新建固定式探伤项目立项环境影响评估报告文档格式.docx
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2505型定向/周向各2台
二厂区探伤室
二厂区B车间北侧
/
二厂区实时成像系统
二厂区车间中部
/
内置160kV射线发生器1枚
管电压160kV,管电流3mA(小焦点)、8mA(大焦点)
一厂区实时成像系统1
一厂区车间北侧
内置320kV射线发生器1枚
管电压320kV,管电流2.5mA(小焦点)、5.6mA(大焦点)
一厂区实时成像系统2
一厂区车间东侧
3放射性源项分析
探伤设备放射性源强
探伤设备
放射性源项
4MeV加速器
主射线方向1m处X射线剂量率为3×
108μGy/h,其他方向3×
105μGy/h
γ射线探伤
100Ci-60Co:
1m处γ射线剂量率为1.295×
106μGy/h;
100Ci-192Ir:
1m处γ射线剂量率为4.81×
350kVX射线探伤设备
350kV管电压工况下主射线方向X射线输出量,插值法取350kV时,3mm铜过滤条件下距靶1m处的输出量17.4mGy·
m2/mA·
min
距靶点1m处X射线管组装体的泄漏辐射剂量率,X射线管电压>
200kV时取5.0×
103μSv/h
300kVX射线探伤设备
300kV管电压工况下主射线方向X射线输出量取3mm铝过滤板:
距靶1m处的辐照率为20.9mGy·
250kVX射线探伤设备
250kV管电压工况下主射线方向X射线输出量取0.5mm铜过滤板:
距靶1m处的辐照率为16.5mGy·
160kV实时成像系统
160kV管电压工况下主射线方向X射线输出量,保守取200kV时在2mm铝过滤下的输出量:
距靶1m处的辐照率为28.7mGy·
距靶点1m处X射线管组装体的泄漏辐射剂量率,在X射线管电压150≤kV≤200时,取2.5×
320kV实时成像系统
320kV管电压工况下主射线方向X射线输出量,插值法取320kV时,3mm铜过滤条件下距靶1m处的输出量13.74mGy·
min;
距靶点1m处X射线管组装体的泄漏辐射剂量率,X射线管电压>
4探伤室/实时成像系统设计参数
表1屏蔽设计
探伤室
屏蔽结构
设计屏蔽材料及厚度
内部尺寸:
25.0m(长)×
12.5m(宽)×
10.0m(高)
东侧屏蔽墙
140cm混凝土
南侧屏蔽墙
西侧屏蔽墙
北侧屏蔽墙(主射线方向)
200cm混凝土
防护大门
防护小门
10mm铅
迷道墙
U型迷道,迷道内墙:
120cm混凝土,外墙:
100cm混凝土
屋顶
源库四周墙/顶
50cm混凝土(源库南侧西侧用曝光室屏蔽墙)
源库门
64mm铅
12.0m(长)×
7.7m(宽)×
6.0m(高)
80cm混凝土
北侧屏蔽墙
38mm铅
Z型迷道,迷道内墙为80cm、外墙为60cm混凝土
60cm混凝土
铅房尺寸:
2.16m(长)×
2.056m(宽)×
2.4m(高)
顶部屏蔽
4mm铅
南侧屏蔽
地上部分为5mm铅
以下为8mm铅
北侧屏蔽
东侧屏蔽
6mm铅
西侧屏蔽
防护门
一厂区实时成像系统1(320kV)
22mm铅
四周屏蔽
地上部分为22mm铅
以下为26mm铅
26mm铅
一厂区实时成像系统2(320kV)
6.226m(长)×
1.626m(宽)×
2.8m(高)
东西两侧布置防护通道,防护通道尺寸:
1.6m(长)×
4.5m(宽)×
1.6m(高)
16mm铅
外侧防护通道四周
14mm铅
东西防护通道入口铅帘
32mm铅(每侧通道长1.6m,平均布设8道铅帘,每道铅帘双层,每层2mm铅)
5评价思路
本项目中一厂区探伤室内开展X射线探伤、γ射线探伤以及加速器探伤,使用的X射线探伤机的射线能量为350kV、300kV和250kV,加速器设备电子能量4MeV,电流0.6mA,均为Ⅱ类射线装置,γ射线探伤分别为60Co和192Ir,放射源活度均为100Ci,为Ⅱ类放射源。
每一类探伤不同时进行,每次探伤只开其中的1台机。
二厂区探伤室开展X射线探伤,使用射线能量为350kV、300kV、250kV的X射线探伤机,为Ⅱ类射线装置,每次探伤只开一台探伤机。
实时成像检测系统内置一枚射线管,使用内置的射线管发射的X射线来进行检测,为Ⅱ类射线装置。
从本项目探伤作业的特点分析,对于一厂区探伤室,加速器在探伤室内的射线方向固定朝向北侧防护墙,设计单位将该侧防护墙作为加速器的主屏蔽墙,其它三侧和屋顶为漏射线和散射线方向,屏蔽设施的厚度相应减薄。
对于使用60Co和192Ir放射源的探伤作业,γ射线源的射线没有固定方位,因此屋顶、四周墙壁都考虑为同样的防护条件。
所有探伤设备中,加速器产生的X射线能量分别为4MV。
60Co-γ射线的能量为1.173~1.333MeV,192Ir-γ射线的能量为0.201~1.062MeV,3505型X射线探伤机的射线能量为0.35MeV。
