某石油化工机械公司X射线探伤室及探伤机应用项目辐射环境监测分析
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作者:夏冰 丁洪深 葛婷
摘 要：辐射环境监测，判断项目是否符合国家相关标准和环境影响要求;现场监测，X-γ辐射剂量率每个监测点读取10个测量值，取其平均值，并扣除宇宙射线响应值后作为最终测量结果;该项目对职业工作人员和公众人员及周围环境的剂量值符合国家相关标准限值要求;该项目符合竣工条件。
關键词：石油化工 X射线探伤 辐射环境监测 X-γ辐射剂量率
中图分类号：R14 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）03（c）-0057-03
Abstract： Objective Through the radiation environment monitoring of the X-ray radiography application project of a petrochemical machinery company to judge whether the project meets the relevant national standards and environmental requirements.Methods Take the average value of 10 measurements of the X-γ radiation dose rate for each monitoring site through the field monitoring， calibrate the instrument efficiency and deduct the cosmic ray response value as the final measurement result. Results The monitoring range of the X-γ radiation dose rate meet the Radioiogical protection standards for industrial X-ray detection（GBZ117-2006） required. Conclusions The project is safe for professional staff and public personnel， has little impact on the surrounding environment， and affects the public in line with national relevant standards.
Key Words： Petrochemical; Industry X-ray radiography; Radiation environment monitoring; X-γ radiation dose rate
X射线的应用由来已久，且应用范围广泛，它打破了人类对事物认知在宏观层面的局限，尤其随着工业革命的发展，其优势日益凸显。在工业应用上，X射线探伤技术在产品质量控制等方面作用非常，其对产品材质是、形状等没有太多要求，应用范围广泛，因而成为产品质量把控的一把利剑。X射线探伤设备可用于金属、塑料等诸多材料制品的内部结构无损探伤，它探测速度快，探测精准，除此之外，还有探测深度的优势，例如，其对钢材质的物件探测深度可达10cm，对于较厚的铸件也可以做到游刃有余[1]。相比较于便携式的X射线探伤设备，固定探伤设备功率大，工作电压高，工作辐射量大，危险性尤甚，尤其是因透射、漏射和散射因素，使用中的X射线[2]，在探伤室门机连锁失效等某些特定情况下，会对周围活动的人员造成额外照射[3]。正是由于X射线对人身体伤害巨大，因此需对相关应用项目周围环境进行监测评价。
1 项目概况
该项目公司坐落于山东省潍坊市，主要生产销售石油机械，单层高压容器，机床床身，抽油机配件等。公司已建成探伤室1座，使用4台X射线探伤机，探伤机明细见表1。
探伤室为一层砖墙建筑，四周墙厚700mm、顶墙厚500mm;探伤室工件出入口设置8mm钢板两层加18mm铅板结构的防护门;探伤室人员出入口设置了两层防护门，外门为18mm铅板，里门为18mm铅板，相关安全及报警设备工作情况良好。
2 原理与方法
X射线机所带的X射线管中的钨灯丝在电加热的情况下发出电子，电子由聚焦杯聚集成束，并经由X射线机中的高压电源加速，形成高速电子束。高速电子束轰击靶物质并产生韧致辐射，从而产生X射线[4]。因项目不产生其他放射性危害，所以本次验收监测项目为探伤机工作时X-γ辐射剂量率。
监测当天仪器及环境状况均符合相关监测标准要求（见表2）。监测方法依据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-1993）[5]规定。
