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核电站调试期间辐射风险控制

2017-06-30彭永军

科技视界 2017年5期
关键词:辐射风险控制

彭永军

【摘 要】核电站调试阶段因辐射源项的引入而存在辐射风险。文章分析了机组调试过程中存在的辐射风险,结合恰希玛核电站二号调试过程中的辐射防护实践,介绍辐射风险的控制措施,根据实践过程总结经验,提出辐射风险控制优化建议。

【关键词】核电站调试;辐射;风险;控制

0 前言

巴基斯坦恰希玛核电站二号机组(以下简称:C2项目)为30万千瓦压水堆型核电站,是我国自行设计、建造的第二座出口商用核电站。中核核电运行管理有限公司承担了C2项目的系统调试工作。辐射防护调试目的是使辐射防护相关系统、设备、以及辐射防护试验符合设计要求,做好辐射防护监督管理,保证调试期间人员、公众和环境的辐射安全。需要充分识别核电站调试期间辐射风险,并采取措施对辐射风险进行有效控制,对于辐射防护调试工作安全顺利完成起到关键作用。

1 核电站调试辐射风险

核电站的核辐射主要包含中子辐射、γ辐射(X射线)、α和β辐射。本节将主要介绍核电站中子、γ、α和β射线产生的辐射风险。本节简述调试期间具有较高辐射风险的调试项目和存在的辐射风险类别。

1.1 放射性水平测定试验辐射风险

放射性水平測定试验是通过人工测量和辐射监测系统监测测定反应堆启动前后,反应堆及其工艺设备对主、辅厂房和厂区的辐射影响,了解反应堆在清洁条件下的辐射水平以及电站辐射水平与功率的关系,为电站的运行积累原始数据,其试验数据为核电站辐射再分区提供依据。

放射性水平测定调试的功率平台共计9个,分别是临界前本底、临界、3%功率、7%功率、15%功率、30%功率、50%功率、75%功率和100%功率。放射性水平测定试验人工完成测量部分的辐射风险主要有中子辐射、γ辐射、放射性气体、放射性气溶胶以及放射性表面污染。中子辐射及γ辐射随功率增加等比例增加。

放射性水平测定试验γ辐射风险主要有15%功率平台下进入反应堆厂房进行人工测量,化学容积控制系统中容空箱γ辐射水平测量。反应堆厂房随着功率的提升和运行时间的推移,γ外照射辐射风险也是随之增加。

放射性水平测定试验具有内照射辐射风险,在15%功率平台下进入反应堆厂房由于空气中气体被活化而产生的放射性气体。调试期间设备本身的缺陷或安装问题等原因,主冷却剂系统泄漏率相对较高,因此放射性气溶胶辐射风险和表面污染风险相对较高。放射性气溶胶和放射性表面污染的核素主要是14C,51Cr,56Mn,60Co和59Fe等。

1.2 堆芯中子通量测量装置检查维修辐射风险

堆芯中子通量测量装置的探头、导线及套管内液体在反应堆临界后,受堆芯中子辐照不断活化,放射性水平不断增加。根据运行核电站的经验,在经过几个周期后,其探头剂量率高达希弗级。堆芯中子通量测量装置在检查维护过程中,涉及现场人员操作与控制室操作之间的时间衔接问题,因此存在较高意外照射的风险。γ外照射辐射风险主要来自堆芯中子通量测量装置探头的活化。表面污染辐射风险来自探头更换过程子导管中放射性液体,液体在子导管中的高度差,使得子套管内具有一定压力,因此作业过程具有较高表面污染风险。

1.3 放射源和射线探伤辐射风险

核电站调试期间放射源主要用于仪器仪表的检验、标定和在役检查射线探伤。检验、标定使用的放射源活度较低,大约为103~106Bq,大多属于豁免源或Ⅴ类放射源,辐射危害较低,不太会造成人员伤害而酿成超剂量照射辐射事故,但会出现放射源丢失的辐射事故。

射线探伤是在役检查的重要手段,一般使用192Ir、60Co等作为探伤源,活度在10~100Ci之间,距裸露放射源周围1米处的空气比释动能率可达几百甚至上千mGy/h。工作人员活动频繁,存在工作人员受到意外照射、甚至人员伤亡的辐射事故风险。移动式探伤源还存在卡源和放射源丢失的风险。源机的安全装置、联锁装置是保证辐射安全的前提,但射线探伤工作人员操作源机不规范也有可能造成单次大剂量照射。核电站调试期间射线探伤项目较多,现场环境复杂,人员控制难度较大,意外照射风险增加。

1.4 其他辐射风险

其他辐射风险项主要包括放射性阀门解体检修体表污染风险、过滤器更换的外照射辐射风险和体表污染辐射风险、放射性介质系统的热点外照射辐射风险、以及系统跑、冒水造成的表面污染或污染扩散辐射风险等。

2 核电站调试辐射风险控制措施

2.1 辐射防护组织机构

根据调试需求,调试辐射防护设立了辐射防护组织机构。调试辐射防护组织负责调试期间辐射安全管理工作。中方辐射防护负责人全面负责辐射防护相关工作,包括辐射防护管理、设备调试、试验、现场监督检查等,运行当班值长负责配合辐射防护试验进行和运行期间进入反应堆厂房作业协调,仪控人员负责配合试验进行和辐射设备调试。巴方辐射防护科主要负责协助调试期间辐射防护相关工作。

