CC BY
15
А. А. Летавет и Н. Ю. Тарасенко
Вопросы гигиены труда при промышленном радиографировании
Из Института гигиены труда и профессиональных заболевании АМН СССР
Промышленное радиографированне, называемое также гамма-дефектоскопией, является методом исследования внутреннего состояния металлических изделий посредством просвечивания и фотографирования их гамма-лучами.
Рис. 1. Эскиз ампулы радиоактивного препарата
механических повреждении
Рис. 2. Свинцовый контейнер для хранения и транспортировки ампулы радия
1 — ампула радия; 2 — свинцовый кожух; 3—свинцовая крышка; 4 — металлический кожух; 5 — металлическая крышка; б — ручка
аппаратура заменяется ма-
ампулу от (рис. 1,6).
При просвечивании гамма-лучами громоздкая высоковольтная рентгеновская ленькой ампулой, которая легко транспортируется и может быть исполь зована в любых условиях. В практике радиографирования наибольшее применение получили ампулы с радиоактивными элементами, эквивалентные по излучению 100—500 мг радия.
Ампула радиоактивного препарата хранится и транспортируется в свинцовом контейнере (рис. 2), толщина стенок которого находится в за-
В настоящее время радиографированне наиболее широко применяется для контроля сварных 'соединений в котлах, трубопроводах и других изделиях. Использование гамма-лучей для контроля узаконено специальными правилами котлонадзора.
Для радиографирования используются естественные и искусственные радиоактивные элементы, испускающие при своем распаде гамма-лучи и обладающие относительно длительным периодом жизни. Однако элементов с более или менее продолжительным периодом жизни, излучающих гамма-лучи, имеется сравнительно мало.
Чаще всего для этой цели в качестве источников гамма-лучей применяются препараты, содержащие естественные радиоактивные элементы: радий (период полураспада 1590 лет), мезоторий (6,5 года), радиоторий (1,9 года), а также их смеси.
Гамма-лучи этих элементов несколько отличаются по своей проникающей способности, однако при выборе источника для просвечивания металлов это различие не имеет существенного значения.
В Советском Союзе наибольшее распространение в промышленном радиографировании получили препараты радия-мезотория.
Радиоактивный исходный элемент или смесь элементов обычно помещается в стеклянную ампулу (рис. 1,а). Последняя дополнительно заключается в металлическую оболочку (алюминий, серебро, медь), которая предохраняет стеклянную
//аругн-ная стеклянная оболочка
Стеняянная
вата-
Лреларатра дш-мемтврир
Стеклянная , амлу/га
</5 6мм
висимости от количества радиоактивного вещества. Длина ручки колеблется от 7 до 30—40 см.
Исследование металлического объекта осуществляется путем пропускания через него гамма-лучей и получения радиограммы на фотографической пленке, находящейся позади объекта. Если в металле имеются дефекты, лучи, проходящие, например, через раковины, будут более интенсивными, чем гамма-лучи, которые пройдут через плотную часть металла.
Рис. 3
1 — пример крепления ампулы внутри кот^а; 2 — пример крепления кассеты внутри котЛа
Воздействие лучей на пленку будет пропорционально их интенсивности и времени экспозиции. Следовательно, различная степень затемнения пленки указывает на различную интенсивность лучей, проходящих через металл. Лучи, прошедшие через порок металла (раковину, трещину и т. п.), менее поглощенные, дают на пленке более темное пятно.
Техника изготовления снимков при помощи гамма-лучей в основном ничем не отличается от техники рентгенографирования. На участке
Рис. 4
1 _ крепление ампулы снаружи котла на штативе для частичного просвечивания кольцевых и продольных швов; ампула в защитном свинцовом кожухе; 2—пример крепления ампулы снаружи котла
сварного шва или целого изделия, подлежащего просвечиванию, крепятся кассеты с фотопленкой. С обратной стороны устанавливается источник гамма-лучей (ампула). Примерная схема размещения источника, кассеты и исследуемого предмета во время радиографирования представлена на рис. 3 и 4.
Как видно из представленных схем крепления ампулы, просвечивание проводится двумя способами: а) направленным пучком, когда ампула не вынимается из свинцового контейнера, а открывается только крышка с одной или с двух сторон контейнера, и б) открытой ампулой, когда гамма-лучи распространяются во все стороны без какой-либо защиты.
