X—射线探伤室的屏蔽
设计
X—射线探伤室的屏蔽设计计算
一、MG325型和MG452型X射线探机的主要技术参数
技术参数名称 市电电源 交流AC、(V) 频率,(Hz) 电源容量,(kw) X射线管 管电压,(kv) 管电压复性,(%) 高压温度漂移,(ppm/℃) 高压纹波,(v) 管电流,(mA) 精确度,(%) 管电流温度漂移,(ppm/℃) X射线束 阳极钨靶焦点,(mm×mm) 辐射角(度°) X射线输出量(R·Am-1·man-1·m2) 漏射线,距焦点1m处空气比释动能率(Gy/h) MG325型 220 50/60 10 15~320,可调 0.01 80 40 0~22.5,可调 ±0.2 50(按要求可达到30) 0.8(大焦点,1) 40 2.67 4.6898×10-3Gy/h(0.5372R/h) M452型 220 50/60 10 20~`450,可调 0.01 80 40 0~15,可调 ±0.2 50(按要求可达到30) 0.8(大焦点,1) 40 3.29 4.6898×10-3Gy/h(0.5372R/h) 二、X射线探伤室主要尺寸 名称 工作房间(mm×mm×mm) 工件房门(mm×mm×mm) 迷宫门(mm×mm×mm) 迷 路(mm×mm) 通排风孔道 观察窗 水、暖管和电缆过墙沟 MG325 8100×6600×6000 2100(W)×2400(H) 808(W)×2000(H) 2155(L)×808(W) MG452 12000×6600×6000 2100(W)×2400(H) 808(W)×2000(H) 2155(L)×808(W) 三、X射线屏蔽厚度计算 1、计算公式
Hmt?d2Bxt? 2Q?U?T?d0
1
2、X射线探伤室混凝屏蔽土墙厚度计算结果
项目名称 X射线管电压,(kv) 周工作负荷Q,(mA·min) X射线透穿率Bxt,(Sv·mA-1·min-1) 混凝土屏蔽层厚度,(mm) 2倍安全系数的屏蔽厚度,(mm) MG325 320 54000 1.667×10-7 MG452 450 36000 2.50×10-7 上表的计算结果是根据X射线透射率,得出混凝土密度为2.35g/cm3时,其混凝土屏蔽墙的厚度如下:
MG325型的320kvX射线机探伤室混凝土墙厚为:mm。 MG452型的450kvX射线机探伤室混凝土墙厚为:mm。 3、 X射线探伤室防护门铅屏蔽层厚度的计算结果
项目名称 X射线管电压V,(kv) 周工作负荷Q,(mA·min) X射线透射率Bxt,(Sv·Ma-1·min-1) 防护门铅(Pb)屏蔽厚度Δ,(mm) 2倍安全系数的铅屏蔽厚度Δ+Δ(mm) 1/2,MG325 320 54000 1.667×10-7 MG452 450 36000 2.50×10-7 4、 X射线探伤Z型迷路防护门铅屏蔽厚度的计算结果 (1)Z型迷路有效长度Leff:
Leff11??222?2?W3??i??2? 1??2?W3??i???L0???W1??????W2?????2??22??????????11??2222???1??808?580808?580? ????2?2155???8082??????808?????2??22???????????2038mm
(2)Z型迷外入口减弱倍数K2:
KZ?D0?T?t20?20?1.07(d?eHm?d2F2
s?Leff)
KZ?27.6?1?4020?20?1.07(4?2.04)?e?3514.776 ?321?10?0.74001(3)Z型迷路外入口的铅门屏蔽层厚度
???ln(1.2K2)
?8.347?0.409cm?4.1mm 20.45 、X射线探伤室屋顶混凝土屏蔽层厚度
假定X射线机探伤对直接对屋顶照射,只有漏射线和散射线对屋顶照射。
(1)漏射线辐射屏蔽
由于M325型和MG452型X射线探伤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46.9×10-3Gy/h。
减弱倍数为:K?DLTHm?d2
辐射剂量减弱K倍所需的1/10减弱厚度的数目为:
n?logK
?logDL?T?tHm?d2
项目名称 混凝土1/10减弱厚度数目 混凝土1/10减弱层厚度(mm) 漏射线混凝土防护层厚度(mm) MG325:350kv 1.319 106.5 104.5 MG452:450kv 1.319 113 149.1 (2)散射线辐射屏蔽
Bs?Hmt400 22(dse)?(dse)S?Q?TFGM325型320kv: GM452型
0.1?32?0.72?400Bs??3.605?10?3rem?mA?1?min?1
0.0019?54000?476.9220.1?3?0.7?400450kv:Bs??5.419?10?3rem?mA?1?min?1 0.0019?36000?476.9散射线混凝土屏蔽层厚度
项目名称 MG325 MG452 3
散射线透射量Bs,(10-3rem·mA-1·min) 混凝土屏蔽层厚度,(mm) 3.605 285 5.419 335 (3)散射辐射和漏射辐射混合屏蔽
根据散射辐射和漏射辐射叠加时,其屏蔽厚度的取值原则,由泄漏辐射屏蔽厚度与散射辐射屏蔽厚度之差决定之。其差值ΔL=LS-LL。
项目名称 散射线屏蔽厚度LS,(mm) 漏射线屏蔽厚度LL,(mm) 差值ΔL=LS-LL,(mm) 3倍半减弱层Δ(mm) 1/2,MG325(320kv) 285 140.5 144.5 96.0 MG452(450kv) 335 149.1 185.9 103.5 探伤屋顶混凝屏蔽层厚度: 项目名称 混凝土屏蔽层厚度(L=LS,∵ΔL>3Δ,(mm) 1/2),(mm) 1/2)考虑2倍安全系数的混凝土屏蔽层厚度(L1+ΔMG325(320kv) MG452(450kv) 四、X射线探伤主要设计参数:
项目名称 混凝土屏蔽墙,(mm) 混凝土屏蔽屋顶,(mm) 工件门铅屏蔽层,(mm) 迷宫门铅屏蔽层,(mm) MG325(320kv) MG452(450kv) 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。
探伤室的容积MG325型(320kV)为201.52m3、MG452型(450kV)为m3,为了有效排除有害的气体即臭气和氮化物,建议探伤室的排速率选取m3min-1~m3min-1为宜。
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