羅磊 葛婷 賈河順

摘? 要：依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某新能源裝備公司X射線探傷機(jī)項(xiàng)目周圍輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)輻射防護(hù)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(cè)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(hù)要求》（GBZ117-2015）所規(guī)定的2.5μGy/h的標(biāo)準(zhǔn)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(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值。該項(xiàng)目基本落實(shí)了輻射安全管理制度和輻射安全防護(hù)各項(xiàng)措施，對(duì)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(hù) X-γ輻射劑量率

中圖分類號(hào)：X837 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(yán)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(duì)人類的威脅，世界各國(guó)都積極采取應(yīng)對(duì)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(dòng)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(dòng)工業(yè)升級(jí)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(duì)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(cè)材料內(nèi)部缺陷，具有快速、簡(jiǎn)便、直觀等特點(diǎn)，是進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)最重要手段之一[2-3]。X射線探傷機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生X射線，由于X射線不會(huì)被人體直接感知，所以在探傷室輻射屏蔽效果不達(dá)標(biāo)、門機(jī)聯(lián)鎖裝置失效等情況下產(chǎn)生的X射線泄露會(huì)對(duì)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(duì)X射線探傷室周圍輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)是非常有必要的[4，5，6]。本項(xiàng)目針對(duì)探傷機(jī)工作和非工作狀態(tài)下，對(duì)探傷室周圍的輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1? 項(xiàng)目概況

某新能源裝備公司X射線探傷機(jī)項(xiàng)目，包括1座探傷室和3臺(tái)X射線探傷機(jī)，屬Ⅱ類射線裝置。探傷室為單層建筑，探傷室長(zhǎng)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(gè)防護(hù)門，小防護(hù)門鉛當(dāng)量10mmPb，大防護(hù)門鉛當(dāng)量18mmPb。探傷室設(shè)置有門-機(jī)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(biāo)志，探傷室防護(hù)門上方有工作狀態(tài)指示燈。

1.2 輻射防護(hù)管理措施

在組織機(jī)構(gòu)方面，成立了專門機(jī)構(gòu)，明確公司法人作為輻射安全第一責(zé)任人，簽訂了輻射工作安全責(zé)任書，并指定專人負(fù)責(zé)射線裝置的安全和防護(hù)工作;在安全管理制度方面，根據(jù)國(guó)家法律法規(guī)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(xùn)、體檢及保健制度》《輻射安全與環(huán)境保護(hù)崗位職責(zé)》等制度;在個(gè)人劑量管理方面，輻射工作人員均配備了個(gè)人劑量計(jì)，委托有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)每季度監(jiān)測(cè)一次，做到一人一檔;在輻射防護(hù)儀器配備方面，按照環(huán)評(píng)要求配備1臺(tái)γ吸收劑量率儀，1臺(tái)報(bào)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(guó)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(cè)器;能量響應(yīng)范圍60keV～3MeV;量程范圍1nGy/h-100μGy/h。

2.2 監(jiān)測(cè)方法依據(jù)

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

《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002） [8];

《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）[9]。

2.3 質(zhì)量保證

本監(jiān)測(cè)中心X-γ劑量率項(xiàng)目已經(jīng)通過國(guó)家計(jì)量認(rèn)證;監(jiān)測(cè)人員均經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，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(xiàng)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(cè)設(shè)備處于受控狀態(tài)。

3? 結(jié)果及評(píng)價(jià)

3.1 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）、《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》（GB/T14583-1993）的要求，共計(jì)布設(shè)11個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位[9]，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位距離地面高1m[7]。其中，小防護(hù)門、操作室、評(píng)片室、晾片室、洗片室、北墻各布設(shè)1個(gè)點(diǎn)位，東墻布設(shè)2個(gè)點(diǎn)位，大防護(hù)門布設(shè)3個(gè)點(diǎn)位，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位示意圖如圖1所示。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位讀取10個(gè)測(cè)量值為一組，并取平均值，經(jīng)過儀器效率校準(zhǔn)并扣除宇宙射線響應(yīng)值后作為最終監(jiān)測(cè)結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。表2為項(xiàng)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(jī)非工作狀態(tài)時(shí)，探傷室周圍γ空氣吸收劑量率監(jiān)測(cè)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(jī)工作狀態(tài)時(shí)，探傷室周圍環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)值范圍為（55.1～251.1） nGy/h，低于《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）所規(guī)定的2.5 μGy/h的標(biāo)準(zhǔn)限值[9]。