4 Гигиена и санитария, >й ''
25
Просвечивание кольцевых швов, деталей, небольших изделий в основном производится направленным пучком. Ампула устанавливается на штативе или подвешивается вместе с контейнером. При таком способе просвечивания гамма-излучение идет из открытой части контейнера, главным образом в сторону исследуемого объекта, что значительно снижает интенсивность рассеянного излучения, а также уменьшает облучение работающих, находящихся с защищенной стороны ампулы.
При втором способе, т. е. с применением открытой ампулы, обычно просвечиваются котлы, трубопроводы, а также те объекты, доступ к которым затруднен (просвечивание под потолком и в других трудно доступных местах). При этом способе просвечивания происходит интенсивное излучение и рассеяние гамма-лучей во всех направлениях. Во время извлечения ампулы из контейнера, установления ее в рабочее положение и последующего снятия происходит значительное облучение работающего.
Радиографирование переносных изделий и деталей производится, как правило, в отдельных помещениях, изолированно от других работ. Просвечивание аппаратуры, смонтированной в системы, а также больших изделий осуществляется непосредственно в цехах, где часто одновременно производятся и другие работы. Просвечивание при таких условиях требует принятия необходимых мер защиты не только в отношении радиографиста, но и всех лиц, работающих вблизи установленной ампулы.
Время, необходимое для просвечивания в каждом конкретном случае, зависит от содержания радиоактивного вещества в ампуле, расстояния между источником и пленкой, толщины и атомного веса исследуемого металла и от чувствительности пленки. На обследуемых заводах экспозиция просвечивания изделий колебалась от нескольких минут (10—15) до десятков часов (48).
Контроль изделий посредством просвечивания -гамма-лучами складывается из следующих операций:
1) подготовка объекта к просвечиванию (очистка от шлака, земли и других загрязнений, маркировка участков для просвечивания);
2) зарядка кассет;
3) крепление кассет на просвечиваемом объекте;
4) изъятие ампулы из хранилища и доставка к месту работы;
5) установка ампулы в исходное положение;
6) просвечивание объекта;
7) снятие ампулы и транспортировка до места хранения;
8) проявление и фиксирование пленок;
9) расшифровка гамма-снимков и оценка качества просвечиваемого объекта.
Операции 1, 2, 3, 8 и 9 выполняются вне контакта с ампулой и не представляют
большою интереса с гигиенической точки зрения. При выполнении же операций 4, 5, 6 и 7, хотя и кратковременных, радиографисты работают с ампулой и подвергаются облучению гамма-лучами. Во всех случаях, когда свинцовая защита ампулы недостаточна (толщина стенок контейнера), не выдержано требуемое расстояние от источника или не использованы при манипуляциях с ампулой необходимые приспособления (щипцы, специальные устройства и т. д.), работающие подвергаются облучению гамма-лучами в довах, часто превышающих допустимые.
Предельно допустимая доза гамма-облучения за рабочий день принята в 0,1 г Часто удобнее выражать излучение в микрорентгенах в секунду, что определяет мощность физической дозы. Допустимая мощность физической дозы для работы в течение б часов составляет 5 |1Г в секунду, для 4-часового рабочего дня — 7 ¡1Г в секунду и для 8-часового рабочего дня — 3,5 ^г в секунду.
При разных кратковременных воздействиях величина допустимой мощности физической дозы может возрастать соответственно уменьшению времени облучения.
1 Рентген (г) — единица измерения рентгеновых и гамма-лучей — представляет
излучение, которое в 1 см3 воздуха производят ионы, несущие количество электриче-
ства, равное одной электростатической единице.
Во время просвечивания ¡изделий открытой ампулой операции по извлечению ^ ампулы из контейнера, укрепление ее на штативе и укладывание в контейнер обычно производятся руками или при .помощи небольших щипцов. Эти операции сопровождаются большим облучением не только рук, но и всего тела работающих. Так, например, при работе с ампулой радия-мезотория в 184 мг мощность физической дозы облучения руюи при извлечении ампулы из контейнера без приспособления составляет около 3 500 |хг в секунду.
Применение щипцов с длиной ручек в 45 см при извлечении из контейнера ампулы в 140 мг на вытянутой руке во много раз снижает степень облучения. Мощность физической дозы гамма-облучения руки при этом снижалась до 90 цг в секунду.
При просвечивании изделий ампулой в 188 мг радия-мезотория открытым способом мощность физической дозы облучения всего тела во время установки ампулы, перестановки кассет, снятии ампулы составляла 630 ;/г в секунду.
В дни работы с открытой ампулой (229 мг) интегральное облучение всего тела работающих, по данным фотоконтроля за рабочий день в 6 часов (из них до 1 часа контакта с ампулой), составляло 2—6 дневных доз (0,2—0,6 г).
При просвечивании направленным пучком, правильной организации работы и достаточной свинцовой защите ампулы обеспечиваются нормальные условия работы. Гамма-облучение работающего составляет не более 0,1 г в день.
Однако стремление к сокращению веса контейнера для удобства транспортировки часто приводит к уменьшению толщины свинцовых стенок, а следовательно, и к повышенному гамма-излучению. Так, например, проведенное нами измерение гамма-излучения от контейнеров с различной толщиной стенок показало, что мощность физической до°ы является весьма значительной (табл. 1).
Таблица 1
Количество Толщина Место изме- Мощность физической дозы в секунду
С радия-мезо- свинцовой рения кон- Примечание
с g тория в мг защиты в см тейнера
1 180 3 Крышка 360 На расстоянии 3 см от поверхности кон-
Дно тейнера
230
Сторона 500
Ручка 210 То же — 28 см
(28 см)
2 180 4,5 Крышка Дно Правая сторона Ручка (28 см) 293 113 330 45,5 То жег—28 см
3 140 5 Крышка Дно Сторона Ручка (7,5 см) 52,7 56,7 56,7 18,3 То же—7,5 см
Из табл. 1 следует, что принятая толщина свинцовых контейнеров была недостаточна, вследствие чего гамма-лучи в больших количествах ироходили через свинцовую защиту.
Во время переноски контейнера с ампулой 180 мг (толщина свинца 3 см) мощность физической дозы гамма-облучения составляла для кисти 210 fir в секунду, для голени — 450—500 р-г . Во время установки такого контейнера для просвечивания, а также во время снятия его мощность физической дозы находилась в пределах 150—210 ¡«-г в секунду.
При просвечивании открытой ампулой, а также направленным пучком работающий должен отойти на безопасное расстояние и со стороны наблюдать за процессом радиографирования.
Проведенные нами физические измерения 1 показали, что на определенном расстоянии, в зависимости от величины ампулы, доза облучения за рабочий день не превышает 0,1 г (табл. 2).
При просвечивании направленным пучком работающий может удаляться на меньшее расстояние. Так, например, при работе с ампулой в 140 мг при толщине свинцовой защиты 5 см уже на расстоянии 0,5 м от контейнера мощность физической дозы была в пределах нормы.
В процессе радиографирования гамма-лучами возможно как общее, так и местное облучение. При работе с открытой ампулой, помимо местного облучения, наблюдается также облучение повышенными дозами всего тела. При работе с направленным пучком (ампула в контейнере) преобладает местное облучение, преимущественно рук и ног.
Наиболее ранними симптомами хронического воздействия повышенных доз лучей надо считать жалобы на общую слабость, повышенную утомляемость, головные боли, понижение аппетита. Часто снижается как максимальное, так и минимальное кровяное давление.
При продолжительной работе в условиях облучения повышенными дозами всего тела или большей части его наблюдаются сдвиги в картине крови. При этом в первый период облучения имеется некоторый лейкоцитоз, а затем постепенное понижение количества лейкоцитов, снижается также число тромбоцитов. Длительное воздействие гамма-лучей в повышенных дозах при неблагоприятных условиях работы может привести к стойкой лейкопении и анемии.
Воздействие на отдельные участки тела больших доз гамма-лучей вызывает на коже «острую реакцию» — «ожог». Кожа становится красной, через несколько дней может появиться пузырь и при очень больших дозах — язва.
Обследование состояния здоровья группы радиографистов из 20 человек со стажем работы от 1 года до 3 лет, которые выполняли работу один раз в 2—3 дня (А. Ф. Наумова), выявило у некоторых из них жалобы на быструю утомляемость, головную боль, раздражительность, снижение аппетита. Со стороны крови обращали на себя внимание значительные колебания в количестве лейкоцитов — от 12 000 до 4 000. В ряде случаев отмечен лимфоцитоз — 48%, в отдельных случаях — снижение числа ретикулоцитов (до 1%»), появление клеток раздражения. Со стороны других внутренних органов отклонений не было. При очень сильном облучении отдельных участков тела во время транспортировки плохо защищенной ампулы, а также при манипуляции с ампулой голыми руками у отдельных лиц были отмечены поражения кожи, сопровождавшиеся реакцией со стороны кроветворной системы.
Опыт показывает, что при соблюдении необходимых правил в работе и механизации отдельных операций облучение может быть сведено до минимума и работы по просвечиванию гамма-лучами могут производиться в течение длительного времени без вреда для здоровья работающих.
1 Физические измерения проводились Н. Г. Гусевым и В. С. Сарычевым.
Таблица 2
Количество радия-мезотория в мг Безопасное расстояние без свинцовой защиты в м
50 2
100 3
200 » 3,5
500 6
При работе с гамма-источниками защита радиографистов должна проводиться по линии максимального снижения дозы облучения.
Основными мероприятиями, способствующими снижению дозы лучей, надо считать следующие:
а) автоматизация манипуляций с ампулами и дистанционное управление: изъятие ампулы из контейнера и укладывание ее в контейнер на расстоянии;
б) увеличение расстояния от ампулы до работающего; интенсивность гамма-лучей снижается пропорционально квадрату расстояния;
в) уменьшение времени общего и местного облучения;
г) создание рациональной, надежной свинцовой защиты ампулы в виде свинцовых контейнеров, экранов, щитов для поглощения гамма-лучей.
В практике радиографирования должен получить более широкое применение метод просвечивания изделий направленным пучком. Как уже указывалось выше, при этом способе просвечивания ампула не вынимается из контейнера, что значительно снижает интенсивность гамма-излучения. Просвечивание открытой ампулой должно быть ограничено.
Безопасные расстояния для различных количеств радия-мезотория при свинцовом экранировании и без него приведены в табл. 3.
Таблица 3
Количество радия в- мг Расстояние от источника Безопасное расстояние без свинцовой защиты в и
10 см 25 см 50 см 100 см 200 см 500 см
толщина свинца в см
50 10,5 7 4 2 2
100 11.8 9 6 3,5 1 — 3
200 13 10 7 4,5 2 — 3,5
500 14,5 12 9 6,5 3,5 0,5 6
1000 16 14 11 8 5 1,5 8
Очень важно до начала просвечивания провести всю подготовительную работу (подготовка деталей, укрепление кассет и т. д.) с тем, чтобы на установление ампулы затрачивалось минимальное время. После установления ампулы в рабочее положение работающие должны тотчас же отойти на безопасное расстояние (см. табл. 2).
При радиографировании крупных изделий в больших цехах заводов, где ведутся другие работы, необходимо в каждом случае, учитывая толщину контролируемого объекта, вес ампулы и способ просвечивания, устанавливать границы безопасной зоны пребывания рабочих и ограждать их легким переносным барьером или соответствующей маркировкой.
На изделии, подвергающемся просвечиванию, или вблизи него, на видном месте устанавливается плакат с надписью, предупреждающей об опасности пребывания в зоне радиографирования.
Для массового радиографирования переносных изделий необходимо отводить специальные помещения. Последние должны быть оборудованы свинцовыми или сделанными из другого материала, эквивалентного свинцу, защитными экранами. Толщина защиты должна быть рассчитана таким образом, чтобы облучение на местах постоянного пребывания работающих не превышало безопасной дозы.
При одновременном радиографировании нескольких изделий рабочие места и защитные экраны располагаются таким образом, чтобы выполнение операций у одного изделия не- было связано с избыточным облучением от другого.
У
к_____
Как показали наши измерения, значительное облучение голени, рук и частично всего тела происходит в момент переноски ампул внутри завода, а также при транспортировке ампул на значительные расстояния в контейнерах с недостаточной свинцовой защитой. В отдельных случаях при транспортировке ампулы на большое расстояние, как мы уже указывали, были отмечены ожоги кожи гамма-лучами.
Для уменьшения облучения во время транспортировки необходимо иметь контейнеры с толщиной свинца, рассчитанной по величине ампулы. Переносные контейнеры должны быть снабжены ручками длиной не менее 20—25 см с тем, чтобы при переноске руки находились возможно дальше от ампулы. При перевозке контейнер должен устанавливаться на некотором расстоянии (0,5—1 м) от радиографиста. При большом весе контейнера необходимы приспособления для переноски его вдвоем или перевозки ручными тележками, электрокарами.
Транспортировку ампул на большое расстояние желательно производить воздушным транспортом. Перевозку ампул как в заводском масштабе, так и за его пределы целесообразно осуществлять лицам, не участвующим в непосредственной работе по просвечиванию.
Противопоказаниями к приему на работу по радиографированию является: а) низкое содержание (ниже 60°Л>) гемоглобина, пониженное количество эритроцитов (ниже 3 500 ООО) и лейкоцитов (ниже 5 ООО в 1 см3); б) органические заболевания нервной системы; в) выраженные нарушения эндокринной системы; г) выраженные заболевания кожи; д) нарушения овариально-менструальных функций, а также болезни, ослабляющие общее состояние организма (туберкулез, сахарный диабет и др.).
Работающие по промышленному радиографированию должны подвергаться периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в 3 месяца.
В большинстве случаев для устранения последствий воздействия гамма-лучей достаточно временного перевода на другую работу вне контакта с лучами, предоставление отпуска и общеукрепляющее лечение. При обнаружении стойких патологических нарушений необходимо работу с гамма-источниками прекратить.
Для предупреждения поражений от гамма-лучей « своевременного принятия необходимых мер защиты чрезвычайно важно проведение физического контроля и наблюдения за условиями работы в процессе ра-диографирования. Цель этих наблюдений — контроль за эффективностью защитных мероприятий, выявление наиболее опасных моментов воздействия, получение с помощью соответствующих контрольно-измеритель-ных приборов данных о дозах облучения, которые получает каждый работающий, а также принятие необходимых мер защиты от излучения. Дозиметрический контроль может осуществляться измерениями на местах во время работы, а также с помощью индивидуального фотоконтроля — учитывается количество рентгеновских единиц, полученных работающим.
Основные гигиенические требования при промышленном радиогра-фированин изложены в «Правилах по охране труда при промышленном радиографировании», разработанных Институтом гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, утвержденных 7.У1.1948 г. ВЦСПС и главным госсанинспектором СССР. Эти правила являются обязательными для всех министерств и ведомств, применяющих гамма-лучи для радио-графирования.
Выводы
1. Промышленное радиографирование металлических изделий с помощью ампул, содержащих радый-мезоторий, сопровождается излучением гамма-лучей.
2. Операции по изъятию ампулы из свинцовых контейнеров, установлению ампулы на месте просвечивания открытым способом сопровождаются весьма интенсивным гамма-излучением.
3. Воздействие гамма-лучей на работающих может быть значительно снижено путем:
а) устройства приспособлений для управления ампулой с безопасного расстояния;
б) широкого внедрения способа просвечивания направленным пучком;
•в) применения соответствующей толщины свинцовой защиты при хранении и транспортировке ампул.
4. Необходимо проведение систематического медицинского контроля за состоянием здоровья работающих.
т5г -¿г
Е. П. Вишневская
К характеристике кадмия как промышленного яда
Из кафедры гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского института
В современной промышленности широко применяется кадмий — металл, область применения которого и перспективы дальнейшего использования настолько значительны, что он заслуживает тщательного изучения гигиенистами.
При многих процессах получения и применения кадмия может происходить выделение его (в различных агрегатных состояниях) в воздух промышленных предприятий. Обычно кадмий находится в воздухе в виде окиси кадмия (конденсация паров кадмия и последующее окисление, непосредственное окисление при обжиге и др.). Конечно, возможно выделение кадмия в виде других химических соединений и в другом физическом состоянии (в частности, в виде высокодисперсных частиц). При получении и применении солей кадмия следует считаться с возможностью загрязнения воздуха пылью сернистого кадмия, литопона кадмия и других его соединений.
Целью настоящей работы было изучить характер возможного токсического действия кадмия и его соединений.
Кадмирование и металлизация распылением, а также производство щелочных аккумуляторов являются распространенными в промышленности процессами, требующими применения кадмия. Мы занялись изучением последних двух, как наименее исследованных в гигиеническом отношении и в то же время представляющих большой интерес. Именно на этих производствах мы встречаемся с разнообразными процессами обработки кадмия, связанными с выделением его в разных агрегатных состояниях.
При исследовании воздушной среды на производстве аккумуляторов мы обнаружили следующие концентрации кадмия в зоне дыхания рабочих. В процессе плавки и литья металлического кадмия — до 0,0009 — 0,002—0,005 мг/л кадмия с величиной частиц до 1,5 ¡t. Концентрации аэрозоля измельчения достигали более значительных цифр 0,005— 0,030 мг/л. Величина 60% частиц была от 2 до 10 f», остальные — больше 10 р-. Состояние вентиляционных устройств оказалось недостаточно удовлетворительным.
Вторым изученным нами процессом явилась металлизация распылением сплава кадмия, которая производится в специальных камерах. Как было установлено исследованием, даже при наличии мощной вы-
