新建固定式探伤项目环境影响评估报告.doc

江苏中科重工股份有限公司
新建固定式探伤项目
辐射影响计算专题报告

二○一六年七月
江苏中科重工股份有限公司新建固定式探伤项目项目辐射影响计算专题报告

1 项目概况
江苏中科重工股份有限公司为了检查产品的焊接质量，在一厂区新建1座固定式探伤室和2套X射线实时成像系统，在二厂区新建1座固定式探伤室和1套X射线实时成像系统，利用加速器探伤设机、γ射线探伤机、X射线探伤机以及实时成像系统分别对所生产的设备进行无损检测。
2 探伤室及实时成像设备设备配置和设备参数
探伤室及实时成像设备
位置
加速器配置
及参数
γ射线探伤机配置及参数
X射线机配置
一厂区探伤室
一厂区车间西侧
电子能量4MeV，电流0.6mA
60Co 探伤机1台，100Ci-60Co密封源1枚
192Ir 探伤机1台，100Ci-192Ir密封源1枚
3505型定向/周向各2台
3005型定向/周向各2台
2505型定向/周向各2台
二厂区探伤室
二厂区B车间北侧
/
/
3505型定向/周向各2台
3005型定向/周向各2台
2505型定向/周向各2台
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
/
/
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）
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4.81×105μGy/h
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17.4 mGy·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·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
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·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
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28.7 mGy·m2/mA·min
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2.5×103μSv/h
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13.74 mGy·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
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
一厂区探伤室
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
140cm混凝土
西侧屏蔽墙
140cm混凝土
北侧屏蔽墙（主射线方向）
200cm混凝土
防护大门
140cm混凝土
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
100cm混凝土
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
二厂区探伤室
内部尺寸：
12.0m（长）×7.7m（宽）×6.0m（高）
东侧屏蔽墙
80cm混凝土
南侧屏蔽墙
80cm混凝土
西侧屏蔽墙
80cm混凝土
北侧屏蔽墙
80cm混凝土
防护大门
38mm铅
防护小门
10mm铅
迷道墙
Z型迷道，迷道内墙为80cm、外墙为60cm混凝土
屋顶
60cm混凝土
二厂区实时成像系统
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
地上部分为5mm铅
以下为8mm铅
东侧屏蔽
6mm铅
西侧屏蔽
6mm铅
防护门
6mm铅
一厂区实时成像系统1（320kV）
铅房尺寸：
2.16m（长）×2.056m（宽）×2.4m（高）
顶部屏蔽
22mm铅
四周屏蔽
地上部分为22mm铅
以下为26mm铅
防护门
26mm铅
