Tiêu chuẩn TCVN 7941:2008 Máy đo hạt nhân được thiết kế lắp đặt cố định

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7941:2008

ISO 7205:1986

MÁY ĐO HẠT NHÂN - MÁY ĐO ĐƯỢC THIẾT KẾ ĐỂ LẮP ĐẶT CỐ ĐỊNH

Radionuclide gauges - Gauges designed for permanent installation

Lời nói đầu

TCVN 7941 : 2008 hoàn toàn tương đương với ISO 7205 : 1986.

TCVN 7941 : 2008 do Ban Kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 85 Năng lượng hạt nhân biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

MÁY ĐO HẠT NHÂN - MÁY ĐO ĐƯỢC THIẾT KẾ ĐỂ LẮP ĐẶT CỐ ĐỊNH

Radionuclide gauges - Gauges designed for permanent installation

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này thiết lập các đặc trưng cho máy đo hạt nhân được thiết kế để lắp đặt cố định, bao gồm:

a) phân loại máy đo và các thiết bị che chắn;

b) yêu cầu về kết cấu kỹ thuật và vận hành để bảo vệ bức xạ khi sử dụng nguồn phóng xạ;

c) phương pháp kiểm soát và thử việc tuân thủ các yêu cầu kể trên của máy đo;

d) các chỉ số được hiển thị trên máy đo.

Ngoài yêu cầu về kết cấu kể trên, máy đo còn phải tuân thủ các quy định hiện hành.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các máy đo mà thiết kế của nó do vì bản chất và hoạt độ thấp của nguồn chứa bên trong máy không phải tuân thủ các quy định chung về cung cấp và sở hữu nhân phóng xạ nhân tạo; tiêu chuẩn này cũng không áp dụng đối với các máy phát ion (đầu dò báo cháy, bộ khử tĩnh điện, v.v...).

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả sửa đổi).

TCVN 7468 (ISO 361), An toàn bức xạ - Dấu hiệu cơ bản về bức xạ ion hóa;

TCVN 6853 (ISO 2919), An toàn bức xạ - Nguồn bức xạ kín - Phân loại;

ISO 921, Nuclear energy glossary (Thuật ngữ về Năng lượng Hạt nhân);

ISO 1677, Sealed radioactive sources - General (Nguồn bức xạ kín - Yêu cầu chung);

ISO 3768, Metallic coatings - Neutral salt spray test (NSS test) (Lớp phủ kim loại - Thử phun muối trung tính [thử NSS]).

3. Thuật ngữ định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ định nghĩa trong ISO 921 và các định nghĩa sau:

3.1. Máy đo hạt nhân; máy đo (radionuclide gauge; gauge)

Thiết bị kiểm soát và đo đạc; hoạt động được nhờ bức xạ phát ra từ một hoặc nhiều nguồn phóng xạ kín. Máy đo có một buồng chứa nguồn và một buồng chứa đầu dò (hoặc buồng chứa cả nguồn và đầu dò).

3.2. Buồng chứa nguồn (source housing)

Buồng bao kín nguồn phóng xạ, giá đỡ nguồn (hoặc các nguồn) và bộ phận làm suy giảm bức xạ.

3.3. Buồng chứa đầu dò (detector housing)

Buồng bao kín đầu dò bức xạ.

3.4. Buồng chứa nguồn/đầu dò (source/detector housing)

Buồng chứa kết hợp cả nguồn/đầu dò tạo thành một kết cấu cứng, hai bộ phận được ghép với nhau hoặc được đặt trong cùng một buồng bao kín.

3.5. Giá đỡ nguồn (source holder)

Thiết bị dùng để đỡ và giữ nguồn kín.

3.6. Chùm tia có ích (useful beam)

Bức xạ đi qua cửa sổ, khe hẹp, thiết bị hình côn hoặc chuẩn trực khác của buồng chứa nguồn (đôi khi gọi là “chùm sơ cấp”).

3.7. Máy đo hạt nhân cố định (radionuclide gauge for permanent installation)

Thiết bị được thiết kế để lắp đặt ở vị trí cố định. Buồng chứa đầu dò và buồng chứa nguồn có thể cố định hoặc di động. Khả năng di chuyển bị hạn chế và được định trước bởi các thao tác vận hành có liên quan.

4. Phân loại máy đo

4.1. Phân loại theo tính linh hoạt của các bộ phận

Các máy đo được phân thành hai nhóm chính theo khả năng linh hoạt.

a) Máy đo có hai bộ phận (buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò) được lắp cố định trên thiết bị công nghiệp có liên quan.

VÍ DỤ Máy đo mức, máy đo độ dày.

Các loại máy này được gọi là máy đo cố định trên thiết bị cố định.

b) Máy đo có ít nhất một trong hai bộ phận di chuyển được trên thiết bị công nghiệp có liên quan.

