移動式工業(yè)探傷裝置輻射防護要點分析

黨彬

【摘 要】X射線檢查裝置有一個X射線管頭組件，控制箱和附件連接電纜。X射線探傷裝置分為一個定向探傷裝置和環(huán)探傷裝置。本文分析了X射線探傷和γ射線探傷差異，結(jié)合移動式工業(yè)探傷風(fēng)險點分析，我們提出了移動式工業(yè)探傷裝置輻射防護要點與具體措施。

【關(guān)鍵詞】移動式工業(yè)探傷裝置；輻射防護；要點分析

一、前言

一家公司擁有兩臺135MW機組的循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐、汽輪機、盤、管的材料主要是低碳鋼，這些盤、管的壁厚一般不超過20mm。所以，工廠在零件、焊縫和焊縫質(zhì)量檢驗和監(jiān)督中采用的無損檢測方法主要是工業(yè)X射線檢測。但由于現(xiàn)場作業(yè)的特殊性，現(xiàn)場X射線檢查存在許多問題，這些問題嚴重影響了X射線檢查的質(zhì)量和X射線檢查人員的管理，也不利于現(xiàn)場X射線檢查技術(shù)的改進。

二、X射線探傷和γ射線探傷差異

1.X射線和γ射線探傷原理不同

X射線檢查是由陰極靶的電子轟擊所產(chǎn)生的X射線。透視或物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的色譜分析。根據(jù)強度和膠片曝光的均勻性，如在部件內(nèi)部裂縫和孔隙缺陷被識別。γ射線探傷是γ放射源發(fā)出的γ射線穿過被檢物體時發(fā)生衰減，由于在被檢物的缺陷部位和其他部位射線減弱的程度不同，用來檢驗焊接的質(zhì)量或者揭示材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測方法。

2.X射線和γ射線探傷裝置構(gòu)造不同

X射線檢查裝置有一個X射線管頭組件，控制箱和附件連接電纜。X射線探傷裝置分為一個定向探傷裝置和環(huán)探傷裝置。γ射線探傷機裝置由放射源、屏蔽體、安全鎖、射源出口卡門、射源傳輸系統(tǒng)等構(gòu)成。γ探傷常用的密封放射源主要有銥-192、Se-75和鈷-60等。

三、移動式工業(yè)探傷風(fēng)險點

1.X射線探傷風(fēng)險點

X射線檢查是被動的，開始檢查時需要考慮輻射防護。在檢查操作過程中存在輻射風(fēng)險，在運輸過程中存在設(shè)備丟失的可能，在銷售過程中存在購買和使用未經(jīng)許可的設(shè)備的事故。需要考慮輻射防護的環(huán)節(jié)較少。

2.γ射線探傷風(fēng)險點

γ射線探傷有γ射線源。γ射線探傷裝置在放射源的來源、運輸、貯存、使用和歸還的全過程中都有會一定風(fēng)險。具體來說，在退役風(fēng)險的各個方面都存在著γ源固有的風(fēng)險、操作的風(fēng)險、儲存的風(fēng)險、運輸?shù)娘L(fēng)險、源交換的風(fēng)險或管理的風(fēng)險、環(huán)境的風(fēng)險、不符合性的風(fēng)險和社會的風(fēng)險等。1.5X射線和γ射線探傷輻射劑量估算方法不同 估算監(jiān)督區(qū)控制區(qū)距離，周圍劑量當量率15μSv/h設(shè)置為控制區(qū)邊界，周圍劑量當量率2.5μSv/h設(shè)置為監(jiān)督區(qū)邊界。

（1）最保守計算方法視為裸源計算，點源計算主束、漏射線、散射線計算。如：

（2）透視探傷的實際測量的計算方法：考慮X射線探傷內(nèi)部的實際屏蔽結(jié)構(gòu)和空氣衰減后的影響因素，并估計監(jiān)視區(qū)域的控制區(qū)域的距離。

這里主要依據(jù)管電壓和管電流估算劑量。根據(jù)X射線探傷儀，計算出屏蔽材料在出口處的實際結(jié)構(gòu)。

即計算條件有關(guān)參數(shù)如下：X射線探傷使用管電壓分別為150、200、250、300、400kV，管電流為5mA，其過濾片的過濾條件分別為2mmAl、2mmAl、0.5mmCu、3mmCu、3mmCu，X射線輸出量分別為18.3、28.7、16.5、20.9、23.5mSv·m2/mA·min[6]。由于X射線能量較低，考慮了空氣衰減的因素。

3.發(fā)生事故原因不同

（1）X射線探傷發(fā)生事故原因：1）銷售環(huán)節(jié)疏于管理，沒有資質(zhì)的單位購買探傷裝置。2）在現(xiàn)場操作中，監(jiān)管區(qū)域的控制區(qū)域的邊界沒有確定，也沒有警戒線繪制。

