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工业射线探伤装置安全使用与辐射防护

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更新时间: 2021年06月06日
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工业γ射线探伤装置安全使用与辐射防护 xxxxxxx设备有限公司 1 备注:1 主 要 内 容 γ射线探伤装置与Ⅱ类放射源概况 γ射线探伤装置安全操作规程 γ射线探伤装置操作注意事项 γ射线探伤辐射防护监测 γ射线探伤装置的保养及注意事项 γ射线探伤装置的运输与储存 γ射线探伤装置常见故障处理方法 2 一、探伤装置与源概况 1、探伤装置种类 3 按放射源核素分 铱-192γ射线探伤装置、硒-75γ射线 探伤机装置、钴-60γ射线探伤装置 铱-192γ射线探伤装置、硒-75γ射线 探伤机装置、钴-60γ射线探伤装置 按探伤装置 结构形式分 直通道、 “S”形通道 直通道、 “S”形通道 按生产厂家分 国外 国内 按生产厂家分 美国AEA Technologyplc 海门伽玛星探伤设备有限公司、丹东阳光仪器有限公司、四川核动力研究院仪器制造厂 图一:S型通道探伤装置 4 美国铱-192 SENTINEL 660型 海门铱-192 DLTS-B型 美国铱-192 SENTINEL 880型 图二:直通道探伤装置 5 海门铱-192 DL-IID型 丹东铱-192 YG-192 型 海门硒-75 DL-VC型 丹东硒-75 YG-75型 图三:整套γ射线探伤装置 6 海 门 换源器 7 丹 东 2、设备结构原理 图一:美国880型 8 图二:美国880型铱-192全套 9 源导向管 出口 屏蔽 锁结构 遥控手柄 控制缆 探伤装置 源辫 密封源 图三:海门铱-192 DLTS-B型 10 图四:海门铱-192 DL-ⅡD型 1、探伤机专用钥匙 2、输出端防尘盖 3、提手 4、贫铀柱 5、放射源 6、自动闭锁开 7、防尘盖板 8、射源回位自动关闭机构 9、输入端护套 10、输入端闭锁机构 11、源辫 12、输入端盖 13、贫铀罐 14、筒体 15、机座 16、输出端闭锁机构 17、输出端盖 11 图五:丹东铱-192 YG-192型 1、前连接器 2、提手 3、开关环 4、钥匙 5、源辫子 6、后连接器 7、机壳 8、底座 12 1 3 2 5 4 1 6 7 8 图五:丹东直通道铱-192全套 13 3、常用工业Ⅱ类放射源种类 放射源种类 焦点尺寸 源强居里(ci) 变衰期 铱-192 φ0.5×0.7 1-2 74.5天 铱-192 φ0.7×1.5 3-5 74.5天 铱-192 φ2×2 40-50 74.5天 铱-192 φ3×3 100-150 74.5天 硒-75 φ2.5×2.5 40-50 120天 硒-75 φ3×3 100-115 120天 钴-60 φ4×4 100 5.3年 钴-60 φ4×8 200 5.3年 14 图一:S形通道源辫结构 15 铱-192源辫 图二:直通道源辫结构 16 铱-192源辫 图三:直通道源辫结构 17 硒-75源辫 4、γ射线装置不同结构形式的优缺点 (1)S形通道探伤装置特点 优点一:安全锁系统与联锁机构在γ射线装置外表面易清洗和保养。 二:中小径管探伤时,源辫曲率变径小,不易卡堵。 三:球管探伤时,底片无被遮挡部位,省工、省时。 缺点一:体积大、重量重。 