Источники ионизирующих излучений в газовой отрасли

На современном этапе развития атомной энергетики огромное значение имеют источники ионизирующих излучений (ИИИ), которые широко используются в газодобывающей отрасли промышленности. В связи с этим тема данной исследовательской работы – «Источники ионизирующих излучений в газодобывающей отрасли» - очень актуальна, т. к. необходимо помнить, что превышение допустимой дозы облучения губительно для человека и окружающей среды.

Цель работы: представить ИИИ как объект исследования, в качестве предмета исследования проследить, как обеспечивает Уренгойгазпром право граждан на радиационную безопасность.

Проблема - изучение технологического применения ионизирующих веществ - конкретизирована в следующих задачах:

• изучить ИИИ, их влияние на здоровье человека и окружающую среду;

• оценить состояние радиационной безопасности на предприятиях газовой промышленности города Новый Уренгой.

Для достижения поставленных целей были использованы следующие методы исследования:

• изучение литературы по теме;

• изучение нормативной документации;

• анализ данных представленных ЦГСЭН (Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора) г. Новый Уренгой по регламентации хранения, перевозок и использования ИИИ;

• проведение инструментальных исследований гама-фона в г. Новый Уренгой и анализ полученных результатов.

ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ В ГАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

Источники ионизирующих излучений, нормативная база по их использованию

Выдающийся физик ХХ века Альберт Энштейн писал, что освобождённый атом изменил все, кроме нашего мышления. Чтобы понять, что это действительно так, следует познакомиться с ионизирующими излучениями.

Ионизирующие излучения – любые излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию положительно и отрицательно заряженных частиц, называемых ионами. Об ионизирующих излучениях стало известно после открытия в 1895 году немецким физиком В. Рентгеном нового вида лучей, позднее названных рентгеновскими, а также установления в 1896 году французским ученым Анри Беккерелем явления радиоактивности, т. е. способности атомов некоторых элементов испускать ионизирующие излучения. Ионизирующие излучения постоянно наблюдаются в естественных условиях. Они имеют двоякое происхождение: космическое излучение и излучение от радиоизотопов, рассеянных в окружающей среде. По своей природе ионизирующее излучение может быть двух видов:

1. Рентгеновские и гамма. Эти лучи относятся к электромагнитному излучению

2. Альфа - и бета-частицы, которые представляют собой поток корпускулярного излучения.

Более детально остановимся на особенностях гамма-излучения, так как этот вид излучений используются во всех типах ИИИ.

Гамма-излучение – фотонное излучение, возникающее при ядерных превращениях или аннигиляции частиц.

Ионизирующая радиация, как и другие постоянно действующие физические и химические факторы окружающей природной среды, в определенных пределах необходимы для нормальной жизнедеятельности*. Но, с другой стороны, радиация – явление потенциально опасное. Излучение, значительно превышающее фоновое, может вызвать серьезные изменения в организме, поэтому облучение человека подлежит строгому контролю и нормированию.

Источником ионизирующего излучения называют устройство или радиоактивное вещество, испускающее или способное испускать ионизирующие излучения.

В г. Новый Уренгой ИИИ используется на 27 предприятиях, которые относятся к следующим отраслям экономики:

• газовая промышленность;

• общее строительство;

• специальное строительство;

• смецмонтажстрой;

• геология и разведка недр;

• здравоохранение.

Мы рассмотрим использование источников ионизирующих излучений

*Всемирно известные курорты Пятигорска, Белокурихи, Цхалтубо и др. знамениты источниками минеральных вод, с повышенным содержанием радона, благодаря которому активизируются восстановительные процессы в организме человека.

предприятиями Уренгойгазпрома, на каждом из которых созданы службы радиационного контроля или назначены лица, отвечающие за радиационную безопасность.

Газодобывающая отрасль наиболее активно использует в своей деятельности источники ионизирующих излучений в целях обеспечения надежной эксплуатации трубопроводов и технологических линий. С помощью аппаратов - гамма-дефектоскопов методом неразрушающего контроля внутренней макроструктуры исследуют качество сварочных швов газопровода (1. , с 18-19). Данный метод понимается как радионуклидная дефектоскопия, в его основе лежат законы ослабления различных видов ионизирующего излучения веществом и способы регистрации прошедшего через объект контроля излучения, несущего информацию о его внутренней структуре. В качестве источников излучения применяется закрытые радионуклидные источники на основе радионуклидов 192Ir ; 137 Cs;60Со; 170 Тм,75 Sе и др.

