全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 012057203
提高60 Co 辐照装置的经济效益探讨
杨水芝1 戚焕江1 谢 彤2
(11 宁波云环电子集团Π宁波超能科技股份有限公司 , 浙江 宁波 315470 ;21 南京大学科技处 ,江苏 南京 210008)
摘 要 :本文用经济效益系数 (ε)评价60 Co 辐照装置的经济效益 ,影响因子有射线能量利用率 ( E) 、辐照
装置活度 ( Ci) 、时间利用率 ( T) 、空间利用率 ( P) 、最低有效吸收剂量 ( Dmin ) 、吸收剂量不均匀度 ( U) 、单
价 ( S ) 、运转成本 ( C)和收入 I。分析结果为最重要的因素是收入 ,并举例说明了如何通过不断地开拓
应用领域 ,创新辐照工艺提高收入。
关键词 :辐照装置 ;经济效益
DISCUSSION ON INCREASING ECONOMIC BENEFIT OF 60 Co IRRADIATION FACILITY
YANG Shui2Zhi1 QI Huan2Jiang1 XIE Tong2
(11 Ningbo Superpower High2Tech Co. Ltd . , Ningbo , Zhejiang 315470 ;21 Nanjing University , Nanjing , Jiangsu 210008)
Abstract :Coefficient (ε) was adopted to estimate economic benefit of 60 Co irrdiation facility. The influencing factors of the
economic benefit of 60 Co irradiation facility include the utilization rate of irradiation energy ( E) , the activity ( Ci) of 60 Co
source in irradiation facility , the utilization rate of time ( T) , the utilization rate of space ( P) , the minimum efficient
adsorption dose ( Dmin ) , the irradiation adsorption dose uniformity( U) , the unit price ( S) of processing , the running cost ( C)
and income ( I) . Income was the most important factor among them. The examples on improving economic benefits were given
by developing new application field , inaugurating the irradiation process , increasing competence and cultivating the client’s
trust constantly.
Key words :irradiation facilities ; commercial benefits
收稿日期 :2005201221
作者简介 :杨水芝 (1957 - ) ,女 ,浙江余姚人 ,公司副总经理 ,会计师 ,主要从事财务管理和投资决策工作。tel :0574 62152749 Email : SP @nb-
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辐射加工是我国上世纪 50 年代发展起来的一项
高新技术 ,到 70 年代进入产业化阶段。据我国辐射与
同位素行业协会统计 ,到 2005 年我国60 Co 辐照装置有
150 余座。辐照加工业的发展不仅促进了我国辐射加
工行业的设备改造 ,技术创新 ,同时也带动了相关产业
的技术进步 ,产品更新换代和企业升级。本文探讨了
如何在行业竞争中不断提高辐照装置的经济效益 ,以
适应辐照加工业的发展。
1 经济效益系数
本文采用经济效益系数来评价60 Co 辐照装置的经
济效益。经济效益系数ε定义为每小时辐照加工服务
费纯收入与每小时运转本之比 ,ε可用下式表示 :
ε = ( I - C)ΠC (1)
式 (1)中 I 为每小时辐照加工服务费收入 ,单位为
元Πh ; C 为每小时运行成本 ,单位元Πh I 可用下式求得 :
I = Q ·S (2)
式 (2)中 Q 为每小时处理能力 ,也就是每小时处
理的数量 ,单位 tΠh ; S 为单价 ,即处理 1t 所得服务费收
入 ,单位元Πt。将 (2)代入 (1) :
ε = ( Q ·S - C)ΠC (3)
每小时处理能力可以根据60 Co 装置射线能量利用
率 ( E = K1 QΠK2 Ci)求得