3 结果及评价
3.1 项目环境监测结果
依据GBZ117-2015规定[6]布置监测点位，点位示意图见图1。其中，A1操作位和A2小防护门外属于工作人员经常活动的位置，点位A4、A5、A6属于大防护门左中右侧3个点位，A7～A13 属于探伤室外墙点位，且符合每个墙面至少测3个点位的要求。监测结果见表3。由表3可知，非工作状态时及工作状态下，探伤室周围X-γ辐射剂量率监测范围分别为（31.3～93.3） nGy/h和（45.7～730.3）nGy/h，分别满足潍坊市天然放射性本底水平范围和GBZ117-2015所规定的关注点最高周围剂量当量率参考控制水平不大于2.5μGy/h的标准限值。 3.2 职业人员受照剂量
鉴于X射线探伤机工作时辐射的特殊危害性，按照环评要求，公司工作人员在必须具有相关职业证书的前提下， 还需要对职业人员的现场作业所配备的安全措施进行检查评估。比如，是否具有相關操作规范性文件，是否配备有安全防护用具，比如铅衣铅帽铅眼镜等[1]，该公司基本按要求完成配备。同时，根据该公司提供的由潍坊市疾病预防控制中心出具的个人累积剂量检测报告表明，该公司进行个人剂量监测的4名辐射工作人员年有效累积剂量最大值为0.97 mSv，低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[7]（GB18871-2002） 规定职业人员年剂量限值20mSv/a和环评报告规定剂量的约束限值2mSv/a。
3.3 公众受照剂量
由表3中数据，按每年每台100个工作日，每天探伤机工作1h，公众居留因子为1/4，可估算公众人员年有效剂量约：
因此，公众人员年有效剂量约为0.05mSv/a（此剂量不包括公众所摄入的放射性核素内照射剂量当量、医疗照射和天然本底照射等），该公众人员0.005mSv的年有效剂量低于环评报告提出的0.1mSv/a的约束限值和《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中所规定的公众人员的剂量限值1mSv/a。
4 结论与建议
该项目基本达到辐射安全管理制度和辐射安全防护的各项要求，已具有建设项目竣工环境保护验收的条件。但是，辐射安全须时刻警醒，辐射防护不能松懈。在探伤室建设方面，要注意薄弱环节，比如门框增加铅板，以减少门缝处所泄露的辐射量;在探伤机作业过程中，射线照射方向尽量不要正对防护门、通风口等[8]。同时，在安全管理方面，建议该公司应采取如下措施：
（1）须按要求落实培训和再培训制度，务必做到所有辐射工作人员持证上岗;
（2）每次作业，需根据作业量安排相关工作人员及辅助人员数量，保证至少两人同时在岗，以起到相互监督，规范作业的目的[9];
（3）该项目未配备监测仪器，须按照相关要求配备相应的监测仪器，并定期进行辐射监测;
（4）探伤机使用登记及现场监测记录不完备，须落实探伤机使用登记制度;
（5）辐射工作人员核安全文化意识淡薄，须规范个人剂量计、个人剂量报警仪等安全和防护设备的使用;
（6）进一步加强工作人员安全操作及相关知识，而非单纯机械性操作。由于产品的个体差异性，导致探伤现场情况具有一定变量，从而带来一定风险，因而针对需要探伤的产品，应多普及其结构，材质等相关情况，作业时有的放矢;
（7）严格按照环评及批复要求在规定场所（固定）作业，杜绝探伤室外作业;
（8）落实辐射安全相关管理规定和制度，加强探伤机安全保卫措施，防止探伤机丢失或者被盗。
参考文献
[1] 吴昡.企业X射线探伤设备环境影响评价分析研究[J].环境与可持续发展，2017，42（5）：106-107.
[2] 苏静，冯泽臣，孟斌，等.X射线探伤室辐射屏蔽探讨[J].中国辐射卫生，2017，26（4）：395-400.
[3] 周海伟.工业X射线探伤项目辐射安全和环境影响的分析与评价[J].环境影响评价，2018，30（8）：15，17.
[4] 贾鹏军，刘琰，姚欢，等.X射线探伤辐射防护与安全管理探讨[J].内蒙古石油化工，2018（11）：52-57.
[5] GB/T14583-1993环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].
[6] GBZ 117-2015工业X射线探伤放射防护要求[S].
[7] GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].
[8] 罗雷.工业X射线探伤室的辐射屏蔽[J].中国辐射卫生，2017，26（5）： 588-590.
[9] 赖景暖，吴金勇.现场X射线探伤技术探讨[J].广东水利电力职业技术学院学报，2014，12（2）：41-44.
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