VÍ DỤ Máy đo “di động”, máy đo khung hình chữ C.

Các loại máy này được gọi là máy đo chuyển động trên thiết bị cố định.

4.2. Phân loại theo mức độ chuẩn trực của chùm tia

Các máy đo hạt nhân dùng cho thiết bị cố định được phân loại thành nhóm theo độ chuẩn trực của chùm tia phát ra từ buồng chứa nguồn (mô tả ở 4.2.1 và 4.2.2).

Các nhóm này được minh họa ở Hình 1.

4.2.1. Nhóm A: Máy đo có chùm tia bị giới hạn

Nhóm A gồm các máy đo có thiết bị chuẩn trực bức xạ phát ra từ nguồn phóng xạ, giới hạn một hay nhiều chùm tia có ích.

Máy đo được thiết kế sao cho bức xạ trong góc tạo bởi bộ chuẩn trực và các điểm trên bề mặt hoạt động của nguồn được che chắn bởi buồng chứa đầu dò hoặc bộ phận hấp thụ cố định khác.

Với các máy đo tán xạ ngược và huỳnh quang tia X, có thể có sự chặn giữa bức xạ sơ cấp và bức xạ tán xạ ngược.

4.2.1.1. Phân nhóm A1

Phân nhóm A1 gồm các máy đo có nguồn ở vị trí làm việc và đầu dò tạo thành một thể tích không đổi, nghĩa là hai bộ phận của thiết bị ở những vị trí cố định so với một điểm cố định trên thiết bị hoặc hai bộ phận tạo thành một kết cấu cứng.

VÍ DỤ Các máy đo kiểm soát mức cố định và mật độ mức theo chỉ thị, các máy đo độ dày khung hình chữ C, các máy đo độ dày cố định, các máy đo tán xạ ngược có che chắn.

4.2.1.2. Phân nhóm A2

Phân nhóm A2 gồm các máy đo có nguồn ở vị trí làm việc và đầu dò tạo thành một thể tích không đổi, chuyển động của hai bộ phận phụ thuộc lẫn nhau.

VÍ DỤ Máy theo dõi mức hoặc kiểm soát mức được đặt ở những vị trí khác nhau, các máy đo độ dày còn được gọi là “máy đo chuyển động”.

4.2.1.3. Phân nhóm A3

Phân nhóm A3 gồm các máy đo có chuyển động của buồng chứa nguồn/hoặc buồng chứa đầu dò trên các trục cố định là phụ thuộc lẫn nhau.

VÍ DỤ Máy đo điều chỉnh an toàn, máy đo an toàn trên các cần trục di động.

4.2.2. Nhóm B: Máy đo không có chùm tia bị giới hạn

Nhóm B gồm các máy đo không có thiết bị chuẩn trực hoặc thiết bị chuẩn trực không theo các yêu cầu như đối với máy đo thuộc nhóm A.

Trong trường hợp các máy đo tán xạ ngược và huỳnh quang tia X, sự chặn giữa bức xạ sơ cấp và bức xạ tán xạ ngược là không hoàn toàn, đặc biệt là khi không có vật liệu kiểm tra.

4.2.2.1. Phân nhóm B1

Phân nhóm B1 gồm các máy đo có nguồn ở vị trí làm việc và đầu dò ở những vị trí xác định có quan hệ với nhau.

VÍ DỤ Máy đo độ ẩm dùng nguồn nơtron, máy đo tán xạ ngược không có che chắn.

4.2.2.2. Phân nhóm B2: Thiết bị đẩy

Phân nhóm B2 gồm các máy đo có đầu dò ở vị trí xác định, nguồn được đẩy ra vị trí phù hợp để thực hiện phép đo trong khoảng thời gian cần thiết khi đo hoặc thực hiện việc kiểm soát.

VÍ DỤ Thiết bị kiểm soát quá trình cô đặc, máy đo mật độ sử dụng trong nhà máy hóa chất.

4.2.2.3. Phân nhóm B3

Phân nhóm B3 gồm các máy đo có giá đỡ nguồn di chuyển bên trong thiết bị, tùy thuộc vào thông số được kiểm soát, đo đạc; đầu dò di chuyển ở bên ngoài thiết bị.

VÍ DỤ Kiểm soát vị trí của phần di động trong thiết bị, phao chứa nguồn, máy đo điều chỉnh an toàn, máy đo an toàn trên các cần trục di động.

4.3. Phân loại theo tính năng bảo đảm an toàn

Xem Điều 6.

5. Những vấn đề chung

Buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò cần có một số chức năng thay đổi theo nhóm máy đo nhằm bảo đảm an toàn. Các chức năng này của mỗi phân nhóm được nêu trong Bảng 2.

