自屏蔽电子束消毒灭菌装置

自屏蔽电子束消毒灭菌装置

国家标准 GB/T201302006 自屏蔽电子束消毒灭菌装置 Selr-shielaingelectrobeamsterilizingfaeility 2006-08-01实施 2006-03-02发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T20130一2006 前 言 自屏蔽电子束消毒灭菌装置是一种辐射加工用射线装置 本标准规范了自屏蔽电子束消毒灭菌装 置的技术要求与检验方法,以促进产品的技术创新与升级改造,并与国际惯例接轨,使产品更好地满足 市场的需求 本标准由全国核仪器仪表标准化委员会提出并归口 本标准起草单位;原子能科学研究院、北京原子高科核技术应用股份有限公司 本标准主要起草人;李玉玲、周文振
GB/T20130一2006 自屏蔽电子束消毒灭菌装置 范围 本标准规定了自屏蔽电子束消毒灭菌装置的型号命名、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、运 输和贮存条件 本标准适用于电子束能量为2MeV一4MeV,功率为1kw一2kw的自屏蔽电子束消毒灭菌装置 以下简称装置),也适用于同等能量和功率自屏蔽电子束辐射加工装置 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T191包装储运图示标志 GB3095环境空气质量标准 GB5172粒子加速器辐射防护规定 GB9969,1工业产品使用说明书总则 GB/T12464普通木箱 GB/T12501电工电子设备防触电保护分类 GB/T14436工业产品保证文件总则 GB/T16841能量为300keV一25MeV电子束辐射加工装置剂量学导则 GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T19661.1核仪器及系统安全要求第1部分;通用要求 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 自屏蔽selr-shieding 构成装置的屏蔽体,能将电子束打在辐照物或吸收体上产生的x射线的泄漏剂量,在无需额外屏 蔽的情况下减小到规定剂量限值以下 3.2 参考点与参考面refereneepointandplan 如图1所示,在直角坐标系中,X、Y两轴组成的平面为参考面,乙轴在电子束中心,原点0为参考 点 本标准中参考面与束流输出窗的距离规定为5em15cm 3.3 电子束能量eleetrnbeamenery 电子束通过加速装置获得的动能 符号为E,单位为MeV 3. 电子束流强度eleetronbeamintensit 在束流输出窗外参考面上金属收集靶测得的扫描后平均束流强度 符号为了,单位为mA
GB/T20130一2006 束流 参考点0 图1参考点与参考面示意图 3.5 电子束流功率eleetronbeampoer 对应电子束能量的电子电位与束流强度的乘积 符号为P,单位为kw 3.6 能量不稳定度 eleetronbeamenerginstability 在确定的装置参数下,给定时间内由于装置参数自然变化所引起的电子束能量变化的百分数 width 扫描宽度 eleetronbeamscaning 束流被扫描装置扫描展宽后在参考面上的宽度 3.8 扫描非均匀度inhomogeneityscamning 在参考面上测得的扫描宽度内束流分布的不均性 装置组成、型号命名及工作条件 装置组成 自屏蔽电子束消毒灭菌装置通常包括下列组成部分 自屏蔽电子束辐照头; a 调制器系统 b 恒温水冷系统; c d)控制系统; 束下装置; e 排风系统 配电系统 g 装置型号命名 装置的型号命名如图2所示
