某造船廠移動式X射線探傷環(huán)境影響分析

陳飛霞

（福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站，福建福州350012）

某造船廠移動式X射線探傷環(huán)境影響分析

陳飛霞

（福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站，福建福州350012）

以福建省某造船廠的X射線探傷機(jī)為例，依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對造船廠移動式探傷的環(huán)境影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在落實(shí)相關(guān)的輻射安全防護(hù)措施后，造船廠移動式X射線探傷對周圍環(huán)境的影響符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

移動式X射線探傷；輻射；環(huán)境影響；分析；造船廠

工業(yè)X射線探傷這種檢測技術(shù)是保證船舶質(zhì)量和設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段之一。船舶焊縫探傷一般屬于移動式探傷，帶來的環(huán)境影響越來越受到人們 （尤其是探傷工作人員）的重視。本文以福建省某造船廠的X射線探傷為例，討論造船廠移動式探傷對周圍環(huán)境的影響。

1 工程分析

1.1 設(shè)備概況

福建省某造船廠擁有2臺X射線探傷設(shè)備，主要用于露天船臺區(qū)域新建造船體的焊縫探傷，焊縫處鋼板厚度一般在12～20mm。探傷設(shè)備的基本情況見表1。

1.2 主要污染源分析

本項目X射線探傷機(jī)的主要污染源是探傷機(jī)開機(jī)透照時產(chǎn)生能量流形式的X射線，會對探傷工作人員及周圍公眾產(chǎn)生X射線外照射。此外，在沖洗被檢對象膠片時，會產(chǎn)生少量的感光材料廢物，包括廢顯 （定）影液及攝影膠片。

2 輻射防護(hù)評價標(biāo)準(zhǔn)

2.1 劑量限值與劑量約束值

劑量控制標(biāo)準(zhǔn)采用 《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871－2002）［1］，包括職業(yè)照射、公眾照射劑量限值。

劑量限值分為有效劑量限值和對單個器官的當(dāng)量劑量限值，根據(jù)本項目的情況，僅列出有效劑量限值。

公眾照射劑量限值為，實(shí)踐 （如本項目）使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的年平均有效劑量估計值不超過1mSv，該值為世界范圍內(nèi)天然本底輻射年有效劑量中值（2.4mSv，UNSCEAR2000報告附件B）的41.6%。特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv。對于單個伴有輻射的 “實(shí)踐”項目，其對公眾照射的一般取值范圍為每年0.1～0.3mSv。根據(jù)項目及周圍環(huán)境情況 （探傷場地固定而且較開闊），本項目公眾人員的劑量約束值取每年0.1 mSv。

職業(yè)照射劑量限值為，由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量 （不作追溯性平均）不超過20mSv，其中任何一年不超過50mSv。職業(yè)工作人員的劑量約束值取限值的1／4，即每年5 mSv。

2.2 現(xiàn)場探傷場所空氣比釋動能率控制標(biāo)準(zhǔn)

X射線探傷機(jī)工作場所空氣比釋動能率的控制標(biāo)準(zhǔn)采用《工業(yè)X射線探傷衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ117－2006）［2］，包括X射線探傷機(jī)控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)的劃分。被檢物體周圍的空氣比釋動能率在15μGy／h以上的范圍內(nèi)劃為控制區(qū)，控制區(qū)邊界外空氣比釋動能率在1.5μGy／h以上的范圍內(nèi)可劃為監(jiān)督區(qū)。

表1 X射線探傷機(jī)設(shè)備的基本情況

3 環(huán)境影響分析

3.1 運(yùn)營期環(huán)境影響分析

3.1.1 控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)劃定

該公司的探傷項目均為移動式探傷，探傷工作都安排在深夜進(jìn)行，由于受工作條件的限制，不能到船臺現(xiàn)場對2臺探傷機(jī)監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)的距離進(jìn)行實(shí)測。因此，選擇在空闊場地上對2臺探傷機(jī)在不同方向上監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)的距離進(jìn)行模擬監(jiān)測，并選取不同方向上的最大距離作為監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)的距離值。監(jiān)測結(jié)果見表2。

探傷場所周圍公眾人員的年受照劑量應(yīng)符合公眾人員劑量約束值0.1 mSv／a的要求，因此還需確定在全居留 （居留因子取值為1）條件下，公眾人員的劑量約束導(dǎo)出距離。該公司2臺X射線探傷機(jī)一年保守拍片5000張，每張曝光時間為1～3min，則年保守曝光時間為250h。經(jīng)計算得出，公眾人員的劑量約束導(dǎo)出距離處的X射線劑量率為0.4μGy／h，公眾人員的劑量約束導(dǎo)出距離模擬監(jiān)測結(jié)果見表2。

