X—射线探伤室的屏蔽设计计算

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。

4