二:探伤装置发生故障放射源脱勾时,抢险人员处理过程复杂,且抢 险时间长,接收的辐射剂量大。 (2)直通道探伤装置特点 优点一:体积小、重量轻、屏蔽效果好、携带方便。 二:当探伤装置发生故障时,射线工作人员易抢险,且抢险时间短, 接收的辐射剂量少。 缺点一:闭锁机构设置在探伤装置内,结构复杂,非专业人员不易 保养。 二:小径管探伤时曲率半径大,因源辫屏蔽柱原因,球管(下脚模) 处人孔边的一条环焊缝,探伤时底片易被遮挡,需增加部分工作量。 18 19 二、γ射线探伤安全操作规程 1、操作γ射线装置人员必须通过国家认可的培训机构进行辐射安全知识专业培训,并经考试合格持证上岗。 2、射线工作人员须经γ射线装置实践操作培训,全面掌握设备结构原理、操作方法及相关注意事项。 3、严格实行环境剂量监测,现场射线探伤必须随带个人剂量计、个人剂量报警仪和辐射防护监测仪。并在探伤作业前认真检查仪器性能是否良好,发现故障及时更换。 4、探伤作业前,认真检查γ射线装置,包括安全锁、联锁装置、源辫位置指示器、源辫未端和控制缆球头,且检查控制导管和输源管是否有损坏变形、驱动装置是否灵活,待检查正常后方可使用,严禁带病操作。 5、划分探伤区、操作区及控制区,设置明显的警戒线和辐射警示标识,划定区域按GBZ132-2008标准,防止非射线探伤人员闯入探伤区受到意外辐照。 6、对每次铺设控制缆和输源管途径线路进行安全检查,发现障碍及时清除,防止控制导管与输源管在探伤作业时意外受压,造成放射源无法收回不良后果。 7、在高空探伤作业时,应将γ射线探伤装置用安全带固定,防止意外摔落,且避免现场高压电源与γ射线装置接触,造成主机通道与源辫或软轴溶焊。 8、γ射线探伤装置与驱动控制机构连接必须注意控制缆阴接头与源辫的有效连接,S形通道连接应注意阳接头是否包在阴接头内,源辫弹簧是否有效。 9、直通道探伤装置必须在安全闭锁关闭的情况下,方可对设备与驱动控制系统进行连接作业。 10、准备工作完毕后,操作人员打开安全锁和主机通道必须站在装置的侧面操作,避免射线直接照射人体。 11、放射源送源前,操作人员撤离到安全位置方可将源传到探伤曝光位置。 12、探伤结束,将放射源收回到探伤机内,操作人员随带的个人剂量报警仪停止响应后方可关闭探伤闭锁,卸下传输机构和锁好安全锁。 13、每次探伤完毕离开现场前,用环境监测仪对γ射线探伤机和施工现场进行射线剂量监测,确认放射源是否在探伤机内的安全位置,且探伤现场剂量在本底情况下,方可离开作业现场。 20 举例一:S通道γ射线装置操作步骤 1、美国880型铱-192 21 驱动控制缆的连接 22 源导向管的连接 23 闭锁装置操作 2、海门DLTS-B型铱-192 1 2 3 4 5 6 24 驱动控制缆 的连接 7 8 9 10 25 输源管的连接 26 打开闭锁 11 12 举例二:直通道γ射线装置操作步骤 27 1、海门DL-ⅡD型铱-192 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 28 2、丹东YG-192型铱-192 29 1、源导管快速接头 2、驱动缆与源机内 3、驱动器快速接头 与源机连接 源辫阴接球头连接 与后连接器连接 4、将钥匙顺时针旋转打开, 5、摇动遥控器手柄可出源曝光,曝光后反 并将“天关环”逆时钟旋 向摇动手柄收回放射源到源机内; 转到开关位置 6、顺时针旋转“开关换”至关的位置,逆时 针旋转钥匙到关,并取下钥匙,整个曝光 过程结束。 三、γ射线探伤装置操作中的注意事项 1、操作γ射线探伤装置必须按生产厂商所编制使用说明书中的步骤进行操作,切忌不按说明书违规操作。 2、放射源输出或收回时应用力均匀、快速轻传,且勿用力过猛,以免损坏齿轮及传输软轴。 3、观察源辫位置指示器计量数值和个人剂量仪的剂量读数,确认放射源是否回到安全位置,确保射线人员辐射剂量安全。 4、每台γ射线探伤装置应2-3人操作为宜,1人负责探伤机与驱动缆连接,且开启闭锁和安全锁,1人监督操作步骤,1人负责传输或收回放射源,以上步骤防止1人操作无人监督,造成不必要的安全事故。 5、放射源收回探伤装置后,采用辐射监测仪测量,当辐射水平降到正常值时,方可关闭安全锁,并拆卸输源管和驱动缆。 30 6、在收源过程中,如源辫位置指示器读数显示“0”,但个人剂量报警仪未停止响音,说明放射源未回到探伤装置安全位置,必须采取妥善办法继续收源。 7、当驱动缆内的软轴已收回,但个人剂量报警仪还在报警,且剂量读数显示值较大,无法卸下驱动缆导管接头时,说明放射源还在前端输源管内,此时应停止拆卸,现场立即启动应急预案,设法收回放射源。 8、γ射线现场探伤作业中,应采用必要的屏蔽措施,例如铅屏封或现场其它屏蔽体,尽可能减少射线剂量对人体的危害。 31 四、γ射线探伤辐射防护监测 1、目的 ★ 保证放射源的安全(防止源在使用、运输及储存过程中丢失、被盗) ★ 防止可能引起的确定性辐射伤害事故或事件(如眼晶体浑浊15Sv,皮肤烧伤20Sv) 工业γ射线探伤行业中引发确定性辐射伤害事故的因素: (1)由于不认真检查源辫是否在设备中,不正确使用报警仪、监测仪等防护仪 器,在未知放射源已曝露的情况下长时间近距离接触放射源,以至受到大剂量意外照射(如放射源未收回到设备中就拆卸输源管,从而使源辫脱落在现场被人捡走)。 (2)不能正确处理设备故障,在未准确判断源位置的情况下,不能用手直接接触放射源(100ci铱192源手直接接触几秒钟,即可将手部皮肤烧伤) ★ 确保辐射剂量不超过控制水平,使射线工作人员和公众辐射最小化。 减少随机效应发生率的措施: 32 (1)尽量采用屏蔽体防护后操作; (2)不影响探伤作业的情况下,缩短输源管长度,适当延长驱动缆长度; (3)管道探伤双壁单投影时,应使用定向准直器减少射线剂量辐射; (4)探伤位置复杂或探伤工件特殊使操作人员无法躲避时,尽可能使用全自动控制仪,避免辐射剂量对人体的伤害。 2、监测项目 ★ 个人剂量监测 使用个人剂量报警仪、个人计量计 ★ 现场辐射水平的监测 控制区:边界外空气比释动能率低于15uGy/h 监督区:其边界空气比释动能率低于2.5uGy/h ★ 固定场所的监测 使用固定式γ射线剂量报警联锁装置,当射线剂量小于2.5uGy/h 时,大小门方可开启;当射线剂量大于2.5uGy/h时,大小门无法开启,确保射线工作人员不受意外照射。 33 探伤装置表面剂量率水平照射容器周围空气比释动能率控制值(GBZ132-2008) 核素名称 装载量(ci ) 表面剂量率(uGy/h ) 铱-192 100 300-1800 硒-75 100 50-300 实测数值(装源后装置的表面剂量) 34 探伤机类别 距容器表面(uGy/h) 距容器外表面(uGy/h) 距容器外表面(uGy/h) 探伤机类别 距容器表面(uGy/h) 50mm 1m 手提式 2000? 500 20 备注:34 实测数值(未装源装置的表面剂量) 序号 容器名称 型号 结构型式 表面剂量 (uGy/h) 1 铱-192γ射线机 DL-ⅡD 直通道 10~15 2 铱-192γ射线机 DLTS-B S形通道 12~20 3 硒-75γ射线机 DL-ⅤC 直通道 8~13 4 硒-75γ射线机 DL-ⅤB S形通道 7~12 注: (1)γ射线探伤装置被测方位、测量仪器种类及测量方向不同,测 量结果变 化幅度较大。 (2)用同一仪表在同一位置测量,将测量结果进行对比,判断放射 源是否在探伤设备中,初判测量仪器是否正常。 (3)当γ射线探伤装置表面剂量水平测量结果过低或过高时应引起 关注。 35 36 3、辐射监测仪的使用要求 ★ 应采用两种以上不同型号的监测仪进行全过程监测; ★ 选用可靠性强,量程合适的仪器; ★ 现场监测仪量程上限至少达到10msv/h, ★ 按照说明书要求正确使用监测仪表,工作人员应能正确判断仪表 性能是否正常。 ★ 每次探伤作业前应对辐射监测仪开机试验,检查仪表性能是否正 常,发现性能有问题及时更换或维修,保证对现场辐射环境正常 监测。 37 38 4、常见错误使用情况 ★ 不带任何监测仪表进行探伤工作; ★ 追求高灵敏度的仪器而忽略仪表可靠性; ★ 用个人剂量报警仪代替现场辐射监测仪; ★ 仪器选型不当,用环境监测仪作为现场监测手段(环境监测仪 量程通常为200μSv/h)。 39 五、γ射线装置常规维护保养及注意事项 1、严禁将含源主机私自拆卸维修。 2、每次探伤完毕,应对探伤装置表面灰尘擦洗干净,并密封主机封盖及封堵,防止灰沙进入主机通道内。 3、每次探伤作业完毕,用封堵及时将驱动缆软管接口和输源管接口密封,防止灰沙进入驱动缆和输源管内。 4、闭锁装置和安全锁是γ射线探伤装置的重要部件,应注意防水,特别注意防海水腐蚀,且防止重物撞击,确保安全使用。 5、经常性保养驱动系统,当驱动缆在传输过程中有阻力时,应采用 0 ~ -20#柴油清洗驱动缆,晾干后传入驱动软管内。 6、每月对探伤装置配件检查维护,检查驱动缆球头是否磨损,一旦发现严重磨损,及时通知生产厂家更换,每三个月对探伤装置进行全面检查维护,发现问题及时维修保养,并做好保养检修记录。 40 7、当驱动缆长期运行发生齿距移位、磨损或卡堵时,应及时更换,防止驱动缆出现卡死现象,造成放射源收回困难。 8、在盘卷驱动缆前,将驱动缆摇出3-5cm,避免产生有害拉力导致驱动缆内软轴变形。 9、严禁采用强酸或强碱对γ射线装置通道进行去污,以免腐蚀机体及源辫(可用中性清洗剂或无水酒精去污)。 41 六、γ射线探伤装置安全运输及储存 1、γ射线探伤装置(含源)安全运输 (1)γ射线探伤装置在工程现场探伤与源暂存库之间的来回运输,单位应主派射线专业人员在运输途中监护,严防丢失、被盗。 (2)放射源跨省转移长距离运输时,建议放射源用户单位委托有经营性放射性物品运输资质的单位运输,确保放射源运输安全。 (3)在放射源运输途中,Ⅱ类放射性物品运输专用车辆应悬挂符合国家 <<道路危险货物运输车辆标志>>(GB13392)要求的警示标志,同时配备防护监测仪器、安装GPS卫星定位装置及应急抢险设施。 (4)放射源运输途中除放射性物品驾驶员外,另配备放射性物品押运员,确保放射源在押运人员监管之下安全运输(放射性物品驾驶员和押运员必须经运管部门专业培训,考试合格持证上岗)。 42 (5)运输途中应把含源γ射线探伤装置放在铅屏蔽箱内,锁好保险锁,且在射源运输箱上设置“三叶符号”警示标志(放射源运输车辆应选择封闭厢式货车)。 2、γ射线探伤装置(含源)储存 (1)放射源储存库应由地方环保部门认可,具配备视频监控、防盗、防辐射安全设施及声光报警,且安排专人值班管理。 (2)γ射线含源装置出入库必须严格检查,用环境监测仪测量放射源是否在装置内,且卸下设备后端封盖验证,确认放射源在装置内方可办理出入库登记手续。 (3)将入库后的γ射线含源探伤装置放在屏蔽池或屏蔽箱内,防盗门实行双人双锁。 43 七、常见故障排除方法 故障现象 故障现象 原因分析 排除故障 γ源输出时卡堵 源摇不出设备 闭锁装置未完全打开,快速接头没连接到位; 快速接头连接到位,打开全部开关; γ源收回时卡堵 源在输源管内卡堵 1、输源管弯曲半径太小; 2、输源管连接不良; 3、输源管变形 1、来回摇动手柄,试图收回 2、快速上前将输源管拉直,再收回 直通道主机检查无源辫 直通道主机检查无源辫 源辫与驱动缆阳接头脱落: 1、源辫与阳接头未连接就摇源;2、阴接头间隙过大,阳接头未包含在阴接头中;3、输源管与曝光头连接不良;4、阳接头断裂。 1、用长柄机械手将γ机前端抬高,抖动导源管,使源回位到探伤机中;2、先将源摇到暴光头位置,再将导源管卸下,用长柄机械手将源倒落地面,迅速装入换源器中。 主机安全锁锁不上 主机安全锁锁不上 源辫与驱动缆阳接头脱落: 1、源辫与阳接头未连接就摇源;2、阴接头间隙过大,阳接头未包含在阴接头中;3、输源管与曝光头连接不良;4、阳接头断裂。 1、用长柄机械手将γ机前端抬高,抖动导源管,使源回位到探伤机中;2、先将源摇到暴光头位置,再将导源管卸下,用长柄机械手将源倒落地面,迅速装入换源器中。 现场辐射水平过高报警 现场辐射水平过高报警 源辫与驱动缆阳接头脱落: 1、源辫与阳接头未连接就摇源;2、阴接头间隙过大,阳接头未包含在阴接头中;3、输源管与曝光头连接不良;4、阳接头断裂。 1、用长柄机械手将γ机前端抬高,抖动导源管,使源回位到探伤机中;2、先将源摇到暴光头位置,再将导源管卸下,用长柄机械手将源倒落地面,迅速装入换源器中。 齿轮摇空、打滑 齿轮摇空、打滑 1、输源管长度与驱动缆软轴不匹配,导致软轴与齿轮脱勾, 2、齿轮与齿轮盒磨损间隙过大 打开齿轮盒,将驱动缆内软轴收回。 驱动装置在放射源输出或回收时操作正常,但现场辐射剂量水平过高 驱动装置在放射源输出或回收时操作正常,但现场辐射剂量水平过高 源辫断裂,源脱落。 用长柄机械手将源装入设备或换源器中,送回放射源生产厂家处理或请专业人员处理 44 建 议 1、放射源脱落在输源管内时,不能将设备与输源管卸下,等源收回到设备内后方可拆卸。 2、尽量用长绳将γ射线探伤装置与驱动机构拖至屏蔽处进行故障处理(如墙角); 3、不要用铅板等屏蔽物将输源管及γ射线探伤装置堆压得过分牢固,以免影响后续处理。 4、三种基本处理手段:屏蔽、距离、时间,尽量采用屏蔽及距离。 45 无屏蔽条件下使用简单工具或长柄机械手处理设备故障,接受对应剂量限值所需时间 (理论估算值,仅供参考) 距源距离 20mSv (1年) 10mSv (半年) 1.6mSv (1个月) 铱-192 100Ci 1米 3分钟 1.5分钟 15秒 铱-192 100Ci 2米 12分钟 6分钟 60秒 硒-75 100Ci 1米 7分钟 3.5分钟 35秒 硒-75 100Ci 2米 28分钟 14分钟 140秒 46 总 结 1、操作γ射线装置的工作人员需熟悉γ射线装置结构和工作原理,并按操作规程操作; 2、检查源辫是否在容器的安全屏蔽位置; 3、正确使用辐射监测仪,每次探伤作业结束后对γ射线装置进行辐射水平测量,确定测量结果是否在正常值范围内; 4、处理γ射线装置故障时,严禁近距离用手接触放射源; 5、做好γ射线装置运输、储存和保管,以免丢失被盗。 47 备注:47 谢 谢! 48 备注:48
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