某新能源裝備公司X射線探傷機項目輻射環(huán)境監(jiān)測評價

羅磊 葛婷 賈河順

摘? 要：依據(jù)國家相關(guān)標準，對某新能源裝備公司X射線探傷機項目周圍輻射環(huán)境進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果評價輻射防護效果并提出合理可行的建議。在工作狀態(tài)下，探傷室周圍環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果范圍為（55.1～251.1）nGy/h，低于《工業(yè)X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）所規(guī)定的2.5μGy/h的標準限值，職業(yè)工作人員和公眾的年有效累積劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規(guī)定的標準限值。該項目基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。

關(guān)鍵詞：新能源裝備 X射線探傷 輻射防護 X-γ輻射劑量率

中圖分類號：X837 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0067-04

Radiation Environmental Monitoring and Evaluation of X-ray Flaw Detector Project in A New Energy Equipment Company

LUO Lei1? GE Ting1? JIA Heshun2

（1. Analysis and Testing Section of Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center， Jinan， Shandong Province， 250117 China; 2. SICC Co.， Ltd.， Jinan， Shandong Province，250118 China）

Abstract： Based on the relevant national standards， the radiation environment around the X-ray flaw detector project in a new energy equipment company is monitored. The radiation protection effect is evaluated according to the monitoring results， and then some reasonable and feasible suggestions are put forward. Under the working conditions， the monitoring value range of X - γ radiation dose rate around the flaw detection room is （55.1 ～ 251.1） nGy/h， which is lower than the standard limit of 2.5 μGy/h specified in Requirement for Radiological Protection in Industrial X-ray Radiography （GBZ117-2015）. The annual effective cumulative dose of occupational workers and public personnel is lower than the standard limits specified in Basic Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources （GB18871-2002）. The radiation safety management system and radiation safety protection measures are basically implemented in this project， which has little impact on the surrounding environment.

Key Words： New energy equipment; X-ray inspection; Radiation protection; X-ray radiation dose rate

全球氣候變暖引起的冰川和凍土消融、海平面上升等現(xiàn)象，將持續(xù)危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人類生活環(huán)境的安全，已經(jīng)嚴重威脅到人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。為了減少氣候變暖對人類的威脅，世界各國都積極采取應(yīng)對措施，減少化石能源的過度使用，大力發(fā)展清潔新能源，推動了新能源裝備制造業(yè)的快速發(fā)展。新能源裝備制造是改善能源結(jié)構(gòu)、推動工業(yè)升級的重要力量[1]。焊接作為新能源設(shè)備制造過程中的重要工序之一，焊接質(zhì)量直接影響設(shè)備使用的安全性和穩(wěn)定性，對設(shè)備的使用壽命具有決定性的影響。X射線探傷是利用X射線穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性探測材料內(nèi)部缺陷，具有快速、簡便、直觀等特點，是進行焊接質(zhì)量檢驗最重要手段之一[2-3]。X射線探傷機在工作時會產(chǎn)生X射線，由于X射線不會被人體直接感知，所以在探傷室輻射屏蔽效果不達標、門機聯(lián)鎖裝置失效等情況下產(chǎn)生的X射線泄露會對工作人員及公眾造成危害。為有效保障工作人員和公眾的健康安全，對X射線探傷室周圍輻射環(huán)境進行監(jiān)測是非常有必要的[4，5，6]。本項目針對探傷機工作和非工作狀態(tài)下，對探傷室周圍的輻射環(huán)境進行監(jiān)測，并根據(jù)國家相關(guān)標準進行評價。

1? 項目概況

某新能源裝備公司X射線探傷機項目，包括1座探傷室和3臺X射線探傷機，屬Ⅱ類射線裝置。探傷室為單層建筑，探傷室長18m，寬8.45m，高4.45m。

1.1 輻射屏蔽情況

探傷室四周墻體與迷道內(nèi)墻均為厚度850mm的普通混凝土，室頂為厚度400mm普通混凝土。探傷室有2個防護門，小防護門鉛當量10mmPb，大防護門鉛當量18mmPb。探傷室設(shè)置有門-機聯(lián)鎖裝置，聯(lián)鎖裝置安全有效，出入口位置設(shè)置有電離輻射警示標志，探傷室防護門上方有工作狀態(tài)指示燈。

1.2 輻射防護管理措施

在組織機構(gòu)方面，成立了專門機構(gòu)，明確公司法人作為輻射安全第一責任人，簽訂了輻射工作安全責任書，并指定專人負責射線裝置的安全和防護工作;在安全管理制度方面，根據(jù)國家法律法規(guī)要求和技術(shù)標準要求，制定了《射線裝置安全操作規(guī)程》《射線裝置輻射事故處理應(yīng)急預(yù)案》《放射工作人員培訓、體檢及保健制度》《輻射安全與環(huán)境保護崗位職責》等制度;在個人劑量管理方面，輻射工作人員均配備了個人劑量計，委托有資質(zhì)的機構(gòu)每季度監(jiān)測一次，做到一人一檔;在輻射防護儀器配備方面，按照環(huán)評要求配備1臺γ吸收劑量率儀，1臺報警儀。

