某公司X射线探伤室辐射防护屏蔽计算
X—射线探伤室的屏蔽设计计算.docx
X—射线探伤室的屏蔽设计X—射线探伤室的屏蔽设计计算一、 MG325 型和 MG452 型 X 射线探机的主要技术参数技术参数名称MG325 型M452 型市电电源交流 AC 、（ V ）220220频率，（Hz ）50/6050/60电源容量，（kw ）1010X 射线管管电压，（ kv）15~320，可调20~`450，可调管电压复性，（ %）0.010.01高压温度漂移，（ppm/℃）8080高压纹波，（v ）4040管电流，（ mA ）0~22.5，可调0~15，可调精确度，（ %）± 0.2±0.2管电流温度漂移，（ ppm/℃）50（按要求可达到30）50（按要求可达到30）X 射线束阳极钨靶焦点，（mm3 mm）0.8（大焦点， 1）0.8（大焦点， 1）辐射角（度°）4040X 射线输出量（R2 Am-12 man-1 2 m2） 2.67 3.29漏射线，距焦点1m 处空气比释动能率4.68983 10-3 Gy/h （0.5372R/h） 4.68983 10-3 Gy/h （0.5372R/h）（Gy/h ）二、 X 射线探伤室主要尺寸名称MG325MG452工作房间（ mm3 mm 3 mm）81003 66003 6000120003 66003 6000工件房门（ mm3 mm 3 mm）2100（W ）3 2400（ H）2100 （ W ）3 2400 （H）迷宫门（ mm3 mm3 mm）808（W ）3 2000（ H）808（ W ）3 2000（H ）迷路（ mm3 mm）2155（ L ）3 808（ W ）2155（ L ）3 808（ W ）通排风孔道观察窗水、暖管和电缆过墙沟三、 X 射线屏蔽厚度计算1、计算公式BxtHmt d 2 Q U T d022、X 射线探伤室混凝屏蔽土墙厚度计算结果项目名称X射线管电压，（ kv ）周工作负荷 Q，（ mA 2 min ）X射线透穿率 B xt，（ Sv2 mA -1 2 min-1）混凝土屏蔽层厚度，（ mm）2 倍安全系数的屏蔽厚度，（mm）MG325MG452320450 5400036000 1.6673 10-7 2.503 10-7上表的计算结果是根据X 射线透射率，得出混凝土密度为2.35g/cm3时，其混凝土屏蔽墙的厚度如下：MG325 型的 320kvX 射线机探伤室混凝土墙厚为：mm。
放射防护屏蔽计算
放射防护屏蔽计算放射防护屏蔽计算是在进行放射性物质使用、储存、处理和运输等工作时，为保护工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过计算辐射源的辐射强度、辐射类型和工作场所的防护要求，确定必要的屏蔽材料和厚度，以达到合理的防护效果。
第一步：确定辐射源的辐射强度和辐射类型。
不同的放射性物质产生的辐射类型不同，常见的辐射类型有α射线、β射线和γ射线。
根据辐射源的性质和辐射强度，确定屏蔽计算的基本参数。
第二步：确定工作场所的防护要求。
根据放射源的特性和工作场所的需求，确定防护目标，包括辐射剂量限值、剂量当量和辐射源与人员之间的距离等。
第三步：选择合适的屏蔽材料和厚度。
根据辐射类型和防护要求，选择适合的屏蔽材料和屏蔽厚度。
不同的辐射类型对应不同的屏蔽材料，比如α射线可以通过纸张或衣物屏蔽，而γ射线则需要使用厚重的铅或混凝土等材料进行屏蔽。
第四步：进行屏蔽计算。
根据所选的屏蔽材料和厚度，计算屏蔽材料对辐射的吸收率和透射率。
吸收率表示屏蔽材料吸收辐射的能力，透射率表示辐射穿过屏蔽材料的能力。
根据屏蔽计算公式，计算出所需的屏蔽厚度。
第五步：验证屏蔽效果。
通过实际测量和监测，验证所选择的屏蔽材料和厚度的有效性，保证工作场所的辐射水平符合防护要求。
放射防护屏蔽计算是一项复杂的工作，需要具备辐射防护的专业知识和技能。
同时，也需要考虑到工作场所的实际情况、操作方式和工作时间等因素，综合考虑屏蔽材料和厚度的选择。
定期的屏蔽效果评估和设备保养也是放射防护屏蔽计算的重要内容。
总之，放射防护屏蔽计算是为了保障工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过科学合理地选择屏蔽材料和厚度，确保工作场所辐射水平符合防护要求，从而有效降低辐射对人体的危害。
X射线探伤机房的屏蔽设计_丁君鋆
234 科技与企业科技X射线探伤机房的屏蔽设计【摘要】X射线探伤是现代常规无损检测方法之一。
只有进行有效的防护才能保证职业操作人员和公众的安全。
本文主要介绍了如何计算X射线探伤室的防护墙和防护门的厚度。
【关键词】X射线探伤；防护；厚度前言射线探伤是现代常规无损检测方法之一，工业生产上应用十分广泛，它既用于金属检查，也用于非金属检查。
对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、未焊透等，都可以用射线检查。
主要应用的行业有特种设备、船舶、管件制造业等。
射线探伤的基本原理为：当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。
工业射线探伤常用的方法是X射线探伤和γ射线探伤，本文主要讨论X射线探伤机房的屏蔽及优化。
X射线探伤机的X射线管阴极钨丝加热产生电子流，发射的电子经球管内两极高压电场加速后，高速轰击阳极靶，发生轫致辐射效应，产生X射线，利用X射线进行工业无损探伤。
若对X射线探伤机工作时发出的X射线没有防护措施或者防护不当，则会对周围环境造成电离辐射污染。
为了保证职业操作人员和公众的安全，需要对探伤机房的进行有效屏蔽。
