李遠(yuǎn)

摘 要：針對(duì)某企業(yè)X射線檢測(cè)裝置進(jìn)行輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)，根據(jù)屏蔽參數(shù)計(jì)算檢測(cè)裝置運(yùn)行時(shí)周?chē)椛鋭┝柯?，預(yù)測(cè)在最大工況下對(duì)輻射工作人員和公眾的輻射影響。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，該X射線檢測(cè)裝置防護(hù)設(shè)施滿足輻射防護(hù)要求，正常運(yùn)行時(shí)設(shè)備周?chē)椛鋭┝柯实陀?.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(cè)裝置 環(huán)境影響評(píng)價(jià) 輻射防護(hù)

中圖分類號(hào)：X82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(tái)X射線檢測(cè)裝置，用于對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。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(cè)裝置在正式運(yùn)行前須對(duì)輻射防護(hù)設(shè)施進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定是否滿足相關(guān)法規(guī)要求。

1 項(xiàng)目概況

1.1 設(shè)備概況

新增1臺(tái)X射線檢測(cè)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(jiàn)表1。

1.2 周?chē)h(huán)境

X-RAY室位于廠房西北側(cè)，廠房共二層，無(wú)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(shí)驗(yàn)室，東側(cè)為操作車(chē)間，二層為辦公區(qū)。周?chē)?0 m范圍內(nèi)沒(méi)有居民點(diǎn)、學(xué)校和醫(yī)院等敏感點(diǎn)。

2 評(píng)價(jià)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(guò)5 mSv，公眾年有效劑量不超過(guò)0.25 mSv。我們?nèi)∠拗档?/4作為個(gè)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(cè)裝置（鉛房）四周、頂部和防護(hù)門(mén)外30 cm處，檢測(cè)裝置周?chē)娋恿舻葏^(qū)域輻射劑量率不超過(guò)2.5 μSv/h[2]。

3 工程分析

3.1 設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行工況

X射線檢測(cè)裝置內(nèi)置1個(gè)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(yùn)行時(shí)保持功率恒定，出束時(shí)管電壓達(dá)到最大160 kV時(shí)，管電流可調(diào)0～3 mA。設(shè)備正常運(yùn)行后年開(kāi)機(jī)時(shí)間不超過(guò)600 h，每周開(kāi)機(jī)時(shí)間不超過(guò)10 h（每天2 h）。企業(yè)配備4名輻射工作人員，實(shí)行雙班運(yùn)行，年輻射工作時(shí)間按300 h計(jì)算。

1 600 mm（寬）×2 100 mm（高）；分體式控制臺(tái)尺寸為1 200 mm（長(zhǎng)）×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(cè)裝置的操作臺(tái)位于鉛房一側(cè)，通過(guò)電纜與檢測(cè)裝置鉛房相連。操作臺(tái)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(xiàng)目X射線檢測(cè)裝置屬于II類射線裝置，非工作狀態(tài)時(shí)不產(chǎn)生X射線，進(jìn)行檢測(cè)工作時(shí)接通設(shè)備高壓，發(fā)射X射線。

X射線檢測(cè)裝置由鉛房（包括鉛房?jī)?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(tái)等組成，利用金屬材料對(duì)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(cè)件的內(nèi)部缺陷。

3.3 污染源項(xiàng)

該項(xiàng)目檢測(cè)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(jì)算過(guò)程中需已知X射線輸出量，通過(guò)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(shí)得到距靶點(diǎn)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(chǎng)所分區(qū)管理

企業(yè)將輻射工作場(chǎng)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(mén)機(jī)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(tái)頂部設(shè)置工作指示燈，檢測(cè)期間任何人不能打開(kāi)鉛房防護(hù)門(mén)及檢修門(mén)。人員進(jìn)入檢測(cè)室工作期間必須佩戴合格的報(bào)警儀。

監(jiān)督區(qū)邊界加強(qiáng)X-RAY室入口管理，入口處設(shè)置電離輻射標(biāo)志，設(shè)置門(mén)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(duì)于輻射工作場(chǎng)所的分區(qū)管理措施是合理可行的，可有效加強(qiáng)輻射安全管理。

4.2 輻射安全場(chǎng)所屏蔽設(shè)計(jì)方案

X射線檢測(cè)裝置位于獨(dú)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(píng)價(jià)