由表1監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，操作室、評(píng)片室、晾片室、洗片室、北墻、東墻、小防護(hù)門布設(shè)的9個(gè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)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(hù)效果較好，有效屏蔽了X射線。距大防護(hù)門左門縫30cm處、距大防護(hù)門右門縫30cm處的兩個(gè)點(diǎn)位在非工作狀態(tài)和工作狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)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(hù)門與墻壁之間存在一定縫隙，X射線有微量泄露，但監(jiān)測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限制（2.5 μGy/h[9]），表明防護(hù)門處的防護(hù)效果能夠滿足探傷室防護(hù)要求。

3.2 職業(yè)人員個(gè)人累積劑量分析

根據(jù)該公司提供的最近一年的個(gè)人累積劑量檢測(cè)報(bào)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(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（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(cè)定規(guī)范》（GB/T14583-1993）環(huán)境γ輻射照射對(duì)公眾產(chǎn)生的有效劑量當(dāng)量可用下式進(jìn)行估算[7]：

（1）

其中：

He為有效劑量當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)采用0.7Sv·Gy/h;

t為環(huán)境中停留時(shí)間，單位h。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，取探傷室周圍的X-γ輻射劑量率最大監(jiān)測(cè)值251.1 nGy/h計(jì)算，根據(jù)企業(yè)提供資料該項(xiàng)目每年平均開機(jī)500h，公眾居留因子取1/4，可以估算公眾受照年有效劑量當(dāng)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(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中規(guī)定公眾的年有效劑量當(dāng)量限值1mSv/a[8]。

4? 結(jié)語(yǔ)

該公司X射線探傷室及探傷機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目基本落實(shí)了輻射安全管理制度和輻射安全防護(hù)各項(xiàng)措施，對(duì)職業(yè)工作人員和公眾是安全的，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。同時(shí)，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(shí)，抓實(shí)效。要定期進(jìn)行輻射防護(hù)檢查和核安全文化宣貫[10]，牢固樹立安全第一的意識(shí);加強(qiáng)對(duì)工作人員崗前培訓(xùn)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(hù)儀器的日常維護(hù)保養(yǎng)，確保其時(shí)刻處于可用狀態(tài);定期組織輻射事故應(yīng)急演練，加強(qiáng)輻射應(yīng)急能力建設(shè)和資源保障[11]。

參考文獻(xiàn)

[1] 于建雅.新能源裝備制造企業(yè)智能制造發(fā)展影響因素研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2017.

[2] 金唯一，徐潤(rùn)澤，楊恒，等.X射線無損檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)理研究和優(yōu)化[J].應(yīng)用物理，2019，9（7）：336-347.

[3] 沈振，肖艱，毛淑群，等.X射線無損檢測(cè)技術(shù)在鋁塑復(fù)合管中的應(yīng)用[J].塑料科技，2011，39（2）：87-89.

[4] 蘇靜，馮澤臣，孟斌，等.X射線探傷室輻射屏蔽探討[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生，2017，26（4）：395-397，400.

[5] 李青，馬君健，劉偉，等.某工廠移動(dòng)頂棚式X射線探傷室環(huán)境監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)[J].輻射防護(hù)，2015，35（2）：117-122.

[6] 夏冰，丁洪深，葛婷.某石油化工機(jī)械公司X射線探傷室及探傷機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020（9）：57-59.

[7] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB/T14583-1993《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》[S].北京，1993.

[8] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB18871-2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》[S].北京，2002.

[9] 中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn).GBZ117-2015《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》[S].北京，2015.

[10] 張召文.云南省核安全文化宣貫的實(shí)踐與探索[J].中國(guó)礦業(yè)，2016，25（z1）：119-121，166.

[11] 亓?xí)詵|.核技術(shù)利用單位輻射事故應(yīng)急工作存在問題及對(duì)策[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（6）：238-239.