"МУ 2.6.5.054-2017. 2.6.5. Атомная энергетика и промышленность. Оптимизация радиационной защиты персонала предприятий Госкорпорации "Росатом". Методические указания" (утв. ФМБА России 11.10.2017)

В связи с этим варианты радиационной защиты должны быть связаны с уменьшением указанных выше составляющих.

Снижение мощности дозы на рабочих местах и в рабочих помещениях может быть достигнуто путем:

- установки дополнительной биологической защиты;

- применения дистанционного инструмента и приспособлений;

- снижения мощности источника излучения на период проведения работ;

- дезактивации рабочего места и помещения до начала работы, когда значимо внешнее облучение от поверхностного радиоактивного загрязнения.

При наличии ингаляционного пути воздействия необходимо рассмотреть использование дополнительных средств индивидуальной защиты и варианты, связанные со снижением объемной активности радионуклидов в рабочем помещении (например, с помощью принудительной вентиляции или применением мер, снижающих утечки радионуклидов из источника, в т.ч. герметичных боксов и вытяжных шкафов).

Снижение времени облучения обычно достигается за счет оптимизации регламента работ, эффективного управления работами, использованием более совершенных рабочих средств и специальным обучением персонала.

Дозовых затрат персонала можно избежать, если отказаться (с оформлением в установленном порядке) от выполнения какой-то части работы. Важным правилом процедуры выбора работ является: "Никогда не выполнять работы, в которых нет необходимости".

В Разделе 6 подробно рассмотрен процесс проведения оптимизации облучения персонала при планировании и проведении запланированных радиационно-опасных работ.

Уменьшение численности облучаемого персонала достигается внедрением автоматических устройств или робототехники, пересмотром периодичности выполнения работ и т.д.

При проектировании зданий располагать помещения разных классов в разных частях здания или в отдельных зданиях. В эксплуатируемых зданиях и помещениях рассмотреть возможность перераспределения маршрутов перемещения персонала в течение рабочей смены.

Для ситуаций, когда индивидуальные дозы близки или могут превысить дозовые пределы или контрольные уровни, следует рассмотреть также варианты увеличения численности персонала или его ротации в соответствии с дозовыми нагрузками на рабочих местах.

6.2.2. Факторы в вариантах радиационной защиты

Фактор, используемый в оптимизационной задаче, определяется как некоторая мера или качество, с помощью которого различаются варианты радиационной защиты.

Основными факторами в любой оптимизационной задаче являются:

- затраты на осуществление варианта защиты, включая прямые капитальные затраты, косвенные основные расходы и эксплуатационные расходы;

- дозы облучения (коллективные и/или индивидуальные, их распределение во времени и т.п.).

В отдельных случаях могут быть значимы и другие факторы, например, угроза физического увечья от нерадиационных факторов, неудобства в работе при использовании средств индивидуальной защиты и т.п.

6.2.3. Составление перечня вариантов и факторов

На стадии эксплуатации практическими задачами оптимизации могут быть:

- проверка соответствия предлагаемого варианта радиационной защиты принципу оптимизации;

- проверка соответствия действующей системы обеспечения радиационной безопасности принципу оптимизации;

- снижение индивидуальных или коллективных доз облучения определенной группы персонала.

В Разделе 8 описана процедура планирования оптимальных доз облучения с использованием интегрального показателя риска.

В первом случае варианты уже заданы: существующий и новый предлагаемый.

В остальных случаях необходимо рассмотреть возможные варианты и определить оптимальный вариант.

Подход к формированию списка вариантов может быть следующим:

- вся работа выбранной группы персонала разбивается на элементарные эпизоды, различающиеся по месту и условиям работы, длительности работы, путям радиационного воздействия, дозам облучения и т.п.

- оцениваются дозы облучения при выполнении работы в этих эпизодах (индивидуальные и коллективные), и отбираются эпизоды, при которых формируются основные дозовые нагрузки.

Результаты оценок доз рекомендуется представить в следующем табличном виде.

- в выбранных эпизодах работы рассматриваются возможные меры по снижению доз облучения. Для этого рекомендуется использовать метод "мозгового штурма", т.е., когда эксперты предлагают не только очевидные варианты, но и менее очевидные, а может быть, на первый взгляд, и невыполнимые. На этом этапе важно зафиксировать все варианты и факторы без анализа их значимости и возможности осуществления.

- после составления исчерпывающего списка он делится на два (один - со всеми возможными факторами, другой - со всеми возможными вариантами) и детально обсуждается с целью определения только осуществимых вариантов и значимых по мнению экспертов факторов, которые будут использованы в последующем анализе. Отобранные варианты могут представлять варианты снижения доз в отдельном эпизоде работы или комбинацию вариантов защиты в нескольких эпизодах работы рассматриваемой группы персонала.

В составленный перечень вариантов и значимых факторов могут попасть варианты, выходящие за установленные границы исследования, или предполагающие более высокий уровень принятия решения, чем предполагалось при постановке задачи. Поэтому необходимо проконсультироваться с руководителем, принимающим решение, и при необходимости с другими экспертами или администрацией предприятия (организации).

6.3. Представление результатов

При представлении результатов оптимизации для принятия окончательного решения должны быть коротко и понятно отражены все этапы оптимизации, в том числе:

- цель исследования;

- обоснование выбора контингента персонала;

- источники информации, использованной при исследовании;

- рассмотренные варианты защиты и обоснование их выбора для последующего анализа;

- рассмотренные факторы и обоснование их значимости;

- обоснование выбора метода поддержки принятия решений;

- специалисты, привлеченные для экспертных оценок;

- использованные методы для расчетов домовых величин;

- результаты, полученные при исследовании (оптимальный вариант защиты);

- обоснование проведения дополнительных исследований (при необходимости).

Четкое представление результатов особенно важно в случаях, когда процесс исследования и принятия решения осуществляется различными лицами.

6.4. Принятие решения

Применение процедуры оптимизации приводит к получению оптимального результата с различными оговорками. Поэтому в большинстве случаев результат оптимизации не является конечным решением и может рассматриваться как рекомендация, помогающая ответственному лицу принять оптимальное решение.

Окончательное решение всегда остается прерогативой специалиста, ответственного за его принятие.

7. Оптимизация облучаемости персонала при радиационно-опасных работах

Работы в условиях фактической или потенциальной радиационной опасности (радиационно-опасные работы) должны планироваться на основании принципа оптимизации для предотвращения необоснованного облучения и разработки мероприятий по снижению дозовых нагрузок на персонал.

Реализация принципа оптимизации естественным образом аккумулирует в себе почти все аспекты проявления человеческого фактора в формировании уровня безопасности на предприятии (в организации), в том числе: обучение и тренировка персонала, планирование доз облучения в предстоящих работах, анализ и расследование нестандартных ситуаций, планирование и выполнение дополнительных локальных защитных мероприятий в местах выполнения радиационно-опасных работ и т.д.

Краткое описание процедуры оптимизации

Процесс оптимизаций является непрерывной процедурой, которая осуществляется на различных этапах выполнения радиационно-опасных работ:

- планирования работы;

- подготовки к работе;

- выполнения работы;

- анализа и оценки результатов работы при постоянном вовлечении персонала в процедуру оптимизации облучения, см. Рисунок 3.

┌────────────┐ ┌────────────────────────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────┐
│            │ │                                │ │Проведение    │ │    Анализ    │ │Вовлечение │
│Планирование├>│      Подготовка к работе       ├>│радиационно-  ├>│   и оценка   ├>│ персонала │
│   работы   │ │                                │ │опасной работы│ │ результатов  │ │ в процесс │
│            │ │                                │ │              │ │    работы    │ │оптимизации│
└────────────┘ └────────────────────────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └───────────┘
┌────────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────┐
│1. Выбор    │ │  1. Анализ   │ │7. Радиационное│ │Трайсинг      │ │ 1. Сравнение │ │Стимулиро- │
│варианта с  │ │опыта подобных│ │  зонирование  │ │выполняемой   │ │ реальных доз │ │вание      │
│наименьшими │ │    работ     │ │ места работы  │ │радиационно-  │ │ с прогнозом  │ │персонала  │
│дозозатрата-│ └─────┬────────┘ └───────┬───────┘ │опасной работы│ └───────┬──────┘ └─────┬─────┘
│ми          │       │                  │         └──────────────┘         │              │
└─────┬──────┘       \/                 \/                                 \/             \/
      │        ┌──────────────┐ ┌───────────────┐                  ┌──────────────┐  ┌──────────┐
      \/       │  2. Подбор   │ │  8. Защитные  │                  │      2.      │  │Самосто-  │
┌────────────┐ │ оптимального │ │  мероприятия  │                  │Расследование │  │ятельное  │
│2. Выбор    │ │   состава    │ └──────┬────────┘                  │причин больших│  │применение│
│варианта с  │ │   бригады    │        │                           │отклонений от │  │мер и     │
│наименьшими │ └──────┬───────┘        \/                          │  прогнозов   │  │способов  │
│индивидуаль-│        │          ┌──────────────┐                  └───────┬──────┘  │защиты    │
│ными дозами │        \/         │      9.      │                          │         └──────────┘
└─────┬──────┘ ┌──────────────┐  │ Эргономичная │                          \/
      │        │3. Определение│  │ организация  │                  ┌──────────────┐
      \/       │средств связи │  │рабочего места│                  │  3. Оценка   │
┌────────────┐ │    между     │  └──────┬───────┘                  │ эффективности│
│  3. Выбор  │ │ участниками  │         │                          │мероприятий по│
│ варианта с │ └──────┬───────┘         \/                         │   снижению   │
│наименьшими │        │          ┌──────────────┐                  │  дозозатрат  │
│ выбросами, │        \/         │10. Оформление│                  └──────────────┘
│ сбросами и │ ┌──────────────┐  │дозиметриче-  │
│    РАО     │ │  4. Подбор   │  │ского наряда  │
└────────────┘ │эргономичного │  │допуска       │
               │ инструмента  │  └──────┬───────┘
               └──────┬───────┘         │
                      │                 \/
                      \/         ┌──────────────┐
               ┌──────────────┐  │11. Предсмен- │
               │5. Проведение │  │ный медицин-  │
               │  тренировок  │  │ский осмотр   │
               │  персонала   │  │терапевта     │
               └──────┬───────┘  └──────────────┘
                      │
                      \/
               ┌──────────────┐
               │      6.      │
               │ Радиационное │
               │ обследование │
               │ места работы │
               └──────────────┘

Рисунок 3 - Реализация принципа оптимизации при проведении
радиационно-опасных работ на предприятии (в организации)
при отсутствии дополнительных капитальных вложений

7.1. На этапе планирования конкретных радиационно-опасных работ должны быть рассмотрены различные варианты их выполнения. Преимущество должны иметь те варианты проведения работ, которые при отсутствии дополнительных капитальных вложений обеспечивают минимальные индивидуальные и коллективные дозы, выбросы и сбросы радиоактивных веществ, а также минимальное количество образующихся радиоактивных отходов.

7.2. На этапе подготовки к работе должны выполняться следующие действия.

7.2.1. Предварительный анализ имеющегося опыта проведения аналогичных работ с целью выработки мероприятий по ограничению доз облучения персонала.

7.2.2. Подбор оптимального численного и персонального состава бригады для проведения работы. Подбор следует проводить с учетом уровня подготовки, квалификации и опыта исполнителей. Оптимальная численность бригады - это минимальное число рабочих, способных выполнить работу в отведенное время.

7.2.3. Определение средств взаимодействия членов бригады между собой, с руководством и службой радиационной безопасности, обеспечивающей радиационный контроль при проведении работ.

7.2.4. Подбор оптимального эргономического инструмента и оборудования (включая телевизионную технику, захваты, манипуляторы, средства автоматизации и пр.).

7.2.5. Проведение тренировок персонала на радиационно-чистом оборудовании (специальных тренажерах) для отработки безопасных способов выполнения рабочих операций.

7.2.6. Радиационное обследование места проведения предполагаемых работ.

7.2.7. Зонирование территории. Выделение зон для перерывов в работе персонала (в зоне минимального воздействия источников ионизирующего излучения).

7.2.8. Защитные мероприятия, в том числе: установка радиационно-защитных экранов и матов, оборудование дополнительной вентиляции, проведение необходимой дезактивации поверхностей, пылеподавление, использование пленочных покрытий.

По завершению выполнения защитных мероприятий проводится контроль их выполнения.

7.2.9. Эргономика организации рабочего места на счет качественного и быстрого выполнения подготовительных операций:

- подбор оптимальных СИЗ, обеспечивающих необходимый коэффициент защиты, не ухудшающих при этом условия проведения работы;

- создание соответствующей освещенности, обеспечение оптимального микроклимата, устранение возможных механических помех и опасных производственных факторов, которые могут привести к травмированию персонала;

- выбор наиболее радиационно-безопасных маршрутов к месту проведения работ, а также участков с наименьшими показателями мощности дозы на рабочем месте.

При необходимости разрабатываются специальные инструкции по порядку проведения работ и их безопасному выполнению.

7.2.10. Расчет разрешенной дозы, допустимого времени работы, контрольных уровней воздействия радиационных факторов и оформление наряда-допуска на проведение радиационно-опасных работ.

7.2.11. Прохождение персоналом перед началом работы в радиационно-опасных условиях обязательного предсменного медицинского осмотра у врача (фельдшера).

7.3. Этап выполнения работ

Важными элементами, направленными на соблюдение принципа оптимизации на этапе выполнения работ являются:

- строгое соблюдение положений наряда-допуска на выполнение радиационно-опасных работ, регламентирующего условия безопасного проведения работ;

- обеспечение возможности проведения персоналом самоконтроля доз облучения с помощью оперативных прямопоказывающих дозиметров;

- осуществление контроля за радиационной обстановкой в месте проведения работ;

- при наличии сложной и/или изменяющейся радиационной обстановки - осуществление контроля за ходом выполнения работ со стороны дежурного дозиметриста или специалиста службы радиационной безопасности, руководителя работ и, при необходимости, руководителя подразделения;

- выполнение работ в местах с минимальным уровнем радиационного фона;

- осуществление контроля за радиоактивным загрязнением рабочих инструментов и проведение их своевременной дезактивации;

- обеспечение правильного применения средств индивидуальной защиты;

- осуществление контроля за допуском и временем нахождения в зоне выполнения работ каждого работника;

- создание условий, при которых во время выполнения работы на рабочих местах находится только персонал, присутствие которого необходимо;

- пребывание персонала во время перерывов в зонах минимального воздействия ионизирующего излучения;

- сокращение "транзитных доз" - доз облучения, получаемых персоналом при перемещениях вне рабочего места.

7.4. Заключительной стадией проведения работ в соответствии с принципом оптимизации является этап анализа выполненных работ и учета полученного опыта. Результаты анализа выполненных работ должны учитываться при планировании будущих работ, обеспечивая этим непрерывность процесса совершенствования выполнения работ.

7.4.1. Для достижения оптимальных результатов в организации работ должны использоваться оба существующих уровня анализа выполненных работ и учета полученного опыта:

a) "внутренний" уровень, который включает в себя анализ работ, выполненных на своем предприятии (организации);

b) "внешний" уровень, включающий в себя обмен информацией о результатах выполнения работ на аналогичных предприятиях (организациях).

7.4.2. Анализ выполненных работ особенно важен для часто повторяющихся работ. Все результаты выполнения таких работ должны анализироваться, заноситься в базу данных и использоваться при подготовке и планировании работ в будущем.

7.4.3. При анализе выполненных работ исключительно важным является учет замечаний и предложений от работников, принимавших непосредственное участие в выполнении работы. Сбор такой информации должен быть организован на основе заранее разработанных вопросников.

7.4.4. Анализ выполненных работ должен быть многоплановым и комплексным. Дозовые показатели персонала (индивидуальные и коллективные дозы) должны рассматриваться во взаимосвязи с другими показателями:

- временем выполнения работ;

- количеством персонала, принимавшего участие в выполнении работ;

- объемом повторных работ;

- продолжительностью задержек в работе.

Цель такого многопланового анализа - установить, какая часть работы была выполнена оптимальным образом, а какая требует определенной корректировки.

7.4.5. Основной задачей анализа дозовых показателей выполненной работы является:

- установление причин и условий получении дозы персоналом;

- определение недостатков в организации выполнения радиационно-опасных работ;

- определение эффективности и, при необходимости, корректировка реализованных при выполнении работ организационных и технических мероприятий.

7.4.6. Анализ дозовых показателей должен проводиться руководителями подразделений, специалистами группы оптимизации и службами радиационной безопасности.

7.4.7. По итогам выполнения работ, относящихся к категории радиационно-опасных, группой оптимизации совместно с руководителями подразделений должен быть подготовлен отчет, содержащий:

- сравнение реальных и запланированных дозовых показателей;

- анализ причин их расхождения;

- учет положительного опыта;

- предложения по совершенствованию выполнений аналогичных работ и снижению доз облучения персонала.

7.5. Вовлечение персонала в процесс реализации принципа оптимизации

Для персонала должны быть созданы условия, при которых работники осознанно выбирают такие способы, приемы и организацию работ, которые способствуют достижению наивысших показателей по качеству и безопасности при минимальных затратах времени на выполнение работы. Персонал должен самостоятельно применять меры и способы защиты от ионизирующих излучений, такие как:

- защита расстоянием;

- защита временем;

- правильное использование всех видов СИЗ;

- использование средств автоматизации, приспособлений и оснастки;

- использование экранов (естественных и переносных).

Активная и эффективная потребность персонала в самостоятельном применении мер и способов защиты от ионизирующих излучений может быть обусловлена проведением регулярных виртуальных тренировок персонала.

Принцип оптимизации имеет отношение только к будущему облучению персонала, т.к. только в этом случае можно говорить о многовариантности облучения. Выбор варианта облучения в полной мере может быть реализован средствами виртуальной реальности. Иными словами, инструментом для реализации принципа оптимизации на данном предприятии (организации) может служить виртуальная реальность (ВР) территории и помещений производственного комплекса с динамической визуализацией радиационной обстановки (РО). В настоящее время технология создания ВР достаточно развита для практического применения в целях оптимизации облучения персонала.

Виртуальная реальность (ВР) должна перемести РО из разряда невидимых психологических стрессоров в непосредственно воспринимаемый стрессор, снижая тем самым неопределенности в оценке радиационного риска тех или иных производственных операций. Кроме того, ВР должна позволять создавать различные сценарии выполнения работ и моделировать их на компьютере с численной оценкой радиационных последствий для исполнителей этих работ для каждого сценария. Программное обеспечение по созданию виртуальной реальности (ПОВР) должно оперировать как с данными измерений РО, выполненными персоналом службы РБ предприятия (организации), так и моделировать РО по информации об активности, радионуклидном составе и геометрии источников излучения. ПОВР должно содержать в своем составе мощный аналитический блок, предназначенный для поддержки принятия решений.

ПОВР может состоять из нескольких программных продуктов с интерфейсами, дружественными друг к другу.

Для создания условий осознанного выбора персоналом оптимальных условий работы в ПОВР применяются функции трекинг-контроля за персоналом во время выполнения радиационно-опасных работ.

Более детально структура и возможности ПОВР описаны в Приложении А.

8. Планирование доз облучения персонала с использованием интегрального показателя радиационного риска

8.1. Индекс безопасности планируемого облучения

Состояние радиологической безопасности в организации контролируется с помощью интегрального показателя радиационного риска - индекса безопасности планируемого облучения (ИБПО). Значение ИБПО может изменяться в диапазоне 0 - 100%. Чем больше значение ИБПО, тем выше уровень радиологической безопасности.

Для обоснования расходов на радиационную защиту при реализации принципа оптимизации принимается, что снижение ИБПО в организации на 1% приводит к потенциальному ущербу, равному потере в среднем 1 чел.-года жизни на каждые 100 лиц из персонала, для которого оценивается уровень радиологической безопасности. Величина денежного эквивалента потери 1 чел.-года жизни устанавливается отдельными документами федерального уровня в размере не менее 1 годового душевого национального дохода.

Значение ИБПО вычисляется по формуле:

ИБПО = 50% x I1 + 30% x I2 +20% x I3,

где I1, I2, I3 - показатели, характеризующие уровень радиологической безопасности.

Показатель I1 характеризует уровень радиологической безопасности через 2 года после года Г, на который планируется доза облучения:

где

N - число лиц персонала, для которого оценивается уровень радиологической безопасности;

Рj(Г + 2) - годовой индивидуальный радиационный риск заболеваемости злокачественными новообразованиями j-го лица из персонала. Методика расчета годового индивидуального радиационного риска приведена в Приложении Б. Риск рассчитывается с учетом накопленных годовых доз и планируемой годовой дозы;

Фj(Г + 2) - годовой индивидуальный фоновый риск заболеваемости злокачественными новообразованиями j-го лица из персонала. Календарный год, на который рассчитывается риск, на 2 года больше, чем календарный год, на который планируется доза облучения;

К(Г + 2) - число лиц, у которых годовой индивидуальный радиационный риск Рj(Г + 2) - больше, чем 0,001.

Показатель I2 характеризует уровень радиологической безопасности через 10 лет после года Г, на который планируется доза облучения:

Временные интервалы 2 года и 10 лет выбраны из условия их равенства минимальным скрытым периодам развития радиационно-индуцированных лейкозов и солидных злокачественных новообразований, соответственно.

Показатель I3 характеризует уровень радиологической безопасности для ситуаций потенциального облучения:

где

N - число лиц персонала, для которого оценивается уровень радиологической безопасности;

ПРСj - пожизненный индивидуальный радиационный риск смертности от злокачественных новообразований j-го лица из персонала. Методика расчета пожизненного индивидуального радиационного риска смертности приведена в Приложении Б. Риск рассчитывается только с учетом планируемой годовой дозы.

При вычислении индекса безопасности планируемого облучения не следует учитывать радиационные риски от следующих типов облучения:

- облучение персонала при использовании источников ионизирующего излучения в медицине с целью диагностики и лечения;

- облучение, связанное с воздействием природных источников ионизирующего излучения;

- облучение в ситуациях, когда величина индивидуальной годовой эффективной дозы внешнего техногенного облучения превышает 50 мЗв.

8.2. Планирование доз облучения

В процессе оптимизации должно планироваться увеличение значений индекса безопасности планируемого облучения на последующий год по сравнению с его текущим значением.

Плановое увеличение индекса безопасности может достигаться за счет:

а) возможных перераспределений доз по половозрастным группам персонала при сохранении текущей средней годовой индивидуальной дозы по предприятию; при этом интервал возможных изменений индекса безопасности зависит от демографического состава персонала и истории его облучения;

б) привлечение персонала с малыми накопленными дозами;

в) снижения индивидуальных доз облучения.

Снижение индивидуальных доз облучения следует проводить в первую очередь для лиц, входящих в критическую группу.

Критическую группу составляют лица, вносящие наименьший вклад в индекс безопасности. Численность критической группы является параметром оптимизационного процесса. Численность критической группы определяется исходя из производственных возможностей.

Исходными данными для процедуры планирования оптимальных доз облучения являются индивидуальные данные для каждого лица из персонала:

- уникальный идентификатор;

- пол;

- год рождения;

- режим облучения в виде набора связанных значений;

- календарный год, в котором получена доза облучения;

- эквивалентная доза облучения легких (внутреннее + внешнее облучение), зиверт;

- эквивалентная доза облучения красного костного мозга (внутреннее + внешнее облучение), зиверт;

а также:

- календарный год, на который планируется доза облучения;

- данные официальной медицинской статистики о фоновых рисках.

Требования к исходным данным приведены в Приложении Б.

Планирование доз облучения персонала с использованием интегрального показателя радиационного риска следует проводить с использованием специализированного программно-математического обеспечения.

При планировании доз облучения следует выполнить следующие действия:

Шаг 1. Задать целевое значение индекса безопасности планируемого облучения.

Целевое значение индекса следует задавать на основе анализа динамики индекса безопасности за предшествующие пять лет. При отсутствии данных о динамике индекса безопасности в качестве целевого значения следует выбрать величину 90%.

Шаг 2. Вычислить актуальное значение индекса безопасности планируемого облучения.

Порядок вычисления актуального значения индекса безопасности определяется руководством пользователя специализированного программно-математического обеспечения.

Шаг 3. Сравнить целевое значение и актуальное значение индекса безопасности.

Если актуальное значение индекса безопасности больше целевого значения, то достигнутый уровень безопасности является высоким, и радиологическая защита считается оптимизированной. Во всех других случаях необходимо перейти к Шагу 4.

Шаг 4. Сформировать критическую группу персонала, состоящего на индивидуальном дозиметрическом контроле. Порядок формирования критической группы определяется руководством пользователя специализированного программно-математического обеспечения.

Шаг 5. Рассмотреть практические возможности снижения планируемых доз облучения для лиц, входящих в критическую группу

Шаг 6. Повторить, при необходимости, шаги 2 - 5.

Приложение А

(рекомендуемое)

ТРЕБОВАНИЯ
К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ДЛЯ СОЗДАНИЯ
ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

Виртуальная реальность создается для оптимизации облучаемости персонала при выполнении реальных радиационно-опасных работ. Поэтому ПОВР должна отвечать нескольким обязательным требованиям, в том числе:

- должна быть основана на актуальных данных по РО на промплощадке и в помещениях производственного объекта;

- ВР должна включать в себя динамическую визуализацию РО;

- ВР должна легко восприниматься пользователем;

- ПОВР должно уметь решать основные аналитические задачи радиационной безопасности.

Первое требование означает, что в ПОВР должны использовать только реальные данные по РО. Второе требование диктует требования оценке РО в режиме реального времени. Третье требование ограничивает варианты создания ПОВР совокупностью достаточно реалистичных 3D-объектов. Четвертое требование означает наличие у ПОВР аналитических возможностей для выработки оптимальных решений.

Перечисленным требованиям соответствует ПО "Информационно-аналитическая система по радиационной безопасности персонала" (ИАС РБП), функциональное и эксплуатационное назначение которой сводится к следующему.

1. Прогноз индивидуальных доз облучения персонала по запланированным радиационно-опасным работам.

2. Оценка неопределенности прогноза индивидуальных доз облучения персонала по радиационно-опасным работам.

3. 2D и 3D динамическая визуализация РО на промплощадке, в помещениях и сооружениях производственного объекта и на прилегающих территориях.

4. Визуализация маршрутов перемещения персонала, визуализация временных зависимостей мощности дозы.

5. Визуализация временных зависимостей мощности дозы в указанных точках.

6. Определение зон, в которых РО известна с наибольшей неопределенностью и где необходима дополнительная радиационная разведка.

7. Выбор метода интерполяции РО с минимальной погрешностью.

8. Поиск зон на топографической карте и планах производственных помещений зон, где персонал получает максимальные коллективные дозы.

9. Статистический анализ первичных данных по РО.

10. Интеллектуальный анализ данных по РО.

11. Определение маршрута из точки А в точку Б, при котором доза будет минимальной из всех возможных при перемещении - задача о кратчайшем пути.

12. Определение маршрута обхода нескольких контрольных точек, при котором полученная исполнителем доза будет минимальной - задача поиска цикла Гамильтона.

13. Определение маршрута обхода транспортно-пешеходной сети предприятия, при котором доза будет минимальной из всех возможных маршрутов - задача о шине.

14. Генерация интерактивных трехмерных отчетов в виде файлов, в формате KML <1>.

--------------------------------

<1> Формат KML файлов (Keyhole Markup Language - язык разметки Keyhole) позволяет отображать географические данные в программах Coogle Планета Земля, Карты Coogle и Карты Coogle для мобильных устройств. KML использует основанную на тегах структуру с вложенными элементами и атрибутами и создан на основе стандарта XML. Файлы KML и связанные с ними изображения можно сжимать с помощью формата ZIP в архивы KMZ.

15. Реализация ввода исходных данных по РО в информационно-аналитическую систему по существующему на предприятии протоколу без дополнительных затрат времени.

16. Ввод маршрутов персонала в графическом виде в KML-файлы.

17. Восстановление плотности поверхностного радиоактивного загрязнения по карте мощности амбиентного эквивалента дозы.

ИАС РБП (Рисунок А.1) для реализации перечисленных выше функций может состоять из пяти блоков:

- баз данных ИАС РБП;

- базовых вычислений;

- геоинформационных систем;

- аналитических вычислений;

- генерации отчетов.

Рисунок А.1 - Схема взаимодействия программных средств
ИАС РБП

Блок баз данных предназначен, как обычно, для хранения и быстрого доступа к данным по РО и к любым другим вспомогательным данным.

В блоке базовых вычислений выполняется процедура создания карт (гридов) радиационной обстановки. Гриды создаются путем интерполяции исходных данных. Если экранирующий эффект от зданий и/или сооружений является значительным для используемой топоосновы, то при построении гридов РО интерполяция выполняется с обязательным учетом их экранирующего эффекта.

Блок геоинформационных систем состоит из двух ГИС-ГИС <2> - "Статической визуализации РО" и ГИС "Динамическая визуализация РО". Первая ГИС оперирует с наборами гридов РО, построенными в блоке стандартных вычислений по соответствующим наборам измеренных значений мощности дозы. Второе программное средство также оперирует с гридами РО, но только для источников излучения, которые формируют стационарное поле излучений в визуализируемом сценарии. Источники излучения, которые определяют динамику полей излучений, должны описываться в этой программе через геометрию и радионуклидный состав источника.

--------------------------------

<2> Для возможности представления результатов ИАС РБП в ГИС необходимо использовать KML-формат.

Блок генерации отчетов ИАС РБП должен обеспечивать следующие функции:

- сохранение и печать карты и слоев с легендой и идентифицирующим текстом;

- сохранение ГИС проекта с возможностью воспроизведения в текущей и новой сессии;

- создание истории геоанализа по текущей сессии с воспроизведением в новой;

- публикация слоев в формате KML, включая анимационное представление слоев;

- контекстная помощь, отображение объема занимаемой памяти, процессов выполнения операций, мониторинг обмена данными с БД и выполнения внешних задач.

Блок баз данных оперирует с первичными исходными данными, к которым относятся карты топооснов промплощадки, отдельных сооружений и зданий, данные по измерениям РО на промплощадке, в сооружениях и зданиях, а также маршрута перемещения персонала. Последние включают в себя как графический образ маршрута (траектория, зона или набор мест пребывания), так и атрибуты маршрута (время начала, длительность и кратность маршрута), а также тип защитного средства, который используется на этом маршруте.

Ввод новых топооснов и данных по РО также осуществляется в блоке БД. Все топоосновы интегрируются в одну карту в блоке геоинформационных систем. Ввод графического образа маршрута также осуществляется в этом блоке, введенный маршрут сохраняется в виде KML-файла и передается в БД, где происходит добавление в KML-файл атрибутов маршрута. Все маршруты одного сотрудника хранятся в одном KML-файле. Таким образом, сколько сотрудников - столько и KML-файлов. Все маршруты перемещения одного сотрудника можно изобразить на одной карте, см. Рисунок А.2.

Рисунок А.2 - Пример работы с маршрутами. Нанесены
семь маршрутов, в том числе пять траекторий и две зоны.
Маршруты, относящиеся к первому эпизоду, окрашены
в фиолетовый цвет, а ко второму - в зеленый

Первичные данные (новые топоосновы, файлы с данными измерений РО, KML-файлы и т.д.) из блока баз данных поступают в блок базовых вычислений. В этом блоке из файлов данных по РО путем интерполяции строятся гриды РО и вычисляются дозы как по отдельным маршрутам, так и по всем маршрутам для каждого сотрудника. Гриды по РО хранятся в блоке БД и передаются по мере необходимости в блок геоинформационных систем, а также в блок решения аналитических вычислений, в котором решаются различные аналитические задачи, в том числе, и задачи, решение которых позволяет реализовать принцип оптимизации. Блок аналитических вычислений использует пятислойную карту, см. Рисунок А.3.

В ГИС "Статическая визуализация РО" блока геоинформационных систем визуализируются гриды РО, наряду с маршрутами, данными первичных измерений, см. Рисунок А.4. В ГИС "Динамическая визуализация РО" блока геоинформационных систем гриды РО используются (визуализируются) в различного рода сценариях, см. Рисунок А.5.

ГИС "Статическая визуализация РО" и ГИС "Динамическая визуализация РО" позволяют не только визуализировать РО в формате 3D, но каждая из этих ГИС обладает так называемым тайм-слайдером - поддержкой отображения изменения объектов во времени. Это означает, что мы можем вставлять различные модели зданий, сооружений и других объектов в соответствии с периодом их существования на промплощадке.

Рисунок А.3 - Пятислойная карта, которая используется
в блоке аналитических вычислений

Рисунок А.4 - Скриншот "Статическая визуализация"

Функции, которые выполняют программные блоки ИАС РБП, более подробно будут рассмотрены в следующем подразделе методических указаний, ко только в той их части, которая непосредственно связана с реализацией принципа оптимизации.

Реализация принципа оптимизации с помощью программного
обеспечения по созданию виртуальной реальности

В настоящем разделе описано, каким образом ПОВР может обеспечить реализацию принципа оптимизации. Действия по оптимизации выделены жирным курсивом.

Планирование работ

При планировании радиационно-опасных работ должны быть рассмотрены различные варианты их выполнения. Приоритет отдается вариантам с наименьшими дозозатратами. При этом предпочтительными являются способы выполнения работы с наименьшими индивидуальными дозами персонала.

Рисунок А.5 - Скриншот "Динамическая визуализация"

ГИС "Динамическая визуализация РО" блока геоинформационных систем ПОВР должно позволять создавать и проигрывать различные сценарии проведения радиационно-опасной работы. Выполнение каждого сценария (варианта) сопровождается вычислением эффективной дозы каждого из виртуальных участников работы. Таким образом, в результате использования ПОВР мы получим набор всех мыслимых вариантов выполнения радиационно-опасной работы с наборами индивидуальных доз для всех исполнителей каждого из сценариев и коллективной дозой по каждому сценарию. В этом случае не представляет труда выбрать вариант, соответствующий принципу оптимизации, т.е. вариант с наименьшей дозой, см. Рисунок А.6.

Подготовка к работе

Подготовка к работе включает в себя проведение тренировок персонала для отработки безопасных способов выполнения рабочих операций. При необходимости тренировки проводятся с использованием тренажеров. Квалифицированный и подготовленный персонал способен выполнить ту же работу за более короткий период времени с меньшими дозовыми нагрузками. Работник сам должен быть заинтересован в снижении дозозатрат.

ГИС "Динамическая визуализация РО" блока геоинформационных систем ПОВР позволяет не только выбирать оптимальный вариант работы, но и является виртуальным тренажером, который в предельно наглядной форме позволяет исполнителю убедиться в том, к каким негативным последствиям приведет то или иное отклонение от оптимального варианта, см. Рисунок А.7.

Рисунок А.6 - Моделирование различных вариантов
выполнения сценария

Рисунок А.7 - Пример изменения радиационного поля
при добавлении в сценарий дополнительной защиты

Перед началом работы проводится контроль радиационной обстановки в месте проведения предполагаемых работ.

Для ввода исходных данных по РО в месте проведения радиационно-опасных работ в ПОВР используется блок баз данных, см. Рисунок А.8.

Выполняется зонирование территории, На картограмме выделяются места с наибольшей мощностью дозы внешнего -излучения, где ограничивается время нахождения персонала. Отмечаются места с наименьшей мощностью дозы внешнего -излучения, чтобы персонал по возможности находился на этих участках (например, при выполнении подготовительных операций, во время отдыха и пр.).

Рисунок А.8 Пример окна ввода данных по РО в блоке баз
данных ПОВР

Исходные данные из блока баз данных передаются в блок базовых вычислений, где эти исходные данные преобразуются в гриды РО. Далее гриды РО визуализируются в блоке геоинформационных систем <3>. Места с наибольшей мощностью дозы выделяются соответствующим цветом, см. Рисунок А.9.

--------------------------------

<3> Либо в ГИС "Динамическая визуализация РО", либо в ГИС "Статическая визуализация РО", либо в обеих ГИС.

Рисунок А.9 - Пример грида радиационной обстановки

Намечаются маршруты передвижения персонала по площадке с целью ограничения воздействия внешнего излучения.

Блок аналитических вычислений содержит три подпрограммы для решения такого рода задач. Эти задачи решаются методами дискретной математики (теории графов) и для их решения используется пятый слой "решетка графа" на Рисунке А.3. Решаемые задачи:

- поиск пути из точки А в точку Б с наименьшей дозой;

- поиск последовательности и путей обхода набора контрольных точек с получением минимальной дозы;

- поиск пути объезда всей внутренней транспортной сети предприятия (задача о поливальной машине: как полить все дороги внутри промплощадки предприятия и получить при этом минимальную дозу).

На Рисунке А.10 показаны в графической форме результаты решения перечисленных выше задач. Пользователь ПОВР может не согласиться с тем, что предложенные компьютером решения являются оптимальными и нарисовать свою траекторию исходя из своего опыта работы в радиационных полях. В таком случае доза, соответствующая новой траектории, будет также рассчитана средствами ПОРВ и сравнена с дозой, которую получил бы исполнитель в случае движения по траектории, предложенной компьютером.

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                Наряд-допуск N ____ на производство работ                │
│                   повышенной радиационной опасности                     │
│         _______________________________________________________         │
│                        наименование организации                         │
│                                                                         │
│                                I. Наряд                                 │
│                                                                         │
│ 1. Ответственному исполнителю работ ___________________________________ │
│ с бригадой в составе _________________ чел. произвести следующие работы │
│ _______________________________________________________________________ │
│                  наименование работ, место проведения                   │
│ 2. Необходимые для производства работ:                                  │
│ материалы _____________________________________________________________ │
│ инструменты ___________________________________________________________ │
│ защитные средства/приборы радиационного контроля ______________________ │
│ 3.  При   подготовке  и  выполнении  работ  обеспечить  следующие  меры │
│ радиационной безопасности _____________________________________________ │
│                           перечисляются основные мероприятия и средства │
│                             по обеспечению радиационной безопасности    │
│                           труда, указываются регламент проведения работ │
│                                  и объем радиационного контроля         │
│ 4. Особые условия _____________________________________________________ │
│ 5. Начало работы в ____ час ____ мин __________________________ 200_ г. │
│    Окончание работы в ____ час ____ мин _______________________ 200_ г. │
│ 6. Ответственным руководителем работ назначается ______________________ │
│                                                    должность (Ф.И.О.)   │
│                                                         подпись         │
│ 7. Ответственным за проведение радиационного контроля назначается       │
│ _______________________________________________________________________ │
│                       Должность, (Ф.И.О.) подпись                       │
│ 8. Наряд-допуск выдал _________________________________________________ │
│                                       (Ф.И.О.), подпись                 │
│ 9. Наряд-допуск принял:                                                 │
│ ответственный руководитель работ ______________________________________ │
│                                       должность, (Ф.И.О.), подпись      │
│ 10. Мероприятия  по  обеспечению  радиационной  безопасности  и порядок │
│ производства работ согласованы:                                         │
│ _______________________________________________________________________ │
│               ответственное лицо действующего предприятия               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