Радиоизотопные приборы технологического контроля

Автоматизация производственных процессов в различных отраслях народного хозяйства вызвала необходимость применения большого количества контрольно-измерительных приборов, в том числе и радиоизотопных.

Задачи, решаемые с помощью этих приборов, весьма разнообразны: это контроль уровня жидкостей в закрытых сосудах, плотности материалов, влажности и т.д. Данные приборы позволяют анализировать состав вещества и определять его концентрацию, измерять давление и температуру, расход газов, проводить счет предметов, осуществлять блокировку автоматов и т.д.

Широкое внедрение в практику радиоизотопных приборов (РИП) обусловлено прежде всего их бесконтактностью, высоким быстродействием, непрерывностью и точностью измерений, а также возможностью использования для контроля твердых, жидких, газообразных, химически агрессивных, взрывоопасных и других сред.

В настоящее время существенно расширилась сфера применения РИП: для измерения уровня жидкостей и газов (γ-реле типа ГР, АРПУ, ИУР, РГЭ, РТР, РВР и следующие уровнемеры типа

УР, УДАР,УРМС), толщины материалов покрытий (толщиномеры типов ИТУ-495, ИТШ-496, отражательный толщиномер ТОР-1 и β-толщиномер покрытий БТП-4) и толщины льда при обледенении самолетов (сигнализатор обледенения РИО), для определения плотности жидкостей и пульп (плотномеры 7 типа ПЖР и ПР-1020), для установления плотности и влажности почвогрунтов (плотномеры типов ГГП, ПГП и влагомеры ИИВА, ВПГР), для счета предметов (радиоизотопные счетчики предметов типа РСП-11 и РСП-12).

Масштабы использования РИП в различных отраслях народного хозяйства следующие (в %):

• горнодобывающая промышленность - 18;

• черная и цветная металлургия - 15;

• химическая промышленность - 12;

• промышленность строительных материалов - 10;

• легкая и пищевая промышленность - 8;

• другие отрасли - 37.

В соответствии с основными принципами радиационной безопасности эффективность биологической защиты при эксплуатации РИП может быть оценена следующими основными показателями: мощностью экспозиционной дозы излучения на поверхности блока с источником и на расстоянии 1 м от него; обоснованностью выбора применяемых источников излучения; уровнем не только загрязненности рабочей поверхности оборудования, спецодежды и т.д., но и дозы облучения персонала в зависимости от типа эксплуатируемых РИП, а также прогнозом радиационной обстановки в результате возможных аварийных ситуаций.

Согласно действующим «Санитарным правилам устройства и эксплуатации радиоизотопных приборов», в зависимости от актив- ности источников (по степени радиационной опасности), устанавливают 3 группы РИП:

• I группа - РИП с источниками α- и β-излучения активностью до 1,85?10⁸ Бк (нейтрализаторы статического электричества, дымоизвещатели) и светознаки с тритием до 7,4?10¹⁰ Бк;

• II группа - РИП с источниками α- и β-излучения активностью от 1,85?10⁸ до 1,85?10⁹ Бк и светознаки с тритием от 7,4?10¹⁰ до 9,25?10¹¹ Бк;

• III группа - РИП с источниками γ-излучения, создающими мощность экспозиционной дозы излучения более 0,057 нА/кг

на расстоянии 1 м от источника без защиты или источника β-излучения активностью более 1,85?10⁹ Бк и светознаки с тритием до 9,25?10¹¹. Мощность дозы излучения на поверхности РИП не должна превышать 0,1 мЗв/ч, а на расстоянии 1 м - 3 мкЗв/ч.

Технологическая схема внедрения РИП в народное хозяйство складывается из взаимосвязанных отдельных элементов этой схемы, из которых каждый требует осуществления тех или иных мер, направленных на обеспечение радиационной безопасности персонала. В общем виде она состоит из:

• перезарядки радионуклида из транспортного контейнера в рабочий;

• транспортирования рабочего контейнера к месту зарядки блока РИП;

• наладки РИП;

• монтажа и эксплуатации;

• сбора и удаления отработавших источников. Рассмотрим вопросы обеспечения радиационной безопасности

при осуществлении указанных элементов технологического процесса. Перезарядка радионуклидов из транспортного контейнера осуществляется, как правило, в течение 10-20 с за защитой и не представляет опасности для персонала. Так, при перезарядке источника ¹³⁷Cs активностью до 18,5?10¹⁰ Бк без защиты доза облучения персонала не превышает 1,3?10^-6 Кл/кг.

Сборка радиоизотопных блоков источников относится к наиболее радиационно опасной операции, поэтому она осуществляется в специализированных лабораториях, оборудованных необходимыми защитными боксами, различными манипуляторами и другими средствами, снижающими до минимума возможность прямого воздействия ионизирующего излучения на персонал, проводящий зарядку блоков.

Зарядка блоков источников слагается из следующих последовательных операций: установки рабочего контейнера в защитный бокс, извлечения из контейнера радиоактивного препарата при помощи дистанционных манипуляторов, зарядки радиоактивным препаратом блока источника.

Такое схематическое построение процесса зарядки блока источников позволяет сократить время пребывания оператора в зоне излучения и снизить дозу облучения.

Следует отметить, что при эксплуатации РИП II и III групп частота случаев радиоактивной загрязненности рабочей поверхности, оборудования, спецодежды составляет 3-5%, частота случаев радиоактивной загрязненности при эксплуатации нейтрализаторов статического электричества - 5-7%. Таким образом, при работе с радиоизотопными приборами I и III групп возможно воздействие на персонал внешнего и внутреннего облучения. Мероприятия по обеспечению радиационной безопасности РИП I группы сводятся в основном к обеспечению их сохранности. Обеспечение радиационной безопасности РИП III группы требует особого подхода, так как в них имеются различные по активности и радиотоксичности источники, а также конструктивные особенности блоков с источниками, воздействие различных вредных факторов на них (высокая температура, агрессивные среды, вибрация и т.д.). Эксплуатация в условиях агрессивных сред и вибрации может привести к нарушению целостности эмалевого покрытия радионуклида у нейтрализаторов статического электричества, выпадению источника из блока прибора и, следовательно, к радиоактивному загрязнению рабочей поверхности, оборудования или к внешнему облучению персонала. Особое внимание необходимо обращать на эксплуатацию РИП III группы в полевых условиях. В этих случаях наиболее радиационно опасны транспортирование и эксплуатация этих приборов.

В нашей стране успешно действует система санитарного надзора за внедрением, монтажом и эксплуатацией РИП, состоящая из двух подсистем: средств контроля и средств обеспечения радиационной безопасности.

Средства контроля включают контроль за приобретением РИП, санитарно-гигиеническую экспертизу технической документации, санитарно-гигиеническую оценку опытных образцов и контроль за правильным размещением, монтажом и наладкой приборов.

Средства обеспечения радиационной безопасности включают следующие мероприятия: проведение работ на стадии проектирования (разработка технических условий и технической документации на РИП); санитарно-гигиеническое решение по размещению этих приборов; оптимальная организация технологического процесса использования РИП; решение организационных вопросов по обеспечению радиационной безопасности на объекте; установление средств защиты.

Важное место в подсистеме средств контроля занимают мероприятия по текущему санитарному надзору за правильностью эксплуатации РИП, контроль за хранением блоков с источниками и проведением ремонтно-профилактических работ, за частотой и полнотой осуществления радиационного контроля.

Необходимо отметить, что принятая в нашей стране система радиационной защиты на всех этапах технологического процесса при работе с РИП обеспечивает безопасные условия работы персонала и отдельных лиц из населения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: