北京市化工职业病防治院 100093
【摘 要】目的 探讨辐射安全系统设计的一般原则，从辐射防护与工程设计最优化的角度出发，保证辐射安全并合理控制职业和公众照射的水平。方法 充分考虑国内现行实施辐射安全控制的技术标准要求，提出辐射安全系统设计应注意的几个关键问题。结果从人身安全联锁机构、机器安全联锁机构和辐射安全组织机构及职能角度，给出辐射安全系统基本构成单元之间的关系。结论 依据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002的基本原则，完善辐射防护设施和工程的完整性和有效性，促进辐射安全，提高防护效率。
【关键词】辐射安全；系统设计；安全联锁
一、前言
随着我国经济建设的蓬勃发展，核技术在工业、农业、医学、资源、环境保护、军事以及科学研究等行业得到了广泛应用，核设施的建设种类和规模也在不断扩大。核技术发展在取得了举世瞩目成就.我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002中，对辐射安全系统，规定了“纵深防御”原则，设置与源的潜在照射大小和可能性相应的多重防护与安全措施，并使源的防护与安全的重要系统、部件和设备具有适当的冗余性、多样性和独立性，将可以预见的各种事故或事件发生的可能性降至足够低，并有效地控制或缓解它们的后果。笔者从贯彻“纵深防御”的精神出发，重点论述了设置辐射安全系统应注意的几个方面。
二、辐射安全系统设计的基本构成
2.1人身安全联锁系统：人身安全联锁装置要求简单、安全、可靠。设计中采用“即使装置出现故障，仍能保证系统安全”的准则-“故障-安全原则”。
对工业射线装置和辐射源应用而言，安全保护装置应是多重的。一般情况下，人身安全联锁系统应包括诸如钥匙开关、防护门联锁、通道光电监视装置、个人剂量报警、紧急停机开关、实时摄像监视以及声光信号指示等多重安全设施。以下对各设计功能作简单介绍。
2.1.1钥匙开关。控制台上装有电源钥匙开关，通过既定程序或安全操作规程判断处于工业射线装置和辐射源安全状态时，将钥匙就位后，后续工作才能启动，同时，也只有用该钥匙才能打开防护门。所以，一旦钥匙被取走，装置就无法启动，这如同汽车上的点火开关钥匙，缺了它汽车就无法行驶。
2.1.2门禁装置。随着现代化计算机的发展和普及，门禁装置已开始应用，即用IC卡和开关门，控制工作人员的出入，并按“零”方案设计，即工作人员从任何一扇防护门进入大厅或隧道，并从另一扇门出来，在控制台上，只有出入人数之差为“零”时，被认为大厅内已无人员滞留，方可启动。
2.1.3装置-防护门联锁（门机联锁）。通往射线装置大厅或辐射源室的门，无论是供人员出入的通道，还是设备或辐照材料输送的通道，都应设置防护门并在门上装锁，只能用控制台上电源开关钥匙才能打开防护门锁，并且无论以何种方式门被打开，将通过门上的限位联锁装置再次切断电源。
2.1.4光电监视装置。辐照大厅通道或迷宫入口处安装光电监视装置，当人员通过系统光路时，自动切断电源。如果上述1、2项措施失效时，此时还能发出声光报警。
2.1.5剂量阈值报警系统。在适当位置安装剂量报警器，当停机后剂量报警系统投入工作，按正常程序停机无误时，处于本底辐射水平，剂量报警器不会发出报警信号，若进行停机操作，而控制系统失灵，射线装置或辐射源实际上继续出束，此时辐射水平的上升，会导致剂量报警，告诫人员禁止进入。同时迫使停机。
2.1.6个人剂量报警仪。每位进入辐射控制区域的人员，必须佩带个人剂量报警仪，以防止上述2.1.1至2.1.5项同时失效而造成误照射。
2.1.7紧急停机开关。关键部位装有紧急停机开关，并标以明显的标志，供紧急情况下停机使用。