Q = ( K2ΠK1 ) ·E ·Ci (4)
式 (4)中 K1 为功率吸收转换的数 ,单位 278 W·hΠ
75 核 农 学 报 2006 ,20 (1) :57~59Journal of Nuclear Agricultural Sciences
kGy·t ; K2 为同位素γ功率 ,单位 010148WΠCi
(4)代入 (3)得
ε = [ ( K2ΠK1 ) ·E ·Ci ·S - C ]ΠC (5)
分析式 (5) , K2ΠK1 是常数 ,则经济效益系ε决定
于射线能量利用率 E ,钴源活度 Ci ,单价 S 和每小时
运转成本 C。
2 影响经济效益系数的各因素分析
211 射线能量利用率( E) 射线能量利用率决定于
60 Co 辐照装置的设计。先进的设计 E 可达到 30 %以
上。对已设计、安装好的辐照装置 ,可从以下几方面考
虑如何达到最大设计要求。根据式 (4) 射线能量利用
率 E 决定于每小时处理能力 ( Q) ,射线能量利用率
( E)愈高 ,60 Co 源活度愈高 ,每小时处理能力也愈大 ;
时间利用率 ( T) ; T = (运转小时总数)Π(8640h) ;空间
利用率 ( P) = (实际装货宫位数)Π(宫位总数) ;吸收剂
量不均匀度 ( U)和最低有效剂量 ( U) ( Dmin ) ,两者关系
如下式 :
D1Π2 = ( Dmax + Dmin )Π2 (6)
U = DmaxΠDmin (7)
式 (6)中 : Dmax为最大吸收剂量 , D1Π2为中值吸收剂
量 ,即辐照工艺剂量。
由此可见 ,科学地确定辐照产品的最低有效吸收
剂量 ,提高辐照产品的吸收剂量均匀度 ( U) ,也能提高
60 Co 装置的射线能量利用率。
212 活度 Ci 增加源活度经济效益系数也相应增
加。提高活度的极限为原设计60 Co 辐照装置的最大装
源容量 ,但在实践中如何确定第 1 次装源活度或者第
2 次加源活度 ,是一个十分重要的问题。首先要在充
分调查研究的基础上对辐照品种和数量有充分估计和
科学预测 ;要优化源板60 Co 源捧排列 ,尽量减少源的自
吸收和自屏蔽 ;要考虑提高射线能量利用率 ,具体装源
活度和加源活度仍可利用式 (4)进行测算。
213 单价( S) 单价是处理 1t 产品所得的服务费收
入 ,当辐照装置射线能量利用率和钴源活度已确定时 ,
每小时处理能力也就确定了 ,即每小时收入决定于单
价。因为每小时收入是每小时处理能力与单价的乘
积 ,也就是辐照装置单位时间内所收的费用 ,这个因素
需要开拓辐照加工领域 ,创新辐射加工技术和提高管
理水平得到加强。
214 每小时运转成本( C) 辐照装置年运转成本 ,根
据施惠栋[1 ]和谢彤[2 ,4 ] 报导 ,以设计容量 317 ×1016 Bq ,
实际装源容量 1111 ×1016Bq 计算 (表 1) ,可说明60 Co 装
置的运转成本中60 Co 源补充 (含衰变和退役时残值分
摊)占总成本 3712 % ,这是无法改变的定值 ,即衰变和
残值分推成本是不变的还是 60 万。因此装源强度和
空间、时间利用率是运转成本的决定因素。
表 1 年运转成本分析
项目 成本 (万元) 占总成本 ( %)
厂房折旧 2010 1214
设备折旧 1015 615
钴源补充 6010 3712
维修 510 311
能耗 1010 612
人员工资福利 2110 1310
业务推广 1210 714
管理费 810 419
其它 1510 913
合计 16115 10010
3 提高经济效益的各因素探讨 [3 ,5 ]
根据式 (5) ,可见要提高经济效益系数ε,在根据
货源合理调整60 Co 活度的基础上 ,还要最大限度的利
用辐照室空间提高空间利用率 ,并要求满负荷 360d 不
间隔运转 ,将时间利用率 T 达到理论值 100 %。要提
高能量利用率 ,还要确定合适的最低有效剂量 ( Dmin ) ,
改进辐照工艺以控制辐照剂量不均匀度 U。降低成
本和提高每小时辐照加工服务费收入也是提高能量利
用率的重要因素。在此分析可知提高经济效益系数
ε,就要提高 Ci、T、P、E 和 U ,降低 C 和准确地确定
Dmin ,但是这些因素中只有提高每小时辐照加工服务费
收入 I ,对经济效益系数ε的贡献才是最大的 ;也就是
说影响经济效益系数ε的诸多因素中 ,每小时辐照加
工服务费收入 I起主导作用。只要有足够的货源 ,有较
好的单价 ,每小时就有辐照加工服务费的收入 ,那么
Ci、T、P、C、U 等因素才有实效 ,而且随着 I 的不断增
加而增加。若 I = 0 ,也就是说没有货源 ,则这些因素也
不起作用。
每小时辐照服务费收入是单位时间内的辐照量也
就是货源 Q 与单位重量的辐照服务费 ( S) 乘积。因此
保证稳定不断增长的货源 Q 值 ,同时还要保持和提高
单价 S ,也就是说 ,辐照中心处理的货源要比同行多 ,
满负荷运转 ,单价也要比同行高 ,这有这样才能不断提
高辐照装置的经济效益。以下从几个方面说明如何提
