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,( % ) X 射线束 辐射角(度¡) X 射线输出量( R ¡ Am -1 ¡ man -1 ¡ m 2 ) 漏射线,距焦点 1m 处空气比释动能率( Gy/h ) 二、 X 射线探伤室主要尺寸
名称 MG325 MG452
工作房间( mm ¡ mm ¡ 8100 ¡ 6600 ¡ 6000 12000 ¡ 6600 ¡ 6000 mm )
工件房门( mm ¡ mm ¡ 2100 ( W )¡ 2400 ( H ) 2100 ( W )¡ 2400 ( H ) mm )
迷宫门( mm ¡ mm ¡ mm ) 808 ( W )¡ 2000 ( H ) 808 ( W )¡ 2000 ( H ) 迷 路( mm ¡ mm ) 2155 ( L )¡ 808 ( W ) 2155 ( L )¡ 808 ( W ) 通排风孔道 观察窗 水、暖管和电缆过墙沟
40 2.67
15~320 ,可调
0.01 80 40 0~22.5 ,可调
¡ 0.2
40 3.29
220 50/60 10
20~`450 ,可调
0.01 80 40 0~15 ,可调 ¡ 0.2
MG325 型
220 50/60 10 M452 型
管电流温度漂移,( ppm/ ℃) 50 (按要求可达到 30 ) 50 (按要求可达到 30 ) 阳极钨靶焦点,( mm ¡ mm ) 0.8 (大焦点, 1 ) 0.8 (大焦点, 1 ) 4.68 ¡ 10 -3 Gy/h 4.68 ¡ 10 -3 Gy/h
( 0.5372R/h ) ( 0.5372R/h )
三、 X 射线屏蔽厚度计算 1 、计算公式
式中: B xt ¡ X 射线透射率, Sv ¡ mA -1 ¡ min -1 ; d ¡ X 射线焦点至防护墙的距离, m , d=3m ; d 0 ¡ X 射线焦点至 1m 处的距离, m , d 0 =1m ; U ¡使用因子(无量纲), u=1 ; T ¡居留居因子(无量纲), T=1 ;
H mt ¡周剂量限值, mSv/w ,职业照射 1mSv/w , 对居民 0.1mSv/w ;
Q ¡周工作负荷, mA ¡ min , MG325 : 000mA ¡ min MG452 : 36000mA ¡ min ; 其中 Q=I ¡ D ¡ t
D ¡每周工作日数, d ,( 5 日); t ¡每日工作时间, min ,( 480 分钟); I ¡ X 射线管电流, mA 。
X 射线透射率 B xt ¡与屏蔽厚度Δ的关系函数 B xt =f (Δ)之值,可由实测的 X 射线透射率曲线查出。
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 B xt ,( 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
320 000 1.667 ¡ 10 -7
0 572
MG452 450 36000 2.50 ¡ 10 -7
580 620
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/cm 3 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: 572mm 。 MG452 型的 450kvX 射线机探伤室混凝土墙厚为: 620mm 。 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 MG325 MG452
X 射线管电压 V ,( kv ) 320 450 周工作负荷 Q ,( mA ¡ min ) 000 36000 X 射线透射率 B xt ,( Sv ¡ Ma
1.667 ¡ 10 -7 2.50 ¡ 10 -7 -1 ¡ min -1 )
防护门铅( Pb )屏蔽厚度Δ,( mm ) 24.5 38.5 2 倍安全系数的铅屏蔽厚度Δ + Δ 1/2 ,26.5 41.7
( mm )
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 L eff :
( 2 ) Z 型迷外入口减弱倍数 K 2 :
式中: K Z ¡外入口减弱倍数,(无量纲); D 0 ¡ X 射线机输出额,( Sv ¡ m 2 /h );
d ¡ X 射线照射工件至 X 射线焦点距离,( m ), d=0.7m ; T ¡居留因子,(无量纲);
t ¡每周工作小时数,( h ), t=40 小时; F ¡ X 射线照射野,( cm 2 ), F=400 ; 20 ¡ 20 ¡ X 射线探伤摄影面积,( cm 2 );
d s ¡ X 射线照射点至 Z 型迷路内入口处距离,( m 2 ), d s =4m ; L eff ¡ Z 型迷路有效长度,( m ), L eff =2.04m ; H mt ¡周剂量限值,( Sv/h ), H mt =1mSv/w 。
( 3 ) Z 型迷路外入口的铅门屏蔽层厚度
5 、 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 -3 Gy/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:
式中: n ¡混凝土 1/10 减弱层厚度的数目; t ¡每周工作时数, t=5 ¡ 8=40h/w ; d ¡探伤时 X 射线机至屋顶的距离,( m ); H mt ¡周剂量当量限值,( mSv/h ), 1mSv/h 。
漏射线混凝土防护层厚度:Δ =n × 1/10 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 ) ( 2 )散射线辐射屏蔽
式中: B s ¡散射线穿过屏蔽层后的透射量,( Sv ¡ mA -1 ¡ min -1 ); H mt ¡周剂量当量限值,( mSv/w ), 1mSv/w ;
F ¡散射面积, F= ( d se ¡ tan20 ¡) =60 ¡ 0.3697=476.91cm 2 ; S ¡散射面积为 400cm 2 时,离散射体 1m 处的散射线产生
MG325 : 350kv
1.319 106.5 104.5
MG452 : 450kv
1.319 113 149.1
的辐射剂量与 X 射线主射束辐射剂量之比,(无量纲); ¡ X 射线管焦点至散射体的距离,( m ),探伤时 d se =0.7m ;
¡散射体的散射点至屏蔽层的距离,( m ),至屋顶 d se =3m ;
400 ¡测量 S 时的散射面,( cm 2 )。 GM325 型 320kv :
GM452 型 450kv :
散射线混凝土屏蔽层厚度
项目名称
散射线透射量 B s ,( 10 -3 rem ¡ mA -1 ¡ min )
混凝土屏蔽层厚度,( mm ) ( 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Δ L=L S -L L 。 项目名称
散射线屏蔽厚度 L S ,( mm )
漏射线屏蔽厚度 L L ,( mm )
差值Δ L=L S -L L ,( mm )
3 倍半减弱层Δ 1/2 ,( mm )
MG325 ( 320kv )
285 140.5 144.5 96.0
MG452 ( 450kv )
335 149.1 185.9 103.5
MG325 3.605 285
MG452 5.419 335
探伤屋顶混凝屏蔽层厚度:
项目名称
混凝土屏蔽层厚度( L=L S ,∵Δ L > 3 Δ 1/2 ),( mm )
考虑 2 倍安全系数的混凝土屏蔽层厚度( L 1 + Δ 1/2 ),( mm )
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 ) 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 201.52m 3 、 MG452 型( 450kV )为 316.11m 3 ,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 3m 3 min -1 ~6m 3 min -1 为宜。
MG325 MG452 ( 320kv ) ( 450kv ) 285 316
335 369.5
MG325 ( 320kv )
572 316 26.5 4.1 MG452 ( 450kv )
620 369.5 41.7 4.1
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