工業x射線探傷衛生防護標準 gbz117-2002
radiological protection standards for industrial x-ray detection gbz117-2002
1 範圍
本標準規定了工業x射線探傷裝置和探傷作業場所及有關人員的放射衛生防護要求。
本標準適用於500kv以下的工業x射線探傷裝置(以下簡稱x射線裝置)的生產和使用。
2 規範性引用檔案
下列檔案中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用檔案，其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些檔案的最新版本。凡不注日期的引用檔案，其最新版本適用於本標準。
3 術語和定義
下列術語和定義適用於本標準。
3.1 x射線專用探傷室探傷 x-ray defect detecting in the room for special use
在專用探傷室對物體內部缺陷進行x射線透照檢查的工作過程。
3.2 x射線現場探傷 x-ray defect detecting on-the-spot
在室外、生產車間或安裝現場使用移動式或攜帶式x射線探傷裝置對物體內部缺陷進行x射線透照檢查的工作過程。
3.3 探傷室 defect detecting room
放置x射線裝置和被檢物體進行x射線透照檢查並具有一定遮蔽射線作用的照射室。
4 x射線探傷裝置的放射衛生防護要求
4.1 防護技術要求
4.1.1 x射線管頭
4.1.1.1 移動式或固定式的x射線裝置管頭組裝體應能固定在任何需要的位置上加以鎖緊。
4.1.1.2 x射線管頭應安裝有限束裝置。
4.1.1.3 x射線管頭視窗孔徑不得大於額定最大有用線束射出所需尺寸。
4.1.1.4 x射線管頭必須具有如下標誌:
a)製造廠名稱或商標;
b)型號及順序編號;
c)x射線管的額定管電壓、額定管電流;
d)焦點的位置;
e)出廠日期。
4.1.2 漏射線空氣比釋動能率
x射線裝置在額定工作條件下，距x射線管焦點1m處的漏射線空氣比釋動能率應符合如下要求:
4.1.3 控制器
4.1.3.1 控制器必須安設x射線管電壓的通或斷、x射線管電壓與管電流和照射時間顯示裝置。
4.1.3.2 工作在固定的管電壓或固定的管電流的x射線裝置必須在控制器上安設標明管電壓或管電流的數值。
4.1.3.3 控制器必須安設高壓接通的外部報警或指示裝置。
4.1.4 連線電纜
移動式或攜帶式x射線裝置，控制器與x射線管頭或高壓發生器的連線電纜不得短於20m。
4.1.5 產品說明書
產品說明書應註明x射線裝置的型號、規格和主要技術指標與防護效能。
4.2 漏射線空氣比釋動能率的測試條件
a)x射線管頭視窗的最大有用線束截面積用10個半值層的吸收材料進行遮蔽，參見附錄a(資料性附錄);
b)在額定工作條件下，用劑量率儀測定以焦點為球心半徑1m球面上的空氣比釋動能率，應是100cm，面積上的平均測量值;
c)漏射線監測誤差應小於30%。
4.3 驗收規則
4.3.1 x射線裝置的防護效能是否符合本標準的要求，應由生產單位檢驗部門進行檢驗，放射衛生防護監督部門抽驗。
4.3.2 在下列情況下，應進行型式試驗(按本標準規定的專案進行檢查)。
a)新產品或老產品磚廠投產前;
b)連續生產中的產品，每年應不少於一次;
c)間隔一年以上再投產時;
d)產品的設計、工藝或材料有改變，可能影響產品的防護效能時。
a)與d)型式試驗應有所在地省級衛生行政部門指定的放射衛生技術服務機構參加。型式試驗結果均應送該機構備案。
5 x射線探傷作業場所的放射衛生防護要求
5.1 x射線專用探傷室探傷
5.1.1 專用探傷室的設定必須充分考慮周圍的放射安全，探傷室必須與操作室分開。
5.1.2 探傷室遮蔽設計應充分考慮有用線束照射的方向和範圍、裝置的工作負荷及室外情況，確保室外人員年有效劑量小於其相應的限值。
5.1.3 探傷室門的防護效能應與同側牆的防護效能相同，並安裝門-機聯鎖安全裝置和照射訊號指示器，必須在門關閉後x射線裝置才能進行透照檢查。
5.1.4 探傷室的視窗必須避開有用線束的照射方向，並應具有同側牆的遮蔽防護效能。
5.2 x射線現場探傷作業
5.2.1 進行透照檢查時，必須考慮控制器與x射線管和被檢物體的距離、照射方向、時間和遮蔽條件等因素，以保證探傷作業人員的受照劑量低於劑量限值，並應達到可以合理做到盡可能低的水平。
5.2.2 進行透照檢查時，可將被檢物體周圍的空氣比釋動能率在4oμgy·h-1以上的範圍內劃為控制區，特殊情況參見附錄b(規範性附錄)。
控制區邊界上必須懸掛清晰可見的"禁止進入x射線區"警示標識，探傷作業人員應在邊界外操作，否則必須採取防護措施。
5.2.3 進行透照檢查時，控制區邊界外空氣比釋動能率在4μgy·h-1以上的範圍內可划為管理區，在其邊界上必須設警示標識，如訊號燈、鈴、警戒繩，並懸掛清晰可見的"無關人員禁止入內"警告牌，必要時設專人警戒。
尚應注意控制在管理區邊界附近不應有經常停留的公眾成員。
6 放射防護監測
6.1 必須加強對現場探傷作業人員進行個人劑量監測。
6.2 專用探傷室建成後必須進行驗收監測，當工作條件變動時應注意進行場所監測。
6.3 現場探傷的工作條件和現場變動時，必須進行場所監測，並驗證確定的控制區和管理區。
附錄ax射線防護材料半值層
附錄bx射線現場探傷作業控制區與管理區的確定
b.1 把控制區邊界空氣比釋動能率定為4oμgy·h-1，是按放射工作人員年有效劑量限值的十分之三(15msv)和每週實際開機時間為7.5h推算的。
如果每週實際開機時間t大於7.5h，控制區邊界空氣比釋動能率應按下式計算: k=300/tb.