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2.1.8实时摄像监视系统。安装实时摄像监视器，使控制台上的工作人员能清楚地观察到大厅的工作情况，发现异常可及时处理。
2.1.9信号指示系统。防护门外上方设置信号装置，用三种颜色的灯配以适当文字，显示的工作状态：
（1）红色（运行）：表示正在运行，严禁人员入内；
（2）橙色（准备）：准备状态或临时停机；
（3）绿色（停机）：停机，人员可进入。
可根据的用途，适当加减上述联锁内容。
任何完善的联锁机构也无法防止人为事故，所以，必须制定严格的操作程序和安全管理制度，并认真执行。
2.2机器安全联锁系统
以工业加速器的安全联锁系统为例，说明机器安全联锁系统的工作机制。机器安全联锁系统包括粒子束流安全保护、高压保护、真空保护、循环冷却水保护等，保证机器设施的安全以及运行安全。
例如，在大型加速器内可设有多个束流管道可分别达到各自的靶厅，为了防止误操作，将束流引入不期望的靶厅，击毁设备与仪器，在束流分叉处，各支路都应安装束流塞子，并使这些塞子的联锁与束流控制相结合。
工业辐照用的电子加速器，有时流动的辐照材料会被卡住或阻止。从而受到过量的辐照，严重时还会导致火灾。为此，应将辐照材料的运输系统与束流控制装置进行联锁。
2.3辐射安全管理和组织机构
有效控制辐射安全既是一项技术性很强的工作，又是一项严肃的科学管理工作，它的安全状况不仅取决于各类人员的技术水平，而且取决于安全机构的管理水平。
对于建设单位，安全机构的大小应视涉及辐射应用的数量和复杂程度而定。一个典型的安全机构包括设施所在部门的负责人、合格的辐射安全工程师、消防负责人和有丰富经验的运行人员、安全机构应保证辐射安全、设备安全和本质安全，安全机构应向每台设备委派专职安全员。
完整的辐射安全组织机构的职责和任务应包括：组织实施辐射安全计划、制定辐射安全规程；定期检查和监督辐射安全装置的使用情况；对有关人员进行辐射安全的教育和训练；
监测辐射水平，控制辐射危害，并将必要情况通知运行人员和实验人员，对重大的异常情况要及时报告主管部门；审查或制定涉及辐射安全的实验方案；协调运行人员、用户和辐射安全人员之间的关系。
为了有效地实施辐射安全计划，应该制定出各种规程，包括：详细和适用的运行程序，应经辐射实践的检验；运行人员的职责和用户须知；操作放射性材料和维修、检修的程序；换靶、换样程序；事故情况下的应急程序；放射性材料的保管和放射性废物的处理措施；辐射监测计划；安全设备定期检查计划等。
三、讨论
工业辐射应用中应注意的几个方面。
（1）应从忽视安全系统冗余、多样和相对独立性造成的相关事故中汲取教训，完整的硬件设施是保证辐射安全的基础技术条件。
（2）投入应用前，应仔细审查装置设计不合理性，排除能够导致关键性安全条件失控而危及到安全系统完整性的缺陷，并不断发现和及时解决应用中存在的安全隐患。
（3）辐射安全管理部门不进行系统监督监测，忽视常规培训，就可能很快失去对工作人员辐射防护知识水平和技能的控制，从而导致无法预料的后果。
（4）特别应重点强调充分冗余性的安全设置，可以避免单一系统模式故障和降低人为因素的影响。
参考文献：
[1] GB18871-2002，电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].
[2] 李德平.辐射防护的最优化[J].辐射防护，1988，8（4/5）：241-252.
[3] 卫生部卫生法制与监督司、公安部三局[J].全国放射事故案例汇编（1988-1998）.
论文作者:徐国良,邱羽桐
论文发表刊物:《航空军医》2015年7期
论文发表时间:2015/10/16
标签：联锁论文; 装置论文; 系统论文; 人员论文; 辐射源论文; 防护论文; 剂量论文; 《航空军医》2015年7期论文;