【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 業(yè)X射線探傷裝置和探傷作業(yè)場(chǎng)所及有關(guān)人員的放射衛(wèi)生防護(hù)要求，適用于500KV以下的工業(yè)X射線探傷裝置的生產(chǎn)和使用。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行X射線檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定控制區(qū)和管理區(qū)，或確定屏蔽層及時(shí)間防護(hù)的具體數(shù)據(jù)，應(yīng)向X射線機(jī)制造廠索取有關(guān)X射線照射率的原始數(shù)據(jù)。X射線現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行透照檢查時(shí)，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(shí)間和屏蔽條件等因素，以保證檢測(cè)作業(yè)人員的受照劑量低于劑量限值，并應(yīng)達(dá)到可以合理做到盡可能低的水平。進(jìn)行透照檢測(cè)時(shí)，可將被檢物體周圍的空氣比釋動(dòng)能率在40μGyh1（4mradh1）以上的范圍內(nèi)劃為控制區(qū)，在其邊界上必須懸掛清晰可見的“禁止進(jìn)入X射線區(qū)”標(biāo)牌，檢測(cè)作業(yè)人員應(yīng)在控制區(qū)邊界操作，否則必須采取防護(hù)措施。進(jìn)行透照檢查時(shí)，控制區(qū)邊界外空氣比釋動(dòng)能率在4μGyh1（h1）以上的范圍內(nèi)可劃為管理區(qū)，在其邊界上必須設(shè)警戒標(biāo)志，如信號(hào)燈、鈴、警戒繩，并懸掛清晰可見的“無關(guān)人員禁止入內(nèi)”警告牌，必要時(shí)專人警戒。還應(yīng)注意控制在管理區(qū)邊界附近不應(yīng)有經(jīng)常停留的公眾成員?，F(xiàn)場(chǎng)透照的工作條件和現(xiàn)場(chǎng)變動(dòng)時(shí)，必須進(jìn)行場(chǎng)所監(jiān)測(cè)，并驗(yàn)證確定控制區(qū)和管理區(qū)。把控制區(qū)邊界空氣比釋動(dòng)能率定為40μGyh1是按放射性工作人員年個(gè)人劑量當(dāng)量限值的十分之三（15 mSv）。，控制區(qū)邊界空氣比釋動(dòng)能率應(yīng)按下式計(jì)算：K=300/t式中：K——控制區(qū)邊界空氣比釋動(dòng)能率，μGyh1；t——每周實(shí)際開機(jī)時(shí)間，h。同時(shí)，管理區(qū)邊界空氣比釋動(dòng)能率也相應(yīng)改變。（3）GB184652001《工業(yè)γ射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)要求》中規(guī)定了γ射線探傷機(jī)防護(hù)性能及其使用過程中的放射防護(hù)和有關(guān)監(jiān)測(cè)要求。適用于應(yīng)用γ射線探傷機(jī)進(jìn)行金屬構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)實(shí)踐。標(biāo)準(zhǔn)把工業(yè)γ射線探傷分為移動(dòng)式探傷（即在室外、生產(chǎn)車間或安裝現(xiàn)場(chǎng)用手提式或移動(dòng)式γ射線探傷機(jī)進(jìn)行探傷的工作過程）和固定式探傷（即在專用γ射線探傷室內(nèi)固定安裝的或可有限移動(dòng)的探傷機(jī)進(jìn)行γ射線探傷的工作過程）兩類。