1.辐射源项某公司拟使用的一台X射线装置，该装置型号为XXQ－3005，该X 射线装置的最大管电压为300kV，最大管电流为5mA，常用管电压为250kV ，常用管电流为5mA，该台X射线装置年曝光出束总时间约为500小时。
X射线装置拟在探伤机房内中央使用，曝光时出束的主射方向为向下。
2.机房设计2.1参考标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)职业照射：1)由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv；2)任何一年中的有效剂量50mSv；公众照射：实践使公众中有关关键人群组的成员所受到的平均剂量估计值不应超过下述限值：1)年有效剂量1mSv；2)特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv ，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。
《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》(GBZT250-2014)第
算：
B
6
1.2 104
2.32 5 11.3
50
3.8 105
查表 2，300 kV X 射线 90°散射辐射相应的 X 射线为 200 kV，查附录 B 表 B.2 200 kV X 射线在铅中的什值层为 1.4 mm，然后按式（6）计算所需铅厚度：
X 1.4 lg(3.8 105 ) 6.2 mm 修改为： C.1.2.3 西墙（泄漏辐射和散射辐射复合）屏蔽估算示 例： a）按 4.2 方法估算：
X 1.4 lg(5.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ105 ) 6.0 mm
2) 散射辐射：
在未获得厂家给出的输出量，散射辐射屏蔽估算选取表 中各 kV 下输出量的较大值保守估计。查表 B.1，300 kV 管电压输出量较大值为 20.9 mGy·m2/（mA·min）。根 据式（10）计算：
B 1.2 2.32 50 5.1105 6 104 5 20.9
查表 2，300 kV X 射线 90°散射辐射相应的 X 射线为 200 kV，查附录 B 表 B.2 200 kV X 射线在铅中的什值 层为 1.4 mm，然后按式（6）计算所需铅厚度：
《工业 X 射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250 -2014） 第 1 号修改单
C.1.2.3 西墙（泄漏辐射和散射辐射复合）屏蔽估算示
例：
a）按 4.2 方法估算：
2) 散射辐射：
查表 B.1，300 kV 管电压 3 mm 铜过滤条件下的有用线
束输出量为 11.3 mGy·m2/（mA·min）。按式（10）计
射线屏蔽防护计算
射线屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。
屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。
对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。
屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层(半价层)的概念。
在X射线检测中利用的是宽束X射线，下表给出了宽束X射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度T1/2和1/10价层厚度T1/10。
注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异，因此表中给出的半价层厚度只能作为参考值，在实际应用中必须考虑增加保险量。
超过5rem，一年365天共52周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为250天约36周，但为了从严考虑（例如加班），取50周计算得到0.1rem/周的限值，公众人员个人受到的年剂量当量应低于0.5rem,即为0.1rem/周的限值。
如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时，应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。
）R—X射线源到操作者的距离，米T—居留因子：全居留T=1（这是表示工作人员在工作场所停留情况的因子，分为全居留、部分居留、偶然居留三种情况。
全居留T=1是指经常有人员停留的地方所考虑的因子，适用于控制区，包括控制室、邻近的暗室、工作室、实验室、走廊、休息室和职业性照射人员常规使用的办公室，以及例如位于射线机房邻近建筑物中用于居留和商店、办公室、居住区、运动场、其他生产工作场所等；部分居留T=1/4是指有部分时间里有人员停留时考虑的因子，适用于非控制区，例如日常非职业性照射人员所用的公共走廊、公共房间、休息室、娱乐室、电梯、无人管理的停车场等；偶然居留T=1/16是指偶然有人员经过情况下考虑的因子，适用于非控制区，例如公共浴室、楼梯、自动电梯、行人、车辆通道等）U—使用因子：充分使用U=1（这是表示射线利用程度的一个因素，分为充分使用、部分使用、不常使用三种情况。
射线屏蔽防护计算
射线屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。
屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。
