11 | 12 | 2016

Обгрунтування радіаційних параметрів, що контролюються при здійсненні операцій з металобрухтом

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Після Чорнобильської катастрофи проблема радіоактивного забруднення металобрухту стала актуальною не тільки для України. До червня 1997 року у світі було зафіксовано близько 2300 випадків виявлення радіоактивного забруднення металобрухту при надходженні його на металургійні підприємства. У Росії таких випадків реєструється більше ста щорічно. При цьому 62 % випадків було зв’язано з наявністю природних радіонуклідів, 13 % – з техногенними радіонуклідами, а в 25 % випадків тип радіонуклідного забруднення визначений не був.

Оскільки Україна є одним з найбільших експортерів металобрухту дуже важливим є забезпечення радіаційної безпеки металобрухту і критерії її оцінки.

В даний час у світі відсутні єдині критерії оцінки радіаційної безпеки металобрухту, хоча більшість фахівців рекомендують оцінювати радіаційну чистоту металобрухту по його питомій активності. У той же час на практиці в більшості країн, у тому числі в Україні, для радіаційного контролю використовуються рівні потужності дози гамма-випромінювання на визначеній відстані від металобрухту. Тільки при перевищенні припустимих рівнів проводиться визначення питомої активності.

Для прикладу взята Запорізька область яка є не тільки постачальником але і великим споживачем металобрухту в зв’язку з розміщенням у м. Запоріжжя великого металургійного комплексу. Збір металобрухту в області здійснюється на більш ніж 300 площадках. Підприємства й організації, що займаються заготівлею металобрухту, оснащені приладами радіаційного контролю різного типу, що дозволяють здійснювати вимірювання потужності дози гамма-випромінювання, а також бета-забруднення. Як правило, це прилад СТОРА різних модифікацій, що має характеристики, викладені в санітарно-екологічних правилах. На 12 підприємствах організовані атестовані лабораторії по радіаційному контролю за металобрухтом.

Металургійні підприємства Запоріжжя при вхідному радіаційному контролі використовують систему радіаційного контролю “Кордон”, що дозволяє в безупинному режимі здійснювати радіаційний контроль металобрухту, що надходить у вагонах і автотранспорті. При спрацьовуванні граничного сигналізатора транспорт відганяється на спеціальну площадку, де для виявлення забруднених фрагментів під ретельним радіаційним контролем проводиться сортування металобрухту в присутності постачальника забрудненого металу і комісія, створена на підприємстві, вирішує питання відповідальності й оплати робіт з захоронения радіоактивного джерела.

За 2001–2005 роки у м. Запоріжжя зареєстровані 14 випадків виявлення радіоактивне забрудненого металобрухту, що надходить для переробки на металургійні підприємства міста (див. таблицю).

Характеристика радіаційного забруднення металобрухту

Джерела забруднення

2001

2002

2003

2004

2005

Природні радіонукліди

 

1

1

2

7

Техногенні радіонукліди

 

1

1

   

Не встановлено

1

       

Усього

1

2

2

2

7

Характерно те, що 13 забруднень брухту були виявлені на переробних підприємствах за допомогою системи “Кордон”, у той час як у документації на вантаж малися протоколи радіологічного контролю металобрухту, де обмірювані параметри відповідали діючим нормативам. Це говорить про неякісний радіологічний контроль чи його відсутність на місцях збору і навантаження, а також про недостатній контроль з боку управлінь Мінохоронприроди на місцях. З чотирнадцяти забруднень 13 вантажів із забрудненим металобрухтом надійшли з інших регіонів України, один із Запорізької області (фільтри води артезіанських шпар). Два рази забруднений метал надходив з. військових частин. У цих випадках виявлялися прилади зі світловмістом постійної дії (радій-226).

При якісному аналізі забруднень металобрухту було встановлено, що в 11 випадках (75 %) забруднення склали природні радіонукліди, в основному 226Ra, техногенні радіонукліди (137Cs) виявлялися в 2 випадках (16,7 %). Звертає на себе увага той факт, що за останні 2004-2005 роки виявлялися тільки природні радіонукліди. Як правило, це були труби, фільтри, лопасті й інші металеві фрагменти з добре вираженими мінеральними осадами. З військових частин надходять прилади зі шкалами зі світловмістом постійної дії. Кількісний аналіз (питома активність) радіонуклідів через відсутність нормативів не проводився.

Реалізуючи вимоги Закону України “Про металобрухт” (Відомості; .Верховної Ради України, 1999 p., № 25, ст. 212) в Україні в 2001 році розроблені впровад-жені в дію “Державні санітарно-екологічні правила і норми радіаційної безпеки при здійсненні операцій з металобрухтом”.

