X-工業(yè)CT機房的輻射防護設(shè)計

一、設(shè)計依據(jù)

經(jīng)業(yè)主技術(shù)人員介紹，將購買一臺X射線工業(yè)CT機應(yīng)用于物理材料與建筑材料等的斷層成像，準備安置在一個約5平方米的機室中，同時設(shè)控制室與操作臺，根據(jù)2005年12月1日實施的*第449號令《放射同位素與射線裝置安全與防護條例》和衛(wèi)生部2001年10月23日發(fā)布的18號令《放射防護器材與含放射性產(chǎn)品衛(wèi)生管理辦法》，就射線機房的安全防護建設(shè)與放射防護器材的應(yīng)用等作了明確的規(guī)定。射線機房的建設(shè)防護標準要求從事操作的人員年有效劑量當(dāng)量不超過1mSv/a（高質(zhì)量防護要求）；這就需要在建設(shè)設(shè)計中考慮輻射安全技術(shù)、工作人員防護、防護材料選擇、合理優(yōu)化防護施工，以及安全監(jiān)測與事故預(yù)警應(yīng)急機制。

二、設(shè)計標準

1．國家環(huán)境保護法（1989）

2．建設(shè)項目環(huán)境保護管理辦法（1986）

3．HJ/T61-2001《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》

4．GB/T14583-93《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》

5．GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（替代GB8703-88輻射防護規(guī)定與GB4792-1984）

6．《放射性防護和環(huán)境保護規(guī)程》

三、X—工業(yè)CT機房的屏蔽設(shè)計

1.MG450KV型X-CT探機的主要技術(shù)參數(shù)

2、X-CT室要求的主要尺寸

3、X-CT屏蔽厚度計算

1、計算公式

2、X-CT室混凝屏蔽土墻厚度計算結(jié)果

3、 X-CT室防護門鉛屏蔽層厚度的計算結(jié)果

4、X-CT室頂屏蔽層厚度

假定X射線對直接對頂照射，只有漏射線和散射線對屋頂照射。

（1）漏射線輻射屏蔽

MG450KV型X-CT機的說明書未給出其漏射輻射的空氣吸收劑量，根據(jù)現(xiàn)有資料給出虛擬值為66.9×10^-3Gy/h。

減弱倍數(shù)為：

輻射劑量減弱K倍所需的1/10減弱厚度的數(shù)目為：

（2）散射線輻射屏蔽

GM450kv：

頂?shù)钠帘螌雍穸龋?/span>

四、X射線探傷主要設(shè)計參數(shù)：

五、X射線探傷室的通風(fēng)

X射線照空氣，可使空氣內(nèi)產(chǎn)生臭氧和氮氧化物，而臭氧空氣中濃度限值為0.1ppm，氮氧化物空氣中濃度限值為5ppm。

X-CT室的容積MG型（450kV）為76m³，為了有效排除有害的氣體即臭氣和氮化物，建議CT室的排速率選取2m³min^-1~3m³min^-1為宜。

六、X-CT機房與土建有關(guān)的輻射防護要求

X-CT機房所設(shè)計的有關(guān)建筑設(shè)計圖與基礎(chǔ)施工基本完成后，再由國家標準與《輻射防護規(guī)定》必要的要求，擬定如下基建施工的輻射防護施工設(shè)計：

1）地溝設(shè)計：要求有防潮設(shè)計，地溝用于放置布放各種線，在地溝上必需的位置還要準備安置蓋板。

2）風(fēng)機安裝在自然通風(fēng)口位置：在主照射墻離人頭頂距離1.5米的位置開孔約Ф30厘米（按風(fēng)葉尺寸要求安裝排氣扇）。

3）“接地”要預(yù)埋接地電纜在近于控制臺位置的地下，深1米。形狀描述：地上部分帶多個接線柱（4—6個），可以設(shè)計接入“地線箱”，起防塵作用，保證接地良好。地下部分為環(huán)型圈，直徑50厘米。材料為一般可用的有良好“接地”的金屬材料制作。

4） 電線電纜預(yù)埋與電氣柜的布置：

l        電氣柜安置在控制室，機房不設(shè)置電氣柜。

l        控制室內(nèi)各種供電線在內(nèi)墻設(shè)計管線或在地面內(nèi)暗埋，通往供電裝置。

5）輻射防護自動連鎖控制防護門（準確計算鉛當(dāng)量，專業(yè)廠家設(shè)計制造）的安裝，

 6）要求防火、防潮、照明（含應(yīng)急照明）、冷熱控制空調(diào)、防盜竊（不要窗戶）。

7）控制間要求按普通實驗室用房設(shè)計，要求有水、清洗小水池等實驗室條件，可選擇安裝普通空調(diào)。見平面圖及說明。

8）設(shè)備的吊裝孔設(shè)計與施工。

9）機房必須安裝冷暖空調(diào)機和通排風(fēng)機。

3．X-CT射線機房輻射防護門與鉛玻璃窗的合理設(shè)計

                    射線機防護門（示意圖）

（1） 屏蔽作用：外面為不銹鋼鋼板，一般尺寸大小為高2000mm*寬700mm*厚20mm，內(nèi)設(shè)龍骨，襯2-3mm屏蔽板，使工作人員劑量達到國家管理目標值。

（2） 控制要求：防護門開關(guān)可按鈕控制和手動控制，支持總線接口，在電腦上顯示門狀態(tài)，在門上LED顯示工作狀態(tài)。

圖1 射線機房報警系統(tǒng)

4．1  輻射安全在線報警與輻射安全控制系統(tǒng)

采用一臺RAM-I型x射線輻射報警裝置，能實時給出測量結(jié)果（μGy/h與μSv/h轉(zhuǎn)換顯示），同時可以給出個人所受的累計劑量（μSv）。提醒工作人員射線裝置已處于工作或泄漏狀態(tài)，從而保護工作人員的安全。根據(jù)安全的需要，可以自行在0.25 μGy/h—10Gy/h之間設(shè)置閾值，當(dāng)劑量率超過設(shè)置閾值時，儀器發(fā)生燈光和聲響報警并記錄報警值與報警時刻，儀器同時可顯示所測劑量率。探頭安裝在射線機主屏蔽射束區(qū)，二次儀表放在操作臺。

4．1．1主要特點

·儀器探頭與主機用電纜連接，便于測量和操作。

·儀器響應(yīng)快速準確，報警閾值可調(diào)。

·儀器響應(yīng)時間可設(shè)置。

·儀器外接報警燈，可視范圍大，聲音響亮。

·儀器攜帶方便，操作簡單。

圖2  RAM-I型χγ輻射報警儀

4．1．2 安裝注意

1）探測器固定安裝：把探測器固定支架安裝在設(shè)計位置的墻壁上，牢固探測器即可。

2）主機（200*160*110）可單獨放置在操作臺上，也可固定安裝在機柜上（根據(jù)設(shè)計圖）。

4．1．3技術(shù)性能

l        探測器：半導(dǎo)體探測器

l        能量響應(yīng)：48Kev-3Mev                                                                              

l        測量時間間隔：1-60 S可設(shè)置。

l        靈敏度：1.1*10^-2 cps

l        測量范圍：0.1μGy/h—10Gy/h,  0-99999999cps，0-99mSv

l        測量單位：μGy/h，μSv/h,  Sv通過TAPE模式可轉(zhuǎn)換

l        報警閾可設(shè)置：0.01μGy/h--10Gy/h

l        環(huán)境溫度：-5-45度；濕度：5-95％

l         電源：DC5V與AC220V ，50 Hz兩用。       

5. ．日常巡測與應(yīng)急檢測

     采用RAM-II型 輻射劑量率儀對射線儀及輻射環(huán)境定期巡測與事故后應(yīng)急檢測。

                     RAM-II型 輻射劑量率儀

6．醫(yī)護人員個人劑量監(jiān)測

     采用LH-III個人劑量報警儀用于工作人員佩帶，每次工作完成，必須記錄輻射劑量值，以便建立個人檔案，確保個人安全，也是職業(yè)衛(wèi)生安全的要求。

7．工作人員的個體防護

     工作人員的個體輻射防護除穿戴普通工作服、手套、鞋、帽外，在射線機意外事故或設(shè)備檢修情況下，務(wù)必穿戴輻射防護鉛衣。

8．輻射監(jiān)測計劃制定

根據(jù)國家標準要求制定監(jiān)測計劃，包括監(jiān)測內(nèi)容、時間與頻率，采用表格填寫。

9．輻射防護效果評價與職業(yè)衛(wèi)生安全評價

根據(jù)*門與輻射防護技術(shù)要求，進行防護屏蔽材料選擇、防護設(shè)備的設(shè)計、制造與安裝，并提供資質(zhì)單位就該防護工程的防護效果檢測報告，同時可進行放射性職業(yè)衛(wèi)生安全評價。

10．輻射安全項目預(yù)評價工作

1） 輻射環(huán)境檢測

工作區(qū)域及周圍輻射環(huán)境監(jiān)測的目的在于全面掌握該項目及周圍輻射環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢，為加強輻射環(huán)境管理提供；監(jiān)控放射源污染為以后環(huán)境管理和輻射污染防治提供科學(xué)依據(jù)；預(yù)警事故及事件，為公眾提供相關(guān)信息，確保輻射環(huán)境安全。

（1）周圍環(huán)境輻射（本底）監(jiān)測

（2） 輻射安全防護設(shè)施配置情況調(diào)查

就該項目的所有輻射安全措施與個人設(shè)備調(diào)查.

2）作業(yè)場所的輻射檢測與評價

該方案所指輻射環(huán)境監(jiān)測包括場所輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)測和事故應(yīng)急監(jiān)測三部分?，F(xiàn)階段輻射環(huán)境監(jiān)測主要針對重點工作場所與監(jiān)測對象與監(jiān)測項目選擇與關(guān)鍵途徑與關(guān)鍵人群組相關(guān)且監(jiān)測條件基本具備的項目。

本《方案》中制定中考慮了其實際能力，監(jiān)測內(nèi)容僅為zui基本的要求。

     本《方案》中監(jiān)測點的確定原則按《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61—2001）與*第449號《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》、GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》及相關(guān)法規(guī)標準,其輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點應(yīng)選擇在控制點或輻射敏感點上，監(jiān)測點應(yīng)保持固定。

（1）CT機房與射線儀及周圍環(huán)境監(jiān)測

 注意:工程驗收后,其安全管理部門也需要按照以上要求2次/年自檢.

（2）放射源在線監(jiān)控

（3）應(yīng)急監(jiān)測

3）輻射安全防護設(shè)施配置情況分析

    就該項目的所有輻射安全措施與設(shè)備調(diào)查與應(yīng)用分析:

4）輻射環(huán)境影響評估及防護建議和具體措施

根據(jù)放射性同位素存放場所的安全技術(shù)防范分級原則，該項目中X射線探傷機與新購的射線儀如果出現(xiàn)人為檢修設(shè)備或意外事故或射線裝置故障維修時，將出現(xiàn)放射源產(chǎn)生嚴重的輻射危害。根據(jù)*第449號《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》、GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》與輻射監(jiān)測技術(shù)與安全防范系統(tǒng)設(shè)計和施工要求，提出如下建議:

必須就X探傷機房及射線機與進行屏蔽設(shè)計、安全防范、劑量報警監(jiān)控、并實施日常檢測與定期檢測計劃等，確保射線儀器在正常使用情況的監(jiān)測與非正常狀況下的安全監(jiān)控,同時安裝防盜放火系統(tǒng)裝置與攝相監(jiān)視系統(tǒng).