5.1. Nguồn phóng xạ

Nguồn phóng xạ là nguồn kín phù hợp với các yêu cầu của TCVN 6853 (ISO 2919).

5.2. Buồng chứa nguồn

Với mỗi loại máy đo, buồng chứa nguồn phải được thiết kế tuân theo các yêu cầu từ 5.2.1 đến 5.2.4 phù hợp với các chức năng nêu trong Bảng 2.

5.2.1. Giá đỡ nguồn

Giá đỡ nguồn cố định hay di động phải có các tính năng sau đây:

a) cho phép dễ dàng định vị nguồn phóng xạ;

b) hỗ trợ việc xác định được nguồn đang ở đúng vị trí để ngăn ngừa mất nguồn;

c) được thiết kế để ngăn ngừa việc tháo dỡ của người không có trách nhiệm (ví dụ, được đặt trong buồng bao kín có khóa an toàn, hoặc buồng kín chỉ mở được bằng dụng cụ chuyên dụng) - trong trường hợp không thể ngăn việc tiếp cận với giá đỡ nguồn thì ít nhất thiết bị dùng để gắn chặt nguồn vào giá đỡ nguồn phải được kẹp chì;

d) cho phép bản thân giá đỡ nguồn được định vị đúng trong buồng chứa nguồn trong điều kiện cất giữ và khi chiếu xạ an toàn;

e) trong điều kiện làm việc bình thường, giá đỡ nguồn phải bảo vệ được nguồn phóng xạ khỏi tác động có thể phá hủy nguồn nếu máy đo không có cơ chế khác để làm việc đó;

f) bảo vệ được nguồn phóng xạ khỏi tác động của các tác nhân vật lý hoặc hóa học

- trong điều kiện làm việc bình thường theo chỉ dẫn của nhà sản xuất đối với máy đo thuộc phân nhóm B2 và B3;

- trong điều kiện làm việc của các phân nhóm khác mà yêu cầu này được xem là cần thiết.

5.2.2. Hạn chế chùm tia có ích

Buồng chứa nguồn của máy đo thuộc nhóm A phải hạn chế chùm tia có ích theo cách mà với khoảng cách cực đại giữa nguồn và đầu dò theo chỉ định của nhà sản xuất, góc khối tạo bởi tâm của nguồn và bộ phận chuẩn trực không mở rộng ra ngoài đầu dò hay lớp che chắn hấp thụ.

Nếu buồng chứa nguồn được thiết kế có nhiều bộ chuẩn trực với các góc khối khác nhau, thì nhà sản xuất phải chỉ ra khoảng cách cực đại giữa nguồn và đầu dò ứng với mỗi bộ chuẩn trực.

Đối với máy đo thuộc nhóm B, giá đỡ nguồn cần được thiết kế nhằm giảm một cách thích đáng suất liều tương đương bên ngoài chùm tia có ích, trong góc khối được chỉ ra, để bảo đảm an toàn cho người vận hành.

5.2.3. Che chắn bức xạ ion hóa

Buồng chứa nguồn của máy đo thuộc nhóm A phải tuân thủ quy định về suất liều tương đương phù hợp với loại máy đo tương ứng (xem 6.2 và Bảng 3).

Đối với thiết bị có nguồn di động, máy đo thuộc nhóm B phải có thùng và giá đỡ nguồn bảo đảm quy định về suất liều tương đương phù hợp với loại máy đo tương ứng khi nguồn phóng xạ không ở vị trí đo (xem 6.3 và Bảng 3).

Đối với máy đo thuộc phân nhóm B2 và B3, thùng giữ nguồn là bộ phận kèm theo của thiết bị; máy đo thuộc phân nhóm B1 không cần phải có thùng giữ nguồn kèm theo.

Nếu thùng chứa nguồn làm bằng vật liệu dễ cháy, dễ bị ôxy hóa, dễ nóng chảy hoặc dễ bay hơi thì nó cần được bao bọc bằng một hay nhiều lớp vỏ đủ bền để giữ được các đặc tính che chắn trong những điều kiện quy định tại 7.5.

5.2.4. Cửa sập cho chùm tia có ích

Buồng chứa nguồn của máy đo nhóm A cũng như thùng giữ nguồn của máy đo nhóm B phải có thiết bị đi kèm với buồng chứa nguồn để chắn chùm tia và bảo đảm sao cho quy định về suất liều tương đương phù hợp với loại máy đo tương ứng ghi trong Bảng 3 (xem CHÚ THÍCH 2) khi cửa sập đóng.

Nếu thiết bị này được điều khiển từ xa hoặc có điều khiển phụ thì khi xảy ra bất kỳ hư hỏng nào trong mạch điều khiển hay mạch điều khiển phụ, thiết bị phải tự động đóng lại.