GB/T20130一2006 扫描宽度(mm -束流功率(kw -电子束能量(MeV -装置代号(3位汉语拼音字母 图2自屏蔽电子束消毒灭菌装置的型号命名 示例:电子束能量为2MeV,束流功率为1kw,扫描宽度为250nmm,则型号命名表示为DS-2/1-250. 4.3工作条件 4.3.1环境条件 环境温度:5C一35C aa bb 相对湿度;<90% 4.3.2供电条件 电压为交流三相四线制380V(1士3%)(当地电网达不到此条件时,用户应加电压自动调整装 a 置); 频率为50Hz(1士2%); bb 供电功率随装置型号不同而不同,由产品说明书中给出 c 4.4工作方式 允许24h连续工作 技术要求 5 5.1外观 装置外观要求如下 外观应平整光洁色泽均匀,无明显划痕和凹凸不平等缺陷 aa bb 面板应清洁,运动部件应操作灵活,功能正常 5. 控制系统 2 5. .2.1控制系统设计应遵循确保人身,设备安全的原则 5. 2.2装置的开机和停机操作应在控制台上进行 5. .2.3控制系统应具备如下功能: 正常开机和停机; aa bb 显示装置的主要参数; 装置状态及故障显示,报警及自动停机; e d紧急停机 安全联锁 e 5.3整机性能指标 5.3.1电子束能量 能量范围应达到2MeV4MeV; 误差不超过士10% 3. 能量不稳定度 5. 2 能量不稳定度不应超过士5% 5.3. 束流强度 3 束流强度应视功率符合额定指标要求;误差不超过士10%
GB/T20130一2006 5.3.4束流功率 束流功率应达到1kw一2kw 5.3.5扫描宽度 扫描宽度应达到250mm1000mm 5.3.6扫描非均匀度 在扫描宽度内束流强度分布的非均匀度不应大于士10% 电气安全 5. 4.1设备保护接地 根据GB/T12501,自屏蔽电子束消毒灭菌装置属I类防电击的装置 应设有保护接地,其设备金 属表面与接地端子间的电阻不应大于0.1Q. 5.4.2绝缘电阻 在表2所列条件下,装置中各独立的供电电气设备电源各相线及零线对地的绝缘电阻均不应小 于1MQ 5.4.3介电强度 装置中实施保护接地的电气设备应能承受表2规定的介电强度试验,并在规定的持续时间内无击 穿或重复飞弧现象 5.4.4防电击 装置的电气设备在正常使用条件下应具备防电击功能,可触及零部件不应危险带电 可触及零部 件与保护接地端子之间的电压不应超过有效值30V或60V直流 高压设备附近应设置醒目的“高压危 险”警示标志 5.5辐射安全 5. .5.1辐射防护设计 辐射防护设计应符合GB18871和GB5172的规定 5.5.2职业照射 从事装置工作的全体放射性工作人员,年人均剂量应低于5mSv 5.5.3公众照射 对关键居民组中的个人造成的有效剂量应低于每年0.1mSv 5.6臭氧稀释排放 根据GB3095的规定,装置厅内应有排风系统,在装置停机2min后,臭氧浓度不应大于 m',周围环境臭氧浓度不应大于0.16mg/" 0.3 m mg 5.7可靠性 5.7.1连续运行 装置达到热平衡后,在额定输出功率下连续运行4h,非外界因素引起自然停机的累计次数不应大 于2次,每次停机时间不大于20min 4h考验后停机,各部件应无过热现象 5.7.2恢复工作开机 装置停机后处于高真空保持状态,非故障停机时间不大于1h,恢复工作状态的时间不大于 15min .7.3重新开机 装置停机后处于真空保持状态,非故障停机时间不大于48h,重新开机进人工作状态时间不大 于150min
GB/T20130一2006 试验方法 6.1试验条件 检验应在满足表1试验条件下进行 表1试验条件 环境参数 参考条件 试验条件 环境温度 20C 15C35 相对湿度 65% S90% 86kPa一106kPa 大气压 101.3kPa 供电电压(交流 380V 380V(1土3% 供电频率(交流 50Hz 50Hz(1士2% 外观检查 以目剖法和演示法检查装置,结果应符合》.1的婆求 控制系统试验 6. 对控制系统进行目测检查和演示试验,其结果应符合5.2的要求 整机性能试验 6.4.1电子束能量 电子束的能量通常采用劈形法(即楔形聚苯乙烯测量法). 将剂量计贴于5mm厚的有机玻璃板(长度大于额定扫描宽度20%)上,其上覆盖劈形聚苯乙烯模 体(模体尺寸至少是3R,×3R,,最小厚度至少是电子束预定实际射程R，的1.5倍),剂量计垂直于电子 束束流方向以一定的速度穿过电子束(见图3),测量得到剂量-深度分布曲线(见图4) 根据曲线求得 R 值,运用公式(1)求得E 值 扫描盒 束流力n 劈形聚苯 乙熔模体 有机玻璃板 可o0oo0oooo 剂量计 传输方向 图3劈形法测量电子束能量示意图 能量E按GB/T168l中的公式(c9)计算,用式()计算如下 E =0.22十1.9R,+0.0025R 式中 E -人射电子束能量,MeV
GB/T20130一2006 电子束实际射程,cm. R 电子束能量的误差用公式(2)计算 -星二旦x10% E 式中 装置电子束额定能量,MeV 测量结果应符合5.3.1的要求 1.0MeV 聚苯乙桥 1.5MeV 2.0MeV 2.5MeV 3.0MeV 4.0MeV 等效深度/gcm) 注，吸收材料的厚度又称等效深度Z,通常用单位面积的质量来表示,它是材料的厚度!和密度 的乘积 若材料 的质量为m,束流穿过的面积为s,则有 m s 式中 -等效深度,g/em'; 材料的质量,g; 1 束流穿过的面积,cm; 材料的厚度,cm3 密度,g/cm 图41ev4MeV垂直入射平面的平行电子束在聚苯乙燥中的深度剂量分布曲线 6.4.2能量不稳定度 装置达到热平衡后,在额定输出功率情况下连续运行4h 按照能量测量方法在运行的起始和终 止时间点及4h内等间隔时间点,进行不少于4次测量电子束的R，值,选取R,和R值按公式(3)计 算能量不稳定度 R Knmux ×100% 曾 瓷-士长是 十R pnn omax 测量结果应符合5.3.2的要求 3 6.4 束流强度 装置扫描引出的束流强度采用法拉第筒进行测量,如图5所示 用厚度大于射程R，的铝板做一个长度大于扫描宽度、,宽度大于束斑直径、高度为5em10em的铝 盒作为法拉第筒,放置在参考面上,在额定功率下运行 为避免高能电子束打在法拉第筒上产生二次电
GB/T20130一2006 子,在法拉第筒上加一定的直流电压抑制二次电子 法拉第筒收集到的电子在采样电阻上产生脉冲,用 示波器测量脉冲宽度和脉冲幅值,并根据公式(4)计算出平均电流I值 了- 式中 电子束脉冲幅值,V 脉冲周期,s; 取样电阻,Q; 电子束脉冲宽度,s 束流强度误差用公式(5)计算 斗-生导 ×100% 式中 装置电子束额定电流(mA),用公式(6)计算 P 6 I= D 式中 装置电子束额定功率，kw; -装置电子束额定能量,MeV 测量结果应符合5.3.3的要求 扫描盒 法拉第筒 测量架 示波器 图5束流强度测量示意图 6.4.4束流功率 根据公式(7),从实测的电子束能量值E,与束流强度I计算出束流功率P'w P'=7×E 测量结果应符合5.3.4的要求 6. 4 扫描宽度 装置达到热平衡后,在参考面上放置一块大于额定扫描宽度20%的塑料板或玻璃板,照射后,测量 塑料板或玻璃板上的照射痕迹宽度值作为扫描宽度的粗测值
GB/T20130一2006 取扫描分布曲线中额定扫描宽度内平均值90%处两点间的距离即为扫描块度实测值 测量结果应符合5.3.5的要求 6.4.6扫描非均匀度 扫描非均匀度采用剂量计法或铝块法进行测量 测量结果应符合5.3.6的要求 扫描众 东流方向 剂量计 有机玻璃板 ]描方n 图6剂量计法测量扫描非均匀度示意图 6.4.6.1剂量计法 将长度大于额定扫描宽度20%的薄膜剂量计贴于有机玻璃板上组成的测量板置于参考面上,测量 板底面中心与参考面上的参考点重合(见图6) Dm" 宽度 Dma 距离/mmm 图7扫描分布曲线 当装置达到热平衡后,静态照射5s 用扫描光学密度计测量剂量计全部长度范围内的吸光度值并 转化为吸收剂量,得扫描非均匀度分布曲线(见图7) 取额定扫描宽度内的吸收剂量的最大值D,有 D按公式(8)计算扫描非均匀度p D Deil D.二 8 ×100% =士 = D I干DL O 6.4.6.2铝块法 装置达到热平衡后,在参考面上放置一大于额定扫描宽度20%的测量架,在测量架上用不少于30
GB/T20130一2006 块尺寸相同的铝块均匀排列组成分布靶(见图8),铝块间隔相等,约为1mm,各铝块通过转换开关与积 分取样电路相连(当其中一铝块与积分取样电路相连时,其他铝块通过接地端接地),用万用表测量积分 取样电路上的电压U值 从所测得的u数值中选择最大值U和最小值U并按公式(9)计算出扫 描非均匀度 UU×100% =士 功 U十U nin 扫描众 铝块不少于30块 测量架 测量端 开 按地端 图8铝块法测量扫描非均匀度示意图 6.5电气安全试验 6.5.1设备保护接地 用接地电阻剥试仅.,使用5A的测试电流,渊量电气设备外壳与接地端子同的电阻,应符合瓦.4！ 的要求 6.5.2绝缘电阻 用1000V绝缘电阻表,检测相线、零线对地及设备金属外壳之间的绝缘电阻,应符合5.4.2的 要求 6.5.3介电强度 按照表2中规定的电压值及加压时间对设备进行电压试验 试验电压应在10、内逐渐升至 2000V,保持1min,试验结果应符合5.4.3的要求 表2装置在基本绝缘条件下的试验电压 试验电压(交流有效值或直流峰值的直流电压) 试验持续时间 2000 l】min 6.5.4防电击 用2000Q电阻并联交流电压表,直接测量待测可触及零部件与安全接地端子间的电压值,应符合 5.4.4的要求 注;详细试验方法见GB/T19661.1 6.6辐射安全试验 6.6.1辐射剂量测量点 首先应在装置运行的工作场所分布不少于20点的剂量监测的关键点,如辐照头附近不同高度处、
GB/T20130一2006 控制台、物料进出口、臭氧排风口处、距离工作间外墙10em处及其他可能的剂量泄漏点处 利用剂量 率仪分别测试关键点的剂量率D(mSw). 6.6.2个人年有效剂量估计 年按工作1000h估算,取上述测量值中的最大值Dm,按公式(10)计算个人年有效剂量 个人年有效剂量=D.×1000 10 估算结果应符合5.5.2的要求 6.6.3公众成员外照射剂量值估算 取工作间外墙关键点处的剂量D外墙mSvw),居留因子1/16和居住时间365d,按公式(11)计算得 公众成员外照射剂量估算值 公众成员外照射剂量-×24×365×D 11 测量结果应符合5,5.3的要求 臭氧稀释排放试验 在装置停机2min后,用便携式臭氧检测仪测量装置厅内外合适位置(如物料进出口处、排风口附 近及厅外排风出口附近)的臭氧浓度,测量结果应符合5.6的要求 6.8可靠性试验 6.8.1连续运行试验 装置达到热平衡后,在额定输出功率情况下连续运行4h,试验结果应符合5.7.1的要求 6.8.2恢复工作开机试验 装置全部停机,保持高真空状态，1h后重新按操作程序开机,测试达到额定功率时间,应符合 5.7.2的要求 6.8.3重新开机试验 装置停机后处于真空保持状态时,非故障停机时间不超过48h,重新开机,测试进人工作状态时 间,测试结果应符合5.7.3的要求 检验规则 7.1检验分类 自屏蔽电子束消毒灭菌装置的检验,分为鉴定检验和出厂检验,均采用全检 7.2检验项目 自屏蔽电子束消毒灭菌装置检验项目见表3 7.3判定规则 鉴定检验中如发现不合格项,允许对产品的相关部件或分系统进行不超过两次的调整或更换,并重 新检验(包括已检项目中有影响的全部项目) 如仍不合格,则应改进设计 出厂检验中如发现不合格项,允许对产品的相关部件或分系统进行不超过两次的调整或更换,并重 新检验 如仍不合格,则应判为不合格品 表3自屏蔽电子束消毒灭菌装置检验项目 序号 项目 出厂检验 技术要求 鉴定检验 检验方法 外观 6.2 5." 5,2 控制系统 6.3 电子束能量 5.3.1 6.4.1 6.4.2 能量不稳定度 5.3,2" 束流强度 5.3.3 6.4.3 1o
GB/T20130一2006 表3(续 序号 项目 鉴定检验 出厂检验 技术要求 检验方法 束流功率 5.3.4 6.4.4 扫描宽度 5.3.5 6.4.5 扫描非均匀度 6.4.6 6.5.1 设备保护接地 10 绝缘电阻 6.5.2 11 介电强度 5.4.3 6.5.3 5 4.4 12 防电击 6,5,4 13 个人年有效剂量 5.5.2 6,6.2 公众成员外照射剂量估算 14 5.5.3 6,6.3 臭氧稀释排放 15 5.6 6.7 16 5,7.1 连续运行 6.8.1 1r 恢复工作开机 5.7.2 6.8.2 18 重新开机 5.7.3 6.8.3 注:A表示必检项目,表示选检项目 标志、包装及运输、随行文件、贮存 标志 装置标牌 自屏蔽电子束消毒灭菌装置应在显著位置设置字迹清楚的永久性标志或标牌,其内容包括 制造商名称; a 装置名称 bb 装置型号; cc d 出厂编号及出厂日期 产品标准编号 e 8.1.2部件铭牌 主要部件应在适当位置固定具有以下标志的铭牌 a)部件名称; bb 制造商名称; 编号及日期 c 8.1.3表盘铭牌 显示仪表,操作开关,按钮,指示灯等都要有说明其显示或操作对象内容的标牌,如名字过长可用缩 略语,并在技术说明中列出缩语的定义或解释 8.1.4警示标志 警示标志及警示说明应符合GB18871中规定的放射性符号及标志 包装 装置应分装于若干包装箱,包装箱应符合GB/T124164中规定的木箱;箱内应有明细的装箱单 8.2.1 包装箱应有防雨、防潮、防震措施 部件在箱内必须牢固定位,压木和部件接触面以及部件间应衬以适 当厚度的软性塑料,以防止运输过程中的松动和相互摩擦 11
GB/T20130一2006 8.2.2闸流管等易碎部件应有专门设计的单独包装箱,保证在运输过程中不致损坏 8.2.3图示标志应符合GB/T191中的相关要求 8.3运输 8.3.1运输方式 经包装的装置部件应适用于汽车、火车、轮船运输 当采用汽车运输时,在高速公路上车速应小于80km/h,在一级公路上车速应小于60km/h，在二 级公路上车速应小于30km/h,避免急刹车 8.3.2运输条件 应严格按照包装条件标明的运输条件进行装运 装运过程中严禁重放、倒置,防止碰撞,要有防雨、 防冻措施,对环境温度有特殊要求的部件应按订货合同规定运输 8.4随行文件 使用说明书 使用说明书的编写应符合GB989.I的规定,并包括以下三项 技术说明书.产品特点、主要用途及逼用范围,简要结树组成及工作原理、主要性能及参数.锅 a 射安全保障措施、产品的工作条件、使用环境及安装要求等 b)操作手册;操作及使用中的安全、辐射防护等说明及注意事项,操作程序、方法、防范措施及误 操作的预防,运行的操作记录等要求 维修手册;故障现象、原因分析及排除方法,日常运行维护、保养,正常维修程序,周期检修程 序,方法,长期存放时的维护及保养等 8.4.2产品合格证 产品合格证的编写应符合GB/T14436的规定,包含所执行的产品标准号,检验结果及结论,产品 编号及生产日期,检验员代码或检验部门的签章等 8.4.3其他文件 随行文件应有备品备件清单和装箱单及装箱日录 8.5贮存 8.5.1经包装的产品应贮存在环境温度0C40c、相对湿度不大于90%,通风良好的室内 室内应 无腐蚀性气体,并无强烈振动、冲击波及磁场的作用 8.5.2对贮存环境有特殊要求的部件,应在技术要求规定的环境中存放 8.5.3对于加速管或速调管等需长期保持真空状态的部件,应按技术要求定期抽真空 12