自《中华人民共和国职业病防治法》颁布实施以来, 对工矿企业的建设项目进行职业病危害(放射防护)预评价和控制效果评价工作已逐步展开。现通过对工业X射线探伤机建设项目的立项、相关工作场所和周围环境进行审查, 确认该项目立项的正当性和场所选择的适宜性; 对工程屏蔽设计的计算和核实, 论证项目主体工程辐射防护的合理性; 对工作场所安全措施的分析, 论证项目建成后投入运行的可靠性。从辐射防护最优化与确保安全运行的角度, 提出放射防护建议, 供建设和设计单位参考。

1 材料与方法 1.1 项目概况

某制冷设备有限责任公司主要从事压力容器生产, 具有D1、D2级压力容器设计与制造资质。拟建的工业X射线探伤机房内将放置一台XXH-3005型周向工业X射线探伤机, 用于工件的无损探伤检测, 对压力容器产品的质量进行控制。

该建设项目由工业X射线探伤机房、控制室、暗室、评片室等组成, 总建筑面积约85.5m²。

1.2 材料

拟建工业X射线探伤机房平面图及周围环境相关资料、该公司提供的有关技术资料及现场职业卫生学调查:该场所的电离辐射来自于XXH-3005型周向工业X射线探伤机, 主要用于对Q235-B、16MnR工件进行无损探伤检测。最高工作电压300kV、最高管电流5mA、每周曝光时间不超过17h、工作量平均每周约200张。探伤工作时, 工件位于工业X射线探伤机房的中央。

1.3 方法

根据《中华人民共和国职业病防治法》(中华人民共和国主席令第六十号)等法律法规和GB18871-2002^[1]、GBZ/T181-2006^[2]、GBZ117-2006^[3]等国家标准, 参考《辐射防护技术与管理》^[4], 通过对有关资料的分析整理, 对项目的射线屏蔽防护进行优化计算, 对采取的防护措施进行可行性分析与评价。

2 结果 2.1 计算公式

主射线B=pd²/WUT

式中:B:透射量(透射参数, 对有电流表的X射线机, 又称透射系数)单位是mGy·m²·(mA·min)^-1; p:参考点上的周剂量率的控制水平, 单位是mSv·wk^-1; d:从放射源(X射线管焦点)到参考点的距离, 单位是m; W:工作负荷, 对有电流表的X射线机, 即一周内实际曝光时间与管电流的乘积, 单位是mA ·min·wk^-1。该单位工业探伤常用管电流为5mA, 每周实际曝光时间约17h, 故取W值为0.5×10⁴mA·min·wk^-1; U:束定向因子。表示辐射源开启时间内射线束射向需要考虑屏蔽的那个方向上的时间分数; T:居留因子(与参考点所在区域相应的居留因子), 参考人员在辐射场所周围的实际驻留位置取值。

2.2 计算结果(表 1)

按年工作时间为50周计算, 考虑居留因子、束定向因子后, 机房屏蔽体外放射工作人员受照年剂量估算值不超过2mSv/a, 周围公众成员受照年剂量估算值不超过0.3mSv/a。

3 讨论 3.1 场址环境及公众影响

拟建的工业X射线探伤机房位于厂区的东南角, 机房的东墙是厂房的外墙; 南面与评片室、操作室和暗室相邻; 西面紧邻车间, 有铁轨与车间直接相连接, 可将需探伤的工件放在平板车上直接运到机房内进行探伤作业; 北面为更衣室、焊接试验室。机房周边30m范围内基本无其他作业人员。该场所天然本底水平均值为0.07~0.12μSv/h, 属于本地区正常本底水平。

3.2 剂量控制和结论

本屏蔽设计时采用放射工作人员年剂量目标值小于2mSv; 机房周围公众成员年剂量约束值小于0.3 mSv, 大大低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002)规定的放射工作人员与公众相应年剂量限值20mSv和1mSv。由此得出以下结论:通过对该建设项目屏蔽设计的审查和计算, 对其辐射防护屏蔽的合理性进行了认证, 认为该工业X射线探伤机房的选址是适宜的、屏蔽设计是安全的, 能保证放射工作人员和周围公众受照剂量低于国家标准规定的限值。

3.3 建议

建议机房四周防护墙及顶部均采用混凝土现浇(密度为2.35g/cm³), 施工时应进行一次性浇灌, 保证四面墙体不出现裂缝、接缝和未经过审批的任何孔、腔。控制室的控制台与机房内射线装置连接的电缆线可埋设在地槽内, 或采用"U"字型穿越墙体并用铅板补偿同侧墙体的厚度。建议在工作人员进出机房的入口处设置"L"型迷路墙, 迷路墙体的厚度350mm, 长度为2000mm。控制室防护门采用钢板或铁板, 内夹5mm铅, 规格为900mm×2100mm。工件进出大门为电动拉门, 采用钢板或铁板, 内夹21mm铅, 规格需根据工件的大小决定。为减少控制室防护门(放射工作人员进出机房门)的屏蔽厚度与重量, 使之开启方便灵活, 防护门在设计与安装时, 要周密考虑预埋件的设置, 要尽量缩小门与墙体之间的缝隙, 门与门洞墙体的搭接重叠至少要200mm(控制室防护门)或300mm (工件进出大门)以上。

在探伤机房顶部安装2台机械进风装置, 通风口进行漏射线防护补偿。在探伤机房的下方安装2台机械排风装置, 排风通道应设计成迷路式。所设置的进风口及排风口要符合卫生学要求, 防止形成气流短路, 且不泄漏射线。每个进风及排风装置风量不低于1000m³/h, 保证机房每小时换气不低于3~4次。

应划定作业场所工作区域, 并在相应的边界设置警示标识。该项目具体分区如下:控制区是指作业时被检物体周围的空气比释动能率大于5μGy·h^-1的范围内, 即工业X射线探伤机房。监督区是指在控制区边界处, 作业时空气比释动能率大于0.5 μGy·h^-1的范围, 即控制室、暗室、评片室、更衣室、焊接试验室及分别距工业X射线探伤机房西墙5m的范围内。

应在工件进出大门上张贴电离辐射警示标识, 在机房门上方安装醒目的红色工作指示灯。防护门应安装门-机-灯联锁安全装置, 以保证机房门在未关闭到位时, 不能接通电源进行探伤作业, 同时设置视频监视系统和紧急停机按钮。

应健全放射防护管理组织和规章制度, 制订详尽的放射事故或放射突发事件应急预案, 加强应急人员的培训和应急演习训练, 以应对各种意外事故的发生。操作人员必须经过放射防护知识和工业探伤专业知识培训, 并经考核合格后方可上岗。从事放射的工作人员必须按规定开展个人剂量监测, 监测周期为每三个月测读一次个人剂量计。

根据国家有关规定, 该工业X射线探伤机房正常运行后, 必须进行放射工作场所及周围环境辐射水平检测, 编制职业病危害(放射防护)控制效果的评价, 由卫生行政部门组织竣工验收合格后, 该项目方可正式投入使用。