某企業(yè)X射線檢測裝置環(huán)境影響評價

李遠(yuǎn)

摘 要：針對某企業(yè)X射線檢測裝置進(jìn)行輻射環(huán)境影響評價，根據(jù)屏蔽參數(shù)計算檢測裝置運行時周圍輻射劑量率，預(yù)測在最大工況下對輻射工作人員和公眾的輻射影響。評價結(jié)果表明，該X射線檢測裝置防護(hù)設(shè)施滿足輻射防護(hù)要求，正常運行時設(shè)備周圍輻射劑量率低于2.5 μSv/h限值，職業(yè)人員和公眾的年有效劑量分別低于相應(yīng)的法規(guī)限值和劑量約束值，企業(yè)輻射安全管理制度滿足相關(guān)法規(guī)要求。

關(guān)鍵詞：X射線檢測裝置 環(huán)境影響評價 輻射防護(hù)

中圖分類號：X82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0046-04

Environment Impact Assessment for X-ray Detection Device in an Enterprise

Li Yuan

（Suzhou Nuclear Power Research Institute， Suzhou Jiangsu，215004，China）

Abstract：For a company X-ray detection device radiation environment impact assessment， calculating the detection device operate according to the shield parameters surrounding radiation dose rate， predict the radiation impact in greatest conditions on radiation workers and the public. Evaluation results showed that the X-ray detection device protective equipment fulfil the requirements of radiation protection， professionals and the public annual effective doses were lower than the corresponding dose constraint value， enterprise radiation safety management instruction to meet regulatory requirements.

Key Words：X-ray detector； Environmental impact assessment； Radiation protection

某企業(yè)新增1臺X射線檢測裝置，用于對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行無損檢測。其最大管電壓為160 kV，最大管電流為3 mA，主射線方向固定朝向右側(cè)壁。依據(jù)相關(guān)規(guī)定該X射線檢測裝置在正式運行前須對輻射防護(hù)設(shè)施進(jìn)行評價，以確定是否滿足相關(guān)法規(guī)要求。

1 項目概況

1.1 設(shè)備概況

新增1臺X射線檢測裝置安置在廠房X-RAY室，其最大管電壓為160 kV，最大管電流為3 mA，具體情況見表1。

1.2 周圍環(huán)境

X-RAY室位于廠房西北側(cè)，廠房共二層，無地下建筑。X-RAY室北側(cè)和西側(cè)均為工具間，南側(cè)為化學(xué)實驗室，東側(cè)為操作車間，二層為辦公區(qū)。周圍50 m范圍內(nèi)沒有居民點、學(xué)校和醫(yī)院等敏感點。

2 評價標(biāo)準(zhǔn)

2.1 人員年受照劑量管理目標(biāo)

職業(yè)人員年有效劑量不超過5 mSv，公眾年有效劑量不超過0.25 mSv。我們?nèi)∠拗档?/4作為個人劑量約束值，即職業(yè)人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a[1]。

2.2 環(huán)境劑量率限值

X射線檢測裝置（鉛房）四周、頂部和防護(hù)門外30 cm處，檢測裝置周圍公眾居留等區(qū)域輻射劑量率不超過2.5 μSv/h[2]。

3 工程分析

3.1 設(shè)備參數(shù)和運行工況

X射線檢測裝置內(nèi)置1個X射線發(fā)生器，額定管電壓為160 kV，額定管電流為3 mA。設(shè)備運行時保持功率恒定，出束時管電壓達(dá)到最大160 kV時，管電流可調(diào)0～3 mA。設(shè)備正常運行后年開機時間不超過600 h，每周開機時間不超過10 h（每天2 h）。企業(yè)配備4名輻射工作人員，實行雙班運行，年輻射工作時間按300 h計算。

1 600 mm（寬）×2 100 mm（高）；分體式控制臺尺寸為1 200 mm（長）×1 200 mm（寬）×1 800 mm（高）；X射線主射線方向固定朝向右側(cè)壁。

檢測裝置的操作臺位于鉛房一側(cè)，通過電纜與檢測裝置鉛房相連。操作臺與鉛房距離約1 m（距X射線發(fā)生器約1.5 m）。

3.2 工藝流程和產(chǎn)污環(huán)節(jié)

該項目X射線檢測裝置屬于II類射線裝置，非工作狀態(tài)時不產(chǎn)生X射線，進(jìn)行檢測工作時接通設(shè)備高壓，發(fā)射X射線。

X射線檢測裝置由鉛房（包括鉛房內(nèi)部固定的X射線發(fā)生器及影像接受器、連接電纜等）、顯示器、控制臺等組成，利用金屬材料對X射線吸收并成像的原理，采用X射線進(jìn)行透照，并在設(shè)備外部連接的工業(yè)電視顯示器上觀察、分析被檢測件的內(nèi)部缺陷。

