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文檔簡介

核技術(shù)利用建設(shè)項目電子加速器輻照交聯(lián)項目特變電工山東魯能泰山電纜有限公司環(huán)境保護部監(jiān)制1建設(shè)項目名稱工業(yè)電子加速器輻照交聯(lián)項目建設(shè)單位特變電工山東魯能泰山電纜有限公司法人代表聯(lián)系人邵群聯(lián)系電話注冊地址山東省新泰市翟良路6號項目建設(shè)地點山東省新泰市翟良路6號,公司中特車間西北角立項審批部門山東省發(fā)展和改革委員會批準文號1000000005建設(shè)項目總投資(萬元)950項目環(huán)保投資(萬元)450投資比例(環(huán)保投資/總投資)47%項目性質(zhì)團新建改建□擴建□其它m約140放射源□Ⅰ類□Ⅱ類□Ⅲ類□Ⅳ類□Ⅴ類□Ⅰ類(醫(yī)療使用)□Ⅱ類□Ⅲ類□Ⅳ類□Ⅴ類非密封放射性物質(zhì)□制備PET用放射性藥物/□乙□丙射線裝置□Ⅱ類□Ⅲ類□Ⅱ類□Ⅲ類團Ⅱ類□Ⅲ類其他1項目概述特變電工山東魯能泰山電纜有限公司始建于1950年,前身為山東電纜廠,是特變電工輸變電產(chǎn)業(yè)的骨干企業(yè),山東省重點培育企業(yè),國家高新技術(shù)企業(yè),國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)。公司傳承70余年電線電纜制造和服務經(jīng)驗,致力于為全球客戶提供綠色、科技、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和可靠的電力系統(tǒng)一體化解決方案。特變電工山東魯能泰山電纜有限公司是國內(nèi)大型電線電纜研發(fā)制造出口基地、電線電特高壓交直流大截面導線等全系列電線電纜產(chǎn)品的研發(fā)、制造和試驗能力。是國內(nèi)較早從事110kV、220kV及500kV高壓、超高壓電纜產(chǎn)品研制的企業(yè),110kV產(chǎn)品率先通過產(chǎn)品技術(shù)鑒定,220kV產(chǎn)品較早實現(xiàn)掛網(wǎng)運行,330kV產(chǎn)品一體化施工填補了國家電網(wǎng)大長度運行的空白,可提供500kV及以下電纜+附件+施工運維的系統(tǒng)集成服務。2廠區(qū)主體工程《特變電工山東魯能泰山電纜有限公司超高壓及特種電纜建設(shè)項目環(huán)境影響報告書》于2010年1月29日取得了山東省環(huán)境保護廳的批復,批復文號為魯環(huán)審〔2010〕43號。1.2.1現(xiàn)有工程規(guī)模公司于2015年組織開展了特變電工山東魯能泰山電纜有限公司《工業(yè)電子加速器輻照交聯(lián)項目環(huán)境影響報告表》項目,建設(shè)地點為新泰市翟良路6號,建設(shè)規(guī)模為批準使用1臺AB-2.5MeV/35mA型工業(yè)電子加速器,核技術(shù)利用類型為使用Ⅱ類射線裝置,該項目于2016年12月28日取得了山東省環(huán)境保護廳的批復,批復文號為魯輻環(huán)表審[2016]65號。公司于2017年11月對該項目進行竣工環(huán)保驗收,驗收規(guī)模為使用1臺工業(yè)電子加速器。公司現(xiàn)持有輻射安全許可證,證書編號為魯環(huán)輻證[09590],許可種類和范圍為使用Ⅱ類射線裝置,有效期至2027年3月9日。1.2.2輻射安全管理現(xiàn)狀1.輻射安全防護措施現(xiàn)有加速器機房主機室、輻照室迷道入口處上方安裝有燈光報警,輻照室外設(shè)警鈴,加速器開機升高壓前電鈴響,提醒滯留輻射區(qū)的工作人員迅速撤離現(xiàn)場;主機室、輻照室防護門安裝有聯(lián)鎖開關(guān),與加速器聯(lián)鎖;主機室及輻照室迷道中均設(shè)有光電報警裝置,當有人通過迷道光電系統(tǒng)裝置時,報警信號響并迅速停機;主機室及輻照室內(nèi)安裝有緊急停機按鈕,在加速器檢修時阻斷加速器開機,在意外情況下緊急停機,以確保安全;在防護門處設(shè)置有安全指示燈和電離輻射警告標志。輻照室內(nèi)設(shè)有4個進風口和1個排風口,北墻外設(shè)有1臺排風量達12000m3/h的抽風機,通過排風口向外抽風,通風換氣次數(shù)可達60次/小時。進風口和排風口均通過預埋的通風管線,管線走向經(jīng)過多個彎道,避免射線直接穿出輻照室,避免射線泄露。在輻照室內(nèi)安裝有攝像頭,隨時觀察輻照室內(nèi)情況,做好安全檢查工作。輻射安全防護裝置均正常運行。2.輻射安全管理基本情況為加強公司輻射安全和防護管理工作,公司成立了輻射安全與環(huán)境保護管理科并簽訂了輻射工作安全責任書,公司法人代表為輻射安全工作第一責任人,明確了輻射安全管理人員,確定了崗位職責。3.規(guī)章制度制定及落實情況3公司制定了多項輻射安全管理規(guī)章制度,主要有《加速器操作規(guī)程》、《崗位職責》、《輻射防護與安全保衛(wèi)制度》、《加速器檢修與維護制度》、《人員培訓計劃》、《臺賬登記制度》、《輻射工作環(huán)境監(jiān)測方案》等,并嚴格按照規(guī)章制度執(zhí)行。4.輻射工作人員輻射安全與防護考核情況公司已制定《人員培訓計劃》,現(xiàn)有3名輻射工作人員參加了核技術(shù)利用輻射安全與防護考核,并考核合格。5.個人劑量監(jiān)測情況公司已制定《輻射工作環(huán)境監(jiān)測方案》,公司現(xiàn)已委托濟南中威檢測技術(shù)有限公司對公司輻射工作人員的個人劑量進行監(jiān)測,監(jiān)測頻次為每三個月檢測一次,根據(jù)個人劑量檢測報告可知,現(xiàn)有輻射工作人員年受照劑量不超過2mSv的年管理劑量約束值。6.輻射環(huán)境監(jiān)測情況公司已制定《輻射工作環(huán)境監(jiān)測方案》,監(jiān)測方案內(nèi)容主要包含監(jiān)測因子、監(jiān)測頻率、監(jiān)測范圍及監(jiān)測布點等。配備有1臺BS-9511型γ輻射劑量率,定期開展自主檢測,并妥善保管監(jiān)測記錄,接受生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)督檢查;同時委托有相應檢測資質(zhì)的單位開展了年度監(jiān)測,監(jiān)測頻次為1年1次,監(jiān)測范圍和方案嚴格按照國家標準的相關(guān)要求進行。此外,公司嚴格按照規(guī)章制度要求于每年1月31日之前向所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護主管部門報送安全防護狀況年度評估報告。7.輻射事故應急管理情況公司已按照《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》(國務院令第449號)等相關(guān)要求,制定了《輻射事故應急預案》,以保證本單位一旦發(fā)生輻射意外事件,能夠立即采取必要的、有效的應急響應行動,妥善處理輻射事故,保護工作人員和公眾的健康與安全。經(jīng)核實,公司定期開展輻射事故應急演練,公司成立以來未發(fā)生過輻射安全事故。為滿足發(fā)展需要,公司擬在現(xiàn)有加速器機房西側(cè)新建一座加速器機房,并于加速器機房內(nèi)安裝1臺DDLH2.0/50-1600型工業(yè)電子加速器用于輻照加工。根據(jù)公司提供資料,本項目主要輻照產(chǎn)品為電纜。本次評價涉及的射線裝置情況見表1-1。表1-1本次評價涉及的射線裝置4所DDLH/5021.3.2項目選址合理性分析本項目位于山東省新泰市翟良路6號,所在用地為工業(yè)用地,用地性質(zhì)符合區(qū)域土地利用要求。經(jīng)現(xiàn)場勘查,加速器機房暫未開工建設(shè),擬建機房位于廠區(qū)中特車間西北角,南側(cè)為輻照處理區(qū)、東側(cè)為現(xiàn)有加速器機房,西側(cè)為中特車間,北側(cè)為中特車間。加速器機房四周50m范圍內(nèi)無居民區(qū)、醫(yī)院及學校等環(huán)境敏感目標,且經(jīng)下文分析,環(huán)境保護目標處的劑量率及公眾人員的年有效劑量均滿足相關(guān)標準要求。因此本項目加速器使用過程對周圍輻射影響較小。綜上,本項目選址合理。本項目為使用工業(yè)電子加速器進行電纜的加工。根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2019年本)》(中華人民共和國發(fā)展和改革委員會令第29號),本項目不屬于鼓勵類、限制類和淘汰類,屬于國家允許建設(shè)的項目,符合產(chǎn)業(yè)政策。本項目工業(yè)電子加速器應用有利于提高電纜的產(chǎn)品質(zhì)量和實際使用性能,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。且經(jīng)下文計算分析,本項目運行過程中產(chǎn)生的輻射影響可以滿足國家有關(guān)要求,因此本項目符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)中輻射防護“實踐正當性”的要求。特變電工山東魯能泰山電纜有限公司擬利用工業(yè)電子加速器進行電纜的輻照加工,工業(yè)電子加速器在工作過程中會對環(huán)境產(chǎn)生一定的輻射影響。