对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。
屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层(半价层)的概念。
在X射线检测中利用的是宽束X射线，下表给出了宽束X射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度T1/2和1/10价层厚度T1/10。
注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异，因此表中给出的半价层厚度只能作为参考值，在实际应用中必须考虑增加保险量。
（注：根据GB4792-1984《放射卫生防护基本标准》规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过5rem，一年365天共52周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为250天约36周，但为了从严考虑（例如加班），取50周计算得到0.1rem/周的限值，公众人员个人受到的年剂量当量应低于0.5rem,即为0.1rem/周的限值。
如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时，应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。
）R—X射线源到操作者的距离，米T—居留因子：全居留T=1（这是表示工作人员在工作场所停留情况的因子，分为全居留、部分居留、偶然居留三种情况。
全居留T=1是指经常有人员停留的地方所考虑的因子，适用于控制区，包括控制室、邻近的暗室、工作室、实验室、走廊、休息室和职业性照射人员常规使用的办公室，以及例如位于射线机房邻近建筑物中用于居留和商店、办公室、居住区、运动场、其他生产工作场所等；部分居留T=1/4是指有部分时间里有人员停留时考虑的因子，适用于非控制区，例如日常非职业性照射人员所用的公共走廊、公共房间、休息室、娱乐室、电梯、无人管理的停车场等；偶然居留T=1/16是指偶然有人员经过情况下考虑的因子，适用于非控制区，例如公共浴室、楼梯、自动电梯、行人、车辆通道等）U—使用因子：充分使用U=1（这是表示射线利用程度的一个因素，分为充分使用、部分使用、不常使用三种情况。
射线屏蔽防护计算
射线屏蔽防护计算Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998射线屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。
屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。
对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。
屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层(半价层)的概念。
在X射线检测中利用的是宽束X 射线，下表给出了宽束X射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度T1/2和1/10价层厚度T1/10。
注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异，因此表中给出在屏蔽防护计算中，需要考虑两个方面的因素，即由射线源直接穿过屏蔽物的初级辐射屏蔽，还有射线在屏蔽物上引起的散射辐射也是需要考虑屏蔽的。
下面结合具体例题予以说明：[1]初级X射线屏蔽：首先确定屏蔽透射量，然后根据由实验测量得到的射线减弱曲线求出所需要的屏蔽层厚度。
屏蔽透射量B=PR2/WUT式中：B—X射线的屏蔽透射量 R/(mAmin) (在1米处) 数值上：1R≈1remP—每周最大容许剂量当量：职业性照射为P=周；放射性工作场所邻近人员P=周（注：根据GB4792-1984《放射卫生防护基本标准》规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过5rem，一年365天共52周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为250天约36周，但为了从严考虑（例如加班），取50周计算得到 rem/周的限值，公众人员个人受到的年剂量当量应低于0. 5rem,即为 rem/周的限值。
如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时，应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。
某公司工业X射线探伤室辐射防护屏蔽计算
创新管理DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.21.200某公司工业X射线探伤室辐射防护屏蔽计算①相正志1 战景明2 薛向明2 杨雪2(1.辽宁红沿河核电有限公司 辽宁瓦房店 116300；2.中国辐射防护研究院 山西太原 030006)摘 要：以某工业X射线探伤室为例，论述了探伤室屏蔽墙外、屋顶剂量率控制水平和探伤室屏蔽计算方法，验证该探伤室辐射屏蔽设计的有效性。
依据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T250-2014），在探伤室屏蔽墙、屋顶及防护门外30cm处选取关注点，估算各关注点辐射剂量率水平，关注点剂量率应满足相应的剂量率控制水平要求。