Основным способом получения информации о контролируемом объекте в радионуклидной дефектоскопии является просвечивание на рентгеновскую пленку, применяемую вместе с усиливающими экранами (металлическими, флуороскопическими) или без них.

Согласно статье 22 Федерального закона «О радиационной безопасности населения»: «граждане Российской Федерации, иностранные граждане и лица без гражданства, проживающие на территории Российской Федерации, имеют право на радиационную безопасность. Это право обеспечивается за счет проведения комплекса мероприятий по предотвращению радиационного воздействия на организм человека ионизирующего излучения выше установленных норм, правил и нормативов». Соблюдение основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности является « обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц»*.

Государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы – это нормативные правовые акты, устанавливающие санитарно-эпидемиологические требования по обеспечению радиационной безопасности. На современном этапе руководящими документами в вопросах использования ИИИ являются «Нормы радиационной безопасности НРБ-99» и «Основные санитарные правила работы с РВ и ИИИ ОСП-72/87».

*Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». Статья №39

Всю деятельность, связанную с геологическими изысканиями (разведка), добычей, переработкой и транспортировкой газа УГП, а также ремонтом и техническим оборудованием, сбором и утилизацией производственных отходов организациями нефтегазового комплекса, регламентируют «Санитарные правила по обеспечению радиационной безопасности на объектах нефтегазового комплекса России (СП 2. 6. 1. 1291-2003)». Выполнение этих санитарных правил обеспечивает радиационную безопасность населения и работников организаций при воздействии источников ионизирующих излучений. Кроме выше перечисленных документов, нормативная база, регламентирующая радиационную безопасность и ионизирующие излучения, содержит в себе: Федеральные законы РФ, кодексы РФ (трудовой, уголовный и кодекс «Об административных правонарушениях»), постановления правительства РФ и Министерства Труда, приказы Министерства Здравоохранения РФ и др.

Соблюдение всех нормативных документов обеспечит радиационную безопасность в газодобывающей отрасли, безопасность населения и персонала производства.

Транспортировка, хранение и применение источников ионизирующих излучений в газодобывающей отрасли г. Новый Уренгой

Предприятия УГП получают ИИИ в г. Екатеринбурге, туда же отправляют отработанные радиационные вещества для захоронения. Согласно нормативной базе можно использовать автомобильный транспорт на расстояния не превышающие 500км, поэтому специально оборудованные автомобили погружают в самолеты и перевозят их до Тюмени, затем они своим ходом добираются до Екатеринбурга. Для постоянных внутригородских и перевозок упаковок тоже используются эти автомобили (приложение I). Оборудование такого автомобиля должно обеспечивать защиту кабины водителя от ионизирующих излучений, крепления упаковок и сохранность их, а также размещение комплектов средств для ликвидации радиационных аварий и первичных средств пожаротушения. Мощность эквивалентной дозы излучения в кабине при максимальной загрузке автомобиля не превышает 0,15 мкЗв/ч. (1. 5 мбэр/ч ).

При перевозке радиационного груза стоянка автомобилей в местах постоянного пребывания людей, а также заправка автомобилей на автозаправочных станциях общего пользования совместно с другими автомобилями запрещаются. Транспортные средства, перевозящие опасный радиационный груз, обеспечиваются топливом на весь путь следования без дозаправки на автозаправочных станциях общего пользования. По возвращении на базу они должны пройти радиометрическую и дозиметрическую проверку, при необходимости пройти санитарную обработку.

После получения и доставки ИИИ на предприятия Уренгйгазрома требуется обеспечить их надлежащее хранение. Источники излучения, не находящиеся в работе, должны храниться так, чтобы радиационная безопасность была обеспечена согласно нормативной базе. ИИИ хранятся в специально отведенных местах или в оборудованных хранилищах (приложение II), обеспечивающих их сохранность и исключающих доступ к ним посторонних лиц.

На территории г. Новый Уренгой все предприятия, имеющие лицензии на вид деятельности по хранению и обращению с ИИИ имеют такие хранилища. Основным требованием хранения является наличие отдельного колодца на каждый ИИИ, с рассчитанными показателями радиационной защиты. Хранилища строятся на 2,4,6,8,10,12 колодцев, т. е. в зависимости от количества ИИИ на каждом предприятии, и размещаются на уровне нижних отметок здания (незатопляемый подвал, I этаж). Лицо, ответственное за учет и хранение источников излучения, должно иметь карту-схему их размещения в хранилище.

При создании временных хранилищ источников излучения вне территории организации, в том числе для гамма-дефектоскопических аппаратов, используемых в полевых условиях, необходимо иметь санитарно-эпидемиологическое заключение органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора на соответствие условий работы с источниками излучения санитарным правилам. Мощность дозы на наружной поверхности такого хранилища или его ограждения, исключающего доступ посторонних лиц, не должна превышать 1,0 мкЗв/ч. Хранилище должно быть оборудовано круглосуточно работающей вытяжной вентиляцией.

По данным органов Госсанэпиднадзора г. Н. Уренгой значение МЭД (мощность эквивалентной дозы) на территории предприятий использующих ИИИ, в 3-10 раз ниже, чем внутри хранилища, на крышке одного из колодцев, например, зафиксированы в разное время такие показатели: 0,23 мкЗв/ч, 0,22 мкЗв/ч, что соответствует НРБ-99.

Радионуклидные источники излучения, не пригодные для дальнейшего использования, должны своевременно списываться и сдаваться не переработку или захоронение. Предприятия города Новый Уренгой, имеющие отработанные ИИИ, вывозят их в специализированное предприятие ЗАО «КВАНТ» в г. Екатеринбург.

Воздействие источников ионизирующих излучений на человека и на окружающую среду

При работе с радиоактивными веществами на всех этапах обязательно соблюдение всех нормативных документов, т. к. их нарушение может повлечь за собой превышение концентрации радионуклидов в окружающей среде. Поглощенная энергия от ионизирующих излучений различных видов вызывает ионизацию атомов и молекул веществ, в результате чего молекулы и клетки ткани разрушаются. Ионизация является одним из основных звеньев в биологическом действии излучений, она приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры клетки. Степень лучевого поражения растет с увеличением поглащенной дозы, размера облучаемой поверхности, относительной чувствительности органов, индивидуальных особенностей организма. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации лежит в основе определения характера лучевой болезни. При однократном облучении всего тела человека поглощенной дозой 50 рад через день после облучения может резко сократиться число лимфоцитов (продолжительность которых менее одного дня). Уменьшится также и количество эритроцитов (красных кровяных телец) по истечении двух недель после облучения.

Важным фактором воздействия ионизирующего излучения на организм является время облучения, чем более дробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие. При незначительном превышении безопасного уровня поглощенных доз последствия зависят от индивидуальных особенностей организма человека. Неодинакова и степень чувствительности различных тканей к облучению. Если рассматривать ткани органов в порядке уменьшения их чувствительности к действию излучения, то получим следующую последовательность: лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, зобная железа, костный мозг, зародышевые клетки.

Представлены основные пределы доз для лиц категории «А». Для персонала индивидуальная эквивалентная доза за календарный год не должна превышать 50 мкЗв, а среднее эффективное значение любых последовательных 5 лет должна составлять 20 мкЗв в год и менее. Так как основное применение ИИИ нашли в аппаратах-гаммадефектоскопах, основным видам радиационного воздействия подвергаются работники - дефектоскописты.

*Категория «А» облучаемых лиц, или персонал (профессиональные работники) – лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений.

Центром Госсанэпиднадзора города планово осуществляется контроль за облучением работников предприятий УГП. Для контроля облучения могут быть применены различные средства измерений: индикаторы, рентгенометры, радиометры, дозиметры.