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了γ射線探傷的防護(hù)性能要求，固定式探傷的放射防護(hù)要求，以及移動(dòng)式探傷的放射防護(hù)要求。其中移動(dòng)式探傷的放射防護(hù)要求規(guī)定如下：① 進(jìn)行探傷作業(yè)前，應(yīng)先將工作場(chǎng)所分為控制區(qū)和管理區(qū)。② 控制區(qū)邊界外空氣比釋動(dòng)能率低于40μGyh1（4mradh1）。在其邊界應(yīng)懸掛清晰可見的“禁止進(jìn)入放射性工作場(chǎng)所”標(biāo)牌。未經(jīng)許可人員不得進(jìn)入該范圍邊界，可采用繩索、鏈條和類似的方法或安排監(jiān)督人員實(shí)施人工管理。控制區(qū)范圍的計(jì)算方法見GB184652001標(biāo)準(zhǔn)的附錄B。③管理區(qū)位于控制區(qū)外，允許有關(guān)人員在此區(qū)活動(dòng)，培訓(xùn)人員或探訪者也可進(jìn)入該區(qū)域。h1（h1），邊界線應(yīng)有“當(dāng)心，電離輻射！”標(biāo)牌，公眾不得進(jìn)入該區(qū)域。④進(jìn)行探傷作業(yè)時(shí)，必須考慮γ射線機(jī)和被檢物體的距離、照射方向、時(shí)間和屏蔽條件，以保證作業(yè)人員的受照劑量低于年劑量限值，并應(yīng)達(dá)到可以合理做到的盡可能低的水平。（4）關(guān)于油氣管道和球罐安裝等野外施工中射線檢測(cè)公眾安全的管理區(qū)外邊界劑量限值的探討。①按GB163571996和GB184652001的規(guī)定射線檢測(cè)應(yīng)設(shè)定控制區(qū)和管理區(qū)?？刂茀^(qū)的邊界以外是檢測(cè)人員的操作區(qū)，管理區(qū)的外邊界以外是公眾安全活動(dòng)區(qū)。把控制區(qū)邊界空氣比釋動(dòng)能率定為40μGyh1是按放射性工作人員年個(gè)人劑量限值50msv的十分之三（15msv）。X射線管理區(qū)的外邊界是按控制區(qū)外邊界空氣比釋動(dòng)能率規(guī)定的十分之一確定，即為4μGyh1，而γ射線管理區(qū)的外邊界是按控制區(qū)外邊界空氣比釋動(dòng)能率的十六分之一確定，h1。管理區(qū)外邊界的吸收劑量對(duì)于固定場(chǎng)所或長(zhǎng)期使用這些規(guī)定是無可非議的，但對(duì)于油氣管道和球罐野外施工中的檢測(cè)而言，它的開機(jī)時(shí)間很短：例1 一個(gè)8000m3的球罐，直徑為25m，壁厚24㎜，用280Ci的Ir192源透照，用AGFA D4膠片需要15小時(shí)，按4次透照計(jì)算（包括返修和透照）僅需要60小時(shí)。例2 一個(gè)1000m3的液化石油氣儲(chǔ)罐，用100Ci的Ir192源透照，用AGFA D7膠片，按4次透照為限，僅需125小時(shí)。這些地區(qū)的公眾有的接受一次照射之后，可能幾年或幾十年都不會(huì)再受照射，這些公眾屬于偶爾接受射線照射，把這些偶爾接受劑量和在固定場(chǎng)所經(jīng)常接受射線照射的公眾，同樣來劃分管理區(qū)邊界是不合理的。我們認(rèn)為管理區(qū)的邊界應(yīng)按公眾年個(gè)人劑量5msv的十分之三（）和年接受照射的實(shí)際小時(shí)數(shù)來確定：g=式中：g——管理區(qū)外邊界處空氣比釋動(dòng)能率，μGyh1；t——一年內(nèi)有效照射時(shí)間，h（此值經(jīng)調(diào)整后確認(rèn)）。