屏蔽计算结果显示，该探伤室屏蔽墙、入口处、屋顶剂量率均满足剂量率控制值要求，该探伤屏蔽设计能够满足要求。
关键词：工业X射线探伤室 屏蔽计算中图分类号：R144 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)07(c)-0200-05①作者简介：相正志（1979—），男，汉族，江苏连云港人，助理研究员，硕士，主要从事安全管理工作。
工业射线探伤是利用X射线、γ射线和中子等在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，进行摄片或成像，以检测被检物体内部几何缺陷的一种无损检测手段和方法。
射线探伤技术中，应用最广泛的是X射线探伤技术。
X射线探伤作业会产生X射线，应高度重视探伤室辐射安全和防护问题。
本文以某工业X射线探伤室为例，依据《工业X 射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T250-2014），对探伤室屏蔽墙、屋顶及防护门外剂量率进行了估算，评估探伤室屏蔽设计的有效性。
1 对象与方法1.1 对象某企业拟新建工业X射线探伤室，该探伤室设东、西两个探伤间，每个探伤间分别安装一台X射线探伤机。
探伤机技术参数见表1。
1.2 方法1.2.1 辐射源项该探伤机开机运行会产生X射线，包括：X射线机输出窗输出的有用线束，射线管发出的透过X射线机屏蔽壳体的泄露辐射，有用线束和泄漏辐射入射到工件等散射体后形成的散射辐射。
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某公司X射线探伤室辐射防护屏蔽计算
作者：裴琳
来源：《科技创新导报》2011年第26期
摘要:为防止工业X射线探伤作业过程中对探伤操作人员及不接触射线工作人员(公众)造成不必要的照射,针对具体项目情况阐述辐射防护屏蔽设计及计算,从探伤室的平面布局、排风、电缆走线等不同侧面构筑了探伤室完整的防护体系。
本文以新建X射线探伤室辐射防护设计为主要内容并结合项目情况具体分析。
关键词:辐射防护探伤室屏蔽厚度
中图分类号:TL75 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(b)-0104-01
1 项目概况
某公司拟建一座X射线探伤室,并购置2台X射线探伤机(型号分别为定向2005型和周向2505型),用于对压力容器进行无损检测,提高产品的质量与生产安全。
2 新建探伤室的设计平面布局
X射线探伤室的设计应依据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002[1]、《工业X射线探伤卫生防护标准》GBZ117-2006[2]进行设计,探伤室占地面积为229.71m2。
X 射线探伤室由曝光室、操作室、暗室、评片室组成。
操作室通过迷道和铅防护门与曝光室相连通,排风系统设于曝光室东南角,U型布置,远离工件门,可及时将探伤工作过程中产生的有害气体排出室外,同时,探伤室还设置了门机联锁、摄像头、紧急停止按钮(4个)等,确保探伤工作时不会对工作人员及公众造成辐射影响。
3 辐射防护屏蔽计算
使用X射线探伤机进行工作时,本项目需使用电压为最大为250kV,电流为5mA的周向探伤机作为该探伤室设计的基础。
计算公式如下[3][4]:
(1)防护墙与工件门的屏蔽
式中:为X射线透射率R·mA-1·min-1(在1米处)数值上:1R≈1rem;为关注点处周控制剂量当量率,本次计算取;为X射线管焦点至东、南、西、北四面墙外参考点的最短距3m、2m、3m、2m;为居留因子(无量纲),;为束定向因子(无量纲),;为有效工作负荷
=5(d)×1(h)×60(min)×5(mA)=1500mA·min/wk;考虑二倍的安全系数,在计算结果的基础上再加上一个半值层的防护厚度(混凝土2.8cm)。
(2)顶棚的屏蔽
式中:--最大容许剂量当量率;--辐射源到屋顶上方约2m左右的距离;--安全系数;--1m处吸收剂量指数率;--辐射源于屏蔽墙所张的仰角(立体角),单位为球面度。
⑶人员进出门屏蔽
①漏射线计算,计算公式如下:
式中:--距X射线管1m处漏射线空气比释动能率的控制值;K1漏
②散射线计算,计算公式如下:
式中:与漏射线核实计算取值相同;--探伤件中心至参考点的距离,到人员进出门为2.0m;--束定向因子(无量纲),;--居留因子(无量纲),;--X射线透射率mSv·mA-1·min-1;--有效工作负
荷,1500mA·min/wk。
4 计算结果
根据计算结果查X射线透射率曲线表得出探伤室各屏蔽体厚度,计算结果见表1。
5 结语
按着周向2505型X射线探伤机进行计算,得出屏蔽透射量后,在X射线减弱曲线图上查出相应管电压的探伤机所要求的屏蔽厚度(铅板或混凝土墙),考虑两倍的安全系数再加一个半值层厚度,结果即为X射线探伤室各墙体及顶棚的理论计算厚度。
若按着此厚度设计探伤室,探伤室建成后不会对周围环境造成辐射影响,其辐射防护和安全管理措施符合要求,从环保角度论证,故该项目是可行的。
参考文献
[1] 国家质量监督检验检疫总局.电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871-2002)[S].2002.
[2] 国家技术监督局.工业X射线探伤放射卫生防护标准(GBZ117-2006)[S].2006.
[3] 罗顺忠.核技术应用[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2009.
[4] 陈万金,陈燕俐,蔡捷.辐射及其安全防护技术[M].北京:化学工业出版社,2006.。