某企業X射線檢測裝置環境影響評價

李遠

摘 要：針對某企業X射線檢測裝置進行輻射環境影響評價，根據屏蔽參數計算檢測裝置運行時周圍輻射劑量率，預測在最大工況下對輻射工作人員和公眾的輻射影響。評價結果表明，該X射線檢測裝置防護設施滿足輻射防護要求，正常運行時設備周圍輻射劑量率低于2.5 μSv/h限值，職業人員和公眾的年有效劑量分別低于相應的法規限值和劑量約束值，企業輻射安全管理制度滿足相關法規要求。

關鍵詞：X射線檢測裝置 環境影響評價 輻射防護

中圖分類號：X82 文獻標識碼：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

某企業新增1臺X射線檢測裝置，用于對企業生產的產品進行無損檢測。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壁。依據相關規定該X射線檢測裝置在正式運行前須對輻射防護設施進行評價，以確定是否滿足相關法規要求。

1 項目概況

1.1 設備概況

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 周圍環境

X-RAY室位于廠房西北側，廠房共二層，無地下建筑。X-RAY室北側和西側均為工具間，南側為化學實驗室，東側為操作車間，二層為辦公區。周圍50 m范圍內沒有居民點、學校和醫院等敏感點。

2 評價標準

2.1 人員年受照劑量管理目標

職業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。我們取限值的1/4作為個人劑量約束值，即職業人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a[1]。

2.2 環境劑量率限值

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

3 工程分析

3.1 設備參數和運行工況

X射線檢測裝置內置1個X射線發生器，額定管電壓為160 kV，額定管電流為3 mA。設備運行時保持功率恒定，出束時管電壓達到最大160 kV時，管電流可調0～3 mA。設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壁。

檢測裝置的操作臺位于鉛房一側，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射線發生器約1.5 m）。

3.2 工藝流程和產污環節

該項目X射線檢測裝置屬于II類射線裝置，非工作狀態時不產生X射線，進行檢測工作時接通設備高壓，發射X射線。

X射線檢測裝置由鉛房（包括鉛房內部固定的X射線發生器及影像接受器、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射線進行透照，并在設備外部連接的工業電視顯示器上觀察、分析被檢測件的內部缺陷。

3.3 污染源項

該項目檢測裝置主要污染源為X射線發生器產生的X射線，除此之外還有X射線電離空氣產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

4.1 輻射工作場所分區管理

企業將輻射工作場所進行分區管理，以鉛房邊界作為控制區邊界，以X-RAY室建筑邊界作為監督區邊界，管理措施如下。

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

監督區邊界加強X-RAY室入口管理，入口處設置電離輻射標志，設置門鎖，輻射工作人員經授權許可才能進入，禁止公眾進入等管理措施。

企業對于輻射工作場所的分區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計方案

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

4.3 輻射安全設施描述及評價

門機聯鎖：X射線檢測裝置（鉛房）正面有1扇防護門，左側面有一扇檢修門，防護門和檢修門均與X射線發生器設置門機聯鎖。防護門、檢修門未完全關閉時，鉛房內部X射線發生器不能接通高壓出束。操作期間誤打開防護門或檢修門，可以立即實現X射線停止出束。

設備正面醒目位置處設置電離輻射警告標志，操作臺頂部安裝工作狀態指示燈，設備出束期間工作指示燈亮。

設備操作臺上安裝急停開關。發生緊急狀況時，按下急停開關，立即終止X射線出束。急停開關使用后，需復位后方可進行下一次檢測工作。

X射線檢測裝置上述輻射安全設計，符合《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）中有關安全聯鎖、工作指示燈、警示標志、急停開關等安全設施的要求。

5 環境影響分析

5.1 環境影響評價思路

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）進行輻射環境水平和人員受照劑量的理論預測。

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

5.2 環境輻射水平預測

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，檢測裝置周圍環境輻射劑量率在2×10-4～0.351 μSv/h之間，滿足《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）中關注點最高周圍劑量當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果見圖1和表2。

5.3 人員受照劑量預測評價

評價中所用的輻射劑量率數據，是依據該項目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。

估算結果表明X射線檢測裝置運行后，預計職業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《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中對個人年有效受照劑量（職業人員20 mSv/a，公眾1 mSv/a）的要求，并低于該項目劑量約束值：職業人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a。具體估算結果見表3。

5.4 其他污染物排放對環境的影響

X射線裝置設備每天累積開機時間不超過2 h，連續開機時間較短，單次檢測開機在10 min以內，臭氧和氮氧化物廢氣產量很小。設備為整體封閉式鉛房結構，檢測結束后打開防護門，通過檢測室自然通風排放，臭氧50 min后自動降解為氧氣，對周圍環境影響很小。

6 輻射安全管理

6.1 輻射安全管理機構和人員配備

企業已建立了輻射安全管理領導小組，配備1名專職輻射安全管理人員，參加環保部門培訓后持證上崗，負責企業輻射安全管理工作。企業為該項目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 輻射安全管理規章制度

根據相關法規要求，使用射線裝置的單位要健全操作規程、崗位職責、輻射防護和安全保衛制度、設備檢修維護制度、設備使用登記制度、人員培訓計劃、檢測方案等，并有完善的輻射事故應急措施。企業已建立輻射安全管理規章制度，包括：“崗位職責”“維護與安全防護”“人員培訓與健康管理”“臺賬管理”“崗位操作規程”“環境與人員劑量監測方案”和“事故應急預案”。

6.3 個人劑量和環境監測

企業開展輻射工作人員個人劑量監測，每3個月將個人劑量計收集后統一送有資質的單位檢測。企業內輻射安全管理機構對個人劑量監測結果（檢測報告）統一管理，建立檔案，長期保存至離崗30年。

企業每年委托有監測資質的單位對輻射工作場所進行年度監測，定期將監測報告送交環保部門。企業每月用輻射巡檢儀對工作場所進行環境自檢，保存相關記錄。設備出現故障維修后，委托開展環境檢測達到國家標準后再次啟用。

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，當設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 結語

企業新增的1臺X射線檢測裝置在最大工況下，按職業人員年受照300 h，公眾年受照600 h考慮，職業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《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中對個人年有效受照劑量（職業人員20 mSv/a，公眾1 mSv/a）的要求，并低于個人劑量約束限值（職業人員5 mSv/a，公眾0.25 mSv/a）。檢測裝置周圍環境輻射劑量率最大為0.351 μSv/h，滿足《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）中關注點最高周圍劑量當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，人員受照劑量和環境輻射劑量率處于較低的水平，從輻射安全與環境保護角度看，該項目是可行的。

參考文獻

[1] GB 18871-2002，電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].北京：中國標準出版社，2002.

[2] GBZ 117-2015，工業X射線探傷放射防護要求[S].北京：中國標準出版社，2015.

[3] GBZ/T 250-2014，工業X射線探傷室輻射屏蔽規范[S].北京：中國標準出版社，2014.