1、概述
三強核力公司至1998年成立以來，已經(jīng)在中國建成了十多座大型工業(yè)鈷源輻照裝置，設(shè)計裝置總量已經(jīng)超過4000萬居里。2007年三強核力公司又完成了我國第一座工業(yè)鈷源輻照裝置的出口，在2007年該裝置實際裝源近300萬居里，2009年7月15日，該裝置又一次性增載80萬居里，現(xiàn)該裝置實際活度已經(jīng)超過300萬居里，成為由我國設(shè)計的實際裝源最大的輻照裝置。由于Isotron是全國三大輻射加工企業(yè)之一，其在全球8個國家有14座大型工業(yè)鈷源輻照裝置，擁有多年的運行經(jīng)驗，且其前身之一Gammaster自身就有豐富的輻照裝置設(shè)計經(jīng)驗，因而其對輻照裝置的設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試都有著非�？量痰囊螅@就對我們的設(shè)計提出了一定的挑戰(zhàn)，但這同時也是對我們完善輻照裝置起到了很好的促進作用。
根據(jù)我們的設(shè)計經(jīng)驗，并結(jié)合了解到的我國輻照企業(yè)和國外輻照企業(yè)的運行管理實際情況，主要介紹如何在設(shè)計、運行、管理上全方位對輻照裝置進行安全保障，并且簡單介紹在這些工作過程中如何進行技術(shù)創(chuàng)新。
2、先進的設(shè)計
2.1保證裝置的經(jīng)濟效益
一個裝置能夠持續(xù)運行獲得比較理想的經(jīng)濟效益才能保證其在管理上、運行上投入足夠的成本，才能持續(xù)有效的保證輻照裝置的安全運行。因而我們認為一個裝置在整個工藝上的設(shè)計先進性是影響輻照裝置長期運行安全的非常重要的因素。
2.2完全符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的硬性要求
在設(shè)計上，完全滿足國家法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的硬性要求是指在必須符合環(huán)保部“8+7”十五條的要求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GB17568等的要求。這些要求是輻照裝置能夠最終獲得許可批準(zhǔn)的基本條件，也是保障輻照裝置安全運行的基本條件。
2.3努力實現(xiàn)輻射防護的獨立性、多樣性、冗余性
在滿足基本條件的基礎(chǔ)上，設(shè)計上還應(yīng)該充分考慮實現(xiàn)輻射防護的獨立性、多樣性和冗余性，這些要求的實現(xiàn)主要需要依據(jù)設(shè)計單位的經(jīng)驗進行，相關(guān)法規(guī)只有原則性的要求并沒有非常具體的規(guī)定。
如光電應(yīng)該采用不同型號、不同種類、不同廠家的產(chǎn)品。
2.4進行持續(xù)的技術(shù)改良和創(chuàng)新
對于輻照裝置的技術(shù)改良與創(chuàng)新應(yīng)該從兩方面考慮，其一是裝置的安全角度，其二是裝置的整體性能。
2.4.1安全角度
在安全方面，我們持續(xù)改進我們的設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性，如在水井底部增加一個水下攝像頭，該攝像頭置于貯源井的遠離源架的一個角落，離源架的距離一般可以大于三米，且有水作為輻射防護屏蔽實體。因此，不必再對攝像頭采取特殊的屏蔽措施，只需要對其進行防水處理即可，而普通水下攝像頭的技術(shù)是非常成熟的，價格也是比較低廉的。安裝攝像頭后，操作人員每次進入輻照室之前可以很清晰直觀的看到源架是否完全位于貯存位置，起到很好的安全作用。當(dāng)然還可以對其進行進一步的設(shè)計，如設(shè)計成可以控制攝像頭的角度和高度，這樣還可以為緊急情況發(fā)生時提供一個觀察源架位置的途徑。
對于輻照室屋頂設(shè)有進源孔的輻照裝置，監(jiān)管部門與國家標(biāo)準(zhǔn)都明確要求其屏蔽塞應(yīng)該與源的升降聯(lián)鎖，以便在防護塞被卸下的情況下不能進行升源操作。而現(xiàn)在大多數(shù)情況是在輻照室天花板設(shè)有信號探測屏蔽塞是否就位，然而實際上的屏蔽塞通常由兩塊或三塊組成的，為了充分保證屏蔽塞的完整性，我們還在輻照室屋頂上設(shè)置探測信號以監(jiān)測是否所有屏蔽塞就位，這樣才能充分達到對屏蔽塞控制的目的。
在輻照室人員入口設(shè)置安全鏈，該安全鏈的作用不應(yīng)該只是一個普通的升降源條件和阻止人員的進入，更重要的功能應(yīng)該是人員進入后斷開該安全鏈的同時直接切斷升降源的動力系統(tǒng)，如液壓升降源系統(tǒng)的油路、氣動升降源系統(tǒng)的氣路或者電動升降源系統(tǒng)的電路。該聯(lián)鎖與動力系統(tǒng)的聯(lián)鎖必須是直接的點對點的。
針對我國現(xiàn)有輻照裝置固定式劑量監(jiān)測儀普遍存在工作不穩(wěn)定、只能監(jiān)測和自身報警不能參與自控系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖問題，我們與有關(guān)單位共同研制成功了SQDM系列的固定式輻射監(jiān)測儀，該系統(tǒng)已經(jīng)安裝在泰國裝置運行近2年和蘇州中核華東輻照裝置運行近1年。
