贯彻和本标准实施;对于干预情况,干预组织应对标准有关要求的贯彻负主要责任。生违反本标准有关要求的情况时,主要责任方应调查此违反行为及其原因与后果;采取相应的行动加以纠正并防止类似的违返事件再次发生;向审管部门报告违反标准的原因和已经采取或准备采取的纠正行动或防护行动;按照本标准的要求采取其他必要的行动。
5 结束语
制定核仪表管理办法后加强公司核仪表和放射源的管理,预防和减少射线辐射污染事故危害,有效控制射线辐射污染事件的发生,切实保障放射源的安全使用,保障了企业的安全稳定生产,为企业职工的健康提供一份保障,维系社会的和谐与稳定。
参考文献
[1]自治区辐射环境监督管理站.核安全和防护培训教材,2007.
[2]《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB4075-2003).
[3]《中华人民共和国放射污染防治法》.
[4]《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》.
[5]李德平,潘自强.辐射防护手册.1987.
收稿日期:2018-4-19
作者简介:肖广金(1983-),男,助理工程师,本科,主要从事核仪表维护管理和放射源的维护、管理、监测等方面工作。