2? 儀器及方法

2.1 儀器

FH40G型便攜式X-γ劑量率儀，生產(chǎn)商：美國Thermo-Fisher（賽默飛）。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：探頭類型高靈敏度塑料閃爍體90mm×90mm，內(nèi)置碘化鈉探測器;能量響應(yīng)范圍60keV～3MeV;量程范圍1nGy/h-100μGy/h。

2.2 監(jiān)測方法依據(jù)

《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T14583-1993） [7];

《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002） [8];

《工業(yè)X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）[9]。

2.3 質(zhì)量保證

本監(jiān)測中心X-γ劑量率項目已經(jīng)通過國家計量認證;監(jiān)測人員均經(jīng)過專業(yè)培訓，并通過了生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境技術(shù)中心X-γ劑量率項目上崗證考試，所有人員均持證上崗;X-γ劑量率儀定期檢定，監(jiān)測設(shè)備處于受控狀態(tài)。

3? 結(jié)果及評價

3.1 輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)《工業(yè)X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）、《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T14583-1993）的要求，共計布設(shè)11個監(jiān)測點位[9]，監(jiān)測點位距離地面高1m[7]。其中，小防護門、操作室、評片室、晾片室、洗片室、北墻各布設(shè)1個點位，東墻布設(shè)2個點位，大防護門布設(shè)3個點位，監(jiān)測點位示意圖如圖1所示。

現(xiàn)場監(jiān)測時，每個監(jiān)測點位讀取10個測量值為一組，并取平均值，經(jīng)過儀器效率校準并扣除宇宙射線響應(yīng)值后作為最終監(jiān)測結(jié)果，監(jiān)測結(jié)果見表1。表2為項目所在地市環(huán)境天然γ空氣吸收劑量率。

由表1和表2可以看出，在X射線探傷機非工作狀態(tài)時，探傷室周圍γ空氣吸收劑量率監(jiān)測范圍為（50.1～128.8） nGy/h，處于該市天然本底水平范圍內(nèi)。在X射線探傷機工作狀態(tài)時，探傷室周圍環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測值范圍為（55.1～251.1） nGy/h，低于《工業(yè)X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）所規(guī)定的2.5 μGy/h的標準限值[9]。

由表1監(jiān)測結(jié)果可以看出，操作室、評片室、晾片室、洗片室、北墻、東墻、小防護門布設(shè)的9個點位監(jiān)測結(jié)果在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)均沒有明顯變化，表明探傷室墻體防護效果較好，有效屏蔽了X射線。距大防護門左門縫30cm處、距大防護門右門縫30cm處的兩個點位在非工作狀態(tài)和工作狀態(tài)時，監(jiān)測結(jié)果有一定變化，分別由非工作狀態(tài)的67.8 nGy/h、76.8 nGy/h增加到工作狀態(tài)的230.6 nGy/h、251.1 nGy/h，其原因可能是防護門與墻壁之間存在一定縫隙，X射線有微量泄露，但監(jiān)測結(jié)果遠低于標準限制（2.5 μGy/h[9]），表明防護門處的防護效果能夠滿足探傷室防護要求。

3.2 職業(yè)人員個人累積劑量分析

根據(jù)該公司提供的最近一年的個人累積劑量檢測報告，該公司2名輻射工作人員年有效累積劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規(guī)定職業(yè)人員的劑量限值20mSv/a[8]。

3.3 公眾受照劑量分析

根據(jù)《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T14583-1993）環(huán)境γ輻射照射對公眾產(chǎn)生的有效劑量當量可用下式進行估算[7]：

（1）

其中：

He為有效劑量當量，單位Sv;

為環(huán)境地表輻射空氣吸收劑量率，單位Gy/h;

K為有效劑量率與空氣吸收劑量率比值，本標準采用0.7Sv·Gy/h;

t為環(huán)境中停留時間，單位h。

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，取探傷室周圍的X-γ輻射劑量率最大監(jiān)測值251.1 nGy/h計算，根據(jù)企業(yè)提供資料該項目每年平均開機500h，公眾居留因子取1/4，可以估算公眾受照年有效劑量當量為：

He=0.7Sv·Gy/h×251.1×10-9Gy/h×500h×1/4 ≈0.022×10-3Sv=0.022mSv

該年有效劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規(guī)定公眾的年有效劑量當量限值1mSv/a[8]。

4? 結(jié)語

該公司X射線探傷室及探傷機應(yīng)用項目基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，對職業(yè)工作人員和公眾是安全的，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。同時，建議該公司在輻射安全管理上不僅要建章立制，更要注重落實，抓實效。要定期進行輻射防護檢查和核安全文化宣貫[10]，牢固樹立安全第一的意識;加強對工作人員崗前培訓和工作過程中的監(jiān)管，提升專業(yè)技能水平;注意輻射防護儀器的日常維護保養(yǎng)，確保其時刻處于可用狀態(tài);定期組織輻射事故應(yīng)急演練，加強輻射應(yīng)急能力建設(shè)和資源保障[11]。

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