无损探伤也叫无损检测, 是在不损害被检测对象使用性能的基础上, 采用射线、超声等先进技术对设备或部件进行缺陷检测的技术。无损检测是工业发展中一种重要的技术手段, 在一定程度上反映了一个国家的工业化水平, 其重要性已得到公认。无损检测的方法主要分为四种:射线检测、超声检测、瓷粉检测、液体监测。

在船舶建造和检验中, 无损检测已经成为船厂保证船舶质量和设备运行安全的重要手段, 船舶建设和检验中主要采用射线检测, 射线检测是指用X射线或γ射线穿透试件, 以胶片作为记录信息的载体的无损检测方法, 该方法是最基本的、应用最广泛的一种非破坏性检验方法, 本项目采用X射线来检查焊缝的气孔、夹渣、未焊透等缺陷。

1 项目概况

该造船有限公司位于山东省威海, 是一家以制造、维修渔业船舶、油轮、散杂货轮及坞修、航修各种国际航行船舶为主的造船企业。该公司现有1台X射线探伤机, 属于Ⅱ类射线装置, 用于造船及船舶维修中的无损检测, 该项目没有探伤室, 属于现场探伤, 探伤作业场所仅限于该公司厂区内。X射线探伤机明细见表 1。

该项目委托有资质的环评机构编制了《辐射环境影响报告表》, 并通过省级环保部门审批取得了《辐射安全许可证》。

2 材料与方法 2.1 安全防护设备

该公司配备了2台FX-3型个人剂量报警仪和1台FJ2000型个人剂量仪, 2个警示灯, 两套铅服, 警戒绳。

2.2 污染因素分析

X射线探伤机在工作时会产生X射线, X射线会对工作人员及公众造成危害。另外, 有用X射线束、散射X射线以及射线机泄漏X射线也会对人员造成放射危害。探伤机停止工作时, X射线随之消失, 不会对周围人员产生危害。不产生放射性固体废弃物、废水、废气。因此, 本次验收监测项目为X、γ辐射剂量率。

2.3 方法 2.3.1 监测时间与环境条件

监测时间: 2015年2月3日; 环境条件天气:晴; 温度: 0℃~1℃; 相对湿度:28%~32%。

2.3.2 仪器设备

监测仪器为6150AD型便携式X、γ剂量率仪, 由中国计量科学研究院检定, 在检定有效期内。

2.3.3 监测及评价依据

依据GB/T 14583-1993 《环境地表γ辐射剂量率测定规范》^[1]进行监测; 依据GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[2]标准中的附录B, 剂量限值:工作人员的职业照射, 连续5年的平均年有效剂量为20 mSv; 公众照射的年有效剂量限值为1 mSv。

依据GBZ 117-2006《工业X射线探伤放射卫生防护标准》^[3]中规定:作业时, 控制区边界的空气比释动能率不大于15 μGy/h, 监督区边界的空气比释动能率不大于1.5 μGy/h。

威海市环境天然γ空气吸收剂量率水平本底值见表 2。

3 结果 3.1 监测结果

根据现场条件和相关监测标准、规范的要求合理布点, 监测布点示意图见图 1。对该公司探伤现场进行监测和检查, 监测时对每一个监测点位重复读数10次, 记录、剔除异常数据后计算出平均值, 作为该监测点位的监测结果。监测结果见表 3, 表中数据均已扣除宇宙射线响应值。

由表 3可知, X射线机非工作状态下, 作业场所周围环境X、γ空气吸收剂量率监测结果范围为73.2~95.8 nGy/h, 处于该市天然放射性本底水平范围内。现场作业时, 控制区边界和监督区边界的X、γ辐射剂量率最大监测结果分别为4.66 μGy/h和0.93 μGy/h, 低于《工业X射线探伤放射卫生防护标准》 (GBZ 117-2006)中规定的15 μGy/h和1.5 μGy/h的标准限值。

3.2 年有效剂量分析

计算射线产生的外照射人均年有效剂量计算公式:

式中: H-年有效剂量当量(Sv/a); 0.7-吸收剂量对有效剂量当量的换算系数(Sv/Gy); D_r-γ空气吸收剂量率(Gy/h); T-年受照时间(h/a)。

根据现场监测结果, 取监督区周围的X、γ辐射剂量率最大监测值0.93 μGy/h计算, 根据该公司提供每年平均开机10 h, 可以估算公众在探伤现场接受的年有效剂量为:

该年有效剂量低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)中规定公众人员的剂量限值1 mSv/a, 也低于于环评报告表提出0.1 mSv/a的约束限值。

根据现场监测结果, 取探伤现场周围X、γ辐射剂量率最大监测值4.66 μGy/h计算, 根据该公司提供每年平均开机10 h, 可以估算工作人员在探伤现场, 接受的年有效剂量为:

该年有效剂量低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)中规定工作人员的剂量限值20 mSv/a, 也低于于环评报告表提出2 mSv/a的约束限值。

4 结论

该造船有限公司X射线探伤机项目基本落实了辐射安全管理制度和辐射安全防护各项措施, 该项目对职业工作人员和公众是安全的, 对周围环境产生的影响较小。