由表2可見，在空闊區(qū)域 （沒有障礙物阻擋）及日常最大工作電壓條件下，BXQ－2505B型X探傷機(jī)的控制區(qū)及監(jiān)督區(qū)范圍分別為34m、75m，RD－2305型X探傷機(jī)的控制區(qū)及監(jiān)督區(qū)范圍分別為29m、70m。探傷機(jī)在露天船臺現(xiàn)場使用時，由于船體鋼鐵材質(zhì)的吸收與屏蔽作用，探傷機(jī)的控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)范圍和公眾人員的劑量約束導(dǎo)出距離遠(yuǎn)小于空闊區(qū)域的范圍 （表2）。實(shí)際操作時，從保守角度出發(fā)，該公司2臺X探傷機(jī)按照表2中的防護(hù)距離來控制，也可以根據(jù)實(shí)際情況利用X－γ劑量監(jiān)測儀現(xiàn)場巡測確定控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)的界線。

由表2可見，在空闊區(qū)域 （沒有障礙物阻擋）及日常最大工作電壓條件下，BXQ－2505B型、RD－2305型X探傷機(jī)周圍公眾人員的劑量約束導(dǎo)出距離分別為107m、100m，該范圍位于廠區(qū)內(nèi)。該公司探傷時間安排在夜間 （廠內(nèi)員工皆下班后），可確保探傷時露天船臺周圍107m范圍內(nèi)無員工長時間停留。因此本項目可滿足公眾人員劑量約束值的要求。

本項目2臺探傷機(jī)電纜長度均為50m，符合《工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ117－2006）的要求（不小于20m），也符合表2中控制區(qū)防護(hù)距離的要求。從避免意外照射以及不必要照射的角度出發(fā)，探傷操作工在現(xiàn)場操作時，應(yīng)佩帶個人劑量率儀、穿鉛防護(hù)衣或躲藏在附近的屏蔽體后面，并盡可能朝著透照相反的方向，布置連接電纜。

表2 工業(yè)X射線探傷機(jī)控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)范圍

3.1.2 劑量估算與評價

由表2可知，X射線探傷機(jī)現(xiàn)場探傷的輻射防護(hù)控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)的最大范圍為75m，實(shí)際操作時容易實(shí)現(xiàn)。

該公司探傷時間安排在夜間 （廠內(nèi)員工皆下班后），探傷機(jī)現(xiàn)場操作工作人員由4人輪次 （2人／次）。2臺X射線探傷機(jī)一年保守拍片5000張，每張曝光時間為1～3min，則年保守曝光時間為250h。因此，對于控制區(qū)邊界處的探傷工作人員，人均受照時間為125h／a，最大年受照劑量為：125h／a×15μGy／h×1Sv／Gy＝1.875mSv／a，為職業(yè)照射劑量約束值的37.5%，符合職業(yè)工作人員的劑量約束值的要求。

該公司探傷時間安排在夜間 （廠內(nèi)員工皆下班后），探傷期間監(jiān)督區(qū)邊界處及其附近可能偶爾有人停留。對在監(jiān)督區(qū)邊界處的公眾人員，停留因子取值為1／16，則公眾人員的最大年受照劑量為：250h／a×1.5μGy／h×1Sv／Gy×1／16＝0.0234mSv／a，為公眾照射劑量約束值的23.4%，符合公眾照射劑量約束值的要求。

由于下列因素，公眾和探傷工作人員實(shí)際受照劑量低于上述估算值：

（1）船臺焊縫探傷時，由于受船體鋼鐵材質(zhì)的吸收與屏蔽作用，控制區(qū)實(shí)際范圍可能遠(yuǎn)小于表2的測值，按表2劃定的控制區(qū)邊界處空氣比釋動能率可能遠(yuǎn)小于15μGy／h。探傷工作人員一般躲藏在掩體等后面，進(jìn)一步降低了探傷工作人員實(shí)際操作位的空氣比釋動能率。