按此公式估算：例1的管理區(qū)外邊界空氣比釋動(dòng)能率為25μGyh1（h1）；例2管理區(qū)外邊界空氣比釋動(dòng)能率為12μGyh1（h1）。這個(gè)地區(qū)的公眾年接受的最大劑量當(dāng)量≤150mrem（）。按例1確定控制區(qū)和管理區(qū)的邊界：已知：A=280Ci，K=Ci/m2（Ir192的強(qiáng)度水平）=5500μGy/hCi/ m2，d1/2（鋼）=㎝，t=60h,T=㎝；求：控制區(qū)距源的距離R1和管理區(qū)距源的距離R2？解：①R1的計(jì)算：設(shè)g1為透過工件后距源1m處的吸收劑量率（g1=103P）；則g1=103AK/2T/d1/2 /12=1032805500/=h1；要使距源R1處的吸收劑量率達(dá)到g2=40μGyh1，則12g1= R12g2R1=（m）；②R2的計(jì)算：h1，要使距源R2處的吸收劑量率到達(dá)g3=h1，則12g1= R22g3R2=（m）③R2，（按公眾一年實(shí)際照射的小時(shí)數(shù)，確定的管理區(qū)外邊界距源的距離）由公式g=，g3，= h1,則R2，=（g1/g3，）1/2=（）1/2=（m）鑒于上述的計(jì)算，，；60=150μGy/年=15mremy1, mrem/日還小。按年實(shí)際接受照射時(shí)間，2560=1500μGy/年=150mrem/年，與檢測(cè)人員10天接受的劑量當(dāng)量相當(dāng)。7 射線檢測(cè)人員，還應(yīng)符合以下要求： 射線檢測(cè)人員的健康狀況應(yīng)符合GB8703的有關(guān)規(guī)定，上崗前應(yīng)按GB11924的規(guī)定進(jìn)行輻射安全知識(shí)的培訓(xùn)。 射線檢測(cè)工作的人員，視力必須滿足下列要求：a) （），測(cè)試方法應(yīng)符合GB11533的規(guī)定。b) 從事射線評(píng)片人員應(yīng)能辨別距離400㎜㎜、㎜的印刷字母。并一年檢查一次。，還必須具有良好的身體素質(zhì)。上崗前應(yīng)進(jìn)行輻射安全知識(shí)培訓(xùn)，取得放射工作人員證，才允許上崗工作。8 射線檢測(cè)設(shè)備、器材和材料 射線源和能量的選擇 X射線照相應(yīng)盡量選用較低的管電壓。透照不同厚度焊縫時(shí)，允許使用的最高管電壓應(yīng)控制在圖3的范圍內(nèi)。對(duì)透照截面厚度變化大的工件時(shí)，允許采用超過圖3規(guī)定的X射線管電壓，但最高不得超過50KV。圖3 透照厚度和允許使用的最高管電壓射線源和能量的選擇應(yīng)按透照厚度來確定，圖3中的斜線之下的區(qū)域?yàn)樵试S使用的能量范圍，通常應(yīng)盡可能選用能量較低的射線，以提高工件的對(duì)比度。但對(duì)焊縫余高較高或厚度差較大（如小徑管或焊縫兩側(cè)母材厚度差較大），為使有效透照區(qū)的焊縫和熱影響區(qū)的黑度均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，在保證靈敏度要求的情況下，允許采用超過圖3規(guī)定的X射線管電壓，但最高不得超過50KV，以增大寬容度。圖3透照厚度和允許使用的最高管電壓來源于GB33231987標(biāo)準(zhǔn)，最高不得超出50Kv主要參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)和GB/T126051990標(biāo)準(zhǔn)，與JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相當(dāng)。 γ射線源的最小透照厚度見表1。表1 γ射線源的最小透照厚度γ射線源最小透照厚度TA（mm）名 稱平均能量（Mev）Se75≥5Ir192≥10油氣管道檢測(cè)過去一般選擇用Ir192γ射線源，近年來中薄壁管道廣泛采用了Se75射線源。