一厂区实时成像系统2（320kV）
铅房尺寸： 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）
顶部屏蔽
16mm铅
四周屏蔽
26mm铅
防护门
26mm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、300 kV、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，4 MeV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。
l 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）
式中：n：十值层的个数
S= T1+（n-1）Te （C.3）
式中：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）
n=(S-T1+Te)/Te （3）
其中，D0的取值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5Gy·m2/min可推导出为3×108μGy/h，漏射线方向为3×105μGy/h，在计算年受照剂量时工作负荷按800/年计算；查《无损检测用电子直线加速器工程通用规范》（GB/T30371-2013）中图C.1，4MeV电子加速器的宽束X射线的混凝土T1= Te1=30cm。对于铅，按入射电子能量为4MeV查表可知：铅T1和Te分别为5.1cm和5.3cm。
d、T和S值见表2-1。
——迷道散射X射线计算
Hm= H0·α1·A1·（α2·A2）……（αn·An）/（d1·d2……dn）2 （C.4）
式中： Hm：X射线在参考点处的吸收剂量率，μSv/h；
H0：第一次散射面上的吸收剂量率，μSv/h；
α1：X射线第一次散射系数；
α2和αn：分别为X射线第二次散射系数和第n次散射系数；
A1：第一次散射的散射面积，m2；
An：迷道的截面积，m2；
d1：X射线第一次散射距离，m；
d2和dn：分别为X射线第二次散射距离和第n次散射距离，m。
查辐射防护手册可知，α1为4×10-3，α2为7×10-3，α3~α5保守均取7×10-3， d1~d5分别为3m、 8m、2.3m、3.4m和2.3m。根据本项目探伤房设计，散射射线经过4次及以上散射到达迷道口。同时根据南大方杰版的《辐射防护导论》中之处，“迷道的屏蔽计算是比较复杂的，一种简易的安全的估算方法，是使辐射在迷道中至少经过三次以上的散射才能到达出口处。实例也证明，如果一个能使辐射至少散射三次的以上的迷道，是能够保证迷道口工作人员的安全，这时，迷道口也只需采用普通门”。且散射射线的能量远小于漏射射线的4MeV。故计算迷道散射时主要考虑漏射线的散射。
散射射线穿过防护小门后，在防护小门外造成的剂量率H‘可以用下式计算：
H‘= H·B
H为使用公式（4）计算的无迷道外口防护小门情况下的空气吸收剂量率，B为迷道外口防护小门透射因子，使用公式（2）计算。
l 计算点位
计算点位考虑了四周屏蔽墙外，防护大门、迷道外口防护小门外和工作人员的操作位。防护小门外考虑了主射线的散射、漏射线的散射以及漏射线的直接透射。探伤室辅助用房为三层设计，一层为操作室、评片室、洗片室和厕所等，二层三层用于企业内资料或耗材的存放，按一层3m层高，在二层和三层均布置一个计算点，计算时考虑射线斜穿的屏蔽厚度。计算点位图见附图4-1及附图4-2。
l 计算结果
根据上述计算公式，表2-2给出了探伤室曝光室外辐射剂量率的估算值。表2-3给出了职业人员外照射个人剂量的估算值。
表2-1 一厂区探伤室加速器探伤屏蔽计算参数列表
点位
屏蔽体
距离d（m）※
居留因子T
混凝土
屏蔽厚度S（cm）
1
东侧屏蔽墙
6.2
1/4
140
2
南侧屏蔽墙
3.7
1
140
3
西侧屏蔽墙
6.2
1/4
140
4
北侧屏蔽墙
12.8
1/4
200
5
防护大门
8.6
1/4
160（考虑漏射线斜穿）
6
防护小门
透射
3.7
1/4
透射
140
散射
/
散射
10mm铅
7
屋顶
10.3
1/16
100
8
二层存储室
4.7
1/16
190（考虑漏射线斜穿）
9
三层存储室
7.1
1/16
290（考虑漏射线斜穿）