За цими правилами установлені два класи використання металобрухту по рівнях радіаційної безпеки: перший клас призначений для використання без обмежень характеризується потужністю поглиненої дози в повітрі 0,26 мкгр/годину і бета-забрудненням – менше 30 частин/хв. см2, а другий – для використання тільки в межах України, з потужністю поглиненої дози в повітрі менш 0,43 мкгр/годину, а бета-забрудненням – менше 100 частин/хв. см2. При цьому в обох випадках повинно бути відсутнє забруднення, що знімається.

У правилах викладені вимоги до дозиметричних приладів, призначених для дозиметричного контролю металобрухту, а також організація роботи підприємств по радіаційному контролю.

Правилами введений третій обов’язковий параметр – контроль за наявністю забруднення, що знімається, що може бути не доцільно, і повинний контролюватися тільки у випадку перевищень рівнів 1 і 2 класу використання. На практиці цей параметр практично ніхто не визначає.

Заслуговує окремого обговорення необхідність постійного вхідного радіаційного контролю металобрухту при надходженні його на переплавляння на металургійні комбінати.

Справа в тому, що температура плавлення і сублімації 137Cs складає 450 °С, a 226Ra 700°С. Водночас відомо, що в мартенівських печах при плавці металу створюється температура більше як 1500 °С, у результаті чого зазначені радіонукліди “вилітають” у атмосферу, і їхня активність в атмосферному повітрі складе настільки низькі концентрації, що знайти її буде практично неможливо.

Слід зазначити, що санітарно-екологічні правила, затверджені Міністерством охорони здоров’я України і Міністерством охорони навколишнього природного середовища України, вимагають від цих виконавчих органів значного коректування і доробки. В них відсутні нормативи припустимої питомої активності радіонуклідів у металобрухті, недостатньо докладно визначена методика проведення радіаційного контролю.

Правилами не визначена процедура одержання дозвільних документів від Мінздраву і Мінохоронприроди. А дозвільним документом у санітарній службі згідно ОСПУ є тільки санітарний паспорт, що надає право на виконання робіт із джерелами іонізуючих випромінювань. Однак, чи є дозиметричний контроль роботою з джерелами – велике питання. Далі, відповідно до зазначених правил дозвіл повинні видавати Мінздрав і Мінохоронприроди, що недоцільно і на місцях створює плутанину, як для регулюючих органів, так і для підприємств, що займаються металобрухтом.

Заготівля і переробка металобрухту відноситься до видів діяльності, які представляють підвищену екологічну небезпеку [ 1 ]. Статистика свідчить, що більше 70% радіаційних аварій на Україні було пов'язано саме з металобрухтом.

На необхідність заходів щодо забезпечення протирадіаційного захисту в загалі і при виконанні операцій з металобрухтом особисто, вказують Закон України «Про металобрухт», постанова КМУ № 999 від 02.07.99, Державні стандарти України ДСТУ 3211-95, ДСТУ 4121-2002,НРБУ – 97, ОСПУ. Одним з основних запобіжних заходів при цьому є радіаційно-дозиметричний контроль.

Згідно НРБУ-97 [2] контроль дозиметричний (радіаційно-дозиметричний) - Система вимірювань і розрахунків, які направлені на оцінку доз опромінювання окремих осіб або груп людей, а також радіаційної обстановки виробничого і навколишнього середовища. Іноді цей вид контролю називають скорочено “радіаційний контроль”.

Згідно методичних вказівок МИ 1317-86 , результатом контролю зразка (металобрухту) є судження про те, знаходиться або не знаходиться значення контрольованого параметра в заданих межах.. Для випадку з металобрухтом, йому відповідає думка про не перевищення значеннями радіаційних параметрів заданих меж (радіаційних регламентів).

Однією з цілей розробки Державних санітарно-екологічних правил і норм з радіаційної безпеки при проведенні операцій з металобрухтом (ДСЕПіН ) [3] як раз і було встановлення радіаційних параметрів металобрухту, що повинні контролюватися, та їх регламентування тобто, встановлення обґрунтованих меж.

Згідно з цим документом [3], РК металобрухту здійснюється шляхом визначення наступних параметрів:

Потужність поглинутої дози (ППД) або потужність експозиційної дози (ПЕД) гамма - випромінювання;

Щільність потоку (ЩП) бета-часток;

Наявність нефіксованого радіоактивного забруднення.

У таблиці 1 представлені критерії ухвалення рішення щодо поводження з виявленими в процесі виконання РК радіоактивно забрудненими фрагментами металобрухту.