Cửa sập phải được phân loại tương ứng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất trong hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng máy đo được mô tả từ 5.2.4.1 đến 5.2.4.3.

5.2.4.1. Loại 1: Cửa sập cho bảo dưỡng

Loại này gồm các loại cửa sập được thiết kế để sử dụng trong những điều kiện nhất định và chỉ dùng khi bảo dưỡng, sửa chữa máy đo hoặc thiết bị.

5.2.4.2. Loại 2: Cửa sập dùng trong vận hành (khởi động hoặc dừng)

Loại này gồm các loại cửa sập được thiết kế để sử dụng khi khởi động hoặc dừng thiết bị có máy đo.

5.2.4.3. Loại 3: Cửa sập đa dụng

Loại này gồm các loại cửa sập không thuộc các loại 1 và 2, được thiết kế để sử dụng thường xuyên.

5.3. Buồng chứa đầu dò

Buồng chứa đầu dò có các thành phần sau:

a) đầu dò bức xạ ion hóa;

b) thiết bị điện tử hay điện cơ liên quan tới đầu dò;

c) các tấm chắn hấp thụ và các thiết bị đo tạo thành tổ hợp cứng cho buồng chứa đầu dò.

5.3.1. Điều chỉnh thiết bị

Khi suất liều tương đương của chùm tia vượt quá 7,5 mSv/h, buồng chứa đầu dò phải được thiết kế để ngăn không cho người vận hành đưa tay hay bất cứ bộ phận nào khác của cơ thể vào chùm tia có ích khi điều chỉnh thiết bị điện tử.

5.3.2. Bảo vệ bằng buồng chứa đầu dò

Tùy theo loại máy đo mà buồng chứa đầu dò được thiết kế phải tuân thủ quy định về suất liều tương đương nêu trong Bảng 3.

5.4. Buồng chứa nguồn/đầu dò

Nếu buồng chứa nguồn đồng thời là buồng chứa đầu dò thì nó phải tuân thủ cả yêu cầu đối với buồng chứa nguồn và yêu cầu đối với buồng chứa đầu dò.

Máy đo có bộ đổi mẫu và máy đo tán xạ ngược là ví dụ về loại máy đo có buồng chứa nguồn/đầu dò.

5.5. Thiết bị gắn kết

Thiết bị gắn kết hay di chuyển buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò phải được thiết kế có được các tính năng sau đây:

a) hỗ trợ việc định vị buồng chứa nguồn hoặc buồng chứa đầu dò;

b) giữ thiết bị cố định ở vị trí đã chọn kể cả trong điều kiện môi trường đặc biệt.

Khoảng trống giữa buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò (với các máy đo độ dày) hay khoảng trống giữa thiết bị được gắn máy đo và buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò phải được giữ ở một mức tối thiểu nhất định. Khi cần, buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò phải được thiết kế để chứa thêm các thiết bị bảo vệ.

5.6. Thiết bị an toàn

Ngoài các thiết bị và yêu cầu an toàn được đề cập ở trên, buồng chứa nguồn, buồng chứa nguồn/đầu dò thuộc nhóm A, máy đo thuộc phân nhóm B2 phải có các thiết bị tương ứng được liệt kê từ 5.6.1 đến 5.6.3.

5.6.1. Buồng chứa nguồn

Các buồng chứa nguồn phải được lắp đặt các thiết bị sau đây:

a) thiết bị an toàn ngăn việc sử dụng trái phép (mở cửa sập, di chuyển hoặc đẩy nguồn, v.v...) - ngoài ra, thiết bị này phải được thiết kế để nếu có hỏng hóc thì cũng không cản trở hoạt động của cửa sập, ngăn cản việc che chắn chùm tia, hay đưa nguồn về giá đỡ nguồn;

b) thiết bị báo hiệu được gắn liền với buồng chứa nguồn hoặc lắp đặt gần ngay bên cạnh báo hiệu việc cửa sập đang mở hay đã đóng hoàn toàn - thiết bị báo hiệu, cảnh báo phải tuân thủ các quy định của nhà nước về an ninh và an toàn.

5.6.2. Buồng chứa nguồn/đầu dò thuộc nhóm A

Thiết bị an toàn có thể chỉ để ngăn ngừa thiết bị bị tháo rời ra.

5.6.3. Máy đo phân nhóm B2

Máy đo thuộc phân nhóm này được trang bị một thiết bị đẩy tự động, được lắp đặt các thiết bị sau đây:

a) thiết bị an toàn cho phép đưa nguồn trở về vị trí lưu giữ;

b) thiết bị an toàn ngăn việc đẩy nguồn ra khi không có vật liệu để đo.

5.7. Chống ăn mòn do kiềm

Buồng chứa nguồn và các thiết bị an toàn vẫn phải hoạt động được sau khi trải qua thử nghiệm khả năng chống chịu ăn mòn do kiềm theo ISO 3768 để đánh giá khả năng chịu đựng của máy đo trong những điều kiện môi trường khí hậu bình thường.

6. Phân loại máy đo theo tính năng bảo đảm an toàn

6.1. Khái quát

Máy đo phải được phân loại theo tính năng bảo đảm an toàn dựa trên kết quả thử nghiệm quy định tại Điều 7; các thử nghiệm này được thực hiện trên mô hình mẫu hoặc ngoại suy theo các phép thử trước đó và theo đặc tính vật lý của vật liệu.

Nhà sản xuất phải bảo đảm rằng tất cả các máy đo được sản xuất ra đều có các đặc tính giống như của các máy đo mẫu dùng trong thử nghiệm để phân loại.

Trong mỗi nhóm và phân nhóm (xem 4.2), máy đo phải được phân loại theo tính năng bảo đảm an toàn chiếu xạ theo các tiêu chí sau đây:

a) mức bức xạ chiếu ngoài;

b) khả năng thích hợp với các điều kiện làm việc bình thường, bao gồm:

- nhiệt độ làm việc cực đại và cực tiểu;

- sức bền.

c) chống chịu với những điều kiện bất lợi nhất định, ví dụ như hỏa hoạn;

d) người dùng và nhà sản xuất có thể thỏa thuận bổ sung thêm tiêu chí thử nghiệm theo các điều kiện sử dụng khác như

- ăn mòn do axít và kiềm;

- rung lắc và va đập;

- cắt;

- áp suất;

- nổ;

- thấm nước;

- thử nghiệm theo thời tiết.

Các giá trị thử nghiệm điển hình cho mỗi loại máy đo nêu trong các Bảng 3 và Bảng 4.

6.2. Suất liều tương đương ở gần máy đo

(Các phép đo được tiến hành trên máy đo mẫu)

Suất liều tương đương ở gần máy đo phải được đo trong điều kiện quy định tại 7.2; máy đo được lắp nguồn phóng xạ có hoạt độ cực đại theo chỉ định của nhà sản xuất, được lắp đặt theo hướng dẫn mới nhất có trong tài liệu dành cho người sử dụng (xem Bảng 5) cho cả hai trường hợp sau đây:

a) máy đo không sử dụng, nguồn phóng xạ ở vị trí được bảo vệ;

b) máy đo đang làm việc.

6.3. Khả năng thích ứng với các điều kiện làm việc bình thường

(Các phép đo được tiến hành trên máy đo mẫu)

6.3.1. Nếu buồng chứa nguồn là một khối tách biệt và độc lập thì các phép thử phải được thực hiện riêng đối với buồng chứa nguồn; buồng chứa nguồn được kết nối với các thiết bị kiểm soát và an toàn (nếu có). Mỗi phép thử có thể được tiến hành trên một buồng chứa nguồn khác nhau được chọn trong số các mẫu giống nhau.

6.3.2. Cửa sập và các thiết bị đẩy nguồn phóng xạ vẫn hoạt động được trong các trường hợp sau đây:

- với nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất cho trong Bảng 3;

- sau khi kết thúc các phép thử về nhiệt, rung và sức bền.

6.3.3. Khi kết thúc các phép thử nêu trên, các thiết bị an toàn vẫn phải hoạt động được và thông tin còn đọc được.

6.4. Khả năng chống chịu trong những điều kiện bất lợi (hỏa hoạn)

(Các phép thử được tiến hành trên máy đo mẫu)

Máy đo phải duy trì mức an toàn chiếu xạ có thể chấp nhận được [không lớn hơn 10 mSv/h (1 rem/h) ở khoảng cách 1 m tính từ bề mặt và theo tất cả các hướng] sau các phép thử chống chịu trong những điều kiện bất lợi.

Tuy nhiên, máy đo không nhất thiết phải tiếp tục hoạt động được sau các phép thử này, nhưng phải bảo đảm các điều kiện sau đây:

a) vật liệu phóng xạ không bị phát tán ra ngoài;

b) buồng chứa nguồn vẫn giữ được nguồn phóng xạ;

c) suất liều tương đương nhỏ hơn 10 mSv/h (1 rem/h) ở khoảng cách 1 m theo tất cả các hướng.

Việc đánh giá này có thể tiến hành với nguồn mô phỏng. Cần đo nhiễm xạ trên bề mặt ngoài của buồng chứa nguồn; giá trị này không được vượt quá 2 kBq (50 nCi).

Khi kết thúc phép thử này, nếu cần bảo đảm suất liều tương đương không vượt quá 10 mSv/h ở khoảng cách 1 m thì có thể đặt thiết bị che chắn bổ sung (đối với nhóm A) và thiết bị đẩy (đối với nhóm B) ở vị trí bảo vệ.

7. Phương pháp thử nghiệm

7.1. Khái quát

Sau các phép thử được quy định từ 7.3 đến 7.5, cần phải thực hiện việc đánh giá kết quả bao gồm các nội dung sau đây:

a) đánh giá hoạt động: mười chu trình thử nghiệm sức kéo (xem 7.4);

b) đánh giá khả năng duy trì thông tin: nhãn cố định (xem 8.2) còn đọc được sau thử nghiệm;

c) đánh giá nhiễm xạ: nhiễm xạ trên bề mặt thiết bị và buồng kiểm tra không được vượt quá 2 kBq (50 nCi);

d) đánh giá suất liều tương đương (xem từ 7.3 đến 7.5).

Suất liều tương đương ở khoảng cách 5 cm khi nguồn ở “vị trí bảo vệ” không được vượt quá mười lần giá trị ban đầu.

7.2. Đánh giá suất liều tương đương

7.2.1. Mục đích

Mục đích của việc đánh giá là để xác định các suất liều tương đương sau đây:

a) suất liều tương đương ở khoảng cách 5 cm tính từ thành ngoài của các khối (đo trên bề mặt); trong trường hợp này đầu dò để đo có vỏ được chế tạo từ vật liệu có chiều dày khối tương đương 7 mg/cm²;

b) suất liều tương đương ở khoảng cách 1 m tính từ mặt ngoài của các khối (đo ở bên trong); trong trường hợp này đầu dò để đo có thành được chế tạo từ vật liệu có chiều dày khối tương đương 1 000 mg/cm²;

c) suất liều tương đương ở các khoảng cách trung gian (đối với thủy tinh thể); trong trường hợp này đầu dò để đo có thành được chế tạo từ vật liệu có chiều dày khối tương đương 300 mg/cm².

Đối với phép đo ở khoảng cách 5 cm tính từ thành ngoài, tâm của thể tích nhạy của đầu dò phải được đặt ở khoảng cách 5 cm cách thành ngoài này và suất liều được đánh giá là suất liều đọc trung bình trên bề mặt có diện tích 10 cm².

Đối với phép đo ở khoảng cách 1 m tính từ mặt ngoài, suất liều được đánh giá là suất liều đọc trung bình trên bề mặt có diện tích 100 cm².

7.2.2. Điều kiện làm việc của máy đo

Suất liều tương đương được đánh giá cho nhân phóng xạ có hoạt độ cực đại hoặc các mức hoạt độ khác theo chỉ định của nhà sản xuất. Đánh giá được thực hiện bằng các phương pháp và thiết bị được hiệu chuẩn phù hợp với mức bức xạ của máy đo.

Nếu máy đo có thể sử dụng với nhiều nguồn phóng xạ thì việc đánh giá được thực hiện đối với tất cả các nguồn hiện có. Nếu sử dụng nguồn nơtron thì suất liều tương đương được đánh giá là tổng các suất liều tương đương do ảnh hưởng của nơtron và của các bức xạ ion hóa có liên quan.

7.2.3. Vị trí đo

Phép đo được thực hiện có tính đến diện tích tổng cộng của hai bề mặt tưởng tượng ở các khoảng cách 5 cm và 1 m tính từ mặt ngoài của buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò (xem Bảng 3).

Tuy nhiên cần phải chú ý các trường hợp sau đây:

a) đối với trường hợp “cửa sập đóng kín”

- nếu khoảng cách theo trục của chùm tia bức xạ có ích giữa buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò nhỏ hơn hoặc bằng 10 cm thì không cần thực hiện phép đo nào giữa chúng.

- nếu khoảng cách theo trục của chùm tia bức xạ có ích giữa buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò lớn hơn 10 cm, phép đo giữa hai khối được thực hiện với bề mặt cần đo thể hiện ở Hình 2.

b) đối với trường hợp “cửa sập mở”

- không cần thực hiện phép đo trong khoảng trống giữa buồng chứa nguồn và buồng chứa đầu dò.

Không xác định trước số điểm đo; nhưng cần thực hiện phép đo tối thiểu là tại các đường rò rỉ nơi đọc được suất liều tương đương cao nhất.

Suất liều tương đương đọc được phải không được lớn hơn các giá trị quy định trong Bảng 3 đối với mỗi lớp máy đo tương ứng.

7.3. Thử nghiệm biến thiên nhiệt độ

7.3.1. Thiết bị thử nghiệm

Buồng thử nghiệm để tiến hành phép thử có thể tạo ra điều kiện nhiệt độ cực tiểu và cực đại quy định trong Bảng 3. Khi thử nghiệm, các phép đo được thực hiện để theo dõi hoạt động của các thiết bị an toàn lắp đặt trong buồng chứa nguồn.

7.3.2. Quy trình

Thời gian yêu cầu để buồng chứa nguồn đạt tới nhiệt độ buồng thử nghiệm được xác định bằng thí nghiệm hoặc bằng tính toán.

Trong phần này, thời gian yêu cầu để đạt trạng thái ổn định được gọi là “thời gian ổn định hóa”.

Khi bắt đầu thử nghiệm và nguồn ở vị trí bảo vệ, cần đo và ghi lại bức xạ phát ra từ buồng chứa nguồn.

Với nhiệt độ phòng là 20 ^oC ± 1 ^oC, ở thời điểm bắt đầu chu trình thử nghiệm, độ ẩm tương đối trong buồng thử nghiệm là (65 ± 10)%.

Giảm nhiệt độ của buồng thử nghiệm xuống giá trị nhỏ nhất quy định trong Bảng 3 và duy trì nhiệt độ này trong khoảng thời gian ổn định hóa cộng thêm 1 h.

Sau đó kiểm tra hoạt động của các thiết bị an toàn.

Tăng nhiệt đô của buồng thử nghiệm lên nhiệt độ phòng (tức là 20 ^oC ± 1 ^oC). Sau khoảng thời gian ổn định hóa cộng thêm 1 h, kiểm tra lại các thiết bị an toàn.

Tăng nhiệt độ của buồng thử nghiệm lên giá trị cực đại quy định trong Bảng 3 và duy trì nhiệt độ này trong khoảng thời gian ổn định hóa cộng thêm 1 h.

Sau đó kiểm tra hoạt động của các thiết bị an toàn.

Giảm nhiệt độ của buồng thử nghiệm xuống nhiệt độ phòng (tức 20 ^oC ± 1 ^oC). Sau khoảng thời gian ổn định hóa cộng thêm 1 h, kiểm tra lại các thiết bị an toàn, ở mức nhiệt độ này, đưa buồng chứa nguồn ra khỏi buồng thử nghiệm và phát hiện các sai hỏng bằng mắt thường.

Đo suất liều tương đương phát ra từ buồng chứa nguồn với “cửa sập đóng”, ghi lại và so sánh với các giá trị trước khi thử nghiệm. Suất liều tương đương đọc được không được vượt quá 1,5 lần giá trị ban đầu.

Cần phải kiểm tra tính toàn vẹn của nguồn (xem ISO 1677).

7.4. Thử nghiệm sức bền

7.4.1. Mục đích

Mục đích của phép thử sức bền là thẩm định khả năng chống chịu khi lắp thêm các thiết bị đẩy, cửa sập và các thiết bị báo hiệu vị trí (xem 6.3.3).

7.4.2. Quy trình

Các Bảng 3 và Bảng 4 chỉ ra nhóm và loại máy đo, số chu trình được thực hiện.

Đối với thiết bị kiểm soát che chắn vận hành bằng tay, phép thử (mở và đóng cửa sập, di chuyển giá đỡ nguồn từ vị trí lưu giữ ra vị trí vận hành chính) có thể được thực hiện bằng tay hoặc bằng thiết bị tự động. Cơ cấu dẫn hướng được điều chỉnh sức bền theo tất cả các hướng với lực căng theo chỉ định của nhà sản xuất trong điều kiện hoạt động bình thường của thiết bị.

Đối với thiết bị được điều khiển từ xa hoặc có điều khiển phụ trợ, phép thử sức bền được tiến hành theo trình tự sau đây:

- thực hiện các chu trình mở và đóng cửa sập;

- thực hiện các chu trình đẩy giá đỡ nguồn ra và thu vào.

7.5. Chống cháy

7.5.1. Thiết bị thử nghiệm

Lò nung được dùng cho phép thử này phải có đủ nhiệt để làm nóng không khí gần buồng chứa nguồn đến các nhiệt độ thí nghiệm quy định trong Bảng 1.

Phép thử được tiến hành khi nguồn ở “vị trí không vận hành”.

Bảng 1

CHÚ THÍCH Các giá trị trong bảng này tương đương với các giá trị trên đường gia nhiệt.

7.5.2. Quy trình

Phép thử được tiến hành trong không khí. Nhiệt độ của thiết bị thử nghiệm được đo bằng cặp nhiệt điện gắn đều gần tất cả các phần ngoài của thiết bị.

Phép thử chống cháy được tiến hành đủ thời lượng và đạt tới nhiệt độ được chỉ định.

8. Mã và nhãn hiệu của máy đo

8.1. Mã

Máy đo phải được gắn mã xác định nhóm, phân nhóm và lớp theo yêu cầu bảo đảm an toàn (xem Bảng 3) theo thứ tự sau đây:

8.2. Nhãn cố định

Các thông tin sau đây phải được ghi rõ trên nhãn cố định của buồng chứa nguồn hoặc buồng chứa nguồn/đầu dò:

a) loại và số hiệu của máy đo;

b) sơ đồ khối của nguồn bức xạ ion hóa [xem TCVN 7468 (ISO 361)];

c) viện dẫn tiêu chuẩn này và mã nhận dạng;

d) nguồn của máy đo được nhận dạng bằng các thông tin sau đây trên nhãn:

1) Ký hiệu hóa học và số khối của nhân phóng xạ,

2) Hoạt độ của nguồn khi vận hành; thông tin này phải được khắc, in hoặc ghi bằng các biện pháp bảo đảm các điều kiện sau đây:

- đọc được rõ ràng phù hợp với tuổi thọ làm việc của máy đo;

- đọc được rõ ràng sau các phép thử quy định tại 5.7 và 7.5.

Nhãn hiệu phải chịu được hoạt độ cực đại và cực tiểu của các nhân phóng xạ trong hoạt động bình thường của thiết bị khi thử nghiệm. Thông tin ở nhãn hiệu vẫn đọc được rõ ràng phù hợp với thời gian sử dụng nhân phóng xạ.

9. Tài liệu đi kèm

9.1. Khái quát

Máy đo hạt nhân phải có các tài liệu đi kèm với đầy đủ thông tin sau đây cho người sử dụng:

a) mô tả máy đo, nguyên tắc vận hành, đặc trưng kỹ thuật, đặc biệt là mã, đặc tính và hoạt độ cực đại của các nhân phóng xạ có thể được sử dụng;

b) điều kiện lắp đặt và vận hành nhằm giảm đến mức thấp nhất việc phát tán phóng xạ từ thiết bị;

c) việc bảo dưỡng và sửa chữa định kỳ của người sử dụng, bao gồm cả việc bảo dưỡng mã và nhãn nhận dạng;

d) cảnh báo để tránh việc tác động do vô ý, đặc biệt là khi dùng giá đỡ nguồn, cửa sập và các thiết bị an toàn;

e) hướng dẫn để hạn chế tác động của các sự cố có liên quan đến buồng chứa nguồn.

9.2. Nhãn cá biệt

Máy đo hạt nhân phải có nhãn cá biệt cho biết các đặc trưng của nhân phóng xạ bao gồm: số nhận dạng của các nguồn phóng xạ đi kèm với máy, khoảng cách cực đại giữa bề mặt của máy đo và các điểm có suất liều tương đương 2,5 và 7,5 mSv/h (0,25 và 0,75 mrem/h), các đường đẳng suất liều 2,5 mSv/h và 7,5 mSv/h.

Bảng 2 - Chức năng của buồng chứa nguồn và đầu dò

CHÚ THÍCH Ký hiệu “0” nghĩa là chức năng được cung cấp khi có yêu cầu lắp đặt.

Bảng 3 - Phân loại máy đo theo các yêu cầu tính năng an toàn

1) Các phép thử cho lớp thứ 5 được thực hiện trên cơ sở những rủi ro cụ thể của thiết bị theo quy định tại hợp đồng giữa người sử dụng và nhà sản xuất nhưng vẫn phải chặt chẽ như các phép thử quy định cho lớp thứ 4.

2) Các máy đo được phân loại tại bảng này theo các suất liều tương đương ở khoảng cách 5 cm và 1 m với nguồn ở “vị trí bảo vệ” và nguồn ở “vị trí vận hành”.

3) Không áp dụng đối với nguồn phóng xạ ở dạng khí.

Bảng 4 - Số chu trình vận hành thử nghiệm sức bền

Bảng 5 - Yêu cầu lắp đặt tiêu chuẩn để đo suất liều tương đương

CHÚ DẪN:

Hình 1 - Minh họa bằng sơ đồ các nhóm máy đo

Hình 2 - Các đường đồng khoảng cách

Kích thước tính bằng centimet

Hình 3 - Máy đo mật độ

Kích thước tính bằng centimet

Hình 4 - Máy đo mức

Kích thước tính bằng centimet

Hình 5 - Máy đo tán xạ ngược sử dụng tia bêta hoặc photon

Kích thước tính bằng centimet

Hình 6 - Máy đo tán xạ ngược dùng vật liệu xử lý làm bề mặt tán xạ

Kích thước tính bằng centimet

Hình 7 - Máy đo nơtron tán xạ ngược

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

ISO 834, Fire-resistance tests - Elements of building construction.

IEC Publication 769, lonizing radiation measurement systems with analogue or digital signal processing for thickness measurements.

IEC 45 B (C.O.) 43, Beta, X and gamma radiation, dose equivalent and dose equivalent ratemeters for use in radiation protection.

ICRP 26, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Annals of the ICRP, 1, No. 3: 1977.

ICRU 33, Radiation Quantities and Units: 1980.