※：计算点均位于屏蔽墙（门）外30cm。
表2-2 一厂区探伤室加速器探伤辐射剂量率估算结果
计算点
剂量率
（μGy /h）
管理目标
（μGy /h）
1
东墙（车间）外30cm
0.168
2.5
2
南墙（操作室等）外30cm
0.472
2.5
3
西墙（厂内通道）外30cm
0.168
2.5
4
北墙（车间内通道）外30cm
0.394
2.5
5
防护大门外30cm
0.019
2.5
6
防护小门外30cm
散射
＜0.001
2.5
透射
0.472
2.5
7
屋顶上30cm
1.313
100
8
二层存储室
0.006
2.5
9
三层存储室
＜0.001
2.5
表2-3 一厂区探伤室加速器探伤个人剂量估算结果
计算点
受照人员
年受照剂量
（mSv/a）
管理目标
（mSv/a）
周受照剂量
（μSv/周）
管理目标
（μSv/周）
1
东墙（车间）
公众
0.034
0.1
0.673
5
2
南墙（操作室等）
职业人员
0.378
5
7.554
100
3
西墙（厂内通道）
公众
0.034
0.1
0.673
5
4
北墙（车间内通道）
公众
0.079
0.1
1.578
5
5
防护大门
公众
0.004
0.1
0.075
5
6
防护小门
职业人员
0.094
5
1.888
100
7
屋顶上
/
0.066
/
1.313
/
8
二层存储室
公众
＜0.001
0.1
0.006
5
9
三层存储室
公众
＜0.001
0.1
＜0.001
5
*注: 曝光室屋顶上实际没有公众居留点，人员无法到达，只是在计算时进行考虑。
b) 100Ci-Co-60-γ射线探伤
在计算时考虑使用60Co放射源的情况，保守按放射源位于曝光室中间位置来进行计算。γ射线探伤使用时间保守按每年约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。
l 计算公式
γ射线辐射影响预测引用《辐射防护手册》第三分册空气比释动能率计算公式（1），计算出无屏蔽情况下空气比释动能率：
……………………….（1）
式中：
：无屏蔽防护时，参考点空气比释动能率，µGy/h；
：放射性同位素的常数，，
对100Ci-60Co：=0.35mGy·m2/h·GBq；
Q：源强，3.7×1012Bq；
R：参考点到放射源的距离，m。
根据公式（2）计算有屏蔽墙情况下参考点的空气比释动能率K：
……………………….（2）
式中：
K：有屏蔽墙情况下参考点的空气比释动能率，µGy/h；
N：减弱倍数。
根据公式（3）计算减弱倍数N：
………… …….（3）
式中：
r：屏蔽墙厚度，mm；
：不同材料半值层厚度，根据GBZ132-2008附录C中附表C.1，混凝土半值层厚度为70mm，铅板的半值层厚度为13mm。
l 计算点位
计算点位考虑了四周屏蔽墙外，防护大门、迷道外口防护小门外和工作人员的操作位。防护小门外考虑了主射线的散射、漏射线的散射以及漏射线的直接透射。探伤室辅助用房为三层设计，一层为操作室、评片室、洗片室和厕所等，二层三层用于企业内资料或耗材的存放，按一层3m层高，在二层和三层均布置一个计算点，计算时考虑射线斜穿的屏蔽厚度。计算点位图见附图4-1及附图4-2。
l 计算结果
计算参数见表2-4。根据上述计算公式，表2-5给出了探伤室曝光室外辐射剂量率的估算值。表2-6给出了职业人员外照射个人剂量的估算值。

表2-4 一厂区探伤室γ射线探伤屏蔽计算参数列表
点位
屏蔽体
距离d（m）※
居留因子T
混凝土
屏蔽厚度S（cm）
1
东侧屏蔽墙
14.2
1/4
140
2
南侧屏蔽墙
7.95
1
140
3
西侧屏蔽墙
14.2
1/4
140
4
北侧屏蔽墙
14.8
1/4
200
5
防护大门
15.6
1/4
140
6
防护小门
透射
7.95
1/4
透射
140
散射
/
散射
10mm铅
7
屋顶
10.3
1/16
100
8
二层存储室
5.7
1/16
200（考虑漏射线斜穿）
9
三层存储室
8
1/16
310（考虑漏射线斜穿）
※：计算点均位于屏蔽墙（门）外30cm。
表2-5 一厂区探伤室γ射线探伤辐射剂量率估算结果
计算点
剂量率
（μGy /h）
管理目标
（μGy /h）
1
东墙（车间）外30cm
0.006
2.5
2
南墙（操作室等）外30cm
0.020
