试论工业X射线探伤的辐射防护及其管理
2019-03-29卫小燕
摘要:近几年,射线技术得到了广泛的应用,并且在工业领域取得了很好的效果,為国家和社会做出了巨大的贡献,但是也产生了不少的辐射事故。本文首先分析了工业X射线探伤技术的特点,并具体介绍了工业X射线探伤的辐射防护和管理方面的内容,希望能够为相关的工作提供一定的参考。
关键词:工业X射线探伤;辐射;防护
引言
因为X射线的穿透性很强,在航天、汽车等领域发挥了不可或缺的作用,但是一旦使用和防护不当,很容易产生强烈的辐射,不仅污染了工作的环境,还对作业人员的身体产生了一定的危害,所以探讨工业X射线探伤的辐射防护与管理显得大有必要。
1.工业X射线探伤技术
工业X射线探伤技术是对工件或者是原材料进行检查和测试,在不损伤其质量和状态的前提下,验证其性能是否符合标准和要求。与传统的探伤技术相比,工业X射线探伤技术更加可靠和准确,并且在精密仪器和产品的生产环节中发挥着得天独厚的优势。我们以航空发动机为例,它在生产阶段需要经历材料入场、材料复验、毛坯生产、精密加工以及成品交付五大环节,每一个环节都需要使用工业X射线探伤技术,在检测时,不合格的产品一经发现,就会直接被淘汰,从而保证了产品的整体质量。换言之,正是因为凭借工业X射线技术,航空产品的质量才有了显著的提高。另外,航空发动机的运行环境比较恶劣,温度较高,压力较大,如果质量存在问题,那么就无法维持正常的飞行状态,甚至对飞行人员的安全造成严重威胁。正常情况下,都是使用工业X射线探伤室中的X射线球管来发射X射线,但是如果防护不当,很可能导致X射线泄露,所以需要严格进行防护工作。
2.工业X射线探伤的辐射防护
目前,工业X射线探伤防护工作大致有三条原则:第一条,缩短X射线的使用时间,这也是最根本、最直接和最有效的防护方法。第二条,扩大X射线的接触距离,虽然X射线辐射能力极强,但是超过了一定范围,也能够很好地降低辐射影响。第三条,利用先进的科学技术,对X射线进行屏蔽处理。
2.1探伤室的辐射防护
众所周知,探伤室是工件和原材料接受检测的地点,屏蔽X射线的重任责无旁贷。根据具体的参数,我们不难发现:X射线的光线呈环状,电压为320kV,电流为21.5mA,据此我们可以推测出探伤室合理的规格,电压在15~320kV之间,电流在0~21.5mA之间,但是还需要根据X射线探伤技术具有的应用为准。显而易见,墙壁、门窗等都能够很好地屏蔽X射线,但是对于墙体厚度的计算需要格外重视,在掌握防护墙屏蔽厚度的计算公式以后,还要注意最大透射量的计算,这样才能科学地确定墙壁的厚度。也就是说,屏蔽厚度需要大于最小值,这样才能确保发挥屏蔽作用,保障工作人员的生命安全。防护墙的屏蔽厚度计算公式如下:
B=HwR2/WUT
其中Hw表示一周的剂量限制,它的计算公式为:Hw=0.001Sv/WK
B表示最大透射量,它的计算公式为:B=Sv×m2/mA×min
墙壁与X射线的距离为R,一周工作的负荷为W,它的公式为:W=IDT
U表示利用因子,T表示居留因子。
这里不光要考虑X射线透射的问题,还要考虑X射线散射的问题,散射发生与X射线探伤的各个环节,除了向四周扩散以外,X射线还会向上散射,所以需要注意探伤室顶棚的厚度。尽管在工作人员在顶棚活动的情况比较罕见,但是需要严格按照计算公式进行计算。另外,在使用X射线探伤技术的过程中,可能发生化学反应,从而产生一些对人体有害的物质,所以需要及时将这些物质排出,否则会影响工作人员的身体健康,这些物质中比较常见的是氮氧化合物,如果达到一定的浓度,会使人昏迷,所以需要做好通风管道的设计工作,但是由于会穿过墙壁,所以必须要合理规划穿孔的位置,并且保证不影响环境[1]。