高每小时辐照加工服务费的收入 I。
311 开拓辐照加工新领域
2003 年某辐照中心在调研出口食品存在问题的
85 核 农 学 报 20 卷
基础上针对鲜蛋出口存在“双高”(蛋壳外表微生物高 ,
蛋黄中某种脂肪含量高)的问题 ,辐照鲜蛋不仅降低了
微生物含量 ,还一定程度上降低蛋黄中的脂肪含量 ,该
单位在业内率先采用辐照技术开拓鲜蛋辐照加工业
务 ,每吨的辐照费也高于一般产品的 2~3 倍 ,还受到
了出口商的欢迎。
312 创造辐照加工新工艺
在辐照加工工艺上要根据产业化技术的发展和创
新 ,不断改进辐照工艺 ,以适合客户需要 ,针对不同辐
照产品创造其有独到功能的辐照工艺。独到的功能可
从独特性、独占性、独享性三方面来理解。只有这样 ,
辐照中心才能创造独特功能在缴烈的市场竞争中拼
搏 ,不断超越竞争对手创造竞争优势 ,力争在同行中处
于领先地位 ,不断保持和提高市场占有率的份额。
31211 独特性 独特性即针对客户而言 ,加工工艺与
同行相比具有明显的使产品升等、升级、升值等独到的
特点。当前我国现有 150 余座钴源辐照装置中的 95 %
以上源活度低于 1185·1016Bq ,剂量场剂量率仅 015GyΠs
左右。若能率先建造 1185 ×1017Bg ,甚至 3170 ×1017Bg
的辐照装置 ,或者 10MeV ,10KW 加速器 ,则就可发挥
剂量率高 (比当前60 Co 装置高 1000 倍以上) 的独特的
优点 ,提供适应冷冻食品等的快速辐照 ,若能再配置保
温的辐照箱 ,这样的设施和工艺在辐照冷冻虾仁方面
有独特的优势 ,从而使辐照中心获得较好的经济效益。
31212 独占性 独占性即无需较大投资和较长时间
就能建立起来的创新技术工艺。食品辐照的副作用是
对某些产品产生不良的臭味或降低活性物质的活性 ,
某辐照中心采用预冷辐照技术可以避免或减小这些副
作用。如预冷辐照牛肉脯 ,可以避免发生辐照味 ,降低
牛肉脯切口变褐的现象。这项技术从理论上讲同行易
于模仿 ,但实践操作上需建冷库 ,考虑到占地和资金 ,
以及建后的使用率和不同的工艺配套措施 (如与气调
包装联用)也需要较高的工艺技术 ,所以此项技术具有
独占性。辐照中心用此项新技术 ,提高产品质量 ,满足
客户要求。辐照量也就增加 ,单价也就上升 ,经济效益
系数ε也就提高。
31213 独享性 独享性即同行难以模仿的或是不可
能取代的创新的技术工艺。辐照中药要求既要达到杀
菌目的 ,又要使其药效成份不受损失 ,药效功能不降
低 ,不产生有害的辐解产物。常规的处理使辐照前后
中药药效成份变化达 20 %以上 ,这些品种有补骨脂
素、红花甙、茜草素和龙胆苦甙 (秦艽中含量变化最大
为40 %) 等。气调包装辐照技术即辐照前将中药包
装 ,抽去空气 ,充入所需要的 N2 、CO2 后再辐照 ,可大
大降低辐照对药效成份的影响。此项技术由于当前我
国食品包装行业还没有去氧充 N2 (或 CO2 ) 包装机供
应 ,因而具有特享性。辐照中心如能够用气调包装克
服中药辐照过程中药效成份的损失 ,可保证充足的货
源 ,也可适当提高单价 ,从而提高经济效益系数。
313 提高管理水平
医疗器械辐照灭菌促使各辐照中心全面提升辐射
加工软件和硬件的水平。2001 年江苏某辐照中心 ,为
了使其辐照的医疗器械能出口到亚、非、拉、俄和欧共
体等国家和地区 ,以及便于与外资、合资企业洽谈业
务 ,开始进行质量管理体系的国内、国际认证。在国内
率先获得了 TUV 颁发的质量体系文件 IS090022000 版 ,
EN46002 和医疗器械γ射线辐射灭菌欧州标准 EN552
等 3 项证书 ,使得在此中心辐照灭菌的医疗器械顺利
进入了欧共体市场。当时这家辐照中心辐照单价比未
取得认证的辐照中心高 3~4 倍 ,但客户仍然愿多跑几
百公里路来这里辐照。这家辐照中心目前正在努力得
到美国 FDA 的认证。
4 小结
采用经济效益系数 (ε) ,评价辐照装置的经济效
益 ,其影响因素有射线能量利用率 ( E) ;辐照装置的活
度 ( Ci) ;时间利用率 ( T) ;空间利用率 ( P) ;最低有效
吸收剂量 ( Dmin ) ; 辐照吸收剂量不均匀度 ( U) ; 单价
( S) ;运转成本 ( C) 和每小时辐照加工服务费收入 I。
这些因素相互联系 ,相互制约。但以每小时辐照加工服
务费收入 I 为影响辐照装置效益的主要因素。要想提
高 I ,就要开拓辐照加工领域 ,创新辐照工艺 ,提高管
理水平 ,从而保持和提高竞争优势 ,取得客户信认 ,提
高市场竞争力和占有率 ,获得更多的货源和较高的利
润 ,从而提高了60 Co 辐照装置的经济效益。
参考文献 :
[1 ] 施惠栋 ,陈学辉. 加速器辐照加工效益分析. 核农学报 ,2003 ,17
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社 ,1997
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