3.3 污染源項

該項目檢測裝置主要污染源為X射線發(fā)生器產(chǎn)生的X射線，除此之外還有X射線電離空氣產(chǎn)生的少量臭氧和氮氧化物。輻射劑量率計算過程中需已知X射線輸出量，通過查表得到160 kV管電壓工況下主射線方向X射線輸出量保守取28.7×6×104 μSv·m2/（mA·h）。同時得到距靶點1 m處X射線管組裝體的泄露輻射劑量率為2.5×103 μSv/h[3]。

4 輻射安全與防護(hù)

4.1 輻射工作場所分區(qū)管理

企業(yè)將輻射工作場所進(jìn)行分區(qū)管理，以鉛房邊界作為控制區(qū)邊界，以X-RAY室建筑邊界作為監(jiān)督區(qū)邊界，管理措施如下。

控制區(qū)邊界（鉛房）采用門機聯(lián)鎖裝置，設(shè)備上顯著位置設(shè)置電離輻射標(biāo)志，操作臺頂部設(shè)置工作指示燈，檢測期間任何人不能打開鉛房防護(hù)門及檢修門。人員進(jìn)入檢測室工作期間必須佩戴合格的報警儀。

監(jiān)督區(qū)邊界加強X-RAY室入口管理，入口處設(shè)置電離輻射標(biāo)志，設(shè)置門鎖，輻射工作人員經(jīng)授權(quán)許可才能進(jìn)入，禁止公眾進(jìn)入等管理措施。

企業(yè)對于輻射工作場所的分區(qū)管理措施是合理可行的，可有效加強輻射安全管理。

4.2 輻射安全場所屏蔽設(shè)計方案

X射線檢測裝置位于獨立的X-RAY室內(nèi)，設(shè)備為自屏蔽的鉛房結(jié)構(gòu)，設(shè)備內(nèi)部X射線出束方向固定朝向右側(cè)壁（不可調(diào)）。鉛房前、后側(cè)壁，左側(cè)壁、頂部鉛板厚度均為6 mm，右側(cè)壁鉛板厚度為8 mm，底部鉛板厚度為4 mm。上述厚度的鉛板防護(hù)結(jié)構(gòu)，能有效屏蔽和降低鉛房四周、頂部的輻射水平。

4.3 輻射安全設(shè)施描述及評價

門機聯(lián)鎖：X射線檢測裝置（鉛房）正面有1扇防護(hù)門，左側(cè)面有一扇檢修門，防護(hù)門和檢修門均與X射線發(fā)生器設(shè)置門機聯(lián)鎖。防護(hù)門、檢修門未完全關(guān)閉時，鉛房內(nèi)部X射線發(fā)生器不能接通高壓出束。操作期間誤打開防護(hù)門或檢修門，可以立即實現(xiàn)X射線停止出束。

設(shè)備正面醒目位置處設(shè)置電離輻射警告標(biāo)志，操作臺頂部安裝工作狀態(tài)指示燈，設(shè)備出束期間工作指示燈亮。

設(shè)備操作臺上安裝急停開關(guān)。發(fā)生緊急狀況時，按下急停開關(guān)，立即終止X射線出束。急停開關(guān)使用后，需復(fù)位后方可進(jìn)行下一次檢測工作。

X射線檢測裝置上述輻射安全設(shè)計，符合《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）中有關(guān)安全聯(lián)鎖、工作指示燈、警示標(biāo)志、急停開關(guān)等安全設(shè)施的要求。

5 環(huán)境影響分析

5.1 環(huán)境影響評價思路

該項目X射線檢測裝置額定管電壓和管電流分別為160 kV和3 mA。對該新增的1臺X射線檢測裝置進(jìn)行理論計算。計算選取X射線檢測裝置最大工況條件（電壓160 kV，電流3 mA）進(jìn)行輻射環(huán)境水平和人員受照劑量的理論預(yù)測。

該項目檢測裝置射線方向固定朝向右側(cè)壁，該方向作為主射線考慮，設(shè)備鉛房（正面）前部、后側(cè)壁、頂部和底部考慮泄露輻射及散射輻射防護(hù)，左側(cè)壁考慮泄露輻射防護(hù)。

5.2 環(huán)境輻射水平預(yù)測

對各點位分別計算有用線束、散射輻射、泄露輻射可知，X射線檢測裝置在最大工況下運行，檢測裝置周圍環(huán)境輻射劑量率在2×10-4～0.351 μSv/h之間，滿足《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）中關(guān)注點最高周圍劑量當(dāng)量率參考控制水平不大于2.5 μSv/h要求。具體計算點位示意圖及計算結(jié)果見圖1和表2。

