X—射线探伤室的屏蔽设计计算.docx
X射线探伤室辐射屏蔽方法、γ射线移动式探伤控制区距离估算、应急预案部分资料
附 录 A （资料性附录）X 射线探伤室的辐射屏蔽方法A.1 探伤室屏蔽要求A.1.1 探伤室辐射屏蔽的剂量参考控制水平A.1.1.1 探伤室墙和入口门外周围剂量当量率（以下简称剂量率）和每周周围剂量当量（以下简称周剂量）应满足下列要求：a) 周剂量参考控制水平（c H ）和导出剂量率参考控制水平（d c,•H ）： 1) 关注点的周剂量参考控制水平cH 如下：对职业工作人员工作区域：c H ≤100μSv/周； 对公众区域：c H ≤5μSv/周。
2) 相应c H 的导出剂量率参考控制水平d c,•H 按式（A.1）计算：)T U t /(H H ⋅⋅=•c d c,................................. (A.1) 式中：d c,•H ——导出剂量率参考控制水平，单位为微希沃特每小时（μSv/h ）；c H ——周剂量参考控制水平，单位为微希沃特每周（μSv/周）；t ——探伤机周照射时间，单位为小时每周（h/周），按式(A.2)计算；U ——探伤机向关注点方向照射的使用因子；T ——人员在相应关注点驻留的居留因子，不同场所与环境条件下的居留因子见表A.1。
IWt ⋅=60 ...................................... (A.2) 式中：W ——X 射线探伤的周工作负荷（平均每周X 射线探伤照射的累积“mA •min ”值），mA •min/周；60——小时与分钟的换算系数，单位为分每小时（min/h ）；I ——X 射线探伤机在最高管电压下的常用最大管电流，单位为毫安（mA ）。
表A.1 不同场所与环境条件下的居留因子b) 关注点最高剂量率参考控制水平max c,•H ：max c,•H ＝2.5μSv/hc) 关注点剂量率参考控制水平c •H ：c •H 为上述a ）中的d c,•H 和b)中的x H ma c,•二者的较小值。
屏蔽计算资料
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法.1屏蔽评价原则（1）根据国家标准规定，对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量，以确保可靠的正常运行。
（2）在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时，对泄漏X射线的能量，按原初辐射能量计算；对散射X射线，四周墙体（包括防护门）按有用线束90°散射计算，对天花板取90°散射X射线计算。
（3）同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度，若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时，则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
.2辐射屏蔽的计算方法（1）原初X射线屏蔽计算（主防护体的屏蔽厚度计算）按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U（1）式中：B p——屏蔽墙最大允许透射量，mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值，mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离，m；W——周工作负荷，mA·min·wk-1；U——使用因子；T——居留因子。
计算出B p后，取负对数（-logB p），得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT，查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度，可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》（2）散射X射线屏蔽计算（副防护体屏蔽厚度计算）散射X 射线的透射量B s 按下式计算： B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) （2） 式中 ：B s ——屏蔽墙最大允许透射量，mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值，mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离，m ； d 2——散射点至计算点的距离，m ； α——反散射因子， 90°散射角可取0.07%； A ——散射表面面积，m 2;W 、T 、H 的含义与公式（1）相同。
《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
某公司X射线探伤室辐射防护屏蔽计算
104科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1 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229.71m 2。
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UQ W r H priLW X2式中:X 为X射线透射率R ·mA -1·min -1(在1米处)数值上:1R≈1rem;LW H 为关注点处周控制剂量当量率,本次计算取wk mSv H LW /1.0 ;i pr r 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;Q 为居留因子(无量纲),1 Q ;U 为束定向因子(无量纲),1 U ;W 为有效工作负荷W =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3.1102231067.0D f d d H B e S i W XS 式中:W H --最大容许剂量当量率;2i d --辐射源到屋顶上方约2m左右的距离;e f --安全系数;10D --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。
屏蔽计算资料
屏蔽计算资料屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则（1）根据国家标准规定，对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量，以确保可靠的正常运行。
（2）在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时，对泄漏X射线的能量，按原初辐射能量计算；对散射X射线，四周墙体（包括防护门）按有用线束90°散射计算，对天花板取90°散射X射线计算。