根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境影響評價分類管理名錄(2021年版)》,本項目屬于“五十五、核與輻射”中“172核技術(shù)利用項目”,中“生產(chǎn)、使用Ⅱ類射線裝置的”,應編制環(huán)境影響報告表。為保護環(huán)境和公眾利益,根據(jù)《中華人民共和國放射性污染防治法》、《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》和《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》等法律法規(guī)對伴5有輻射建設(shè)項目環(huán)境管理的規(guī)定,特變電工山東魯能泰山電纜有限公司委托我公司對本項目進行輻射環(huán)境影響評價。我司接受委托后,在進行現(xiàn)場調(diào)查與核實、輻射環(huán)境檢測、收集和分析有關(guān)資料、理論計算等基礎(chǔ)上,于2022年8月編制完成了《特變電工山東魯能泰山電纜有限公司工業(yè)電子加速器輻照交聯(lián)項目環(huán)境影響報告表》。本項目涉及使用1臺工業(yè)電子加速器用于輻照加工,核技術(shù)利用類型屬使用Ⅱ類射線裝置。6名稱類別數(shù)量型號最大能量(MeV)額定電流(mA)用途工作場所備注工業(yè)電子加速器1DDLH2.0/50-16002.0輻照加工加速器機房內(nèi)向下照射表3廢棄物(重點是放射性廢棄物)/////排至中特車間室頂外7法規(guī)文件1.《中華人民共和國環(huán)境保護法》,中華人民共和國主席令第9號,2015.1施行;2.《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》,根據(jù)中華人民共和國主席令第24號修訂,2018.12施行;3.《中華人民共和國放射性污染防治法》,中華人民共和國主席令第6號;2003.10施行;4.《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例(2017修訂)》,國務院令第682號,2017.10施5.《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》,國務院令第449號,2005.12施行,2014.7第一次修訂,2019.3第二次修訂;6.《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》,國家環(huán)境總局令第31號,2006.3施行,2021.1第四次修訂;7.《放射性同位素與射線裝置安全和防護管理辦法》,環(huán)境保護部令第18號,2011.5施行;8.《建設(shè)項目環(huán)境影響評價分類管理名錄》,生態(tài)環(huán)境部令第16號公布,2021年1月1日施行;9.《關(guān)于發(fā)布<射線裝置分類>的公告》,環(huán)境保護部與國家衛(wèi)生和計劃生育委員會公告,2017年第66號,2017.12施行;10.《關(guān)于建立放射性同位素與射線裝置輻射事故分級處理和報告制度的通知》,國家環(huán)保總局環(huán)發(fā)[2006]145號,2006.9施行;11.《山東省輻射污染防治條例》,山東省人民代表大會常務委員會公告第37號,2014.5施行;12.《山東省環(huán)境保護條例》,山東省第十三屆人大常務委員會第七次會議,2018年11月30日修訂,2019.1施行。技術(shù)標準10.1-2016);2.《輻射加工用電子加速器工程通用規(guī)范》(GB/T25306-2010);3.《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分:化學有害因素》(GBZ2.1-2007);4.《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002);85.《環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范》(HJ1157-2021);6.《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018);7.《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ61-2021);8.《環(huán)境影響評價技術(shù)導則-大氣環(huán)境》(HJ2.2-2018);9.《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012);其他1.項目環(huán)境影響評價委托書;2.公司提供的加速器機房設(shè)計圖紙等資料;3.《輻射防護手冊第一分冊輻射源與屏蔽》(原子能出版社,李德平等);4.《山東省環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究報告》(山東省環(huán)境監(jiān)測中心站,1989年)。9表5保護目標與評價標準價范圍根據(jù)《輻射環(huán)境保護管理導則核技術(shù)利用建設(shè)項目環(huán)境影響評價文件的內(nèi)容和格式》 (HJ10.1-2016)規(guī)定要求:“放射源和射線裝置應用項目的評價范圍,通常取裝置所在場所實體屏蔽物邊界外50m的范圍”。根據(jù)本項目輻射特點,本次評價范圍為加速器輻照工作場所四周50m的范圍。護目標保護目標為評價范圍內(nèi)活動的輻射工作人員和公眾成員。輻射工作人員為加速器機房控制室操作位處的輻射工作人員,公眾成員包括加速器所在中特車間的非輻射工作人員、以及加速器輻照工作場所四周50m范圍內(nèi)偶然經(jīng)過的公眾人員。本項目主要保護目標詳見表5-1。表5-1本項目評價范圍內(nèi)保護目標一覽表保護人數(shù)方位距離(距曝光室)環(huán)境特征輻射工作人員加速器機房控制室--單層,位于加速器輻照室東南角公眾成員本項目所在中特車間0~50m單層,層高約11m--周圍偶然經(jīng)過的公眾成員0~50m--價標準5.3.1職業(yè)照射和公眾照射5.3.1《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)。標準中附錄B規(guī)定:B1劑量限值:B1.1職業(yè)照射B1.1.1劑量限值B1.1.1.1應對任何工作人員的職業(yè)照射水平進行控制,使之不超過下述限值:1.年有效劑量,1mSv;由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量(但不可作任何追溯性平均),20mSv;任何一年中的有效劑量,50mSv。B1.2公眾照射B1.2.1劑量限值實踐使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的平均劑量估計值不應超過下述限值:a)年有效劑量,1mSv;b)特殊情況下,如果5個連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv,則某一單一年份的有效劑量可提高到5mS。5.3.2《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)4.2.1輻射防護原則輻射工作人員職業(yè)照射和公眾照射的劑量限值應滿足GB18871的要求。在電子加速器輻照裝置的工程設(shè)計中,輻射防護的劑量約束值規(guī)定為:a)輻射工作人員個人年有效劑量為5mSv;b)公眾成員個人年有效劑量為0.1mSv。4.2.2輻射屏蔽設(shè)計依據(jù)電子加速器輻照裝置的屏蔽設(shè)計必須以加速器的最高能量和最大束流強度為依據(jù)。電子加速器輻照裝置外人員可達區(qū)域屏蔽體外表面30cm處及以外區(qū)域周圍劑量當量率不能超過2.5μSv/h。如屏蔽體外為社會工作區(qū)域,屏蔽體設(shè)計必須符合公眾成員個人劑量約束值規(guī)定。5.3.3《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分:化學有害因素》(GBZ2.1-2019)4.1工作場所空氣中化學有害因素的職業(yè)接觸限值室內(nèi)臭氧濃度的接觸限值為0.3mg/m3。5.3.4《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)4環(huán)境空氣功能區(qū)分類和質(zhì)量要求4.1環(huán)境空氣功能區(qū)分類環(huán)境空氣功能區(qū)分為二類:一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的區(qū)域;二類區(qū)為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。4.2環(huán)境空氣功能區(qū)質(zhì)量要求一類區(qū)適用一級濃度限值,二類區(qū)適用二級濃度限值。本項目所在區(qū)域?qū)儆诙悈^(qū),根據(jù)GB3095-2012表1,臭氧(O3)1小時平均濃度二級限值要求為:200μg/m3。綜上所述,本次評價采用2.5μSv/h作為輻照室和主機室四周劑量率目標控制值;取2mSv作為職業(yè)工作人員的年管理劑量約束值、0.1mSv作為公眾成員的年管理劑量約束值;分別采用0.3mg/m3和200μg/m3作為輻照室內(nèi)和周圍空氣中O3的濃度限值。表6環(huán)境質(zhì)量和輻射現(xiàn)狀置特變電工山東魯能泰山電纜有限公司位于山東省新泰市翟良路6號,本項目加速器機房擬建于中特車間西北角、現(xiàn)有加速器機房西側(cè),線纜進出口朝南。