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放射源存储及运输辐射环境污染情况监测与分析

2021-01-06张则菊李春苗郑昕宇

四川环境 2020年6期
关键词:放射源中子测井

张则菊,李春苗,秦 斌,郑昕宇

(吉林省查德威克科技有限公司,长春 130000)

前 言

中国石油主要分布在海洋、高原和平原地区,吉林油田主要分布在松辽平源,而在石油开采过程中,为了准确判断不同地层石油储量,放射源随钻测井技术是十分重要的一道工序,一般放射源测井时中子源和γ源常常几种放射源一起使用,测井用放射源存于油田测井公司的放射源库,几种不同的放射源常常储于不同的放射源库中,当接到放射源测井任务后,办理放射源出库及运输源相关手续,由专用运源车将放射源运至测井作业现场,测井任务完成后按照相应程序由运源车运回放射源库。对比国内关于放射源使用环境监测的安全性的相关文章,大部分仅仅是对源库进行监测,或部分对运源车发车前及到达后进行监测,很少对运输途中进行放射源的监测,但在放射源运输中,放射源丢失的案例不为少数,因测井用的放射源活度都较强,主要产生γ射线和中子射线,一旦泄漏或丢失会造成环境污染,甚至社会恐慌,所以规范油田测井用放射源的存储和使用,保护储源库工作人员及运源工作人员健康和环境安全,尤为重要[1]。本文系统的介绍了对放射源在储源库辐射环境的污染情况进行监测,对取出放射源进行表面污染监测,对放射源在整个运输过程进行监测,对源库工作人员进行年有效剂量估算,同时对涉源人员进行个人剂量监测,用综合监测得到的结果来评价放射源存储和整个运输过程的安全性[2-3],为油田放射源的安全管理提供了参考依据和防护建议。

1 材料与方法

1.1 监测对象

对吉林省2个放射源库和3家油田测井公司的3台运源车的周围环境进行中子及γ辐射水平防护监测,对源容器外表面α放射性污染及β放射性污染进行监测,为确保放射工作人员辐射环境的安全,对储源库工作人员进行年有效剂量估算,对涉源人员进行个人剂量监测。

1.2 监测仪器

中核(北京)核仪器厂生产的便携式X-γ剂量率仪BH-3103B和中子周围剂量当量仪BH3105E;德国NUVIA公司生产的α、β表面污染仪CoMo170;北京海阳博创科技股份有限公司生产的热释光剂量仪RGD-3D。监测仪器均经过检定,检定均在合格有效期内,能够保障数据的准确性与可靠性。

1.3 监测依据

依据GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》和GBZ142-2002《油(气)田测井用密封型放射源卫生防护标准》对源库周围和运源车车厢外进行中子及γ辐射水平防护监测[4-5]。依据GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》和GB/T14056.1-2008《表面污染测定 第1部分:β发射体和α发射体》对源容器外表面进行表面污染监测[6-7]。按照GBZ 128 -2019《职业性外照射个人监测规范》对放射工作人员进行个人剂量监测[8]。

1.4 运源车监测位置

依据标准要求,放射源在运输过程中对源车共布设26个辐射剂量率监测点位,其中驾驶员座椅处布1个点,运源车外表面布11个点,运源车厢外2m处布14个点,监测点位布设示意图见图1。

图1 运源车监测点位布设示意图Fig.1 Distribution of monitoring points of source carrier vehicles

2 结果及分析

2.1 储源库监测

在储源库外0.3m,高1.0m处进行巡测,储源库在巡检基础上按东、南、西、北四个方位共取8个点进行光子及中子监测。监测空气比释动能率最大值为1.67μGy/h,符合GBZ142-2002《油(气)田测井用密封型放射源卫生防护标准》的要求。说明所监测源库周围环境是安全的,源库结构是完好的,没有泄漏辐射。

2.2 源容器外表面α、β放射性活度监测

源库的工作人员按照放射源出入库管理规定及作业指导书要求,将密封源放到运源车内的指定位置。监测单位按照标准要求对源容器外表面进行表面污染监测,确定源容器外表面是否被污染,监测结果见表1。3台运源车的16个密封源容器外表面α放射性污染活度值均低于探测限,源容器外表面β放射性污染活度最大值为0.25Bq/cm2,监测结果低于标准GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》要求的4Bq/cm2。说明从源库取出的16个放射源均未被放射性污染。密封效果较好,可装入运源车进行测井使用。