2.2 管理程序控制

在核电站调试过程中,为控制辐射风险,并保证辐射防护相关的所有行为都有程序可依。C2调试项目程序的制定依据巴方相关法律和国家标准,以公司程序为模板,涉及辐射防护共制定4份管理程序和1份试验规程,其余相关辐射防护要求参照巴基斯坦原子能委员会管理程序要求执行。分别为:《辐射防护工作许可管理程序》、《放射性物质运输储存管理程序》、《放射性工作场所区域划分和管理程序》、《调试人员辐射安全管理程序》和《放射性水平测定试验》。

2.3 辐射防护授权

依据职业卫生健康管理规定和制度要求,调试期间从事放射性工作的所有中方和巴方人员须经过辐射防护授权。结合调试现场实际情况,人员辐射防护授权主要进行:辐射防护授权培训,提供个人剂量证明和相片。符合条件经授权后配发辐射许可证,凭证进入辐射控制区。

2.4 辐射防护现场监督管理

辐射防护监督管理为辐射风险控制的一个重要环节。辐射防护监督管理措施主要包含了辐射控制区分区管理、辐射工作许可管理,高风险项目辐射防护优化、现场监督、放射源及射线探伤安全检查等。

(1)辐射控制区分区管理、辐射工作许可管理

按照设计标准调试期间辐射控制区根据外照射环境剂量率分为绿、黄、橙、红四个子区域,分区标准下,绿区:0.0075mSv/h<环境剂量率≤0.025mSv/h;黄区:0.025mSv/h<环境剂量率≤2mSv/h;橙区:2mSv/h<环境剂量率≤20mSv/h;红区:环境剂量率>20mSv/h。

反应堆厂房临界后按照红区管理。橙区以上区域实施上锁管理,所有人员进入橙区及以上须在辐射防护人员的陪同下进入。进入辐射控制区的人员均须填写辐射工作许可证,辐射工作许可审批在出入口值班室进行,有效进行人员控制和防护用品的配备。清晰掌握控制区作业和人員情况,有效控制了辐射风险。

(2)高风险项目辐射防护优化

开展项目时间优化,针对调试期间反应堆厂房高风险项目,辐射防护首先是对工作时间进行合理安排,鉴于调试期间每10天左右即有停堆或临界状态。所以在反应堆厂房进行的高风险项目工作调整到停堆或临界期间进行。高风险项目辐射防护工前会制度,明确辐射风险注意事项及辐射防护措施等。

外照射辐射风险防护措施主要有运行期间反应堆厂房活动优化行走路线,尽量利用反应堆厂房生物屏蔽墙进行屏蔽,尽量减少反应堆厂房作业时间,减少换料水池四周滞留时间,+9m以下设备间禁止进入,环廊靠近设备间门区域快速通行,防护人员跟随作业实时测量中子剂量率和γ剂量率变化。

内照射防护措施中空气污染防护措施主要是进入反应堆厂房前,对厂房进行4小时以上大风量扫气排风和化学取样,化学分析人员取样分析空气质量,满足条件后,进入人员佩戴滤气式呼吸面罩方能进入。表面污染防护措施主要是隔离区的建立、疏水措施准备,现场的清洁去污,个人防护用品的佩戴,规范作业人员的作业习惯。

(3)现场监督检查、放射源及射线探伤安全检查

现场监督检查包含测量现场辐射状况,提醒现场辐射风险,阻止作业中不合理或违规行为,提出辐射防护指导意见或要求。

放射源安全检查包含放射源的台帐,借用的手续,放射源库房的安全措施等检查。安装到现场的放射源如果存在外照射风险较高或容易发生丢失的放射源进行房间上锁管理。射线探伤进行探伤信息的发布,不定期抽查射线探伤现场的安全措施,包括警戒线、隔离,人员的看守等情况。

3 核电站调试辐射风险控制结果和分析

恰希玛核电站(C2)调试项目,未发生外照射超剂量事件,外照射辐射安全得到有效保障。同时通过有效的监督管理,整个调试期间未发生体表污染事件。

放射源的使用严格按照放射源管理制度要求执行,辐射防护专人负责源库管理,台账清楚,源库安全措施到位,射线探伤信息发布及时,现场监管到位、未发生任何放射源事件,放射源管理安全管理得到有效保证。

调试后期功率试验进度较快,现场调试项目增加,中方辐射防护管理人员同时负责项目过多,包含放射性水平测定试验、现场监督、辐射防护设备的维护、辐射工作许可管理以及排出流审批等工作,造成人力资源紧张。

调试工作中的辐射风险是一个从无到有的过程,因此建造、安装阶段工作人员的一些不良习惯,如工作现场人员坐、躺等现象,另外辐射控制区内部分工作人员有朝拜习惯,存在人员体表污染风险。

4 结语

恰希玛核电站(C2)调试项目在全体放射工作人员和辐射防护人员的密切配合下,辐射风险得到有效控制,未发生任何辐射事件,顺利完成辐射防护各项调试工作。根据调试实践,从辐射风险控制角度建议增加辐射防护管理人员,根据现场状况和人员结构开发更具针对性辐射防护培训教材,加强现场辐射防护设备的保护等。总之,调试辐射风险控制是一个不断进行经验反馈、管理方式改进和防护措施优化的过程。只有通过不断地分析和总结,不断改进风险控制的方式和方法,才能使调试辐射风险处于受控范围。

【参考文献】

[1]李德平,潘自强.辐射防护手册,第一分册.北京:原子能出版社,1987.

[2]秦山核电公司.秦山300MW核电站系统培训教材,第一册.内部资料.

[3]巴基斯坦恰希玛核电站2号机组.放射性水平测定实验报告(C.6.1).内部资料.

[责任编辑:朱丽娜]

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