海南昌江核电厂Xγ射线探伤的安全防护

1、海南昌江核电厂X/射线探伤的安全防护摘 要：首先介绍射线对机体的伤害和国家规定的个人剂量限值，再从安全技术层面介绍了控制区划分计算射线安全防护的方法，从安全管理层面介绍了对工作人员的要求、安全管理制度及宣传和培训的安全管理的射线防护方法。核电厂射线防护总的原则是防止射线发生有害的确定性效应、限制随机效应的发生率，控制在可以接受的合理水平范围之内，从而尽量降低射线造成的危害。关键词：射线探伤 安全管理 控制区1 引言在核电厂运行寿期内，设备部件可能受到诸如压力、温度、辐射、氢吸附、腐蚀、振动和磨损等多种因素的影响，从而引起老化、脆化、疲劳以及缺陷的形成和扩展等材料性能的变化，因此，必须对核安全1

2、、2、3级承压部件及其整体附件进行在役检查。射线探伤是利用放射源发出具有穿透性的射线，用来检验大型铸件或管道焊接的质量或者揭示材料内部结构的检验方法，在核电厂获得广泛的应用，成为无损检测的重要方法之一。射线检测法制性、技术性、专业性很强，一旦发生意外照射，处理难度较大。射线对人体的伤害，特别是日本福岛核事故引发的核泄漏一度让人们陷入恐慌之中。同时一些操作人员对放射源比较敏感，认识上还存在许多误区，这给监测工作的顺利进行造成了困难。国家质检总局批准了最新的防护标准GB18872002电离辐射防护与辐射源安全基本标准1以及针对管理射线的GBZ1322008工业射线探伤放射防护标准2和针对管理X射线

3、的GB163572006工业X 射线探伤放射卫生防护标准3。在职业卫生健康方面1997年国家卫生部发布了第52号令放射工作人员健康管理规定4。这些法规条例构成了我们对射线安全管理的重要依据，本文根据以上法规条例来探讨射线探伤的安全防护工作。2 放射辐射对机体的伤害及个人剂量限值2.1 放射线辐射对人体的伤害人体受到放射线照射后出现的健康危害来源于各种射线的电离辐射。电离辐射会对人体发生理化、生物变化等辐射效应，它既能治病，又会致病。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。根据放射工作人员健康管理

4、规定的要求，射线大剂量照射时可能引起的人体症状见图2.1。图2.1 射线照射引起人体症状示意2.2 个人剂量限值国家标准电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871-2002)规定，应对工作人员的照射水平加以控制，使之不超过下述限值：Ø 由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv；Ø 任何一年中的有效剂量，50mSv；Ø 眼晶体的年当量剂量，150mSv；Ø 四肢或皮肤的年当量剂量，500mSv。3 海南核电现场探伤源的种类和应用情况海南昌江核电厂放射源管理分为两部分：本厂放射源管理和承包商放射源使用监督管理。截止

5、2015 年12 月31 日，海南核电有限公司共持有209 枚放射源和1 台X 射线装置，其中类源1 枚，类源4 枚，类源8 枚，V 类源79 枚，豁免源117 枚。按照放射源的密封程度划分：密封源177 枚，非密封源32 枚，现场共存放承包商放射源26 枚。其中，类探伤放射源6 枚，中辐院碘吸附器效率试验用源5 枚，海南省辐射监测站豁免源15 枚。射线探伤检查需要使用192Ir、137Cs、60Co等放射源或者X光机。一般，放射源活度为几十居里到一百多居里，光机管电流为几个。在距离放射源或光机1米远处，剂量率一般为几十mSv/h，高的可达几百mSv/h，甚至达到Sv/h量级。4 安全技术层面

6、对射线的安全防护射线探伤对人体的危害是由于外照射引起的，因此严格划定控制区域、缩短受照射时间和利用屏蔽物是防止和减少接受辐射剂量的主要防护原则和手段。4.1 控制区域划分射线探伤作业时按照GBZ1322008工业射线探伤放射防护标准等，必须严格划分控制区域，以保障作业人员和附近非作业人员的安全。根据 射线向各个方向辐射的不同，应该确定三类不同的控制区域如图4.1 所示。图4.1应用屏蔽物的控制区图中: 1源容器屏蔽; 2探伤对象; L1辐射没有任何衰减时要求的控制区距离; L2有用线束方向，经检验对象屏蔽后要求的控制距离; L3有用线束方向以外，经源容器或其他屏蔽物屏蔽后要求的控制区距离。对于