Таблиця 1 Критерії ухвалення рішень при поводженні з радіоактивно забрудненими фрагментами металобрухту

Клас

Використовування

Умови використовування

П а р а м е т р и, що контролюються

ППД (ПЕД),

МкГр/год (мкР/год)

ЩП

-часток,

Част/хв см2

Наявність нефіксованого забруднення

1

Використовування без обмежень

< 0,26 (30)

< 30

Відсутнє

2

Вільне використовування на території України

< 0,43 (50)

< 100

Відсутнє

3

Вилучаються з обігу

³ 0,43 (50)

³ 100

Присутнє

Увесь металобрухт, за умовами його використовування, був поділений на три класи, кожному з яких відповідають свої значення радіаційних параметрів.

При обґрунтуванні критеріїв ухвалення рішень, щодо першого класу

Використовування металобрухту, керувалися закордонними нормативами з метою запобігання непорозумінь при його експорті.

Обов’язкова відсутність нефіксованого радіаційного забруднення як для першого так і для другого класів використовування металобрухту була запроваджена з метою запобігання забруднення територій майданчиків, де обробляється та зберігається брухт, та транспортних засобів, якими він перевозиться.

Що стосується регламентації радіаційних параметрів, які контролюються, то такі обмеження їх значень для металобрухту другого класу використовування зумовлені по перше – невизначеністю форми, розмірів та характеру випромінюючої поверхні забрудненого фрагменту, його питомої ваги; по друге – невизначеністю типу забруднюючого радіонукліду. Так, наприклад, існує співвідношення між щільністю поверхневого забруднення AS і ППД гамма – випромінювання , [4] :

= AS·π·Гδ·ln (1)

Де h – відстань від забрудненої поверхні, м;

Гδ – повна керма постійна, аГр м2/(с Бк);

r – радіус забрудненої плями, м;

- потужність керми, агр/с.

Як відомо, для повітря . Тоді в якості для металобрухту першого та другого класів використовування можна прийняти значення ППД з табл.1. Для них за формулою (1) були виконані розрахунки значень АS для рівних поверхонь у формі диску площею 0,03 м2 (r = 0,1 м) та 1,0 м2 (r = 0,56 м), забруднених 137CS. Відповідні, значення поверхневої щільності радіоактивного забруднення та допустимі значення маси mд, менше якої фрагмент можна вважати радіоактивними відходами (РАВ) за критерієм питомої активності, представлені у таблиці 2.

Таблиця 2 Допустимі значення AS та mд фрагментів металобрухту для першого та другого класів використовування

R, м

= 0,26 мкГр/год

= 0,43 мкГр/год

= 1,0 мкГр/год *

АS, Бк/м2

Mд, кг

АS, Бк/м2

Mд, кг

АS, Бк/м2

Mд, кг

0,10

1,8 106

5,4

2,6 106

7,8

6,0 106

18,0

0,56

3,4 105

34,0

5,6 105

56,0

13,0 105

130,0

У діючих ОСПУ [5] надана класифікація для РАВ з невідомим радіонуклідним складом та невідомою питомою активністю за таким критерієм як ППД на відстані 0,1 м від поверхні, що контролюється. Там сказано, що РАВ можуть вважатися лише об’єкти для яких ППД на відстані 0,1 м більше за 1,0 мкГр/год. При цьому їх маса (питома вага) не враховуються. Як видно з табл.1, це не зовсім коректно навіть для забрудненої рівної поверхні, не кажучи вже про об’ємне забруднення таких об’єктів, як труби, радіатори, здвижки та інші об’єкти металобрухту.

Ситуація з бета – забрудненням ще більш невизначена.

Взагалі ж, враховуючи вказані невизначеності, виміряти або розрахувати з достатньою достовірністю значення питомих активностей будь-яких фрагментів металобрухту, особливо великих розмірів, практично не можливо. А тому регламентувати за цим параметром класи використовування металобрухту ще за рано.

Висновки:

1.При виконанні РК металобрухту необхідно контролювати тільки такі параметри як ППД гамма – випромінювання, ЩП бета – часток та наявність нефіксованого забруднення.

2.При виконанні РК бажано враховувати вид металу, розміри фркгментів та їх форму.

Література.

1. Постанова КМУ в 27.07.95 № 554 "Про затвердження Переліку видів діяльності та об'єктів, що становлять підвищену екологічну небезпеку".

2.Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). ДГН 6.6.1.-6.5.001-98.-К.: МОЗ України, 1998р.-135с.

3. Державні санітарно-екологічні правила і норми з радіаційної безпеки при проведенні операцій з металобрухтом (ДСЕПіН 6. 6.1. - 079 /211.3.9. 001-02) .-23с.

4. В. Ф.Козлов Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 352 с.: с ил.

5. Основні санітарні правила забезпечення радіаційної безпеки України. – К.: 2005р. – 120 с.

к. т.н. В. М.Фокін, д. м.н. І. І. Карачов

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л. І.Медведя


Обгрунтування радіаційних параметрів, що контролюються при здійсненні операцій з металобрухтом - 5.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить