X-工业CT机房的辐射防护
- 天津坤鑫电子仪器有限公司2011年11月23日 13:09 点击：5413
一、设计依据
经某院力学所技术人员介绍，将购买一台X射线工业CT机应用于物理材料与建筑材料等的断层成像，准备安置在一个约5平方米的机室中，同时设控制室与操作台，根据2005年12月1日实施的国务院第449号令《放射同位素与射线装置安全与防护条例》和卫生部2001年10月23日发布的18号令《放射防护器材与含放射性产品卫生管理办法》，就射线机房的安全防护建设与放射防护器材的应用等作了明确的规定。射线机房的建设防护标准要求从事操作的人员年有效剂量当量不超过1mSv/a(高质量防护要求)；这就需要在建设设计中考虑辐射安全技术、工作人员防护、防护材料选择、合理优化防护施工，以及安全监测与事故预警应急机制。
二、设计标准
1．国家环境保护法（1989）
2．建设项目环境保护管理办法（1986）
3．HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》
4．GB/T14583-93《环境地表γ辐射剂量率测定规范》
5．GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（替代GB8703-88辐射防护规定与GB4792-1984）
6．《放射性防护和环境保护规程》
三、X—工业CT机房的屏蔽设计
1.MG450KV型X-CT探机的主要技术参数
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技术参数名称 |
450KV |
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市电电源 |
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交流AC、（V） |
220 |
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频率，（Hz） |
50/60 |
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电源容量，（kw） |
10 |
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最大功率（W） |
45000 |
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穿透能力（MMSTEEL） |
65 |
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X射线管 |
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管电压，（kv） |
450，可调 |
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管电压复性，（%） |
0.01 |
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高压温度漂移，（ppm/℃） |
80 |
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高压纹波，（v） |
40 |
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管电流，（mA） |
0~15，可调 |
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精确度，（%） |
±0.2 |
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管电流温度漂移，（ppm/℃） |
50（按要求可达到30） |
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X射线束 |
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阳极钨靶焦点，（mm×mm） |
0.4（大焦点，1） |
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辐射角（度°） |
40 |
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X射线输出量（R·Am-1·man-1·m2） |
3.29 |
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漏射线，距焦点1m处空气比释动能率（Gy/h） |
4.6898×10-3Gy/h（0.5372R/h） |
2、X-CT室要求的主要尺寸
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名称 |
450KV |
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工作房间（mm×mm×mm） |
5000×5000Ｘ3100 |
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工件房门（mm×mm×mm） |
2200×1200 |
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通排风孔道 |
400*400 |
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观察窗 |
Ф600 |
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水、暖管和电缆过墙沟 |
400*300 |
3、X-CT屏蔽厚度计算
1、计算公式
2、X-CT室混凝屏蔽土墙厚度计算结果
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项目名称 |
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X射线管电压，（kv） |
450 |
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周工作负荷Q，（mA·min） |
21600最大量 |
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X射线透穿率Bxt，（Sv·mA-1·min-1） |
6.5×10-7 |
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屏蔽层厚度，（mm） |
36 |
3、 X-CT室防护门铅屏蔽层厚度的计算结果
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项目名称 |
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X射线管电压V，（kv） |
450 |
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周工作负荷Q，（mA·min） |
21600 |
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X射线透射率Bxt，（Sv·Ma-1·min-1） |
6.50×10-7 |
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防护门屏蔽厚度Δ，（mm） |
19.5 |
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2倍安全系数的铅屏蔽厚度Δ+Δ1/2，（mm） |
31.9 |
4、X-CT室顶屏蔽层厚度
假定X射线对直接对顶照射，只有漏射线和散射线对屋顶照射。
（1）漏射线辐射屏蔽
MG450KV型X-CT机的说明书未给出其漏射辐射的空气吸收剂量，根据现有资料给出虚拟值为66.9×10-3Gy/h。
减弱倍数为：
辐射剂量减弱K倍所需的1/10减弱厚度的数目为：
项目名称 MG：450kv 漏射线防护层厚度（mm） 12.5
（2）散射线辐射屏蔽
顶的屏蔽层厚度：
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项目名称 |
MG（450kv） |
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铅屏蔽层厚度（L=LS，∵ΔL＞3Δ1/2），（mm） |
335 |
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考虑2倍安全系数屏蔽层厚度（L1+Δ1/2），（mm） |
350.6 |
四、X射线探伤主要设计参数：
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项目名称 |
MG（400kv） |
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屏蔽墙，（mm） |
46 |
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屏蔽屋顶，（mm） |
29.5 |
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工件门铅屏蔽层，（mm） |
35.2 |
五、X射线探伤室的通风
X射线照空气，可使空气内产生臭氧和氮氧化物，而臭氧空气中浓度限值为0.1ppm，氮氧化物空气中浓度限值为5ppm。
X-CT室的容积MG型（450kV）为76m3，为了有效排除有害的气体即臭气和氮化物，建议CT室的排速率选取2m3min-1~3m3min-1为宜。
六、X-CT机房与土建有关的辐射防护要求
X-CT机房所设计的有关建筑设计图与基础施工基本完成后，再由国家标准与《辐射防护规定》必要的要求，拟定如下基建施工的辐射防护施工设计：
1）地沟设计：要求有防潮设计，地沟用于放置布放各种线，在地沟上必需的位置还要准备安置盖板。
2）风机安装在自然通风口位置：在主照射墙离人头顶距离1.5米的位置开孔约Ф30厘米（按风叶尺寸要求安装排气扇）。
3）“接地”要预埋接地电缆在近于控制台位置的地下，深1米。形状描述：地上部分带多个接线柱（4—6个），可以设计接入“地线箱”，起防尘作用，保证接地良好。地下部分为环型圈，直径50厘米。材料为一般可用的有良好“接地”的金属材料制作。
4） 电线电缆预埋与电气柜的布置：
l 电气柜安置在控制室，机房不设置电气柜。
l 控制室内各种供电线在内墙设计管线或在地面内暗埋，通往供电装置。
5）辐射防护自动连锁控制防护门（准确计算铅当量，专业厂家设计制造）的安装，
6）要求防火、防潮、照明（含应急照明）、冷热控制空调、防盗窃（不要窗户）。
7）控制间要求按普通实验室用房设计，要求有水龙头、清洗小水池等实验室条件，可选择安装普通空调。见平面图及说明。
8）设备的吊装孔设计与施工。
9）机房必须安装冷暖空调机和通排风机。
3．X-CT射线机房辐射防护门与铅玻璃窗的合理设计
6．医护人员个人剂量监测
采用LH-III个人剂量报警仪用于工作人员佩带，每次工作完成，必须记录辐射剂量值，以便建立个人档案，确保个人安全，也是职业卫生安全的要求。
7．工作人员的个体防护
工作人员的个体辐射防护除穿戴普通工作服、手套、鞋、帽外，在射线机意外事故或设备检修情况下，务必穿戴辐射防护铅衣。
4．1．2 安装注意
1）探测器固定安装：把探测器固定支架安装在指定设计位置的墙壁上，牢固探测器即可。
2）主机（200*160*110）可单独放置在操作台上，也可固定安装在机柜上（根据设计图）。
4．1．3技术性能
l 探测器：半导体探测器
l 能量响应：48Kev-3Mev
l 测量时间间隔：1-60 S可设置。
l 灵敏度：1.1*10-2 cps
l 测量范围：0.1μGy/h—10Gy/h, 0-99999999cps，0-99mSv
l 测量单位：μGy/h，μSv/h, Sv通过TAPE模式可转换
l 报警阈可设置：0.01μGy/h--10Gy/h
l 环境温度：-5-45度；湿度：5-95％
l 电源：DC5V与AC220V ，50 Hz两用。
5. ．日常巡测与应急检测
采用RAM-II型 辐射剂量率仪对射线仪及辐射环境定期巡测与事故后应急检测。
8．辐射监测计划制定
根据国家标准要求制定监测计划，包括监测内容、时间与频率，采用表格填写。
9．辐射防护效果评价与职业卫生安全评价
根据环境保护部门与辐射防护技术要求，进行防护屏蔽材料选择、防护设备的设计、制造与安装，并提供甲级资质单位就该防护工程的防护效果检测报告，同时可进行放射性职业卫生安全评价。
10．辐射安全项目预评价工作
1） 辐射环境检测
工作区域及周围辐射环境监测的目的在于全面掌握该项目及周围辐射环境质量状况和变化趋势，为加强辐射环境管理提供技术支持；监控放射源污染为以后环境管理和辐射污染防治提供科学依据；预警事故及事件，为公众提供相关信息，确保辐射环境安全。
(1)周围环境辐射(本底)监测
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监测对象 |
监测项目 |
监测点数 |
监测频次 |
备注 |
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周围环境空气 |
辐射空气吸收剂量率 |
10 |
连续监测 |
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辐射空气吸收剂量率 （来源： 天津坤鑫电子仪器有限公司 ）
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