2.5
3
西墙（厂内通道）外30cm
0.006
2.5
4
北墙（车间内通道）外30cm
＜0.001
2.5
5
防护大门外30cm
0.001
2.5
6
防护小门外30cm
透射
0.020
2.5
散射
＜0.001
7
屋顶上30cm
0.611
100
8
二层存储室
＜0.001
2.5
9
三层存储室
＜0.001
2.5

表2-6 一厂区探伤室γ射线探伤个人剂量估算结果
计算点
受照人员
年受照剂量
（mSv/a）
管理目标
（mSv/a）
周受照剂量
（μSv/周）
管理目标
（μSv/周）
1
东墙（车间）
公众
0.001
0.1
0.025
5
2
南墙（操作室等）
职业人员
0.016
5
0.313
100
3
西墙（厂内通道）
公众
0.001
0.1
0.025
5
4
北墙（车间内通道）
公众
＜0.001
0.1
＜0.001
5
5
防护大门
公众
＜0.001
0.1
0.003
5
6
防护小门
职业人员
0.004
5
0.078
100
7
屋顶上
/
0.031
/
0.611
/
8
二层存储室
公众
＜0.001
0.1
＜0.001
5
9
三层存储室
公众
＜0.001
0.1
＜0.001
5
*注: 曝光室屋顶上实际没有公众居留点，人员无法到达，只是在计算时进行考虑。
l 辐射影响小结
根据上述理论计算结果，一厂区探伤室内开展探伤时，曝光室四周人员可到达位置的辐射剂量率最大值为0.472μGy/h，为使用4MeV加速器探伤的情况，位于南侧屏蔽墙外，为操作室、洗片室和评片室等职业人员居留场所。
职业人员和公众的周受照剂量最大值分别为7.554μSv/周和1.578μSv/周，职业人员和公众的年受照剂量最大值分别为0.378mSv/a和0.079mSv/a，为使用4MeV加速器探伤的情况。职业人员年受照最大剂量出现在南侧屏蔽墙外，为操作室、洗片室和评片室等职业人员居留场所，公众年受照最大剂量出现在探伤室北墙外，为车间内人员部分居留的通道。
考虑到同样的工作人员同时操作一车间探伤室的加速器、γ射线和X射线探伤，出于保守考虑，将上述进行加速器探伤和γ射线探伤个人剂量的理论计算结果进行叠加，结果见下表：

表2-7 加速器、γ射线探伤个人剂量叠加结果
计算点
受照人员
年受照剂量
（mSv/a）
管理目标
（mSv/a）
周受照剂量
（μSv/周）
管理目标
（μSv/周）
1
东墙（车间）
公众
0.035
0.1
0.698
5
2
南墙（操作室等）
职业人员
0.394
5
7.867
100
3
西墙（厂内通道）
公众
0.035
0.1
0.698
5
4
北墙（车间内通道）
公众
0.079
0.1
1.578
5
5
防护大门
公众
0.004
0.1
0.078
5
6
防护小门
职业人员
0.098
5
1.966
100
7
屋顶上
/
0.097
/
1.924
/
8
二层存储室
公众
＜0.001
0.1
0.006
5
9
三层存储室
公众
＜0.001
0.1
＜0.001
5
由上述叠加结果可知，职业人员和公众的周受照剂量和年受照剂量满足相应国家标准，也满足本项目的管理目标要求，一厂区探伤室屏蔽设计满足辐射防护的要求。
（2）二厂区探伤室辐射影响计算
根据5.评价思路中的描述，二厂区探伤室在进行理论计算时，按3505型探伤设备工作的条件来进行理论计算，四周及屋顶均作为射线的主射线方向，计算时考虑射线装置位于曝光室中间。探伤使用时间保守按每年约1000小时计算，按50周/年计，则工作人员年受照时间为1000小时，周受照时间为20小时。
l 计算公式
根据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）中的公式进行计算。
——有用线束
H=HL·B·I / R2 （1）
式中： H：关注点辐射剂量率，μSv/h；
HL：距辐射源1m处输出量，查GBZ/T 250-2014表B.1，插值法取350kV时，3mm铜过滤条件下的输出量17.4×6×104μSv·m2/(mA·h)；
I：X射线装置在最高管电压下的最大管电流，5mA；
R：辐射源靶点至关注点的距离，m；
B：屏蔽透射因子；
B= 10-X / TVL （2）
X：屏蔽物质厚度，mm；