確定采取什么樣的方式和路線將放射源從輻照室外運輸?shù)劫A源井內(nèi)也是需要慎重考慮的。對此，國內(nèi)通常采取的有兩種模式：一種是順輻照室迷道采取人工的方式將源罐推到輻照室，在輻照室內(nèi)采用手拉葫蘆將源罐轉(zhuǎn)移到貯源井內(nèi)；另一種是在輻照室頂部開設(shè)一個進源孔并設(shè)置2～3塊屏蔽塞，通過進源間內(nèi)的固定葫蘆直接將源罐輸送到貯源井底部。我們采用的都是后者，主要考慮的因素是后者的操作能夠減少人員的受照劑量并能減小事故發(fā)生的概率。
通常安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中大部分安全觸點采取的是常開信號，即：安全時觸點斷開，而危險時觸點閉合。這樣的設(shè)計能夠延長觸點的使用壽命和節(jié)約能源，是符合普通控制原理的，但其削弱了安全的功能，比如出現(xiàn)了觸點損壞和線路斷路的情況下則不能發(fā)揮應(yīng)有的報警功能，這樣是不利于輻照裝置的安全運行的。因此，我們將安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的相關(guān)觸點均改為常閉信號便克服了以上的不足。
2.4.2裝置整體性能
我國最初的輻照裝置基本都是靜態(tài)堆碼輻照裝置，沒有輸送系統(tǒng)靠人工將貨物搬入搬出輻照室，不僅裝置的效率比較低，而且人員長期進出輻照室，一般每天進出輻照室需要幾十人次，存在很大的安全風(fēng)險。這樣的裝置的整體性能就顯得很差。
而隨后的輻照裝置采用的是全鏈條式輻照裝置，該裝置將靜態(tài)裝置的大量人工搬運貨物的過程從輻照室內(nèi)移到輻照室外的操作大廳，同時也提高了裝置的效率。但是該類型裝置的過源機械不能排列很緊湊，影響了裝置的效率，同時這樣的裝置也很難滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
根據(jù)以上情況，我們對裝置的整體工藝進行了改良和大量的創(chuàng)新，開發(fā)了SQ系列工業(yè)輻照裝置，主要技術(shù)創(chuàng)新有將氣動過源與懸掛輸送結(jié)合，采用提升機在輻照室外對輻照產(chǎn)品進行自動換層，采用液壓升降源系統(tǒng)，將條碼應(yīng)用在輻照系統(tǒng)上，采用西門子PLC和WinCC開發(fā)的SCADA軟件實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，這一系列改良和創(chuàng)新，大大提高了裝置的效率，該裝置在2003年在蘇州中核華東輻照公司投入運行以來，先后被國內(nèi)外眾多輻射加工企業(yè)看中。
3、完善的管理
3.1樹立安全第一的良好安全文化
輻射加工企業(yè)的管理者除了做好其他普通企業(yè)管理者的一般工作以外，特別需要在整個企業(yè)內(nèi)部樹立安全第一的意識，培養(yǎng)良好的安全文化氛圍。
3.2明確人員責(zé)任，制定各項規(guī)章制度
輻照裝置的安全除了設(shè)計上的保證外，各項規(guī)章制度必不可少，因為裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)基本上都是用于防止誤操作情況下對人員的保護。如果人員缺少必要的技能、企業(yè)缺少必要的管理制度，再好的裝置也無法保證安全。
同時所有的崗位必須職責(zé)到人，明確各自責(zé)任。
3.3嚴格限制人員進入輻照室
現(xiàn)在在輻照裝置上發(fā)生的輻射事故都是發(fā)生在輻照室內(nèi)，因而需要在管理上嚴格限制人員進入輻照室，如管理上可以采用規(guī)章制度的形式授權(quán)可以進入輻照室的人員清單，還可以通過采用指紋、ID卡等形式限制人員進入輻照室。
Isotron泰國公司現(xiàn)在運行兩座600萬居里的輻照裝置，現(xiàn)在實際源強度超過600萬居里，該公司的實際運行輻照裝置的人員只有5人，其中1人為維修工程師，另外4人為技術(shù)員，該4名技術(shù)員實際負責(zé)兩座大型裝置的運行和維修。我國輻照裝置的操作人員（值班長）與維修人員是分開的，同時只是把值班長作為放射工作人員，而實際上維修人員需要經(jīng)常進入輻照室。我們建議企業(yè)將維修人員和操作人員統(tǒng)一起來，即同時為操作人員和維修人員，不僅可以為企業(yè)減少運行成本，還能提高運行的效率和安全。
4、良好的運行
4.1制定詳細的操作規(guī)程
操作規(guī)程對于規(guī)范操作人員對輻照裝置的運行非常重要，操作規(guī)程必須詳細和合理，最好能夠采取一些圖解等方式進行。
4.2制定檢修和維修計劃
對所有設(shè)備進行定期的檢查和維修對于保證裝置的長期安全運行是非常必要的，而且該工作必須做得細致且有可操作性，且應(yīng)該采用各種方式來實現(xiàn)有效檢查，如對固定式劑量儀表的監(jiān)測應(yīng)該采用校驗源靠近探頭對讀數(shù)和報警進行檢測。對各種設(shè)備的檢查也應(yīng)該落實到具體的部件。
4.3每月進行運行總結(jié)
針對運行中的問題和檢修中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)該即時總結(jié)，并提出修改建議。
5、展望
通過與國外輻照企業(yè)的交流，我們覺得我們的輻照裝置在設(shè)計上已經(jīng)基本達到國際先進水平，但是在一些細節(jié)方面還有值得完善的地方。而我國的輻照裝置在管理運行上與國際先進輻照裝置的管理運行水平還有不小的差距，需要進一步的提高。
我國輻照裝置從設(shè)計上到運行管理上都有了近半個世紀(jì)的經(jīng)驗和基礎(chǔ)，我國的輻照裝置一定會在不遠的將來達到經(jīng)濟效益與安全的雙贏的。