項目所在地理位置見附圖1,周邊關(guān)系影像圖見附圖2,廠區(qū)平面布置圖見附圖3。加速器機房擬建位置及周圍現(xiàn)場勘查情況見圖6-1,擬建位置周圍環(huán)境詳見表6-1。加速器機房擬建區(qū)域東加速器機房擬建區(qū)域加速器機房擬建區(qū)域東側(cè)(現(xiàn)有加速器機)南西加速器機房擬建區(qū)域南側(cè)(中特車間)加速器機房擬建區(qū)域西側(cè)北北加速器機房擬建區(qū)域北側(cè)(中特車間內(nèi))加速器機房擬建區(qū)域北側(cè)(車間外,地下)表6-1本項目加速器機房周圍環(huán)境一覽表名稱方向場所名稱加速器機房南側(cè)中特車間西側(cè)中特車間北側(cè)中特車間、廠區(qū)內(nèi)道路東側(cè)現(xiàn)有加速器機房、中特車間根據(jù)《山東省環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究報告》(山東省環(huán)境監(jiān)測中心站,1989年),泰安市環(huán)境天然輻射水平見表6-2。表6-2泰安市環(huán)境天然輻射水平(×10-8Gy/h)監(jiān)測內(nèi)容范圍平均值標準差原野2.99~14.23道路1.84~16.74室內(nèi)4.63~21.84輻射現(xiàn)狀本次評價根據(jù)項目實際情況制定檢測計劃,對本項目加速器機房擬建區(qū)域中心位置及周圍輻射環(huán)境現(xiàn)狀進行檢測。檢測方案如下所示:1、環(huán)境現(xiàn)狀評價對象加速器機房擬建區(qū)域周圍輻射環(huán)境現(xiàn)狀。2、檢測因子環(huán)境γ空氣吸收劑量率。3、檢測點位根據(jù)《環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范》(HJ1157-2021)和《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》 (HJ61-2021)的要求,由于本項目尚未開工建設(shè),本次評價只進行項目場址現(xiàn)狀值檢測,在加速器機房擬建區(qū)域及其周圍布設(shè)6個檢測點,γ空氣吸收劑量率檢測布點見圖6-2。.2質(zhì)量保證措施1、檢測單位山東丹波爾環(huán)境科技有限公司,已通過生態(tài)環(huán)境認證,證書編號221512052438。2、檢測儀器檢測儀器名稱:便攜式X-γ劑量率儀;儀器型號:FH40G+FHZ672E-10;內(nèi)部編號:JC01-09-2013;系統(tǒng)主機測量范圍:10nGy/h~1Gy/h;天然本底扣除探測器測量范圍:1nGy/h~100μGy/h;能量范圍:33keV~3MeV;相對固有誤差<7.6%(相對于137Cs參考γ輻射源);檢定單位:中國計量科學研究院;檢定證書編號:DLjl2021-21341;檢定有效期至:2022年12月20日;校準因子:1.00。3、檢測人員本次由兩名檢測人員共同進行現(xiàn)場檢測,兩人均持證上崗。4、檢測方法依據(jù)《環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范》(HJ1157-2021)、《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》 (HJ61-2021)的要求和方法進行現(xiàn)場測量。將儀器接通電源預熱15min以上,儀器探頭離地1m,設(shè)置好測量程序,儀器自動讀取10個數(shù)據(jù),計算平均值和標準偏差。6.3.3檢測時間與條件2022年8月4日,天氣:晴,環(huán)境溫度:29.2℃,相對濕度63.5%。表6-1擬建區(qū)域中心位置及其周圍環(huán)境γ輻射劑量率檢測結(jié)果(nGy/h)序號點位描述劑量率標準偏差加速器機房擬建區(qū)域中心位置64.10.92加速器機房擬建區(qū)域東側(cè)64.2加速器機房擬建區(qū)域北側(cè)67.80.594#加速器機房擬建區(qū)域西側(cè)83.2加速器機房擬建區(qū)域南側(cè)66.10.62廠區(qū)道路89.0注:表中檢測數(shù)據(jù)已扣除宇宙射線響應值11.4nGy/h,宇宙射線響應值的屏蔽修正因子,原野及道路取1,平房取0.9,多層建筑物取0.8。圖6-2加速器擬建區(qū)域檢測布點示意圖6.3.5環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果評價根據(jù)表6-3中檢測數(shù)據(jù),加速器機房擬建區(qū)域周圍環(huán)境γ輻射劑量率現(xiàn)狀值為(64.1~89.0)nGy/h[(6.41~8.90)×10-8Gy/h],處于泰安市環(huán)境天然放射性水平范圍內(nèi)[道路(1.84~16.74)×10-8Gy/h,室內(nèi)(4.63~21.84)×10-8Gy/h]。表7項目工程分析與源項本項目加速器機房尚未開工建設(shè),施工期主要內(nèi)容為機房的基礎(chǔ)工程、主體工程、防護工程以及設(shè)備的安裝。施工期可能的污染因素主要為常規(guī)環(huán)境要素,無輻射影響。本項目施工期工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖7-1。圖7-1施工期工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)圖一、加速器系統(tǒng)組成DD型工業(yè)電子加速器由直流高壓發(fā)生器、電子束流加速系統(tǒng)、壓力罐體、掃描引出系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)、六氟化硫(SF6)絕緣氣體系統(tǒng)、水冷卻循環(huán)裝置、輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)以及束下傳輸系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。1、直流高壓發(fā)生器直流高壓發(fā)生器由高頻振蕩器和整流倍壓系統(tǒng)組成。高頻振蕩器是高頻高壓型電子加速器的高頻供電系統(tǒng),它的主要作用是把電網(wǎng)的電能由工頻轉(zhuǎn)換為高頻,再經(jīng)并激耦合的倍壓電路轉(zhuǎn)換為加速器的直流高壓,其性能決定著加速器的最大束功與束功轉(zhuǎn)換效率。高頻振蕩器的基本元件是振蕩管。振蕩管的供電采用陰極接直流負高壓,陽極接直流地電位的模式,從而簡化了振蕩管的冷卻回路。諧振回路由鋼筒內(nèi)的環(huán)形自耦變壓器(構(gòu)成回路的電感L)和半圓筒高頻電極與鋼筒內(nèi)壁和倍壓芯柱之間的分布電容(構(gòu)成回路的電容C)組成。振蕩管陽極與環(huán)形變壓器初級之間通過高頻電纜連接。柵極所需的正反饋電壓則通過置于鋼筒與高頻電極之間的耦合電容板取得。環(huán)形變壓器是高頻振蕩器的關(guān)鍵部件,它需要在高頻、高壓和大功率負荷的條件下工作,要求漏磁小、Q值高,結(jié)構(gòu)牢固,制作和安裝的工藝都要求較高。環(huán)形變壓器的損耗僅次于振蕩管,在相當程度上決定了加速器的束功轉(zhuǎn)換效率。鋼筒頂瑞安裝有熱交換器和風冷系統(tǒng),把變壓器散發(fā)的熱量帶走,并對鋼簡內(nèi)的其他部件進行冷卻。振蕩管的直流負高壓由可控硅直流穩(wěn)壓電源供電,它由一個工頻三相升壓變壓器和一個三相橋式整流濾波單元組成,可輸出0~18kV、0~25A的直流負高壓。可控硅調(diào)節(jié)單元置于變壓器初級回路中,用來改變初級進線電壓從而調(diào)節(jié)振蕩管的直流工作參數(shù),以達到調(diào)節(jié)加速器端電壓和束功的目的??煽毓枵{(diào)節(jié)單元還從加速器高壓測量單元取得信號,通過計算機控制來穩(wěn)定加速器的能量。整流倍壓系統(tǒng)是以兩塊垂直地固定在鋼筒底板上的絕緣板為骨架,在兩塊絕緣板上間隔均勻地從下至上各安裝一排硅堆,兩排硅堆彼此依次聯(lián)接組成一條螺旋上升的硅堆整流鏈。在每個硅堆的連接點上水平地安裝一個半電暈環(huán),兩列上下整齊排列的半電暈環(huán),構(gòu)成了整流倍壓系統(tǒng)的圓柱外觀,并把硅堆屏蔽在其中。對稱的兩列半電暈環(huán)正好與固定在鋼筒內(nèi)壁的兩個對稱的半圓筒高頻電極同軸對應,每個半電暈環(huán)與高頻電極之間即構(gòu)成了分布電容Cse。半電暈環(huán)和高頻電極之間的尺寸配合精確,其表面平滑光亮。這種幾何結(jié)構(gòu)與靜電加速器非常相似,其幾何設(shè)計,必須既滿足高頻耦合參數(shù)的要求,也必須符合高壓靜電場的場形設(shè)計。硅堆是DD型電子加速器的關(guān)鍵部件之一。它由整流芯子和帶保護球隙的金屬屏蔽盒組成,每個硅堆的平均輸出電壓為50kV。整流芯子由數(shù)百只硅二極管串聯(lián)而成,其電路設(shè)計采取了均壓和限流措施。所有高頻高壓和直流高壓的部件都安裝在壓力鋼筒內(nèi),充以0.65MPa的SF6干燥絕緣氣體,使得加速器具有足夠安全的絕緣強度。2、束流加速系統(tǒng)束流加速系統(tǒng)由加速器管和電子槍組成。加速管是電子在其中成束并被加速的部件。它需要在高真空里(10-5~10-6Pa)穩(wěn)定可靠地建立一個均勻的高梯度直流加速電場(0~20kV/cm)。