TVL：屏蔽物质的什值层厚度，查《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）表B.2，根据插值法取350kV时铅的什值层厚度6.95mm，混凝土为100mm（注：此值为X射线经强衰减后的值）。
——周剂量Hc,d
Hc,d=H·t·U·T
H：关注点辐射剂量率，μSv/h，包括有用线束和散射辐射造成的辐射剂量率；
T：探伤装置周照射时间，取20h/周；
U：探伤装置向关注点方向的使用因子，本项目按四周及屋顶均为主射线方向取1；
T：人员在相应关注点的居留因子。
l 计算点位
计算点位考虑了四周屏蔽墙外，防护大门、防护小门外、控制室（即人员操作位）以及暗室、评片室。在对防护小门外的剂量率进行计算时，考虑迷道散射以及透射。在对控制室内剂量率进行计算时，按现有设计，探伤机产生的X射线有可能穿透迷道外墙直接透射至操作室内，故计算操作室内的计算点时，屏蔽厚度以及R值按斜穿时考虑，屏蔽厚度为70cm，距离为8.2m。计算点位见附图4-2。
l 计算结果
根据上述计算公式，表3-2给出了探伤室曝光室外辐射剂量率的估算值。表3-3给出了职业人员外照射个人剂量的估算值。

表3-1 二厂区探伤室X射线探伤屏蔽计算参数列表
点位
屏蔽体
居留因子T
距离Rs(m) ※
混凝土
屏蔽厚度S（cm）
1
东侧屏蔽墙
1/4
4.95
80
2
南侧屏蔽墙
1/4
7.1
80
3
西侧屏蔽墙
1
4.95
80
4
北侧屏蔽墙
1/4
7.1
80
5
防护大门
1/4
7.3
38mm铅
6
防护小门
1/4
透射
8.2
透射
100（考虑射线斜穿）
散射
/
散射
10mm铅
7
操作室
1
8.5
70（考虑射线斜穿）
8
屋顶
1/16
6.3
60
※：计算点均位于屏蔽墙（门）外30cm。
表3-2 二厂区探伤室X射线探伤辐射剂量率估算结果
计算点
剂量率（μGy /h）
管理目标（μGy /h）
1
东墙（车间）外30cm
0.002
2.5
2
南墙（车间）外30cm
0.001
2.5
3
西墙（暗室）外30cm
0.002
2.5
4
北墙（厂内通道）外30cm
0.001
2.5
5
防护大门外30cm
0.334
2.5
6
防护小门外30cm
＜0.001
2.5
7
操作室
0.007
2.5
8
屋顶上30cm
0.132
2.5
表3-3 二厂区探伤室X射线探伤个人剂量估算结果
计算点
受照人员
周受照剂量
（μSv/周）
管理目标（μSv/周）
年受照剂量（mSv/a）
管理目标
（mSv/a）
1
东墙（车间）
公众
0.011
5
0.001
0.1
2
南墙（车间）
公众
0.005
5
＜0.001
0.1
3
西墙（暗室评片室）
职业人员
0.043
100
0.002
5
4
北墙（厂内通道）
公众
0.005
5
＜0.001
0.1
5
防护大门
公众
1.669
5
0.083
0.1
6
防护小门
职业人员
＜0.001
100
＜0.001
5
7
操作室内
职业人员
0.144
100
0.007
5
8
屋顶上
/
0.164
/
0.008
/
*注: 曝光室屋顶上实际没有公众居留点，人员无法到达，只是在计算时进行考虑。
l 辐射影响小结
二厂区探伤室内使用3505型设备进行X射线探伤时（计算时考虑四周墙壁、屋顶以及防护大门均作为主射线方向），探伤时四周人员可到达位置的辐射剂量率最大值为0.334μGy/h，位于防护大门外，职业人员和公众的周受照剂量最大值分别为0.144μSv/周和1.669μSv/周，年受照剂量的最大值分别为0.007 mSv/a和0.083 mSv/a，均满足相应国家标准，也满足本项目的管理目标要求。
（3）二厂区实时成像系统辐射影响计算
二厂区实时成像系统位于车间的东侧的流水线上，其操作室位于铅房的东侧，转管装置的操作室位于铅房的南侧，铅房半地下设计，铅房尺寸为2.16m（长）×2.056m（宽）×2.4m（高），主射线方向向下，铅房南北两侧地面以上部分为5mm铅，以下为8mm铅，铅房东西两侧为6mm铅，防护门靠近操作室侧，为6mmPb，顶部为4mm铅。待检测的管状设备通过设备铅房东西两侧设置的圆形通道进出铅房，通道长度为40cm，直径约为10cm。实时成像系统内置1枚X射线发生器，管电压管为160kV，管电流3mA（小焦点）、8mA（大焦点），在计算时按最大电流8mA计算。