（2）γ射線探測事故的原因：1）γ射線探傷設(shè)備存在質(zhì)量問題或操作不科學(xué)，造成源卡源脫落、丟失和人員暴露。2）移動使用γ射線探傷裝置的單位管理不到位甚至管理混亂。①領(lǐng)導(dǎo)安全文化意識淡薄，輻射安全防護不重視，法律觀念淡薄，規(guī)章制度制定不全或流于形式，安全責(zé)任不落實。②違法雇傭無資質(zhì)人員，雇傭文化素質(zhì)低，缺乏輻射防護培訓(xùn)和沒有操作培訓(xùn)的人員進行操作探傷機。③操作人員違反操作規(guī)程，減少操作步驟，違規(guī)操作。收工時沒有認真檢查源是否回源罐。④異地使用也不備案，不執(zhí)行相關(guān)標準法規(guī)。⑤臺賬管理和安保措施不到位。⑥未用或未正確使用輻射監(jiān)測儀，或者使用的輻射監(jiān)測儀量程不合適。

3）放射源生產(chǎn)單位在銷售放射源、給使用單位裝源或更換新源時存在技術(shù)或管理的漏洞。

4）發(fā)生事故和應(yīng)急響應(yīng)不規(guī)范，有的時候監(jiān)督不到位。所以，由此產(chǎn)生的X射線運動檢測和γ射線運動檢測的輻射防護措施和管理方法有很大的不同。

四、防護具體措施差異

1.防護原則與方法“距離加屏蔽，避免插座”。保護措施：1）通電后，使用2米作業(yè)線。2）選擇合適的時間，避免X射線不衰減，選擇照射方向和照明時間。

如選擇沒有公眾出行的方向，選擇夜間或者無人時間段進行曝光。3）在探傷機主束口后側(cè)操作。4）用延時曝光模式，操作人員撤離。5）用鉛板或者別的屏蔽體防護。

2.γ射線探傷輻射的防護措施

（1）防護原則：“能硒不銥，能銥不鈷”。（2）輻射防護輻射硬件措施——防護裝置。1）使用準直器的：當γ探傷裝置使用準直器時，保護距離大大縮短。2）使用工件的現(xiàn)場條件用于屏蔽，和使用該網(wǎng)站的特性來執(zhí)行屏蔽的屏蔽設(shè)計。3）建設(shè)放射源暫存庫。因地制宜采取屏蔽防護，建立防護隔離帶。4）源容器和源導(dǎo)管的照射末端是否損傷、磨損或者有污物。5）應(yīng)選取盡量長的驅(qū)動纜、盡量短的導(dǎo)源管，并迅速地進行送源及收源操作。6）每次探傷作業(yè)完成后，作業(yè)人員應(yīng)立即使用可靠的輻射監(jiān)測儀沿源導(dǎo)管和探傷裝置周圍進行檢測，確認放射源回到源容器的安全屏蔽位置并記錄，及時送回源庫。

3.輻射污染防護管理手段——軟件措施

1）加強宣傳教育，包括射線防護培訓(xùn)和探傷設(shè)備操作檢測。2）正規(guī)操作。檢查裝置可以通過持有輻射許可證來操作。3）檢查放射源是否安全回到儲源室，詳細的登記制度，輻射巡測制度。建立完善的輻射應(yīng)急預(yù)案。4）熟練操作，放射工作人員要充分準備，操作時力求熟練、迅速，減少受照時間。工作量大時，輪流操作。5）利用活度小的源增加曝光時間。

4.探傷移動作業(yè)

原則事先確認控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)邊界。懸掛“禁止進入射線控制區(qū)”警告牌，懸掛“禁止進入監(jiān)督區(qū)”警告牌，拉起臨時警戒線。配備合適量程的輻射監(jiān)測儀、個人劑量計和個人劑量報警儀。

五、討論

鑒于輻射安全對X射線所有者和監(jiān)管機構(gòu)沒有統(tǒng)一的標準、安全指南和技術(shù)文件。在工作中應(yīng)調(diào)查X型探傷儀的現(xiàn)場工作環(huán)境，掌握檢查現(xiàn)場的輻射場分布，了解檢查現(xiàn)場的輻射安全。管理，確定控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)的劃分計算方法，監(jiān)測檢查人員的個人劑量，研究X射線移動檢查的防護風(fēng)險。認為加強X射線檢測設(shè)備的管理，防止輻射事故的發(fā)生，減少X射線檢測設(shè)備對環(huán)境輻射的影響，對X射線檢測人員和公眾的健康有著良好保證。

【參考文獻】

[1]王稹，王國全，馮光文等.MC 法對移動式工業(yè)γ探傷機周邊輻射模擬[J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2015，（9）：952-954.

[2]孫建義 ，歐陽小芳.移動式X射線探傷的控制區(qū)與監(jiān)督區(qū)的確定[J].環(huán)球人文地理，2017，（22）：47.

[3]王稹.MCNP5對移動式工業(yè)X、γ探傷設(shè)備的輻射環(huán)境模擬影響分析[D].新疆大學(xué)，2016.

[4]郭進瑞，魏偉奇，方國秋等.福建省工業(yè)X射線探傷放射防護監(jiān)測情況[J].中國輻射衛(wèi)生，2005，14（1）：47-48.