由于真空中的擊穿放電機制復雜,至今還不十分清楚,因此,加速管成為加速器里最脆弱的環(huán)節(jié),是各類高壓型加速器提高端電壓的主要限制。在制造、運輸、安裝和運行時均須小心謹慎。加速管的基本單元是長約450mm的工藝段,采用先進的金屬陶瓷焊接工藝制成。整根加速管由一定數(shù)量的工藝段組裝而成。由于在制造和裝配過程中排除了有機污染,每個焊縫都經(jīng)過嚴格的處理和檢測,因此這種加速管機械強度高、真空性能好、電性能優(yōu)越,使用壽命長。加速管安裝在整流芯柱的中心,頂端與高壓球帽相接,底端接地。其電位分布大體與整流柱中的電位分布致。加速管外側(cè)裝有均壓電阻鏈,使其具有獨立分壓,每|個絕緣環(huán)還裝有保護放電球院,以防止過電壓沖擊。加速管的頂端安裝電子槍,電子槍采用由鎢合金絲繞制的直熱式盤香形陰極,鎢絲直徑0~0.8mm。陰極加熱后發(fā)出的電子被加速管上端的引出極(也稱吸極)引出成束進入加速管加速。為了在鈦窗處獲得所需要的束斑尺寸,電子槍和引出區(qū)以及整根加速管的電場嬰合理配置,需經(jīng)計算確定。電子槍的供電功率由置于高壓球帽內(nèi)的發(fā)電機提供。發(fā)電機由固定在鋼簡底座上的變頻電機通過一根絕緣軸帶動,改變變頓電機的工作頓率,即可方便快速地改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,從而改變電子槍的加熱電流,達到調(diào)束流的目的。這樣的供電方式,束流和頻率單一對應,跟隨快,便于和束下裝置聯(lián)動,有利于提高工作效率和輻照產(chǎn)品的質(zhì)量。3、掃描引出系統(tǒng)電子束離開加速管后經(jīng)漂移管進入輻照廳。穿過掃描磁鐵組件時,在三角波磁場的作用下,進行X和Y相互垂直兩個方向的掃描。最后經(jīng)長條形的鈦窗引出。4、真空抽氣系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)安裝在主廳鋼筒底座下面的四通管兩側(cè),由FF160/620C型渦輪分子泵(tuborpump)和機械泵機組組成。當因某種需要(如更換鈦箔)必須對系統(tǒng)放大氣時,可以關(guān)閉四通上方的插板閥,保持加速管真空狀態(tài)。5、控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)的主要功能是:監(jiān)控加速器的正常運行,實施安全聯(lián)鎖,并與束下裝聯(lián)動配合。6、SF6絕緣氣體處理系統(tǒng)絕緣氣體處理系統(tǒng)的功能有二:1)加速器檢修時回收氣體,2)通過氣體的循環(huán)去除其中的水分和運行中因放電生成的有毒有害分解產(chǎn)物。該系統(tǒng)的主要部件如下:①儲氣筒,為加速器檢修時儲存SF6氣體用。②壓縮機機組,由低壓有油壓縮機、干燥塔、過濾器及相應的管道部件組成,用于將氣體向加速器鋼筒或向儲氣筒進行壓縮。⑧真空泵機組,由真空泵和一個油過濾器、一個油氣吸附器、二個電動閥門以及管道部件等組成。它用于儲氣筒和主鋼筒抽真空。在加速器檢修打開鋼筒前,它必須把鋼筒內(nèi)的SF6抽盡并輸送到壓縮機的入口以便壓入儲氣筒;在加速器檢修完畢灌氣之前,它必須將鋼筒內(nèi)的空氣抽盡,以保證SF6的純度。7、加速器冷卻水循環(huán)系統(tǒng)加速器冷卻恒溫裝置是用于冷卻恒溫加速器工作時關(guān)鍵零部件溫度的專用設(shè)備。全程采用PLC加控制面板方式實現(xiàn)自動控制。并與主控制界面建立通訊,同時能在加速器主控制界面上實現(xiàn)控制及故障報警。本項目擬使用的DDLHD2.0-50/1600型電子加速器的電子最大能量為2MeV,設(shè)備本身只使用電子束,不使用X射線,額度電流為50mA,主體擬采用臥式自屏蔽結(jié)構(gòu)(主體裝置示意圖見圖7-2)。本項目輻照室位于首層,加速器主體、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、氣體系統(tǒng)等輔助設(shè)備均位于輻照室樓頂?shù)亩釉O(shè)備平臺,加速器主體采用鉛+鐵+不銹鋼進行自屏蔽。本項目擬使用的DDLHD2.0-50/1600型電子加速器自帶屏蔽。與常規(guī)非自屏蔽加速器相比,本項目加速器設(shè)備由于自帶屏蔽,加速器設(shè)備無需進行輻射屏蔽防護。在工作原理、出束方向、擺放方式和使用流程上,自帶屏蔽加速器和常規(guī)非自屏蔽加速器沒有區(qū)別。圖7-2加速器系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖電子束輻照技術(shù)是利用被加速的電子束流轟擊或照射被處理對象,使之發(fā)生常規(guī)方法難以引發(fā)的物理化學及生物學反應,從而達到優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能、凈化物質(zhì)等目的。本項目采用工業(yè)電子加速器輻照電纜。對于電纜而言,輻照交聯(lián)就是利用電子加速器產(chǎn)生的高能量電子束流,轟擊絕緣層及護套,將線性分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯(PE)材料高分子鏈打斷,使得被打斷的每一個斷點成為自由基。因自由基不穩(wěn)定,相互之間要重新組合,重新組合后原來的鏈狀分子結(jié)構(gòu)變成三維網(wǎng)狀的分子結(jié)構(gòu)而形成交聯(lián),使得其長期允許工作溫度由70℃提高到90℃(或更高),短路允許溫度由140℃提高到250℃(或更高),在保持其原有優(yōu)良電氣性能的前提下,大大地提高了實際使用性能。DD型加速器基本結(jié)構(gòu),整個高壓倍加電路(圖7-3中虛線部分)置于充有高氣壓的絕0緣氣體(SF6)的電源鋼筒內(nèi),氣體介質(zhì)既對高頻高壓也對直流高壓提供絕緣。鋼筒內(nèi)壁安裝有兩個半圓筒形狀的金屬高頻電極,兩個電極分別連接于諧振線圈(高頻變壓器)的兩端,形成LC振蕩電路。外設(shè)的高頻振蕩器為LC諧振電路提供低壓高頻電源。高頻電極與鋼筒外殼電氣絕緣。鋼筒中心是由電暈環(huán)和整流硅堆組成的多級并聯(lián)耦合的級聯(lián)倍壓整流電路。電暈環(huán)也為半圓環(huán),分別與高頻電極相對,交替排列分布。電暈環(huán)之間串聯(lián)連接著整流硅堆。整流硅堆鏈一端接地,另一端接高壓球帽。高壓球帽是一個較大的半圓球形狀的金屬電極。高壓電極為電子束加速系統(tǒng)提供所需的端電壓(負高壓)。從高壓球帽內(nèi)的電子槍產(chǎn)生的電子束流,在高壓球帽提供的負高壓作用下通過在高真空環(huán)境下的高電壓梯度加速管內(nèi)時得到加速,從加速管中出來的高能電子束由掃描磁鐵進行掃描,然后穿過鈦窗鈦箔對產(chǎn)品進行輻射加工。DD型加速器的高壓倍加原理圖見圖7-3。圖7-3DD型加速器的高壓倍加原理圖四.主要技術(shù)參數(shù)本項目擬采用DDLH2.0/50-1600型工業(yè)電子加速器,該型號設(shè)備主要技術(shù)指標見表7-1。表7-1擬購工業(yè)電子加速器主要技術(shù)指標型號DDLH2.0/50-1600生產(chǎn)廠家中廣核達勝加速器技術(shù)有限公司最大束流功率kW電子束能量可調(diào)范圍1.5-2.0MeV電子束流強可調(diào)范圍0.5-50mA能量穩(wěn)定度優(yōu)于±2%1束流穩(wěn)定度優(yōu)于±2%掃描寬度1600mm主射束方向加速器工作方式長期運行.2.2工作流程1、公司輻照業(yè)務工作流程為:①開展輻照任務前,工作人員先將待輻照電纜運輸?shù)街刑剀囬g未輻照電纜暫存區(qū);②首先對未輻照產(chǎn)品質(zhì)量進行確認,確保合格;③選用少量產(chǎn)品進行輻照實驗,通過輻照實驗,確定輻照劑量,確保輻照后電纜能夠達到性能要求,再將剩余電纜進行批量輻照生產(chǎn);④輻照后的電纜暫存在電纜存放區(qū)。2、電子加速器開機前準備工作流程為:①開機前檢查送、排風系統(tǒng)是否正常;絕緣氣體系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)是否正常;供電系統(tǒng)及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)是否完好;相應的安全防護設(shè)施是否運行正常,并做好相應記錄;②工業(yè)電子加速器開機前,必須檢查輻照室是否有人,確保無人時才能開機;③開機前需確認加速器是否運行正常。3、本項目輻照加工工藝操作流程為:①輻射工作人員將待輻照電纜搬運至放線處的放線架上固定好;②放置好電纜后,輻射工作人員進入控制室,根據(jù)電纜規(guī)格,設(shè)置相應的加速器參數(shù)和束下傳輸速度,后啟動束下傳輸系統(tǒng)及加速器開始輻照;③放線機上的電纜,通過預設(shè)的導輪和進線口傳送到輻照室內(nèi)部的主滾筒上,在主滾筒上多次繞線,經(jīng)過多次電子束輻照。④經(jīng)過輻照后的電纜沿束下傳輸系統(tǒng)由輻照室出口傳送至收線處的收線架上;⑤電纜輻照完成后,加速器停止照射,輻射工作人員將輻照完成后的電纜運至暫存區(qū)內(nèi),再換上新的電纜進行輻照。整個輻照加工過程中,輻射工作人員不進入輻照室,在控制室內(nèi)完成操作,所有電纜均由束下傳輸系統(tǒng)運至束流中心輻射區(qū)進行輻照加工。根據(jù)建設(shè)單位提供資料,每次換班后,當班工作人員會進入輻照室內(nèi)進行設(shè)備檢查,確保設(shè)備的正常開機運行。