芻議工業X射線探傷的輻射防護及其管理

張海利

摘 要：隨著當前我國經濟的飛速發展，無損檢測中對工業X射線探傷的應用越來越廣泛。如工業探傷、放射診斷等X射線的應用為人們創造了極大的便利和效益，但同時如果使用或防護不當，會對人體造成不同程度的危害，甚至導致癌癥發病率增加。所以在現代化工業設備不斷增加的情況下，對X射線探傷輻射的防護和管理有重要的作用。本文分析了X射線探傷原理及輻射污染因素和危害，探傷室輻射防護中的問題和改進措施，僅供參考。

關鍵詞：X射線探傷；輻射防護；改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.025

1 X射線探傷的原理

X射線探傷是指相關厚度的制品中X射線可以穿過，受內部不同組織結構的制約，對X射線的吸收情況也不同，導致對制品穿透的射線存在的差異不同，并把其相應的缺陷在射線底片上清晰顯示的檢查。X射線探傷機遵循射線在穿透物質時會減弱的特征，采取顯影和定影進行處理后以底片的形式顯示膠片的成像，底片黑化的程度和接收射線的程度成正比，所以利用射線照相可顯示出鑄件、焊接件等的缺陷，進而對產品缺陷的型狀、大小、種類、位置等進行合理的確定，進一步為產品提供了質量保障。

2 輻射污染的因素及其危害

探傷機在工作過程中發出的X射線是污染固定式X射線的主要探傷因素，究其原因是探傷室內的屏蔽墻和防護門在屏蔽X射線時都存在不同程度的缺陷，從而影響外部環境。X射線會損害人體健康，其照射量越大，人體所受到的損害就越嚴重。人體內可累計X射線的照射量，殺傷人體血液中的白細胞，進而降低機體的免疫功能，為病菌的入侵創造了條件使人體產生疾病。

3 探傷室輻射防護的問題及改進措施

3.1 探傷室屏蔽墻的厚度問題

探傷室屏蔽墻是在探傷室功率基礎上建造的，通常對于所用的探傷機的防護敷設要求探傷室的防護墻厚度是沒有問題的。但有的探傷室可能會把小功率較小的探傷機替換成大功率的，卻沒有相應的對防護探傷室的墻進行有效的改造，相關的工作仍然在舊的探傷室進行。

通過有效的分析某公司的探傷室的輻射量率的檢測可得，該探傷室防護門及四周30cm處為10～20μGy/h的敷設劑量率，比相關標準要求的小于2.5μGy/h高出許多。根據該敷設劑量率和其他參數對操作人員的年劑量進行估算：如果探傷機年開機500小時，操作人員居留因子為1，按照20μGy/h計操作室的輻射劑量率，接受的年劑量為10mSv。按照相關規定，職業照射工作人員的劑量和公眾劑量不超過5mSv/a和0.25mSv/a。所以對于年有效劑量限制操作人員大大超出其可以接受的。

3.2 探傷室屏蔽墻和防護門重疊寬度問題

為保證探傷室防護門四周敷設劑量率更符合相關要求，應該合理的控制防護門和屏蔽墻的重疊寬度和兩者之間的縫隙相比大于或等于10倍。通過科學的監測分析探傷室防護門的輻射劑量率得出，部門探傷室的這兩者之間存在較寬的縫隙，且沒有達到重疊寬度的要求，因此可監測出防護門周圍輻射劑量率超過25μGy/h，比限制要求超出10倍多，其輻射嚴重影響著周圍環境和人群。

對于這種類型的問題，應該根據具體現象對兩者之間的距離進行合理的調整，如某個探傷室的起初的屏蔽墻與防護門之間相隔5cm的距離，調整到1.5cm后屏蔽墻和防護門的重疊寬度約為10倍，可監測出防護門四周為0.2～0.5μGy/h的輻射劑量率，和相關限制要求相符合。

3.3 防護門下部沉入地面的問題

通過詳細的調查和了解當前探傷室的具體情況可得，部分探傷室設置的是和地面平齊的防護門，并沒有在地面沉入，因此在地面和防護門之間有會有縫隙存在，造成防護門下部輻射劑量率不達標。

根據有效的監測對探傷室防護門（沒有沉入地下的）下部輻射劑量率可知，沒有在地下沉入的防護門的下部輻射劑量率是30～100μGy/h，但沉入地下約20cm的防護門該值為0.2～1.0μGy/h，因此為保證按照相關限制標準控制防護門的下部輻射劑量率，應該使其防護門沉入地下約20cm。

3.4 探傷室通風換氣口的設置問題

為有效的保障整體的探傷室的防輻射效果，其屏蔽墻上通風換氣口的設置是不合理的，因為該通風換氣口會把探傷機發出的X射線向外部環境輻射。監測探傷室周圍的輻射劑量率，都符合相關限制要求，但監測遠離探傷室的環境，便發現存在異常的輻射劑量率，分析其原因可能和通風換氣口射線的泄漏有關，把百葉鉛板安裝在通風換氣口后，使用百葉鉛板在探傷機作業的過程中把通風換氣口關閉，控制其環境輻射率在合理的范圍之內。

針對該問題，還可以在建造探傷室時，應通過對探傷室周圍的環境情況進行充分了解的基礎上，在探傷室地面應該有一個通風管道的設置（“U”型結構），從室內把通風管道引向室外，探傷室可利用通風機進行換氣，可使周圍環境受通風換氣口輻射的影響避免或減少。

4 工業X射線探傷的輻射防護的相關建議

（1）針對新建的探傷室，應該根據受不斷更新的產品的探傷機的功率設計要求，對探傷室輻射防護和門機連鎖裝置等進行嚴格的落實，保障其防護輻射不超過相關標準限值范圍。

（2）在對原有的探傷室使用過程中，應該對其的工作功率進行充分的考慮，如果想把功率較小的探傷機替換成大功率的，應根據其實際功率合理的對探傷機進行改造，通過合理的增加屏蔽體，保障在探傷機工作時探傷室的30cm處的外表面標準和輻射劑量率符合要求。

（3）在探傷室應該監控系統設置，防止有人員沒來得及撤離或正在工作的探傷室有人員誤入，進而被誤照射到而引發輻射危險。

5 結語

綜上所述，工業X射線探傷的輻射防護和管理比較復雜，需要相關單位、部門和人員有效配合，嚴格按照相關法規和文件要求實施防護并加強管理，使其輻射防護及管理水平得到有效的提升。

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