表1 α、β放射性污染活度监测结果一览表Tab.1 Analysis results of activity concentration of alpha and beta

2.3 运源车周围辐射剂量率监测

因平原油田面积较大,运源车需要长途运输,当确定测井用的密封源未被污染,关好车门,对运源车车厢外和运源车驾驶员座椅位置进行发车前第一次周围辐射剂量率监测,运源车在运输过程中为防止放射源的损坏或丢失进行第二次监测,放射源被运到作业场所卸源前进行最后一次监测,记录每次监测结果,三次监测结果见表2,座椅位置监测结果光子的监测范围为87~112nGy/h,中子监测值均小于0.10μSv/h;在车厢外表面布点后进行监测,光子监测范围为79~12419 nGy/h,中子监测范围为为0.1~3.8μSv/h;在车厢外2m处进行监测,光子监测范围为76~962 nGy/h,中子监测范围为0.1~0.9μSv/h(对于中子剂量1Sv/h约等于1Gy/h)。由数据可知驾驶员座椅处监测到的光子及中子剂量值最低,车厢外表面车尾位置剂量值偏高,监测结果符合放射源装入车中时放置的位置,对驾驶员座椅处的中子及光子剂量最大值进行剂量加和,加和结果为0.212μGy/h,监测的结果均远低于国家规定的专用运源车驾驶员座椅位置的空气比释动能率限值的2.5μGy/h,对车厢外表面进行光子及中子的剂量加和,加和后的监测结果为16.219μGy/h,低于国家标准要求的车厢外表面空气比释动能率限值的25μGy/h,对车厢外2m处进行中子及光子剂量加和,加和后的剂量值为1.710μGy/h,低于国家标准要求的车厢外2m处 空气比释动能率限值的2.5μGy/h 限值要求,由此可知运源车周围辐射环境是安全的。

表2 运源车周围辐射剂量率监测结果Tab.2 Monitoring results of radiation dose rate around radiation source vehicle

2.4 源库工作人员年有效剂量估算

放射源库储存的放射源应保证放射源的安全,防止其辐射泄漏和丢失,因此采油厂安排了库管及保安对放射源库中的放射源进行管理。本次监测的两个放射源库共设有9名源库工作人员,工作地点为源库外围,工作人员每周工作100min,工作人员配有个人防护用品,工作场所配有电离辐射警示标志。通过工作时间及轮岗次数对其每个人员进行年有效剂量估算,估算结果为0.07mSv/a。由数据可知,为更好的保证工作人员的辐射环境的安全性,个人防护用品的佩戴尤为重要。

2.5涉源人员个人剂量监测

为更好的确保源库工作人员及驾驶员辐射环境的安全性,对源库工作人员及驾驶员进行一年的个人剂量监测,监测结果见表3,通过一年4期的个人剂量监测,源库工作人员周期监测中最大剂量值为0.93mSv/a,驾驶员周期监测中最大剂量值为0.78mSv/a,监测结果均远低于职业接触限值要求的20 mSv/a。通过表2驾驶员座椅处监测数据与驾驶员个人剂量监测数据充分证明了驾驶员所在位置辐射环境是安全的。

表3 工作人员个人剂量监测结果一览表Tab.3 Results of individual dose monitoring of staff (mSv/a)

3 结 论

在石油放射源测井工作中,应通过全面有效的监测保证放射源在存储、运输、使用过程中不损坏、不丢失,放射源所处辐射环境是安全的。在源库及运源车环境辐射监测与涉源人员受照监测相结合的方式下确保了整个放射源使用过程的安全性,确保了放射源存储和运输过程不存在对环境污染的情况,确保了辐射环境是安全的,对工作人员健康不会产生影响。

3.1 放射源存储库周围环境空气比释动能率最大值为1.67μGy/h,低于标准要求的2.5μGy/h。

3.2 运源车内的16个密封源容器外表面α放射性污染活度值均低于探测限,源容器外表面β放射性污染活度最大值为0.25Bq/cm2监测结果低于标准要求的4Bq/cm2。放射源运输过程中,运输前、运输途中及运输到达后进行光子和中子监测,中子及光子监测最大值均低于国家标准要求的空气比释动能率限值25μGy /h。

3.3 根据不同工作岗位、工作时间等因素对源库工作人员和驾驶员进行年有效剂量估算,同时对这些工作人员进行个人剂量监测。源库工作人员和驾驶员有效剂量估算值和个人剂量监测年有效剂量值均低于职业接触限值20mSv/a的要求。

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