2.2探伤装置的辐射防护
对于固定式的X射线探伤装置而言,设备参数和运行状况都与辐射息息相关,包括电压、电流、照射方向、拍片时间、拍片次数以及每周工作天数等。为了降低X射线探伤装置的辐射影响,可以对探伤装置运行的区域进行划分,并做好监督工作,而且在入口设置门机连锁装置,同时保证只有当门彻底关闭时,X射线探伤装置才能正常工作,如果工作人员有事离开一段时间,那么探伤装置则保持静止状态。另外,还可以安装指示灯和报警装置,出现异常情况时能够及时通知相关管理人员。在剂量计的配备上,应该做到一人一个,同时搭配剂量报警仪,当辐射水平到达预定标准时,报警仪就会发出警报,促使工作人员马上离开,为了保证剂量计科学有效,需要定期进行检测和评估,满足工作的实际需求。对于探伤装置的周围区域,也要定期进行监测,确保周围环境不会影响工作人员的工作。
3.工业X射线探伤的辐射管理
对于那些经常使用X射线探伤技术的企业,需要切实做好辐射管理工作,工业人员需要按时接受检测,并且建立个人的档案。如果工作人员的剂量限值超过国家规定的1/3,那么就需要彻底查明原因,并且对其进行治疗,帮助恢复健康,在身体彻底康复之前,不允许继续进行探伤工作。与此同时,环保部门和卫生部门需要对事件做进一步的调查。企业自身也要使用特殊的监测仪器对辐射情况进行分析,并上报到权威机构中,根据给出的报告结果,制定针对性的措施。
在日常的管理过程中,企业需要根据国家的相关要求,制定X射线安全操作规程,明确X射线探伤技术的使用流程,并且确保每一名工作人员都能够熟练掌握[2]。至于岗位责任的落实,需要成立专门的机构,选派或者是聘请专门的管理人员,全权负责X射线辐射管理工作,只有明确责任,并且合理分配,才能保证人尽其职。在X射线探伤装置的检查和维护上,同样不能疏忽大意,工作人员需要明确和熟悉如何维护和检修探伤装置,避免装置出现问题对企业产生不良的影响。另外,在探伤装置的保管和存放上,也要做到严格的规定,避免与易燃、易爆以及腐蚀性强的物品摆放在一起,并且设有专门的仓库管理员,实行装置出入库登记制度。探伤装置在使用之前,工作人员需要认真检查,而使用完毕后,仓库管理员也要严格验收,做到交接有序。对于使用探伤装置的工作人员,需要持证上岗,并且定期接受培训,通过考核后,才能正式参加工作。更为重要的是,企业需要制定专门的应急方案,当出现辐射事故时,企业领导需要沉着冷静,采取行之有效的措施,避免事故扩大影响,这就需要在平时加强演习和训练,注重宣传和教育,形成全员重视和全员参与的良好局面,同时熟悉环保部门和结构的24小时联系电话。
结论
综上所述,从探伤室和探伤装置两个角度考虑工业X射线探伤的辐射防护,可以很好地避免大部分辐射事故的产生,同时加强和重视日常的辐射管理工作,能够切实保障作业人员的安全。
参考文献
[1]赵佳辉,王勇.工业X射线探伤室辐射防护技术[J].科技创新导报,2017,14(06):92+94.
[2]郑程.工业X射线探伤装置辐射屏蔽与防护研究[J].中国战略新兴产业,2018(16):180+182.
作者简介:卫小燕,女,1976,江苏省泰州市姜堰,汉,助工,大专,研究方向:环境保护与管理。
(作者单位:江苏省泰州市姜堰环境保护局)