7、移动探伤机，控制区边界的当量剂量率为15Gy /h，可由下面公式评定各类控制区的距离：L1=a1×1.63 (1)式中，a1数值可在GBZ1322008工业射线探伤放射防护标准附录中查得；1.63 为边界剂量率修正值；L1 为控制区距离值；L2和L3的距离值分别由L1 乘以不同半值层数相对应的因子（见表4.1.1、表4.1.2）而获的。表4.1.1 不同材料半值层厚度的近似值屏蔽材料不同放射源的半值层厚度/mmCo60 Ir192 Yb169 Se75 铝 70 50 27 30 混凝土 70 50 27 30钢 24 14 8.5 9铅 13 3 0.8 1钨 10 2.5 铀 6

8、 2.3 表4.1.2 用于控制区计算衰减后对应的半值层数和因子用于控制区计算衰减后对应的半值层数 因子 0.5 0.9 1 0.7 1.5 0.6 2 0.5 3 0.4 4 0.3 5 0.2 8 0.1 10 0.05 12 0.01下面举例说明控制区域划分的方法:192Ir，放射性活度为1.85×1012Bq，检测对象为钢结构，厚度为24mm，放射源屏蔽物( 照射容器) 为钨制，厚25mm。L1 ，无任何防护情况下的控制距离，从GBZ1322008工业射线探伤放射防护标准查得192Ir放射性活度为1.85×1012Bq，控制距离a1为90m，则L1 = a1

9、5;1. 63=90×1.63=146.7(m)从表4.1.1查得钢对应192Ir的半值层厚度为14mm，因此24mm钢结构的半值层数是2，表4.1.2中半值层数2对应的衰减因子为0.5，则L2 =0.5×L1=0.5×146.7=73.35(m)从表4.1.1查得钨对应192Ir的半值层厚度为2.5，因此25mm的钨的半值层数10，表4.1.2中半值层数10对应的衰减因子为0.05，则L3=0.05×L1=0.05×146.7=7.33(m)可见, 在源容器屏蔽背面7.34 m外就是安全的，而正面没有任何防护情况下的控制区距离是146.7 m

10、。由此可见，射线放射源的方向性非常强。不同的屏蔽材料，其半值层厚度不一样，衰减因子也不一样，安全防护的控制区距离也不一样。因此，只要采取合理的屏蔽材料和安全防护距离，射线放射源辐射的安全性是可控的。5 安全管理层面射线的安全防护5.1 对操作人员的要求(1) 作为操作者应提高自己的安全意识，必须清楚自己所从事的工作是一种危险性工作。设备使用不当，防护不善，就会对自身健康造成危害，同时也将危及公众健康和社会安定，造成严重的社会影响和重大的经济损失，自己应该肩负责任感。(2) 操作者经过培训后，应具有熟练的操作技能，有效降低探伤时间，安全使用放射源设备，不能不懂装懂。(3) 操作者经培训后，能够灵

11、活运用防护知识来进行有效防护，严格按照射线使用的有关规定要求来操作。(3) 探伤时工作人员佩戴个人剂量计及报警仪，个人剂量计每个月送检一次；探伤工作过程中加强放射源回收的安全检查工作；不探伤时放射源暂存在贮源柜内，贮源柜具有双人双锁，确保放射源的安全；定期对探伤机进行维护、保养及常规检查，确保在使用过程中的安全。5.2 建立严格的管理制度根据施工和人员的具体情况，制订严格的管理制度，这些制度的制订应该遵循GB163572006工业X 射线探伤放射卫生防护标准和GBZ1322008工业射线探伤放射防护标准原则，现场的射线检测的辐射防护作出了具体规定，其中对现场的主要规定有:(1) 控制区空气比释

12、动能率在40Gy /h 以上的区域。对X射线检测边界必须悬挂“禁止进入X射线区”的警告标牌，作业人员应在控制区边界操作，否则应采取防护措施。(2) 管理监督区对 射线检测控制区边界空气比释动能率在2.5Gy /h 以上的区域，要求在边界上必须清晰可见“当心，电离辐射!”的警示牌，管理区边界附近不应有公众人员。5.3 加大宣传和培训力度作业人员经有关部门培训合格后，持证上岗，并且管理人员和作业人员还要定期进行相关安全规章制度的再学习，定期进行射线装置和监督仪器的安全技能检查和操作培训，以及必要的安全技能考核。对于外来员工和公司管理层人员在进入现场前必须首先熟悉关于射线防护的规章制度和基本知识、射线作业审核内容、审核程序和处罚措施，对外来人员的培训要严格按照三级安全培训的要求来落实。6结论本文从射线对人体的