當出現(xiàn)安全聯(lián)鎖故障、束下設(shè)備故障、真空故障(更換鈦箔、芯管擊穿等)、束流吸收板和束流擋板故障時,由設(shè)備廠家專業(yè)人員進入輻照室內(nèi)操作。2在開機出束進行電纜輻照交聯(lián)的過程中,電子韌致輻射會產(chǎn)生X射線和臭氧等有害氣體。產(chǎn)污環(huán)節(jié)示意圖見圖7-4。輻輻照前電纜輻照后電纜圖7-4使用電子加速器的電子束進行電線電纜輻照交聯(lián)的主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)示意圖7.2.3工作負荷和人員配置根據(jù)建設(shè)單位提供資料,本項目工業(yè)加速器年工作時間為4800h。公司擬為本項目新增2名輻射工作人員,公司現(xiàn)有3名輻射工作人員,本項目建成之后,5名輻射工作人員共同負責兩臺加速器的操作。則1名輻射工作人員在本項目的工作時0h。7.3.1施工期污染因素分析與評價因子1、噪聲本項目施工期噪聲主要來自場地平整、打樁、混凝土澆筑等幾個階段,主要噪聲源為打樁機、混凝土攪拌機等各種建筑施工機械運轉(zhuǎn)時的噪聲以及建筑材料運輸過程中的交通噪聲,另外還有裝置安裝過程產(chǎn)生的一些突發(fā)性、沖擊性、不連續(xù)性的敲打撞擊噪聲。2、廢水施工期廢水主要來自兩個方面:一是施工泥漿廢水,二是施工人員的生活廢水,施工泥漿廢水主要來自混凝土養(yǎng)護。本項目建設(shè)內(nèi)容較為簡單,施工期最多時期有約10人施工,總施工期約90天,用水按每人每天50L計算,用水量為0.5m3/d。廢水產(chǎn)生量以80%計,生活污水產(chǎn)生量為0.4m3/d。3、固體廢物3固體廢物主要是建筑垃圾和施工人員的生活垃圾,生活垃圾以每人每天0.25kg計,產(chǎn)生量為2.5kg/d。4、揚塵本項目在建設(shè)施工期需進行的打樁、混凝土澆筑等作業(yè),各種施工將產(chǎn)生地面揚塵,另外機械和運輸車輛作業(yè)時排放廢氣和揚塵,但這些方面的影響僅局限在施工現(xiàn)場附近區(qū)域。綜上,施工期主要環(huán)境影響評價因子為:施工噪聲、施工廢水和生活污水、生活垃圾和建筑垃圾、施工揚塵。7.3.2營運期污染因素分析與評價因子1、X射線電子加速器在進行輻照時電子槍發(fā)射電子,經(jīng)加速管加速,在橫向掃描磁場的作用下,掃描擴展,成為均勻掃描寬度的電子束,利用電子束對產(chǎn)品進行輻照。電子加速過程中,部分電子會丟失,打在加速管壁上,可產(chǎn)生X射線。此外,電子束打到高原子序數(shù)物質(zhì)時也會產(chǎn)生高能X射線。由于X射線的貫穿能力極強,可對周圍環(huán)境輻射造成輻射污染,但關(guān)機后X射線影響即消失。在加速器運行過程中,除了由電子束在靶上產(chǎn)生的軔致輻射外,還可能由于其他原因產(chǎn)生某些次級輻射如泄露輻射、散射、反流電子引起的軔致輻射等。建設(shè)單位使用的輻照加速器結(jié)構(gòu)所用材料和空氣中最主要的元素為鋁、鐵和銅,另外電子輻照加速器裝置可能對水(考慮核素O)(考慮核素C,N,O)產(chǎn)生活化。本評價項目的輻照加速器的能量最高為2.0MeV,根據(jù)《輻射防護手冊第一分冊輻射源與屏蔽》(原子能出版社,李德平等)給出評價項目主要涉及核素的(γ,n)反應閾能可知,設(shè)備運行期間,無需考慮空氣和循環(huán)水中核素活化問題和感生放射性問題。而對于設(shè)備的材料,需考慮65Cu(γ,n)64Cu反應產(chǎn)生的中子,因設(shè)備材料中Cu的含量低,所以僅產(chǎn)生微量的中子。建設(shè)單位加速器機房為混凝土結(jié)構(gòu),混凝土內(nèi)會含有少量的水,可有效屏蔽產(chǎn)生的微量中子,所以無需單獨考慮中子輻射影響。2、電子束電子加速器在運行時可產(chǎn)生高能電子束,因其貫穿能力遠弱于X射線,在X射線得到充分屏蔽的條件下,電子束亦能得到足夠的屏蔽。3、放射性廢物本項目不產(chǎn)生放射性廢氣和放射性固體廢物。加速器設(shè)備中設(shè)計有冷卻水循環(huán)系統(tǒng),這部分水可能由于活化而帶有一定放射性。本項4目活化物產(chǎn)生量較小,且冷卻水中被活化而形成的放射性核素主要為15O、16N,它們的半衰期分別為2.1min和7.3s,半衰期很短,只需放置一定時間其活度就可以衰減到較低的水平。本項目加速器一次冷卻水為內(nèi)循環(huán)水,正常運行時在內(nèi)部不斷循環(huán),不外排,因此本項目不涉及排放放射性廢水。4、非放射性污染因素分析在加速器開機運行時,電子束與室內(nèi)空氣可通過電離作用產(chǎn)生臭氧(O3)和氮氧化物(NOX),在NOX中以NO2為主。它們是具有刺激性作用的非放射性有害氣體。本項目輻照室設(shè)有專門的通風系統(tǒng),鈦窗冷卻風機安裝于輻照室室頂,設(shè)計通風量為1610-2844m3/h,進風用于鈦窗冷卻。排風機安裝于一層輻照室外北側(cè),設(shè)計通風量為7487-14974m3/h,排風口位于輻照室地面中間位置。本項目加速器機房(輻照室)有效容積最大約為170m3,通風換氣次數(shù)可達44次/h,輻照室內(nèi)產(chǎn)生的臭氧等非放射性有害氣體經(jīng)排風機沿地下管道排出輻照室,最終經(jīng)輻照室北側(cè)15m高排氣筒排向外環(huán)境。經(jīng)計算,本項目臭氧最大落地濃度可滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)1小時平均濃度二級限值要求。綜上所述,本次環(huán)境影響評價的評價因子為X射線及臭氧,其中X射線為評價重點。5輻射安全與防護全設(shè)施8.1.1項目分區(qū)與屏蔽設(shè)計1、工作場所布局及分區(qū)本項目工業(yè)電子加速器機房為地上混凝土結(jié)構(gòu),輻照室位于一層,室內(nèi)布置電子加速器輻照窗,出束方向向下,輻照室建有迷道,入口處設(shè)有防盜門。二層布置加速器罐體、氣體系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、高頻機等設(shè)備等輔助設(shè)施。本項目擬使用的工業(yè)電子加速器為半自屏蔽式加速器。工業(yè)電子加速器機房控制室位于機房東南角,電子加速器工作時,輻射工作人員位于一層的控制室內(nèi)設(shè)置機器參數(shù)并監(jiān)控加速器運行情況,受照產(chǎn)品收放人員位于輻照室南側(cè)的上料、卸料區(qū)。電子加速器出束時,輻照室及二層設(shè)備層區(qū)域內(nèi)均無人員停留,本項目加速器機房布局合理可行。本項目加速器機房與現(xiàn)有加速器機房間距為2.5m。加速器機房平面布置圖見圖8-1。為加強輻射防護管理和職業(yè)照射控制,本項目擬將加速器機房輻照室、二層設(shè)備層劃為輻射防護控制區(qū),電子加速器工作過程中,任何人不得進入控制區(qū),并在輻照室迷道外、防護門外設(shè)置電離輻射警告標志及中文警示說明等;擬將控制室、加速器機房周圍輔助設(shè)施、電力電纜附件材料收放區(qū)和上料、卸料區(qū)作為輻射防護監(jiān)督區(qū),控制室門口設(shè)置電離輻射警示標志,監(jiān)督區(qū)邊界地面明顯處粘貼警示線及監(jiān)督區(qū)標識,電子加速器開機工作過程中,除輻射工作人員外,其他人員嚴格限制進入。分區(qū)示意圖見圖8-2,8-3。2、屏蔽設(shè)計根據(jù)建設(shè)單位提供的設(shè)計資料,加速器機房的主要設(shè)計參數(shù)如下:一層輻照室:輻照室內(nèi)南北凈長8.4m,東西凈寬5.4m,凈高2.35m,輻照室凈面積約45m2。迷道分為南北迷道和東西迷道,南北迷道長11.0m、寬0.9m、高2.85m,東西迷道長5.9m、寬1.2m、高2.85m。輻照室凈容積約為170m3(含迷道)。輻照室北墻和東墻均為150cm厚混凝土結(jié)構(gòu),南北迷道內(nèi)墻為90cm混凝土,迷道外墻為100cm混凝土,東西迷道內(nèi)墻為140cm厚混凝土結(jié)構(gòu),迷道外墻為80cm厚混凝土結(jié)構(gòu),輻照室室頂為150cm厚純混凝土結(jié)構(gòu),迷道頂部為100cm厚混凝土結(jié)構(gòu)。迷道外設(shè)置防盜門(該入口為人員出入口),該門主要為了防止人員誤入,無防護作用,尺寸為90cm×230cm,加速器運行時,該門上鎖,由輻射安全領(lǐng)導小組管理人員保管鑰匙,避免無關(guān)人員進入,不會造成誤照。且6根據(jù)下文計算,迷道外口處輻射劑量率已滿足限值要求,防盜門外的輻射劑量率也應滿足限制要求。二層設(shè)備層:本項目擬使用的DDLHD2.0-50/1600型電子加速器是由中廣核達勝加速器技術(shù)有限公司生產(chǎn),該型號的加速器設(shè)備本身設(shè)計有輻射防護系統(tǒng):電子加速器加速管外水平方向的輻射防護設(shè)施為:12mm鋼板+40mm鉛板+2mm鋼板;水平方向檢修口的輻射防護設(shè)施為:65mm鋼板;水平方向電子槍旁與主設(shè)備的連接筒輻射防護設(shè)施為:10mm鋼板+30mm鉛板+3mm鋼板;頂部的輻射防護設(shè)施為:20mm鋼板+60mm鉛板+90mm鋼板;底部與輻照室的連接區(qū)域為420mm鋼板。在加速器設(shè)備生產(chǎn)時,以上輻射屏蔽設(shè)施將同加速器主體結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成DDLHD2.0-50/1600型電子加速器。