（1）放射性輻射在線監(jiān)測

X射線機房庫配置1臺RAM-I型xγ輻射在線監(jiān)測報警儀為管理人員提供輻射安全“在線”“實時”監(jiān)測與事故報警，探測器與報警燈固定安裝在合適位置的墻壁上，主機安裝在遠離射線儀器的控制室，實現(xiàn)射線裝置正常工作時放射源的“實時”監(jiān)控。

工作場所選擇配置1臺RAM-I型xγ輻射在線監(jiān)測報警儀為工作人員提供輻射安全“在線”“實時”監(jiān)測與事故報警，探測器安裝在射線機附近5厘米處，主機安裝在遠離射線儀器的控制室，實現(xiàn)射線裝置正常工作時放射源的“實時”監(jiān)控與在非正常的事故情況或應(yīng)急檢修設(shè)備時，必須啟動該在線輻射報警儀，確保工作人員的輻射安全。

2）射線機與射線儀附近環(huán)境定期巡測與應(yīng)急檢測

     配置1臺RAM-II輻射巡測儀對射線儀周圍環(huán)境定期巡視監(jiān)測與事故應(yīng)急檢測。

3）個人劑量監(jiān)測

     配備4臺LH-III個人劑量報警儀用于工作人員與管理人員佩帶，每次工作完成，必須記錄輻射劑量值，以便建立個人檔案，確保個人安全，也是職業(yè)衛(wèi)生安全的要求。

4）個人衛(wèi)生防護

     工作人員個體防護除穿戴普通工作服、手套、鞋、帽外，在放射源意外事故或設(shè)備檢修情況下，務(wù)必穿戴輻射防護鉛衣,配2套。

5）輻射監(jiān)測計劃的制定

根據(jù)國家標準要求制定監(jiān)測計劃，包括監(jiān)測內(nèi)容、時間與頻率，采用表格填寫。

6）射線裝置防護與放射源屏蔽與防護（根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)計）

該輻射防護工程由研究機構(gòu)負責(zé)防護工程技術(shù)參數(shù)設(shè)計，并就防護設(shè)施進行輻射防護效果評價（放射防護安全評價資質(zhì)）。

11．    輻射安全評估工作需要經(jīng)費

l         輻射安全評價費:約。。。萬元（輻射安全評價報告）.

l         危害調(diào)查/周圍環(huán)境輻射及工作場所檢測費:。。。萬元（含檢測報告）;

l         出差費:。。。。萬元（4人）;

l         設(shè)備配置：以上儀器可按出廠價,1或2臺固定安裝報警儀（約。。。/臺，必配一臺），1臺輻射巡測儀約。。。，5個人劑量儀。。。。。/個）與2套*（。。。。/件）。

l         射線機房與控制室的適當(dāng)隔離與屏蔽防護，可根據(jù)現(xiàn)場情況由請裝修工處理，如粉刷，隔離門與防護墻等。

10.參考標準與文獻

（1） GJB2725-96校準和測試實驗室通用要求

（2） GB16368-96生產(chǎn)和使用密封源的檢驗儀表放射防護要求

（3） GB12162-90校準儀器參考輻射

（4） 《電離輻射防護防護與輻射源安全基本標準》GB18871-2002

（5） 《中華人民共和國職業(yè)病防護法》2001

（6） 衛(wèi)生部、*部第16號令《放射管理辦法》

（7） 衛(wèi)生部第17號令《放射工作衛(wèi)生防護管理辦法》2001

（8） *第449號令《放射同位素與射線裝置安全與防護條例》2005

（9）其他摘錄的相關(guān)圖片與引用資料見附件說明。

中國輻射防護研究院

：張文濤

（辦公室）：