5.3 人員受照劑量預(yù)測評價

評價中所用的輻射劑量率數(shù)據(jù)，是依據(jù)該項目X射線檢測裝置最大工況下，X射線檢測裝置周圍30 cm處輻射水平預(yù)測值。

估算模式：P=D×T×W×10-3，式中，P為年受照劑量，mSv/a；D為輻射劑量率，μSv/h；T為居留因子，無量綱；W為年受照時間，h。

估算結(jié)果表明X射線檢測裝置運行后，預(yù)計職業(yè)人員年最大受照劑量為0.026 mSv/a，公眾年最大受照劑量為0.009 mSv/a，均滿足《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中對個人年有效受照劑量（職業(yè)人員20 mSv/a，公眾1 mSv/a）的要求，并低于該項目劑量約束值：職業(yè)人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a。具體估算結(jié)果見表3。

5.4 其他污染物排放對環(huán)境的影響

X射線裝置設(shè)備每天累積開機時間不超過2 h，連續(xù)開機時間較短，單次檢測開機在10 min以內(nèi)，臭氧和氮氧化物廢氣產(chǎn)量很小。設(shè)備為整體封閉式鉛房結(jié)構(gòu)，檢測結(jié)束后打開防護(hù)門，通過檢測室自然通風(fēng)排放，臭氧50 min后自動降解為氧氣，對周圍環(huán)境影響很小。

6 輻射安全管理

6.1 輻射安全管理機構(gòu)和人員配備

企業(yè)已建立了輻射安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，配備1名專職輻射安全管理人員，參加環(huán)保部門培訓(xùn)后持證上崗，負(fù)責(zé)企業(yè)輻射安全管理工作。企業(yè)為該項目1臺X射線檢測裝置配備4名輻射工作人員，雙班運行，不兼職其他輻射工作。

6.2 輻射安全管理規(guī)章制度

根據(jù)相關(guān)法規(guī)要求，使用射線裝置的單位要健全操作規(guī)程、崗位職責(zé)、輻射防護(hù)和安全保衛(wèi)制度、設(shè)備檢修維護(hù)制度、設(shè)備使用登記制度、人員培訓(xùn)計劃、檢測方案等，并有完善的輻射事故應(yīng)急措施。企業(yè)已建立輻射安全管理規(guī)章制度，包括：“崗位職責(zé)”“維護(hù)與安全防護(hù)”“人員培訓(xùn)與健康管理”“臺賬管理”“崗位操作規(guī)程”“環(huán)境與人員劑量監(jiān)測方案”和“事故應(yīng)急預(yù)案”。

6.3 個人劑量和環(huán)境監(jiān)測

企業(yè)開展輻射工作人員個人劑量監(jiān)測，每3個月將個人劑量計收集后統(tǒng)一送有資質(zhì)的單位檢測。企業(yè)內(nèi)輻射安全管理機構(gòu)對個人劑量監(jiān)測結(jié)果（檢測報告）統(tǒng)一管理，建立檔案，長期保存至離崗30年。

企業(yè)每年委托有監(jiān)測資質(zhì)的單位對輻射工作場所進(jìn)行年度監(jiān)測，定期將監(jiān)測報告送交環(huán)保部門。企業(yè)每月用輻射巡檢儀對工作場所進(jìn)行環(huán)境自檢，保存相關(guān)記錄。設(shè)備出現(xiàn)故障維修后，委托開展環(huán)境檢測達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后再次啟用。

輻射工作人員每人均配備個人劑量計，工作時隨身佩戴。X-RAY室配備2臺有效的個人報警儀，當(dāng)設(shè)備劑量率超出限值時，報警儀報警提醒工作人員采取緊急措施。

7 結(jié)語

企業(yè)新增的1臺X射線檢測裝置在最大工況下，按職業(yè)人員年受照300 h，公眾年受照600 h考慮，職業(yè)人員和公眾的最大年受照劑量分別為0.026 mSv/a和0.009 mSv/a，滿足《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中對個人年有效受照劑量（職業(yè)人員20 mSv/a，公眾1 mSv/a）的要求，并低于個人劑量約束限值（職業(yè)人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a）。檢測裝置周圍環(huán)境輻射劑量率最大為0.351 μSv/h，滿足《工業(yè)X射線探傷放射防護(hù)要求》（GBZ117-2015）中關(guān)注點最高周圍劑量當(dāng)量參考控制水平不大于2.5 μSv/h的要求。因此，在實施了輻射污染防治措施各項要求后，人員受照劑量和環(huán)境輻射劑量率處于較低的水平，從輻射安全與環(huán)境保護(hù)角度看，該項目是可行的。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 18871-2002，電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

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[3] GBZ/T 250-2014，工業(yè)X射線探傷室輻射屏蔽規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.