（2）采用50m長的連接電纜，電纜長度大于控制區(qū)范圍，在充分利用電纜長度時，操作位的X射線比釋動能率低于控制區(qū)邊界。

（3）探傷機(jī)工作電壓多數(shù)情況下低于表2中監(jiān)測條件，X射線強(qiáng)度減弱，空氣比釋動能率減小。

（4）劑量估算時探傷機(jī)透照時間采用保守值，年累計透照時間一般小于上述保守值。

3.1.3 沖洗膠片廢液環(huán)境影響分析

在沖洗焊縫膠片時，感光材料經(jīng)顯影、定影后會產(chǎn)生少量的廢液，廢液中主要含有硫酸對甲氨基苯酚 （米吐爾）、對苯二酚、菲尼酮、亞鐵氰化鉀、醋酸鉛、重鉻酸鉀和鹵化銀鹽等有害成份，必須按規(guī)定送交有資質(zhì)的危險廢物處置單位收集后集中處置。該公司已委托福建省固體廢物處置有限公司對項目產(chǎn)生的廢液進(jìn)行處理處置，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。

3.2 退役期環(huán)境影響分析

退役時X射線探傷機(jī)不帶放射性，但探傷機(jī)X射線屏蔽材料含鉛，有一定毒性，必須回收利用或按規(guī)定處置，不得隨意廢棄。

探傷機(jī)X射線發(fā)生器中含少量氣壓為0.35～0.50MPa的SF6絕緣氣體，SF6是一種無色無味、無毒和不易燃燒的絕緣性氣體，對大氣層有很強(qiáng)破壞作用，應(yīng)予以回收利用?？赏嘶貜S家，以舊換新；不得隨意排放。

表3 放射工作防護(hù)用品和檢測設(shè)備清單

4 輻射安全防護(hù)措施

（1）輻射防護(hù)管理機(jī)構(gòu)與制度

該公司需設(shè)置輻射防護(hù)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，并指定專人負(fù)責(zé)射線裝置的安全和防護(hù)工作［3］。同時，還需制定 《輻射安全防護(hù)管理制度》、《X射線探傷安全操作規(guī)程》和 《輻射事故應(yīng)急預(yù)案》等制度，并建立輻射安全檔案。

（2）輻射工作人員培訓(xùn)

探傷工作人員需持證上崗，并定期參加輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)［4］。

（3）控制區(qū)與監(jiān)督區(qū)管理

控制區(qū)邊界上必須懸掛清晰可見的 “禁止進(jìn)入X射線區(qū)”警示標(biāo)識，探傷工作人員應(yīng)在邊界外操作，否則必須采取專門的防護(hù)措施［2］。

監(jiān)督區(qū)邊界上必須設(shè)警示標(biāo)識，如信號燈、鈴、警戒繩，并懸掛清晰可見的 “無關(guān)人員禁止入內(nèi)”警告牌，必要時設(shè)專人警戒［2］。還應(yīng)注意控制監(jiān)督區(qū)邊界附近，不應(yīng)有經(jīng)常停留的公眾成員。現(xiàn)場探傷的工作條件變動時，必須進(jìn)行場所巡測，并驗(yàn)證確定新的劃區(qū)界線，也可采用表2偏保守的控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)距離。

（4）輻射安全防護(hù)設(shè)備和器材

需配備放射工作防護(hù)用品和檢測設(shè)備，具體見表3。

（5）其他要求

應(yīng)加強(qiáng)管理，防止探傷機(jī)丟失或被損壞。應(yīng)定期檢定X探傷機(jī)，確保電壓、電流、定時時間的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)論與建議

在落實(shí)相關(guān)的輻射安全防護(hù)措施后，造船廠移動式X射線探傷對輻射工作人員和公眾人員的年附加劑量均符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。沖洗膠片廢液送交有資質(zhì)的危險廢物處置單位集中處置后，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。

探傷機(jī)使用單位應(yīng)加強(qiáng)輻射安全管理，嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，確保輻射安全防護(hù)措施正常、有效運(yùn)行。

［1］GB18871－2002，電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］GBZ117－2006，工業(yè)X射線探傷衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部令.放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法［Z］.

［4］中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部令.放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法［Z］.

Environmental Im pact Analysis of M obile X－ray Flaw Detection in a Ship M aking Com pany

CHEN Fei－xia
（Environmental Radiation Supervising Station of Fujian，F(xiàn)uzhou Fujian 350012 China）

A case of the X－ray flaw detector of a shipmaking company was used to analyze its environmental impact in accordance with Chinese relevant assessment standards.The results showed that its impact could meet the standards once the propermeasures for radioactive safety and protection were implemented.

Mobil X－ray flaw detection；Environmental impact；Radiation；ship making company

X82

A

1673－9655（2014）06－0070－03

2014－04－17

陳飛霞 （1982－），女，碩士研究生，工程師，主要從事輻射環(huán)境監(jiān)測與評價工作。