（3）同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度，若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时，则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法（1）原初X射线屏蔽计算（主防护体的屏蔽厚度计算）按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U（1）式中：B p——屏蔽墙最大允许透射量，mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值，mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离，m；W——周工作负荷，mA·min·wk-1；U——使用因子；T——居留因子。
计算出B p后，取负对数（-logB p），得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT，查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度，可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》（2）散射X射线屏蔽计算（副防护体屏蔽厚度计算）散射X 射线的透射量B s 按下式计算：B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) （2）式中 ：B s ——屏蔽墙最大允许透射量，mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值，mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离，m ； d 2——散射点至计算点的距离，m ；α——反散射因子， 90°散射角可取0.07%； A ——散射表面面积，m 2;W 、T 、H 的含义与公式（1）相同。
放射防护屏蔽计算资料
吉林大学公共卫生学院
辐射防护教研室
贺 强
Jilin University
一、公式回顾
Jilin University
１、距离平方反比公式 人员受到的外照射剂量与其离开放射源的距 离平方成反比. D1/D2=r22/r12
２、辐射源外照射剂量率的估算 γ 点源外照射剂量率的估算 方法一 (快速估算法)距点源1m D = 0.123AE A单位 MBq D单位 μ Gy/h E单位 MeV
利用公式得： 将该值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得 到天花板次级透射为：
当量。
由曲线查得铅当量厚度为0.2mm铅
1-4墙屏蔽计算： 条件： 1.该墙后面为走廊，非控制区，可知留 居因子T=1/4，P=0.02mGy/周，因而 P/T=0.02/（1/4）=0.08mGy/周。 2.此墙只考虑次级辐射。 3.设dsec=2米 4.从表中透视管（摄影+透视共用机房） 栏查到泄漏+侧向散射总和Ksec1=3.2*10-1 mGy/患者。 5.每周检查患者数目N=150人。
将这个值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得 到地板的初级透射为：
L混凝土=TVL混凝土×NTVL = TVL混凝土 ×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.1×10-4))=124.9 mm L铅=TVL铅×NTVL = TVL铅×lg(1/BX)=0.58 mm×lg(1/(3.1×10-4))=2.0 mm 因为，从图4.11中查得需要铅当量总厚度为 2.0mm，从表4.18摄影床及其附件前衰减 xpre=0.85mm铅当量厚度，影像增强器取 0.5mmPb,所以Xbarrier=2.0-0.5=1.5mm厚度铅当量。 注：对于一面墙同时存在初级辐射和次级辐射时， 只需计算初级辐射所需要的屏蔽厚度即可。
最新整理关于X射线探伤装置的辐射安全要求.docx
最新整理关于X射线探伤装置的辐射安全要求为了加强我省X射线探伤的辐射安全管理，规范X射线探伤作业，避免恶性辐射事故的发生，根据《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》等国家相关规定制定本要求：一、固定式工业X射线探伤辐射安全要求（一）探伤室建筑屏蔽设计探伤室建筑（包括辐射防护墙、门、辐射防护迷道）的防护厚度应充分考虑X射线直射、散射效应。
探伤室的设计应有相应资质的单位承担。
（二）固定式工业X射线探伤室的辐射安全措施应具有冗余性、多重性和独立性，其基本要求如下：1．安全联锁1）门机联锁探伤室进出工件大门和人员通道门应与探伤机联锁。
即X射线探伤机的高压控制器与门联锁，关门不到位，高压电源不能启动；高压电源未关闭，门不能被打开。
2）门灯联锁探伤室内墙、进出工件大门外侧和控制台上应各有工作状态警示灯，并与门联锁。
2．紧急止动装置在探伤室内墙上应安装多个串联并有明显标识的“紧急止动”开关，该开关应与控制台上的“紧急止动”按扭联动。
一旦按下按扭，X射线探伤机高压电源被切断，人员通道门可以从内侧打开。
3．钥匙控制探伤机的电源启动钥匙与人员通道门的钥匙以及控制台上的钥匙应牢固连接。
该串钥匙应与便携式X辐射剂量仪（须具报警功能）连在一起，随操作员进出探伤室。
（三）警告标志探伤室工作人员入口门外和被探伤物件出入口门外应设置固定的电离辐射警告标志和工作状态指示灯箱，控制区边界应设置明显可见的警告标志。
探伤作业时，应有声音警示，灯箱应醒目显示“禁止入内”。
（四）通风系统根据探伤室空间大小、x射线机的管电压和管电流、以及探伤作业时间，探伤室内应设置相应排风量的通风系统，使臭氧浓度低于国家标准要求。
并采取相应的辐射屏蔽措施。
二、野外工业X射线探伤作业辐射安全要求（一）制定野外探伤工作方案在野外探伤作业前，按项目应制定工作方案，该工作方案主要包括探伤工况、时间、地点、控制区范围、监测方案、清场方式等，明确探伤人员、防护人员、运输人员、保卫人员的职责和分工。
屏蔽计算资料
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则（1）根据国家标准规定，对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量，以确保可靠的正常运行。
（2）在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时，对泄漏X射线的能量，按原初辐射能量计算；对散射X射线，四周墙体（包括防护门）按有用线束90°散射计算，对天花板取90°散射X射线计算。