門(mén)機(jī)聯(lián)鎖：X射線檢測(cè)裝置（鉛房）正面有1扇防護(hù)門(mén)，左側(cè)面有一扇檢修門(mén)，防護(hù)門(mén)和檢修門(mén)均與X射線發(fā)生器設(shè)置門(mén)機(jī)聯(lián)鎖。防護(hù)門(mén)、檢修門(mén)未完全關(guān)閉時(shí)，鉛房?jī)?nèi)部X射線發(fā)生器不能接通高壓出束。操作期間誤打開(kāi)防護(hù)門(mén)或檢修門(mén)，可以立即實(shí)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(tái)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(tái)上安裝急停開(kāi)關(guān)。發(fā)生緊急狀況時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，立即終止X射線出束。急停開(kāi)關(guān)使用后，需復(fù)位后方可進(jìn)行下一次檢測(cè)工作。

X射線檢測(cè)裝置上述輻射安全設(shè)計(jì)，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(kāi)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(píng)價(jià)思路

該項(xiàng)目X射線檢測(cè)裝置額定管電壓和管電流分別為160 kV和3 mA。對(duì)該新增的1臺(tái)X射線檢測(cè)裝置進(jìn)行理論計(jì)算。計(jì)算選取X射線檢測(cè)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(cè)。

該項(xiàng)目檢測(cè)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(cè)

對(duì)各點(diǎn)位分別計(jì)算有用線束、散射輻射、泄露輻射可知，X射線檢測(cè)裝置在最大工況下運(yùn)行，檢測(cè)裝置周?chē)h(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(diǎn)最高周?chē)鷦┝慨?dāng)量率參考控制水平不大于2.5 μSv/h要求。具體計(jì)算點(diǎn)位示意圖及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖1和表2。

5.3 人員受照劑量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)中所用的輻射劑量率數(shù)據(jù)，是依據(jù)該項(xiàng)目X射線檢測(cè)裝置最大工況下，X射線檢測(cè)裝置周?chē)?0 cm處輻射水平預(yù)測(cè)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(wú)量綱；W為年受照時(shí)間，h。

估算結(jié)果表明X射線檢測(cè)裝置運(yùn)行后，預(yù)計(jì)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(duì)個(gè)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(xiàng)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(jiàn)表3。

5.4 其他污染物排放對(duì)環(huán)境的影響

X射線裝置設(shè)備每天累積開(kāi)機(jī)時(shí)間不超過(guò)2 h，連續(xù)開(kāi)機(jī)時(shí)間較短，單次檢測(cè)開(kāi)機(jī)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(cè)結(jié)束后打開(kāi)防護(hù)門(mén)，通過(guò)檢測(cè)室自然通風(fēng)排放，臭氧50 min后自動(dòng)降解為氧氣，對(duì)周?chē)h(huán)境影響很小。

6 輻射安全管理

6.1 輻射安全管理機(jī)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(mén)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(xiàng)目1臺(tái)X射線檢測(cè)裝置配備4名輻射工作人員，雙班運(yùn)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(jì)劃、檢測(cè)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(tái)賬管理”“崗位操作規(guī)程”“環(huán)境與人員劑量監(jiān)測(cè)方案”和“事故應(yīng)急預(yù)案”。

6.3 個(gè)人劑量和環(huán)境監(jiān)測(cè)

企業(yè)開(kāi)展輻射工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)，每3個(gè)月將個(gè)人劑量計(jì)收集后統(tǒng)一送有資質(zhì)的單位檢測(cè)。企業(yè)內(nèi)輻射安全管理機(jī)構(gòu)對(duì)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果（檢測(cè)報(bào)告）統(tǒng)一管理，建立檔案，長(zhǎng)期保存至離崗30年。

企業(yè)每年委托有監(jiān)測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)輻射工作場(chǎng)所進(jìn)行年度監(jiān)測(cè)，定期將監(jiān)測(cè)報(bào)告送交環(huán)保部門(mén)。企業(yè)每月用輻射巡檢儀對(duì)工作場(chǎng)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(kāi)展環(huán)境檢測(cè)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后再次啟用。

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

7 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)新增的1臺(tái)X射線檢測(cè)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(duì)個(gè)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(gè)人劑量約束限值（職業(yè)人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a）。檢測(cè)裝置周?chē)h(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(diǎn)最高周?chē)鷦┝慨?dāng)量參考控制水平不大于2.5 μSv/h的要求。因此，在實(shí)施了輻射污染防治措施各項(xiàng)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(xiàng)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(guó)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.