Page 119 - 无损检测2025年第二期
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孙青峰，等：
450 kV 工业探伤装置 X 射线曝光室辐射屏蔽计算
需屏蔽防护厚度，为管电压400~500 kV工况下探伤 （3）散射辐射屏蔽
室屏蔽设计提供参照。 X射线90°散射辐射的最高能量低于入射X射线
此次讨论单台450 kV/5 mA定向X射线探伤机 的最高能量，使用该散射X射线最高能量相应的X
防护措施，此探伤机用于室内焊板产品探伤作业（固 射线的中值层计算其在屏蔽物质中的辐射衰减。该
定场所），射线方向为朝向北向或向下。 项目管电压为450 kV，对应散射辐射300 kV。关注点
达到剂量率参考控制水平 H 时，屏蔽设计所需的屏
1 屏蔽计算方法及计算工作条件 c
蔽因子可写为
参照规范相关规定，对有用线束屏蔽、散射辐 （3）
射屏蔽及泄漏辐射屏蔽进行计算，并考虑复合作用
式中：R 为散射体至关注点的距离；R 为辐射源点
s
0
下的屏蔽厚度，得出各方向探伤室所需的混凝土及 至探伤工件的距离；F为辐射源处的辐射野面积；a
铅屏蔽厚度。
为散射因子，即入射辐射被单位面积散射体散射到
1.1 探伤室辐射屏蔽的剂量参考控制水平
距其1 m处的散射辐射剂量率与该面积上的入射辐
依据规范GBZ/T250—2014 第 3. 1 条，导出剂
射剂量率的比值。
量率参考控制水平计算公式，即
参照水散射体的a值保守估计计算，
（1） 因子取值50。
式中： 为导出剂量率参考控制水平；H 为周剂 1.4 其他参数
c
量参考控制水平；U为探伤装置向关注点方向照射 规范附录表B.2 备注 1：“表中值取自ICRP33，
的使用因子；T为人员在相应关注点驻留的居留因 在本标准中以等量值的mSv · m /（mA · min）进行
2
t
子；为探伤装置周照射时间。 屏蔽计算”，查阅ICRP33《医用外照射源的辐射防
依据规范第3. 1. 1条和3. 1. 2条，关注点剂量率 护》中文版 中 50~500 kV的X射线输出量，对规
[4]
参考控制水平凡不大于2. 5 μSv·h 的，以其值作 范中 X 射线在铅和混凝土中的典型透射曲线进行
-1
为剂量率参考控制水平。 补充。
[5]
1.2 计算结论 根据《辐射防护手册第一分册》 规定的参
设有用线束屏蔽透射因子为 H ，当有用线束关 数，450 kV、3. 0 mm Cu过滤板的射线机保守取为
c
注点达到剂量率参考控制水平时，屏蔽设计所需的 34. 92 mSv · m /(mA · min)。
2
屏蔽透射因子B可写为 查阅《医用外照射源的辐射防护》中500 kV X
射线矫正后输出量在铅和混凝土中值层厚度分别为
（2）
10. 3 mm和119 mm，500 kV 的X射线在铅和混凝土
式中：R为辐射源点至关注点的距离；I为X射线探
中半值层厚度分别为3. 1 mm和36 mm 。
[4]
伤装置在最高管电压下的常用最大管电流; H 为距 1.5 计算工作条件
0
辐射源点1 m处输出量。
笔者探讨的探伤室中的曝光室尺寸为 5 m×
计算出B值后，查相应图表，得到所需屏蔽厚度。
6 m×5 m（长×宽×高），平面示意如图1所示。
1.3 泄漏辐射和散射辐射屏蔽
（1）屏蔽物质厚度X与屏蔽透射因子B的关系
设关注点达到剂量率参考控制水平 H 时，屏蔽
c
设计所需的屏蔽透射因子为B，T 为X射线经强衰
VL
减后的值，那么屏蔽物质厚度X=-T VL · lgB。
（2）泄漏辐射屏蔽
设距辐射源点 1 m处X射线管组装体的泄
漏辐射剂量率为 H ，该项目管电压为 450 kV
c
（>200 kV），查规范表1，H 为5×10 Sv/h，I为探
3
L
伤装置在最高管电压下的常用最大管电流，则有
。 图 1 探伤室平面示意
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测