本項目在運行后,建設(shè)單位將委托加速器的生產(chǎn)廠家中廣核達勝加速器技術(shù)有限公司對加速器產(chǎn)品進行維修維護。本項目混凝土墻體均采用C30混凝土,密度2.35g/cm3。本項目加速器機房屏蔽參數(shù)具體見表8-1。擬建加速器機房一層平面布置見圖8-2,二層平面布置見圖8-3,機房Ⅰ-Ⅰ剖面圖見圖8-4,機房Ⅱ-Ⅱ剖面圖見圖8-5。表8-1本項目加速器輻照工作場所屏蔽參數(shù)一覽表位置屏蔽墻體加速器機房屏蔽材料及厚度輻照室北側(cè)150cm混凝土西側(cè)迷道內(nèi)墻90cm混凝土迷道外墻100cm混凝土東側(cè)150cm混凝土南側(cè)迷道內(nèi)墻140cm混凝土迷道外墻80cm混凝土室頂3、安全防護措施(1)鑰匙控制。本項目的工業(yè)電子加速器機房設(shè)有控制室,控制室內(nèi)將設(shè)置控制柜??刂乒裆显O(shè)計有工業(yè)電子加速器的鑰匙開關(guān),只有該鑰匙就位后才能開啟電源,啟動工業(yè)電子加速器進行出束作業(yè);鑰匙開關(guān)未閉合狀態(tài)時,工業(yè)電子加速器無法開機出束。同時,工業(yè)電子加速器的開關(guān)鑰匙也是該工業(yè)電子加速器機房輻照室的防護門開關(guān)鑰匙,并且輻照室防盜門上的鑰匙在防護門未關(guān)閉上鎖的情況下,鑰匙是無法取出的。當工作人員需要進入二7層設(shè)備層時,該工作人員必須攜帶該工業(yè)電子加速器的開關(guān)鑰匙。因此,工業(yè)電子加速器在開機出束時,由于沒有開關(guān)鑰匙,防護門無法打開;在防護門打開的情況下,由于開關(guān)鑰匙在防護門上,此情況下工業(yè)電子加速器必然無法開機出束。(2)門機聯(lián)鎖。工業(yè)電子加速器輻照室防盜門與電子加速器裝置聯(lián)鎖,在防護門未閉合的狀態(tài)下,電子加速器不能啟功工作;在電子加速器高壓啟動后,一旦防護門被打開,聯(lián)鎖裝置將立即切斷電子加速器的高壓,使電子加速器立即停止出束。(3)束下裝置聯(lián)鎖。輻照室內(nèi)的傳輸系統(tǒng)與該輻照室內(nèi)的電子加速器聯(lián)鎖。電子加速器未出束時,當輻照室內(nèi)的傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,將不能啟動該輻照室的電子加速器進行出束作業(yè);在電子加速器正常出束作業(yè)情況下,當輻照室內(nèi)的傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將立即切斷加速器電源,使得該輻照室內(nèi)的電子加速器立即停止出束。(4)信號警示裝置。輻照室防盜門上方設(shè)計有工作狀態(tài)顯示器(開機、關(guān)機、準備),且?guī)в袌缶b置;于輻照室內(nèi)南北迷道外墻北端安裝1個語音報警裝置,加速器開機、防護門關(guān)閉前會進行巡檢語音提示仍停留在控制區(qū)的人員盡快離開。輻照室防盜門外明顯位置處均設(shè)計有電離輻射警告標志。(5)拉線開關(guān):輻照室南北迷道外墻南端設(shè)計1個拉線開關(guān),當聽到警鈴聲、仍停留在輻照室內(nèi)的人員拉下該開關(guān)可終止設(shè)備開啟。(6)防人誤入裝置:加速器機房輻照室進出口外側(cè)除防護門及門機聯(lián)鎖裝置外,另在輻照室迷道外口設(shè)計一處光電開關(guān),并與加速器聯(lián)鎖,加速器運行時若有人或動物經(jīng)過紅外開關(guān),加速器將立刻停止照射。(7)緊急停機開關(guān)、巡檢開關(guān):輻照室內(nèi)部四面墻體、迷道內(nèi)設(shè)置7個緊急停機開關(guān)/巡檢開關(guān),每次開機前工作人員均須進入輻照室內(nèi)巡視是否清場并按順序按下巡檢開關(guān),否則加速器無法開啟。發(fā)生事故時,滯留在輻照室內(nèi)的人員可就近按下急停開關(guān)以停止照射。本項目急停裝置布置可實現(xiàn)全區(qū)域覆蓋。(8)劑量探頭:在輻照室進出口處、設(shè)備層鋼筒處各設(shè)有1處劑量探頭,對輻射水平進行實時監(jiān)測。(9)煙霧報警:輻照室天花板西側(cè)中間設(shè)置1個煙霧報警裝置,遇有火險時,加速器將立即停機。本項目采取了防止開機、防止人員誤留、緊急停機、外部警示等多層防護與安全措施,可確保當某一層次的防御措施失效時,由下一層次的防御措施予以彌補或糾正,符合輻射安8全要求中的“縱深防御原則”;各層防護與安全措施均設(shè)置了多于為完成某一安全功能所必須的最少數(shù)目的物項,如在輻照室的人員出入口設(shè)置了鑰匙開關(guān)、緊急停機開關(guān)、光電開關(guān)3道聯(lián)鎖,符合輻射安全要求中的“冗余性原則”;本項目巡檢開關(guān)、門機聯(lián)鎖裝置等輻射安全設(shè)施涉及不同的運行原理和元器件等,機房出入口的安全聯(lián)鎖采用了機械的、電子的和劑量的聯(lián)鎖,符合輻射安全要求中的“多元性原則”;本項目各項輻射安全設(shè)施均具有獨立性,某一安全部件發(fā)生故障時,不會造成其它安全部件的功能出現(xiàn)故障或失去作用,符合輻射安全要求中的“獨立性原則”。綜上所述,本項目輻射安全措施及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計能夠滿足《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)的相關(guān)要求及輻射安全防護需求;機房內(nèi)設(shè)的安全聯(lián)鎖設(shè)施可控制加速器的出束或停束。只有在所有安全聯(lián)鎖設(shè)施都處于正常工作狀態(tài)時射線源才可出束,任意一個安全聯(lián)鎖設(shè)施不正常,射線源不能出束或立即停止出束,因此本項目的輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計具有可行性,能夠保障工作人員免受意外照射。本項目工業(yè)電子加速器機房輻射安全防護措施設(shè)計與《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)輻射安全裝置示意圖見圖8-6。器1(開機、關(guān)機、準備)帶1插上鑰匙方可打開門4,更7停設(shè)備都無法開啟啟加速器。31音提示331板緊急停機1強制打開防圖8-6-1本項目輻照加速器機房輻照安全裝置圖9一層輻照室二層設(shè)備層圖8-6-2本項目加速器機房輻射安全裝置示意圖305、通風系統(tǒng)本項目加速器機房輻照室設(shè)有專門的通風系統(tǒng)。進風系統(tǒng):①為了防止擬建電子加速器的鈦窗過熱,擬用的電子加速器系統(tǒng)本身設(shè)計有對鈦窗的冷卻風,通風量為1610-2844m3/h。該部分冷卻風是由輻照室外提供新風,對輻照室內(nèi)的鈦窗進行風冷,該部分冷卻風作為輻照室內(nèi)新風系統(tǒng)的一部分;②輻照室防護門的門縫設(shè)計寬度為2cm,通過此門縫,提供新風;③擬輻照交聯(lián)的電線電纜穿過屏蔽墻體時,存在一定的空隙,通過此空隙,提供新風。由于擬安裝的機械排風裝置的通風量為7487-14974m3/h,據(jù)此可知,在正常運行時,輻照室內(nèi)將時刻保持負壓,可以有效的杜絕臭氧擴散到輻照室外環(huán)境。排風系統(tǒng):建設(shè)單位在每間輻照室均擬安裝型號為4-72c5.67.5Kw-2P的離心通風機,通風量為7487-14974m3/h,風壓不小于1901pa,保證能及時將臭氧等有毒有害氣體排出室外。輻照室內(nèi)的排風系統(tǒng)進風口位于輻照室內(nèi)部中間的地面處。排輻照室內(nèi)產(chǎn)生的臭氧等非放射性有害氣體經(jīng)排風口沿地下管道排出輻照室,最終經(jīng)機房北側(cè)1根15m高排氣筒排放,本項目排氣筒高度滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中“7.4新污染源的排氣筒一般不應低于15m”的要求。經(jīng)計算和分析,本項目臭氧最大落地濃度低于《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)二級限值要求(臭氧日小時平均濃度限值200μg/m3)。本項目排風管道示意圖見圖8-7。31圖8-7本項目排風管道示意圖8.1.2其他安全環(huán)保措施除防護輻照室硬件安全防范措施外,公司還將完善和加強以下幾個方面的措施:1、根據(jù)《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》(環(huán)境保護部令第3號,2008)中第十六條第五款要求,企業(yè)配備的防護用品和監(jiān)測儀器需滿足電子加速器輻照工作的要求。對從事與放射性和射線裝置有關(guān)的職業(yè)人員要求隨身佩戴個人劑量計,以監(jiān)督個人劑量的變化情況,控制接受劑量,保證職業(yè)人員的健康水平。公司擬配備2部個人劑量報警儀 (每人一部),擬再配備個人劑量計2支(由個人劑量檢測單位配發(fā))。2、建立工作人員個人劑量檔案。應委托有資質(zhì)的單位對操作人員個人劑量每三個月進行檢測,建立放射性職業(yè)人員個人劑量檔案,一人一檔,由專人負責保管和管理,個人劑量檔案應長期保存。