Для жителей города (лица категории «Б») среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год не должно превышать значения эффективной дозы. Выполнение комплекса мероприятий по предотвращению радиационного воздействия на человека и окружающую среду согласно нормативной базы гарантирует, что облучение людей и загрязнение окружающей среды составляет ничтожно малую долю от естественного радиационного фона.

Согласно радиационным данным по состоянию гамма-фона за 2003-2004 годы, полученным в ГЦСЭН города Новый Уренгой, ООО «Уренгойгазпром» обеспечивает право граждан на радиационную безопасность. Доза облучения не превышает, а чаще всего значительно ниже предельных допустимых доз.

Инструментальные исследования гамма-фона в г. Новый Уренгой (авторские наблюдения)

Для проведения инструментальных исследований гамма-фона в городе нами был использован комбинированный прибор для измерения ионизирующих излучений РКСБ-104. С помощью этого прибора были выполнены замеры в пяти различных точках на улицах города, один замер внутри помещения и результаты представлены в форме протокола.

Согласно инструкции, полученной в Центре Госсанэпиднадзора города, измерения проводились по следующей схеме:

1. определить измеряемый объект;

2. снять показания прибора в пяти различных точках вблизи объекта, причем расстояние до ближайшего здания не должно превышать 1 м;

3. определить среднее значение полученных результатов;

4. полученные данные оформить в типовой протокол.

Анализ полученных данных показал, что минимальный уровень гамма-фона на измеренных объектах в городе составил 0,08 мкЗв/ч ( ул. Геологоразведчиков, пр. Ленинградский, пр. Губкина и ул. 26 Съезда КПСС), максимальный – 0,09 мкЗв/ч (стройплощадка, пр. Ленинградский). Эти показания значительно ниже предельно допустимой дозы облучения, которая составляет 0,5 мкЗв/ч.

Помимо авторских инструментальных исследований были проанализированы среднемесячные данные гамма-фона за 2005г, полученные в Центре Госсанэпиднадзора города Новый Уренгой, который проводит плановую и внеплановую работу по обеспечению выполнения требований санитарного законодательства юридическими лицами, в присутствии которых проводятся радиационный контроль.

Измерения проводятся ответственным работником, прошедшим соответствующую подготовку на специальных курсах по работе с приборами СРП –88,ДРГ-01Т, ДРГБ-04 и т. д. Точки измерений выбирают на участках местности с естественным грунтом, не имеющим локальных техногенных изменений (щебень, асфальт) и радиоактивных загрязнений. При измерениях блок детектирования располагают на высоте 1м над поверхностью земли. В каждой точке число измерений при использовании дозиметров типа ДРГ-01Т (ДБГ-06 Т) должно быть не менее десяти.

Результаты измерений МЭД гамма-излучения записывается в специальный журнал учета. Выводятся среднее арифметическое полученных измерений за каждый день, неделю месяц, год. Наблюдения носят регулярный многолетний характер.

По данным наблюдений, проведенных органами Госсанэпиднадзора, значения мощности эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения на открытой местности вблизи обследуемых жилых и административных зданий, вдоль улиц г. Новый Уренгой и на местах производства работ не превышает предельно-допустимые значения доз облучения, установленных для населения НРБ-99 и колеблются в интервале от 0,079 мкЗв/ч до 0,1 мкЗв/ч.

В процессе работы над темой «Источники ионизирующих излучений в газодобывающей отрасли», изучен теоретический материал по теме, нормативные документы, проведены и проанализированы замеры радиационного фона в городе Новый Уренгой и на объектах УГП и сделаны следующие выводы:

1. На современном этапе развития газодобывающей отрасли активно используются закрытые и генерирующие ИИИ. Их использование подлежит четкому нормированному контролю.

2. ООО «Уренгойгазпром» обеспечивает право граждан на радиационную безопасность. Доза облучения не превышает, а чаще всего значительно ниже предельных допустимых доз при работе с ИИИ на всех её этапах:

• транспортировка;

• хранение;

• использование;

• захоронение отработанного материала.

3. Гамма-фон в г. Новый Уренгой по данным, представленным Центром Государственного санитарно-эпидемиологического надзора, и данным, полученным в результате авторских инструментальных исследований, не превышает предельных допустимых доз.