由于γ射線的能量偏高，透照薄壁焊縫的工件對(duì)比度偏低。經(jīng)驗(yàn)證，在保證靈敏度和底片質(zhì)量的前提下，確定Ir192的最小透照厚度≥10㎜，Se75的最小透照厚度≥5㎜，這與JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基本相當(dāng)。由于Se75γ射線源的資料較少，人們對(duì)它的了解還有待加深。為加深認(rèn)識(shí)，在此對(duì)Se75γ射線源的有關(guān)知識(shí)作以介紹：（1）Se75γ射線源有那些性質(zhì)？Se75γ射線源是一種人工放射性同位素，原子量數(shù)為75，其核中含質(zhì)子數(shù)為34，中子數(shù)為41。Se75γ射線源由中子俘獲反應(yīng)所得，即將封裝在適當(dāng)容器中的元素或其化合物，在中子反應(yīng)堆中照射，取出后直接應(yīng)用或經(jīng)過化學(xué)處理后使用。，衰變方式為軌道電子俘獲，104Ci/g，cm2/hmCi。Se75γ射線源主要能譜線有9根，、、（MeV）。（100%）、（%）、（%）、（%）的四根線。按幅度能量及相對(duì)強(qiáng)度推算。與Ir192γ射線源相比，該γ射線源更適用于薄板焊縫檢測(cè)。近年來國(guó)內(nèi)在管道檢測(cè)中應(yīng)用日益增多，歐洲國(guó)家和國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)已將其列入標(biāo)準(zhǔn)（如BS/NE14351997和DL/T8212002）。（2）用Se75γ射線源進(jìn)行檢測(cè)，曝光時(shí)間如何確定？γ射線源的曝光時(shí)間可通過曝光量公式計(jì)算確定，即：t=KF22T/d1/2/A公式中的曝光常數(shù)K、半價(jià)層d1/2需通過試驗(yàn)測(cè)定。對(duì)天津Ⅲ型膠片，～，試驗(yàn)測(cè)定的曝光常數(shù)K=；對(duì)于天津Ⅴ型膠片，試驗(yàn)測(cè)定的曝光常數(shù)K=。半價(jià)層試驗(yàn)得出了Se75的半階層隨透照厚度的增加而有所增加的關(guān)系曲線，這是由于Se75源具有多條線譜，穿透物質(zhì)過程中線質(zhì)發(fā)生硬化的結(jié)果。對(duì)于曝光時(shí)間計(jì)算的半價(jià)層取值：透照厚度小于等于10㎜時(shí)，半價(jià)層取7㎜；透照厚度大于10㎜時(shí)，半價(jià)層取10㎜；能很好地滿足精度要求。由此得到用Se75射線源進(jìn)行透照的曝光時(shí)間的計(jì)算公式：① 天津Ⅲ型膠片，～, t=2T/d1/2/A；② 天津Ⅴ型膠片，～, t=2T/d1/2/A；d1/2取值：TA≤10㎜時(shí)，d1/2=7㎜；TA10㎜時(shí)，d1/2=10㎜。式中：A——源活度，Ci；d1/2——半價(jià)層，㎜；t——曝光時(shí)間，min；F——焦距，㎝；TA——透照厚度，㎜。例1 試計(jì)算Φ71010㎜管道環(huán)縫，采用中心透照法，曝光時(shí)間為多少？已知：F=㎝，d1/2=10㎜，TA=12㎜，A=70Ci求：t=？解：使用AGFA C7膠片（相當(dāng)于天Ⅲ）時(shí)，t=2T/d1/2/A=212/10/70=例2 用AGFA D7膠片，采用中心透照法，Φ101620㎜的管道環(huán)焊縫，求曝光時(shí)間為多少？（已購(gòu)Se75源時(shí)，源活度為100Ci，現(xiàn)用過30天，半衰期為120天）已知：F=51㎝, d1/2=10㎜，TA=22㎜，A=100/230/120=；求：t=？