从探伤设备所产生的射线穿透性能分析,4MeV加速器>
60Co密封源>
192Ir密封源>
3505型X射线探伤机。
根据加速器供货商提供的资料,4MeV的直线加速器,主射线方向1m处X射线剂量率为3×
108μGy/h,其他方向1m处X射线剂量率为3×
105μGy/h。
根据60Co的比释动能率常数0.35(mGy·
m2/h·
GBq),按源强100Ci,其射线方向1m处γ射线剂量率为1.295×
106μGy/h,小于加速器主射线方向的辐射剂量率,但大于加速器漏射线的辐射剂量率,故从辐射防护角度分析,探伤室主射线方向(即北侧屏蔽墙)屏蔽设计如满足了加速器的防护要求,也可以满足60Co放射源、192Ir放射源和3505型X射线探伤机的防护要求。
对于非主射线的方向,如果满足60Co的防护要求,也可以满足其他探伤设备的要求。
对于使用X射线探伤的二厂区探伤室,使用的X射线探伤机的射线能量分别为350kV、300kV和250kV,对于二厂区探伤室,在屏蔽计算时考虑使用350kV能量探伤设备,四周屏蔽及屋顶均作为主射线方向考虑。
对于实时成像系统,由于射线方向固定向下,在屏蔽计算时,将四周屏蔽墙及屋顶均作为漏射线以及散射线来进行计算。
本项目根据企业提供的探伤室的屏蔽设计参数,使用理论计算来估算探伤室及实时成像系统在进行探伤作业时,探伤室/实时成像系统铅房外的辐射剂量率,以及职业人员和公众受到的外照射个人剂量,并根据理论计算结果,来评价是否达到本项目屏蔽墙(防护门)外的剂量率限值和个人年有效剂量辐射防护管理目标,同时评价探伤室及实时成像系统的辐射防护设计是否满足辐射防护的要求。
屏蔽墙(防护门)以及实时成像系统铅房外的的剂量率辐射防护管理目标为:
关注点最高周围剂量当量率参考控制水平不大于2.5μSv/h。
人员受照剂量管理目标为:
职业人员年有效剂量不超过5mSv,公众年有效剂量不超过0.1mSv。
周受照剂量:
职业人员不大于100μSv/周,对公众不大于5μSv/周进行管理。
6探伤室辐射影响计算
(1)一厂区探伤室辐射影响计算
根据5.评价思路中的描述,一厂区探伤室在进行理论计算时,按加速器探伤设备工作以及60Co密封源探伤的条件来进行理论计算。
a)加速器探伤
本项目新增的加速器产生的电子束能量最大为4MeV,加速器设备安装于探伤室轨道上使用,轨道东西走向,加速器射线方向固定向北侧屏蔽墙。
轨道安装于探伤室偏南侧,距离南侧屏蔽墙内侧约2.0m,加速器在轨道上行进范围有限,行进的极限位置与东侧和西侧屏蔽墙的距离约为4.5m。
根据加速器技术参数,加速器机头的旋转轭架可上仰45°
,下俯90°
,均带限位,加速器X射线的均匀度在偏离X射线中心轴线7.5°
处的剂量率与0°
方向中心轴线上剂量率的百分比>75%,故加速器行进至东西两侧极限位置时,主射线不会照射至北侧主屏蔽墙以外区域。
同时,本项目加速器产生的X射线的最大光子能量为4MeV,根据查表可知,入射能量为4MeV的光子在180°
和90°
散射时光子的平均能量分别为0.21MeV和0.37MeV,远小于漏射线的4MeV。
故除了北侧主屏蔽墙侧考虑主射线外,其余部分均考虑漏射线,不考虑散射线。
根据加速器技术参数,漏线量:
在主射线束范围之外,距靶1m的球面上,任何100cm2的区域内测得的平均剂量率,不超过0°
方向,主射线束中心轴线上距靶1m处剂量率的0.1%。
加速器年开机时间保守按每年约800小时计算,按50周/年计,则工作人员年受照时间为800小时,周受照时间为16小时。
本项目根据企业提供的一厂区探伤室的屏蔽设计参数,根据《无损检测用电子直线加速器工程通用规范》(GB/T30371-2013)中附录C中的计算方法,来估算加速器进行探伤作业时,探伤室外的辐射剂量率,以及职业人员和公众受到的外照射个人剂量。
根据理论计算结果,评价是否达到辐射防护管理目标。
●计算公式
——一次X射线的透射率计算
Bx≤Hm·
d2/(D0·
T)(C.1)
式中:
Bx:
X射线在混凝土中的屏蔽透射率;
Hm:
剂量当量限值,μSv/h;
D0:
离靶1m处的X射线的空气吸收剂量率,μGy/h;
d:
X射线源到参考剂量点间的距离,m;
T:
居留因子。
n=lg(1/Bx)(C.2)
n:
十值层的个数
S=T1+(n-1)Te(C.3)
S:
混凝土屏蔽层厚度,cm;
T1:
第一个十值层厚度,cm;
Te:
平衡十值层厚度,cm
根据式C.1、C.2和C.2可推导出参考点处剂量率的计算方法:
Hm=Bx·
D0·
T/d2
(1)
Bx=10-n
(2)
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- 新建 固定 探伤 项目 立项 环境 影响 评估 报告