輻射工作人員調(diào)換單位的,原用人單位應當向新用人單位或者輻射工作人員本人提供個人劑量檔案的復制件。3、定期為工作人員健康查體,建立工作人員健康檔案。4、參照《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)中的要求,公司擬對電子加速器輻照系統(tǒng)進行日檢查、月檢查及半年檢查,做好日常檢修(管理)及記錄。32本項目為工業(yè)電子加速器應用,在加速器運行過程中不產(chǎn)生放射性廢氣和放射性固體廢物。加速器設(shè)備中設(shè)計有冷卻水循環(huán)系統(tǒng),這部分水可能由于活化而含有較強的放射性。本項目活化物產(chǎn)生量較小,且冷卻水中被活化而形成的放射性核素主要為15O、16N,它們的半衰期分別為2.1min和7.3s,半衰期很短,只需放置一定時間其活度就可以衰減到較低的水平。本項目加速器一次冷卻水為內(nèi)循環(huán)水,正常運行時不外排,因此本項目不涉及排放放射性廢水。在加速器開機運行時,電子束與輻照室空氣可通過電離作用產(chǎn)生臭氧(O3)和氮氧化物(NOX),本項目加速器機房內(nèi)設(shè)有專門的排風系統(tǒng),可滿足《粒子加速器輻射防護規(guī)定》(GB5172-1985)和《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)對通風的要求。33建設(shè)階段對環(huán)境的影響1、聲環(huán)境影響分析本項目施工期噪聲主要來自場地平整、打樁、混凝土澆筑等幾個階段,本項目施工期較短,在施工時嚴格執(zhí)行相關(guān)要求,盡量使用噪聲低的先進設(shè)備,同時嚴禁夜間進行強噪聲作業(yè),此外本項目施工過程均在廠房內(nèi)進行,經(jīng)建筑隔聲和距離衰減后,對周邊環(huán)境影響較小。2、水環(huán)境影響分析施工期廢污水主要來自兩個方面:一是施工泥漿廢水,二是施工人員的生活污水。施工泥漿水主要是在混凝土澆筑,施工設(shè)備的維修、沖洗中產(chǎn)生,應設(shè)置一定容量的沉淀池,把施工泥漿水匯集入沉淀池充分沉淀后,上清水重復利用,淤泥集中堆放后統(tǒng)一清運。施工泥漿廢水不外排,對周圍環(huán)境影響較小。施工人員生活污水主要為洗滌廢水和糞便污水,含CODcr、NH3-N、BOD5、SS等??偸┕d影響較小。3、固體廢物(1)生活垃圾,施工期間人員日常生活產(chǎn)生的生活垃圾統(tǒng)一放至廠內(nèi)生活垃圾存放點,由環(huán)衛(wèi)部門定期清運。對周圍環(huán)境影響較小。(2)施工垃圾,施工期間產(chǎn)生的建筑垃圾如果處置不當,由于揚塵和雨水淋洗等原因,會對空氣環(huán)境和水環(huán)境造成二次污染,對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。因此,從環(huán)保的角度看,對建筑廢棄物的妥善處置十分重要。建設(shè)單位應要求施工單位規(guī)范處理,首先棄渣處置必須堅持“先擋后棄”。其次將建筑垃圾分類,盡量回收其中可利用的部分材料,對沒有利用價值的,運送到環(huán)衛(wèi)部門指定的建筑垃圾堆埋場,另外運輸時必須采用密封的車箱,不隨路散落,也不隨意傾倒建筑垃圾,制造新的“垃圾堆場”。在采取措施后,對周圍環(huán)境影響較小。4、大氣環(huán)境影響分析本項目在建設(shè)施工期需進行打樁、混凝土澆筑等作業(yè),各種施工將產(chǎn)生地面揚塵,另外機械和運輸車輛作業(yè)時排放廢氣和揚塵,但這些方面的影響僅局限在施工現(xiàn)場附近區(qū)域。針對上述大氣污染采取以下措施:a.及時清掃施工場地,保持施工場地地面一定的清34潔和濕度,減少地面揚塵;b.車輛在運輸建筑材料時盡量采取遮蓋、密閉措施,以減少沿途拋灑。經(jīng)采取以上措施后,本項目施工階段對周邊大氣環(huán)境影響較小。綜上所述,本工程施工期對環(huán)境的影響是小范圍和短暫的。隨著施工期的結(jié)束,對環(huán)境的影響也逐步消失。運行階段對環(huán)境的影響9.2.1電子束對周圍環(huán)境的影響本項目工業(yè)電子加速器能發(fā)射最大能量為2MeV的電子束,電子在物質(zhì)中的最大射程可由以下公式估算(公式摘自《輻射防護技術(shù)與管理》,P123)。2ρρmaxd=1E2ρρmaxρ─防護材料的密度,g/cm3;Eρmax─電子最大能量,MeV;電子束的最大能量為2MeV時,在空氣中(0.00129g/cm3)的最大射程約為775cm,在混凝土中(2.35g/cm3)的最大射程約為0.426cm。由于輻照室墻體厚度均在50cm以上,而且電子束方向朝向地面。因此加速器發(fā)射的電子束對輻照室外環(huán)境的影響可以忽略。9.2.2X射線對周圍環(huán)境的影響本項目加速器機房尚未建設(shè),本次評價參照《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)附錄A中給出的計算模式預測本項目運行后工作場所周圍的輻射水平。本項目擬建加速器機房位于現(xiàn)有加速器機房西側(cè),加速器周圍同時受兩臺加速器開機時X射線的影響,根據(jù)公司現(xiàn)有加速器的年度檢測報告(見附件5),現(xiàn)有加速器運行時加速器周圍的檢測數(shù)據(jù)為(46.5~64.1)nGy/h,屬于泰安市本底水平,因此本次估算未考慮現(xiàn)有加速器運行對本項目的影響。1、輻照室周圍X射線影響(1)X射線影響分析加速器運行時,電子束向下,在輻照室內(nèi)電子束可能轟擊的物質(zhì)有3種:①混凝土地面;②電子掃描窗下方的不銹鋼阻擋版;③待輻照產(chǎn)品。在這三種轟擊物質(zhì)中,不銹鋼的原子序數(shù)最大,X射線發(fā)射率最高,本次評價選取轟擊不銹鋼的情況來預測。35本項目工業(yè)加速器電子束向下照射,不直接射向輻照室四周屏蔽墻,因此輻照室內(nèi)軔致輻射主要考慮沿與電子束入射方向為90°的軔致X射線。(2)X射線輻射劑量率估算公式參照《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)A.2.1部分,工作狀態(tài)時,輻照室周圍輻射劑量率采用式9-2~式9-4進行估算。H=D10×Bx/d2(9-2)式中,H─參考點處的X劑量率,Gy/h;D10─距離X射線輻射源1m處的標準參考點的吸收劑量率,Gy/h;Bx─X射線的屏蔽透射比(衰減系數(shù));d─參考點距靶點的距離,m。DQIfe(9-3)式中,Q─X射線發(fā)射率,本項目入射電子能量最大為2MeV,根據(jù)HJ979-2018表A.1,minI─電子束流強度,取50mA;fe─X射線發(fā)射率修正系數(shù),保守取1。(9-4)式中,S─屏蔽層厚度,cm;T1─在屏蔽厚度中,朝向輻射源的第一個十分之一值層,cm;Te─平衡十分之一值層,該值近似于常數(shù),cm。(3)參數(shù)的選取輻照室:根據(jù)式9-3,D10=60×1.6×50×1=4800Gy/h。屏蔽材料的十分之一值層:本機房入射電子能量最大為2.0MeV,根據(jù)HJ979-2018表A.4,側(cè)向90°方向的等效入射電子能量為1.3MeV,根據(jù)表A.2、表A.3及附錄A示例中的相關(guān)內(nèi)容,內(nèi)插法計算對應混凝土的T1和Te值為:T1=19.64cm,Te=16.98cm。(4)輻照室周圍輻射劑量率估算結(jié)果輻照室周圍墻外30cm處的輻射劑量率估算結(jié)果見表9-1。參考點示意圖見圖9-1。表9-1加速器機房輻照室墻體外參考點處輻射劑量率估算結(jié)果36D10(Gy/h)(cm)(cm)(cm)6.14.26.0E室內(nèi))圖9-1輻照室周圍參考點示意圖由上表可知,加速器機房輻照室四周墻外30cm處的X射線劑量率最大值為0.572μ2.迷道外口處的輻射水平預測(1)估算模式參照《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)A.3.1部分,工作狀態(tài)時,迷道外口處的輻射劑量率采用式9-5進行估算DA(A)j-1H1,rj=(EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up11(10),d1)dEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up11(1),r)11dr2EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up11(2),…)…dEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up11(),rj))2式中,H1,rj—迷道外口處的劑量率,Gy/h;(9-5)37防盜門ɑ1—入射到第一個散射體的X射線的散射系數(shù);防盜門ɑ2—從以后的物質(zhì)散射出來的0.5MeV的X射線的散射系數(shù)(假設(shè)對以后所有的散射過程是相同的);A1—X射線入射到第一散射物質(zhì)的散射面積,m2;A2—迷道的截面積,m2;d1—X射線源與第一散射物質(zhì)的距離,m;dr1,dr2...drj—迷道內(nèi)各處中心線的散射距離(近似取每段迷路的長度),m;j—指第j個散射過程,m。(2)輻照室迷道外口處的輻射水平預測為保守估計,本次選擇散射次數(shù)較少的路徑進行估算。加速器機房輻照室散射路徑示意圖見圖9-2。