解：t=2T/d1/2/A=512222/10/=例3 用Se75源透照Φ2737㎜管道環(huán)焊縫,試計(jì)算透照次數(shù)N和曝光時(shí)間t？（已知Se75源購(gòu)入時(shí)為100Ci，現(xiàn)已過150天，使用AGFA D7膠片）已知：D=273㎜，TA=27+2=16㎜，d1/2=10㎜，A=100/2150/120=42Ci，焦點(diǎn)尺寸d=Φ33㎜求：N，t。解：①先確定焦距F：透照方式采用雙壁單影法，滿足幾何不清晰度的最小值L1≥10dL22/3（L1越小，一次透照長(zhǎng)度越大，N越少）。L1≥10dL22/3=10392/3=（㎜）可將射線源置于管道焊縫邊緣的外表面，F(xiàn)=273+10+2=285=㎝。②求NN=180/（θ+η）θ=COS1[（+D）/]= COS1[（7+273）/273]=176。η=Sin1[（DSinθ）/（2FD）]= Sin1[（273）/（2285273）]=176。N=180/（θ+η）=180/（176。+176。）=≈4（次）③計(jì)算t（對(duì)于雙壁單影透照T用2T計(jì)算）t=2T/d1/2/A=216/10/42=例4 用100Ci Se75源的爬行器，透照Φ101626㎜管道環(huán)縫，試計(jì)算曝光時(shí)間？經(jīng)過4個(gè)月后，用此源透照該管道環(huán)焊縫需要曝光多少時(shí)間？（已知膠片為AGFA D7）已知：A=100 Ci，F(xiàn)=51㎝,TA=26+2=28㎜, d1/2=10㎜,求：tt2解：①t1=2T/d1/2/A=512228/10/100=；②4個(gè)月后，A=100/2120/120=50Cit2=228/d1/2/A=從這個(gè)例子可以看出，對(duì)于這種規(guī)格的長(zhǎng)輸管道可以說是國(guó)內(nèi)石油天然氣油氣管道中較大的。一個(gè)100Ci 的Se75γ射線源，4個(gè)月內(nèi)最大曝光時(shí)間不過是15分鐘，這證明Se75γ射線源的爬行器，完全適用于長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫的檢測(cè)。（3）Se75γ射線源照相有哪些特點(diǎn)？國(guó)內(nèi)進(jìn)行的Se75照相試驗(yàn)得出以下結(jié)論：① 在管規(guī)格ф607㎜和板厚20㎜以下范圍，Se75γ射線源的照相質(zhì)量明顯優(yōu)于Ir192射線源。② Se75γ射線源與天津Ⅴ型膠片組合的照相質(zhì)量明顯優(yōu)于Se75γ射線源與天津Ⅲ型膠片組合。③ Se75γ射線照相鉛增感屏的厚度：～㎜范圍均可使用，㎜為最好，但曝光時(shí)間偏大。④ 由于Se75γ射線源的線質(zhì)較Ir192射線源的線質(zhì)軟，其透照厚度上限受到限制。當(dāng)透照厚度范圍在35㎜～40㎜時(shí)，因曝光時(shí)間較長(zhǎng)而使用感到不便。因此Se75γ射線源最適合于透照厚度不大于30㎜，且直徑不大于1200㎜環(huán)縫爬行器中心透照法檢測(cè)。 膠片和增感屏 膠片a) 射線膠片分為TTTT4四類。T1為最高類別，T4為最低類別。b) 在滿足靈敏度要求的情況下，一般X射線選用T3類型膠片。γ射線選用T2或T3型膠片。工業(yè)射線膠片是提高像質(zhì)質(zhì)量的重要技術(shù)措施之一。本標(biāo)準(zhǔn)膠片分類來源于JB4730。膠片的特性見表02。國(guó)內(nèi)外主要膠片的分類可參照見表03。對(duì)于石油天然氣鋼質(zhì)管道在滿足靈敏度要求的情況下，一般選用中粒度、感光速度居中的T3類型膠片；對(duì)于γ射線由于線質(zhì)較硬，當(dāng)工件透照厚度不太大