Page 120 - 无损检测2025年第二期

孙青峰，等：

450 kV 工业探伤装置 X 射线曝光室辐射屏蔽计算

探伤室使用X射线探伤装置，其主要技术参数 技术规范》第5. 2节)；屏蔽门材料采用铅，密度不小
为：交流电源电压为220 V+10%，频率为50 Hz，最 于11. 3 g · cm 。根据辐射防护ALARA原则，结合实
−3
大管电压为450 kV，最大管电流为5 mA。每周工作 际工作情况，X射线机在开机运行的时间内，曝光室四
5 d，每天工作8 h，日拍片量为40片，每片拍照参数 周主屏蔽墙体外、主屏蔽前门（曝光室工件门）关注点
为 25 mA · min（以 5 mA的管电压拍照 5 min）。参 的吸收剂量率应控制在0. 5 μGy·h −1 以下，曝光室屋
考点南侧与北侧距离辐射源点的距离均为3 m，参考 顶外表面关注点的吸收剂量率应控制在10 μGy·h
−1
点东侧与西侧距离辐射源点的距离均为2. 5 m，屋顶 以下，满足以上条件的屏蔽体防护是足够的，此时屏
参考点距离辐射源点的距离为3. 2 m。探伤室辐射 蔽墙体和屏蔽门厚度也是足够且合理的。
屏蔽参数如表1所示。
2 屏蔽计算
表1 450 kV探伤室辐射屏蔽参数

方向 U T Hc/ R/m 所需屏蔽辐射源 2.1 探伤室辐射屏蔽的剂量参考控制水平
（μSv/周）
X 射线探伤周工作负荷 W =5×40×25=
周
东 1 1/4 2.5 2.5 泄漏辐射、散射辐射
南 1 1 2.5 3.0 泄漏辐射、散射辐射 5 000 mA · min/周。
西 1 1/4 2.5 2.5 泄漏辐射、散射辐射 有效工作负荷W=W UT=5 000×1×1=
周
北 1 1/4 2.5 3.0 有用线束 5 000 mA · min/周（设U=1；查规范表A.1得到控制
屋顶 1 1/40 0.3 3.2 泄漏辐射、散射辐射
室、暗室、邻近建筑物中的驻留区条件下的T为1）。
1.6 设计屏蔽材料参数及目标 周照射时间=5 000/60/5=166. 67（h/周），导
屏蔽墙材料采用钢筋混凝土，密度不小于 出剂量率水平按式（1）计算。各方向X射线导出剂
2. 3 g · cm (标准GB 50752—2012《电子辐射工程 量率参考控制水平如表2所示。
−3
表2 曝光室各方向X射线导出剂量率参考控制水平统计

方向 U T H c /（μSv/周） W/（mA · min/周） t/（h/周） H c ，d/(μSv · h ）
-1
东 1 1/4 2.5 5 000 16.67 0.60
南 1 1/4 2.5 5 000 16.67 0.60
西 1 1/4 2.5 5 000 16.67 0.60
北 1 1 2.5 5 000 16.67 0.15
屋顶 1 1/40 0.3 5 000 16.67 0.72
2.2 有用线束屏蔽估算 2.3 泄漏辐射和散射辐射屏蔽估算
有用线束屏蔽按式（2）计算，考虑安全系数的 （1）泄漏辐射屏蔽估算
情况下，公式修正为 泄露辐射屏蔽按公式

I
−1
（4） 计算。 H 取0. 5 μSv·h ，取5 mA，R依据不同朝
c

向取2. 5 m和3. 0 m，H 取5×10 μSv·h （见《工
−1
3
L
式中： n为关注点所受照射的有用线束数量； μ为安 业X射线探伤室辐射屏蔽规范》表1）。各方向泄漏
全系数。 辐射屏蔽计算结果如表 3 所示（南侧设置有工件
依据辐射防护的设计原则并结合现场的实际工 大门）。
作情况，对探伤室工件门铅层厚度辐射屏蔽进行计 （2）散射辐射屏蔽估算

算时，H 取0. 5 μSv · /h ，I取5 mA，R取3. 0 m，n
−1
c 散射辐射屏蔽按公式 ·
取1，μ取2，则 
计算。 H 取0. 5 μSv · h ，R 依据不同
-1
s
c
（5） 朝向取2. 5 m和3. 0 m，H 取5×10 μSv · h （同泄
-1
3
0
漏辐射参数）。此次X射线90°散射辐射最高能量相
查《辐射防护手册第一分册》中图10. 5（宽束X
射线通过混凝土层的减弱曲线），使用插值法和外推 应值取300 kV。 取50。各方向散射辐射
法可得所需最小混凝土厚度为835 mm。 屏蔽计算结果如表4所示。
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测