1)式中: k—控制區邊界空氣比釋動能率,μgy·h-1;
t—每週實際開機時間,h
300—15msv平均分配到每年50周的數值，即300μsv。
同時，管理區邊界空氣比釋動能率也相應改變。
工業x射線探傷防護方案
輻射防護厚度的計算過程
一、 四周牆體的計算：
因為該機房同時作為x、γ射線探傷使用，下面將分別對x射線機探傷機和3.7×1012bq的ir192γ射線探傷機進行輻射防護方面的計算：
1、使用3.7×1012bq的ir192γ放射源的輻射防護方面的計算：
計算公式：根據gbz132—2002附錄a
fn = kn ·a02 / kg · a2
kn = a·γk / a02
其中：kn為在有用射束裡距離放射源為a0（m）的比釋動能率
a為距放射源的某一點的距離
kg為距放射源為a的最高允許比釋動能率
a為放射源的放射性活度
γk為比釋動能常數
①放射源游離出保護容器後，在暴光位置受到鎢罩的保護，使得射線的直接透照方向指向地面。鎢的厚度為10mm
②查表b1（不同材料半減層厚度的近似值）、可知鎢的半減層厚度為2.5mm，射線透過鎢罩後，使得a0處的空氣比釋動能率減為1/（0.5）4
a = 3.7×1012bq , γk = 0.13 a=1 kg = 2.5×10-3mgy/h a0 = 1
帶入公式可得kn = 30mgy/h fn = 1.2×104
查圖2（不同材料的質量厚度）可知質量厚度為75g/cm2，已知鉛的密度為11.6 g/cm3，所以防護鉛牆的厚度d=75g/cm2/11.6 g/cm3=6.
5cm，設計要求使用10mm厚的鉛板，其鉛當量為10mmpb，那麼鉛牆外表面的輻射劑量為74.1 gy/h；
2、使用x射線機探傷機—250kv/5ma的輻射防護厚芳的計算：
1 查zby315—85得200kv的x射線探傷機的主束射線在離機頭1m處在最大輻射劑量當量率為5.0×104msv/h
2 查gbz117-2002的表1得鉛對300kv的x射線的半價層是1.7mm；
3 機房設計四周牆體60cm 鋼筋混凝土；（本方案使用30cm磚牆+10mmpb防護塗料）
4 暴光室鉛牆外表面的輻射劑量率為1.52msv/h
5 機房大門為電動防護推拉門，設計為10mmpb，表面材質為電鍍鋁板，機房內面板需要4mm厚鋁板作為散射線過濾層，內部結構為鋼骨架，和特種厚度木板，鉛板，粘合劑和抗氧化素，配進口電機，命令操作，停電時開關正常使用。
二、 機房頂棚的輻射防護計算
雖然頂棚以上的位置為辦公室，因為大氣散射（或稱為天空回散照射）可能造成輻照室周圍出現高水平的輻射水平，所以具體否構建頂棚，需經計算得出：
計算公式： bxs ≤0.67×10-3[hmdi2ds2/d10ω]
公司說明: hmd為最大允許劑量當量率
ds為觀察點p離源的距離
di為輻射源到屋頂上方兩公尺左右的距離
ω為輻射源與遮蔽牆的仰角(立體角)
d10為輻射源上方離源1公尺處的吸收劑量指數率
bxs為透射比
d10 = faγ= 4.65戈公尺2/分
ω = 4tg-1(ab/cd)=1.62球面度
帶入公式可得: bxs=0.92×104
查表的所需鉛版的最大厚度為5mmpb
。計算屋頂厚度示意圖
輻射防護設計的可行性分析:
1、在計算遮蔽體四周外牆時，充分考慮到該暴光室同為x、y射線探傷機的使用機房，分別對兩種情況下遮蔽體鉛牆外表面的輻射劑量率進行了計算，結果分別為74.1 gy/h,1.52 msv/h,在使用x射線探傷機時,符合國標的要求,無須畫出控制區,只需安排人員進行現現場監督操作即可,在使用y射線探傷機時,需要畫出6公尺範圍的控制區,在控制區的邊界處的輻射劑量率為2.
05gy/h,即可達到國標要求
綜上所述，該設計方案符合國家標準的要求，安全可靠。
三、 防護工程專案如下：
1． 防護塗料(牆體)------高密度硫酸鋇與粘合料配比塗料，機房設計6600x7700=50.82㎡，樓高2.5公尺總共牆體防護遮蔽體面積為71.
5㎡。 以10mmpb，每1mmpb/㎡計算， 防護面積達到71.5x10=715㎡.
2． 防護塗料（天花）----增設10mmpb鉛當量。50.82x10=508.2㎡（計算方式同上）。
3． 防護電動門體-----1700x2500（防護尺寸為：1200x2100，推拉門體與牆體重合25cm），以10mmpb設計，門體不能被射線直照，與射線源距離要超過3000mm。
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