（3）同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度，若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时，则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法（1）原初X射线屏蔽计算（主防护体的屏蔽厚度计算）按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U（1）式中：B p——屏蔽墙最大允许透射量，mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值，mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离，m；W——周工作负荷，mA·min·wk-1；U——使用因子；T——居留因子。
计算出B p后，取负对数（-logB p），得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT，查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度，可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》（2）散射X射线屏蔽计算（副防护体屏蔽厚度计算）散射X 射线的透射量B s 按下式计算： B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) （2）式中 ：B s ——屏蔽墙最大允许透射量，mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值，mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离，m ； d 2——散射点至计算点的距离，m ； α——反散射因子， 90°散射角可取0.07%； A ——散射表面面积，m 2;W 、T 、H 的含义与公式（1）相同。
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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 ）1010
X 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°）4040
X 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
B
xt
H
mt d 2 Q U T d02
2、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）
MG325MG452
320450 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。
MG452 型的 450kvX 射线机探伤室混凝土墙厚为：mm。
3、 X 射线探伤室防护门铅屏蔽层厚度的计算结果
项目名称MG325MG452 X 射线管电压 V ，（ kv）320450周工作负荷 Q，（ mA 2 min ）5400036000 X 射线透射率 B xt，（ Sv2 Ma-1 2min -1） 1.6673 10-7 2.503 10-7防护门铅（ Pb）屏蔽厚度，（ mm）
2 倍安全系数的铅屏蔽厚度+1/2，（ mm）
4、 X 射线探伤 Z 型迷路防护门铅屏蔽厚度的计算结果
（1）Z 型迷路有效长度L eff：
21
2
1
1W 32
W 3
2
L eff L 0W 1
2i W 22
i
222
21
2
1
18085802
808580
2
2155808 28082
222 2038 mm
（2）Z 型迷外入口减弱倍数K2：
D 0 T t 2020 1 .07 ( d s L eff )
K Z H m d 2F e
K Z27 .614020 20 e 1 .07 ( 4 2.04 )3514 . 776
11030.7 2400
（3）Z 型迷路外入口的铅门屏蔽层厚度
1
ln( 1. 2 K 2 )
8 .347
0 .409 cm 4. 1mm
20 .4
5、X 射线探伤室屋顶混凝土屏蔽层厚度
假定 X 射线机探伤对直接对屋顶照射，只有漏射线和散射线对
屋顶照射。
（1）漏射线辐射屏蔽
由于 M325 型和 MG452 型 X 射线探伤机的说明书未给出其漏射辐射的空气吸收剂量，根据现有资料给出虚拟值为46.93 10-3 Gy/h。
减弱倍数为： D L T
K
2
H m d
辐射剂量减弱 K 倍所需的 1/10 减弱厚度的数目为：
n log K
log D L T t H m d 2
项目名称MG325 ： 350kv MG452 ： 450kv 混凝土 1/10 减弱厚度数目 1.319 1.319
混凝土 1/10 减弱层厚度（ mm）106.5113
漏射线混凝土防护层厚度（mm）104.5149.1（2）散射线辐射屏蔽
B s
H
mt(d se2 )( d se2 )
400 S Q T F
GM325 型 320kv：B s0.1 320.72400 3.60510 3 rem mA 1min 1
0.001954000476.9
GM452 型 450kv：B s0.1 320.72400 5.41910 3 rem mA 1min 1
0.001936000476.9
散射线混凝土屏蔽层厚度
项目名称MG325MG452
散射线透射量 B s，（ 10-3 rem2 mA -12 min ） 3.605 5.419
混凝土屏蔽层厚度，（ mm）285335
（3）散射辐射和漏射辐射混合屏蔽
根据散射辐射和漏射辐射叠加时，其屏蔽厚度的取值原则，由泄漏
辐射屏蔽厚度与散射辐射屏蔽厚度之差决定之。
其差值 L=L S-L L。
项目名称MG325 （ 320kv ）MG452 （450kv ）
散射线屏蔽厚度L S，（ mm）285335
漏射线屏蔽厚度L L，（ mm ）140.5149.1
差值 L=L S-L L，（ mm）144.5185.9
3 倍半减弱层1/2，（ mm）96.0103.5
探伤屋顶混凝屏蔽层厚度：
项目名称MG325 （ 320kv ）MG452 （ 450kv ）混凝土屏蔽层厚度（L=L S，∵L＞ 31/2），（mm）
考虑 2 倍安全系数的混凝土屏蔽层厚度（L1+1/2 ），（mm）
四、 X 射线探伤主要设计参数：
项目名称MG325 （ 320kv ）MG452 （450kv ）
混凝土屏蔽墙，（ mm）
混凝土屏蔽屋顶，（mm ）
工件门铅屏蔽层，（mm ）
迷宫门铅屏蔽层，（mm ）
五、 X 射线探伤室的通风
X 射线照空气，可使空气内产生臭氧和氮氧化物，而臭氧空气中
浓度限值为 0.1ppm，氮氧化物空气中浓度限值为5ppm。
探伤室的容积 MG325 型（320kV）为 201.52m3、MG452 型（450kV）为m3，为了有效排除有害的气体即臭气和氮化物，建议探伤室的
排速率选取 m3min-1 ~m3min -1为宜。