圖9-2加速器機房輻照室散射路徑示意圖①估算參數(shù)D10:根據(jù)前文的計算結(jié)果,取4800Gy/h;α1、α2:根據(jù)HJ979-2018附錄A示例中的相關(guān)內(nèi)容,對于初級X射線,散射系數(shù)α1=5×10-3,對于一次散射后的X射線散射系數(shù)α2=2×10-2;A1:根據(jù)HJ979-2018附錄A示例中的計算方式,A1為散射寬度與高度的乘積,則本項目A1=(1.96+4.32)×2.35=14.758m2。38A2:A2為迷道寬度與高度的乘積,則本項目A2取為0.9×2.35=2.115m2。輻照室內(nèi)各段中心線的距離:d1≈3.75m,dr1≈4.35m,dr2≈9.95m,dr3≈1.88m,dr4≈9m。②計算結(jié)果根據(jù)上述數(shù)據(jù),由公式9-6計算可得,加速器運行時,輻照室迷道外口處的輻射劑量率約為0.149μGy/h,小于2.5μSv/h,能夠滿足2.5μSv/h的劑量率限值要求。3、室頂上方30cm處的輻射劑量率(1)X射線影響分析本項目加速器機房為一層建筑,輻照室室頂為配套設(shè)備安裝平臺,人員可到達,本次在加速器機房輻照室室頂上方30cm處設(shè)置考察點,該考察點處考慮一層輻照室內(nèi)電子束入射方向為90°經(jīng)四周墻面散射后穿過輻照室室頂后對其產(chǎn)生的影響。(2)參數(shù)的選取本項目加速器入射電子能量最大為2MeV,散射角為105°~180°,本次保守按側(cè)向90°韌致輻射初級X射線計算,根據(jù)HJ979-2018附錄A表A.4,2.0MeV電子束90°方向等效能量為1.3MeV。根據(jù)HJ979-2018附錄A表A.1和外推法,1.3MeV前向0°的XQIfe1=2652Gy/h。根據(jù)HJ979-2018附錄A表A.2、表A.3及外推法,入射電子能量為1.3MeV所對應混凝土的T1和Te值取為:T1=19.64cm,Te=16.98cm。根據(jù)設(shè)計資料,源點距參考點的最近距離保守計為2.6m。輻照室一層室頂屏蔽體厚度為150cm混凝土。(3)室頂上方30cm處劑量率估算結(jié)果見表9-2。表9-2室頂上方參考點處輻射劑量率估算結(jié)果D10(Gy/h)(cm)(cm)(cm).64、天空反散射影響根據(jù)《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)附錄A.3.2.1,在現(xiàn)有屏蔽條件下,天空反散射造成的X射線周圍劑量當量率為:天空反散射計算公式為:39H2.5102(BxsD10)(9-6)=(dids)2其中,H——在距離X射線輻射源ds處地面,天空反散射的X射線周圍劑量當量率,Sv/h;Bxs——X射線屋頂?shù)钠帘瓮干浔?;Ω——由X射線源與屏蔽墻對象的立體角;di——在屋頂上方2m處離靶的垂直距離,di取4.5m;ds——X射線源至P點的距離,本次均取20m。Ω計算方法見公式9-7。a、b——輻射源到墻外的最小長度和寬度的一半;c——輻射源到屋頂表面的距離;d——輻射源到屋頂邊緣的距離。a、b分別取2.85m、1.95m,c取2.5m;d取4.26m。對于天空反散射,主要考慮輻照室對參照點P點的貢獻值,因此本次只考慮從輻照室照射貨物后產(chǎn)生的射線直接照射到屋頂所產(chǎn)生的天空反散射。具體計算結(jié)果見表9-3。表9-3天空反散射計算結(jié)果D10(90°)ddsSBxsΩddiHh0×10-910-4根據(jù)式9-6計算可知,來自加速器機房一層的射線對關(guān)注點P處的輻射劑量率貢獻值約3.10×10-4μGy/h,遠小于2.5μGy/h,加速器機房室頂?shù)姆雷o設(shè)計可滿足輻射防護要求。5、二層設(shè)備層二層設(shè)備區(qū)的輻射場由三部分疊加構(gòu)成:第一部分:一層輻照室內(nèi)軔致輻射初級X射線,經(jīng)過輻照室屋頂(即二層設(shè)備區(qū)地板)不完全屏蔽的貫穿輻射場;第二部分:一層輻照室內(nèi)的軔致輻射初級X射線,經(jīng)180°方向散射后的次級X射線,通過輻照室屋頂上的孔洞直接照射入二樓設(shè)備平臺加速器主體的側(cè)鋼桶內(nèi)形成的散射輻射場;第三部分:尚未加速到最高能量的電子在加速過程中束流損失而與鋼筒作用產(chǎn)生的束流40損失輻射場。對于第一部分,已經(jīng)在貫穿輻射中進行了計算,結(jié)果顯示,該部分引起的二層設(shè)備區(qū)的輻射劑量率最大值為0.82μSv/h。對于第二部分,由于沿與電子束入射方向成180°方向的次級散射X射線能量較低,即使對于2MeV的電子束造成該方向的散射線,能量也不超過0.25MeV,當穿過孔洞后,將直接照射到孔洞上方的加速器側(cè)鋼桶內(nèi)。本項目加速器側(cè)鋼桶(束流加速系統(tǒng))電子加速器加速管外水平方向的輻射防護設(shè)施為:2mm鋼板+40mm鉛板+2mm鋼板;水平方向檢修口的輻射防護設(shè)施為:65mm鋼板;水平方向電子槍旁與主設(shè)備的連接筒輻射防護設(shè)施為:10mm鋼板+30mm鉛板+3mm鋼板;頂部的輻射防護設(shè)施為:20mm鋼板+60mm鉛板+90mm鋼板。對于0.25MeV的散射X射線,30mmPb的衰減因子即可達到10-10量級,因此散射線受到加速器側(cè)鋼桶的進一步屏蔽后對鋼桶外的輻射影響很小。對于第三部分,加速器主體束流加速系統(tǒng)內(nèi)的束流損失,當加速管內(nèi)真空度良好的時候,可以忽略不計,即使在不利工況下,束流損失也僅為數(shù)十μA,其產(chǎn)生的輻射劑量較少。再經(jīng)過鋼桶的進一步屏蔽后,束流損失對鋼桶外的輻射影響很小。本項目選取東莞市星龍電子科技有限公司在用的同類型的工業(yè)電子加速器在正常工況下的檢測結(jié)果進行類比分析。東莞市星龍電子科技有限公司在用的2臺工業(yè)電子加速器型號其中1號輻照室內(nèi)加速的工業(yè)電子加速器型號參數(shù)一致,且均來自同一生產(chǎn)廠家,設(shè)備性能參數(shù)一致,與本項目有較的可比性,類比可行性分析見表9-4。表9-4類比可行性分析本項目類比項目型號DD2.0-50型DD2.0-50型系統(tǒng)參數(shù)電子束能量2.0MeV,束流強度50mA電子束能量2.0MeV,束流強度50mA屏蔽外殼加速管外水平方向的輻射防護設(shè)施12mm鋼板+40mm鉛板+3mm鋼板12mm鋼板+40mm鉛板+2mm鋼板水平方向檢修口的輻射防護設(shè)施65mm鋼板65mm鋼板+20mm鉛版水平方向電子槍旁與主設(shè)備的連接筒輻射防護設(shè)施10mm鋼板+30mm鉛板+3mm鋼板10mm鋼板+30mm鉛板頂部的輻射防護設(shè)施20mm鋼板+60mm鉛板+90mm鋼板15mm鋼板+60mm鉛板+90mm鋼板底部與輻照室的連接區(qū)域420mm鋼板420mm鋼板41結(jié)論具有較好的可比性東莞市星龍電子科技有限公司在用的1#輻照室內(nèi)工業(yè)電子加速器正常工作時經(jīng)廣東智環(huán)創(chuàng)新環(huán)境科技有限公司檢測加速器主機旁輻射劑量為(0.206~0.67)μSv/h(檢測報告見附件7),遠小于2.5μSv/h。綜上所述,一層輻照室四周墻體外關(guān)注點的輻射劑量率最大值為0.498μSv/h;二層設(shè)備層的關(guān)注點的輻射劑量率最大值為0.82μSv/h。輻照室外的輻射劑量率均可滿足相關(guān)標準要求的輻射劑量率不大于2.5μSv/h的要求。9.2.3有害氣體對周圍環(huán)境的影響根據(jù)《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)附錄B,輻照加速器在開機運行過程中因射線強輻射作用,在空氣中會產(chǎn)生極少量臭氧(O3)和微量氮氧化物(NOx)等有害氣體。相比之下臭氧的危害較氮氧化物大,其產(chǎn)額高,毒性大,氮氧化物產(chǎn)額為臭氧的1/3。一、臭氧對周圍環(huán)境影響分析1.臭氧產(chǎn)生情況分析根據(jù)《電子加速器輻照裝置輻射安全和防護》(HJ979-2018)附錄B,平行電子束所致臭氧的產(chǎn)生率采用式9-9。式中,P─單位時間電子束產(chǎn)生臭氧的質(zhì)量,mg/h;I─電子束流強度,mA;d─電子在空氣中的行程(cm),應結(jié)合電子在空氣中的線阻止本領(lǐng)s=2.5keV/cm和輻照室尺寸選取;G─空氣吸收100eV輻射能量產(chǎn)生的O3分子數(shù),保守值可取為10。根據(jù)上式計算可得,加速器機房臭氧產(chǎn)生率P=45×80×50×10=1800000mg/h。2、輻照室通風換氣計算本機房通風量為7487-14974m3/h,輻照室凈容積為170m3,設(shè)計通風換氣次數(shù)最少為443、臭氧的有效清除時間臭氧有效清除時間的計算公式為42Te=(9-9)其中,Tv:平均每次通風換氣時間,h;Td:O3的有效分解時間,取5/6h;由上式計算可得,加速器機房臭氧的有效清除時間為0.02h。4、輻照工作過程中輻照室內(nèi)O3的濃度考慮連續(xù)排風和臭氧的分解時,輻照室內(nèi)的空氣中臭氧的平均濃度可表示為:其中,Q(t):輻照室空氣中在t時刻臭氧的濃度,mg/m3;P:O3的產(chǎn)額,1800000mg/h;V:輻照室的體積,170m3;Te:對O3的有效清除時間,0.02h。TvTdTeTv下,輻照室內(nèi)的臭氧平衡濃度為:QtTe

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