可根据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）中的公式进行计算，本项目检测装置固定向下，四周屏蔽墙和防护门均不是主射线方向，因此仅考虑泄漏辐射及散射辐射，同时根据GBZ/T 250-2014中3.2.2，散射辐射考虑以0°入射探伤工件的90°散射辐射，故屋顶处考虑漏射辐射。表4-1给出了屏蔽计算的参数，计算点位见附图3-9。计算公式如下：
——泄漏辐射
H=HL·B / R2 （1）
式中： H：关注点泄漏辐射剂量率，μSv/h；
HL：距靶点1m处X射线管组装体的泄漏辐射剂量率，根据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）表1得知，在X射线管电压150≤kV≤200时，取2.5×103μSv/h；
R：辐射源靶点至关注点的距离，m
B= 10-X / TVL （2）
B：屏蔽透射因子；
X：屏蔽物质厚度，mm；
TVL：屏蔽物质的什值层厚度，查《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）表B.2，并根据差值法可得知在160kV时铅取1.05mm（注：此值为X射线经强衰减后的值）。
——散射辐射
H=（I·H0·B / Rs2）·（F·α / R02） （3）
式中：H：关注点泄漏辐射剂量率，μSv/h；
I：X射线装置在最高管电压下的常用最大管电流，mA，保守按大焦点取8mA；
H0：距辐射源点1m处输出量，查《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）表B.1，保守取200kV时在2mm铝过滤下的输出量：28.7×6×104μSv·m2/(mA·h)；
Rs：散射体至关注点的距离，m；
F·α / R02：根据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）B4.2得知：当X射线探伤装置圆锥束中心轴和圆锥边界的夹角为20°时，其值保守取1/50（200kV~400kV）；
B= 10-X / TVL （4）
B：屏蔽透射因子；
X：屏蔽物质厚度，mm；
TVL：屏蔽物质的什值层厚度，根据《工业X射线探伤室辐射屏蔽规范》（GBZ/T 250-2014）表2得知160kV时X射线90°散射辐射最高能量相应的kV值为150kV，查表得知在150kV时铅取0.96mm（注：此值为X射线经强衰减后的值）。
——周剂量Hc,d
Hc,d=H·t·U·T （5）
H：关注点辐射剂量率，μSv/h，包括有用线束和散射辐射造成的辐射剂量率；
T：探伤装置周照射时间，取20h/周；
U：探伤装置向关注点方向的使用因子，因为在计算时考虑的是散射及漏射，故使用因子均取1；
T：人员在相应关注点的居留因子，铅房为半地下，安装于地坑内，连接管道输送线，且安装有围栏，正常情况下不会有人员居留在铅房四周，居留因子均取1/16；铅房操作室内为职业人员，居留因子取1，铅房旁边的转管系统操作室内和围栏外人员部分居留，取1/4。
l 计算点位
计算点位考虑了铅房四周、操作室、转管操作室、防护门以及铅房顶部。在计算时点位设置位于铅房高于地面以上部分的30cm外，并同时在实时成像系统的围栏外设置一个计算点。
l 计算结果
根据上述计算公式，表4-2给出了铅房外辐射剂量率的估算值。表4-3给出了职业人员外照射个人剂量的估算值。
表4-1 二厂区实时成像系统屏蔽计算参数列表
点位
屏蔽体
居留因子T
距离Rs(m) ※
铅屏蔽厚度S（mm）
1
铅房东侧
1/16
1.33
6
2
铅房南侧
1/16
1.38
5
3
铅房西侧
1/16
1.33
6
4
铅房北侧
1/16
1.38
5
5
防护门
1/16
1.33
6
6
操作室
1
2.5
6
7
转管装置操作室
1/4
4.0
5
8
铅房顶部
1/16
1.4
4
9
围栏外
1/4
2.5
6
※：计算点均位于铅房墙（门）外30cm。
表4-2 二厂区实时成像系统辐射剂量率估算结果
计算点
剂量率（μGy /h）
管理目标（μGy /h）
1
铅房东侧外30cm
0.090
2.5
2
铅房南侧外30cm
0.918
2.5
3
铅房西侧外30cm
0.090
2.5
4
铅房北侧外30cm
0.918
2.5
5
防护门外30cm
0.