An toàn bức xạ công nghiệp trong NDT

Kỹ thuật an toàn bức xạ công nghiệp trong NDT

CÁC VẤN ĐỀ AN TOÀN BỨC XẠ

TRONG NDT

Cục An toàn bức xạ và hạt nhânTầng 4, 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội

Website: http://www.varans.gov.vn

1 Ứng dụng và nguyên lý của xạ hình công nghiệp

• Ứng dụng của xạ hình công nghiệp

– Kiểm tra các vật liệu kết cấu – Kiểm tra các sản phẩm đúc – Kiểm tra các mối hàn kết cấu trong các thiết bị năng lượng, bồn chứa áp lực, các đường ống dẫn dầu khí, các dàn khoan dầu trên biển

1 Ứng dụng và nguyên lý của xạ hình công nghiệp

1 Ứng dụng và nguyên lý của xạ hình công nghiệp

• Nguyên lý của xạ hình công nghiệp

Nguồn

Mẫu kiểm

Phim

Nguyên lý của xạ hình công nghiệp

− Xạ hình công nghiệp sử dụng nguồn bức

xạ gồm cả bức xạ gamma và tia X để tạo

ra ảnh chụp trên phim.

− Khuyết tật được phát hiện dựa trên quy luật hấp thụ bức xạ ion hóa khi truyền qua vật liệu.

− Ảnh trên phim sẽ quan sát được sau khi tráng rửa trong phòng tối.

Nguyên lý của xạ hình công nghiệp

2 Nguồn bức xạ dùng trong chụp ảnh phóng xạ

− Sử dụng cả bức xạ gamma và tia X

− Chế tạo chuyên dụng xách tay gọn nhẹ và phù hợp lý tưởng cho các điều kiện làm việc khó khăn trên công trường, nhiều loại

có thể điều khiển được từ xa.

− Ir-192 là loại nguồn phổ biến nhất trong xạ hình công nghiệp.

2 Nguồn bức xạ dùng trong chụp ảnh phóng xạ

Bảng 1: MỘT SỐ NGUỒN BỨC XẠ ĐÃ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG

CHỤP ẢNH BỨC XẠ CÔNG NGHIỆP

Hạt nhân phóng xạ Năng lượng (MeV) Thời gian bán rã Bề dày thép kiểm tra tối ưu (mm)

Co-60 Cs-137 Ir-192 Yt-169 Th-170

1,17 và 1,33 0,662 0,2 – 1,4 0,008 – 0,31 0,08

5,3 năm 30,0 năm

2 Nguồn bức xạ dùng trong chụp ảnh phóng xạ

− Bức xạ được lựa chọn sử dụng phải có năng lượng đủ để đi xuyên qua vật kiểm đồng thời sự suy giảm thay đổi phải đủ để phân biệt khuyết tật khi bức xạ đi qua một khuyết tật.

− Hoạt độ nguồn đủ lớn để thời gian chụp không kéo dài nhưng cũng không phải cảnh báo an toàn trên một vùng rộng lớn.

3 Thiết bị dùng trong chụp ảnh phóng xạ

3.1 Yêu cầu chung về an toàn với thiết bị chụp ảnh bức

xạ công nghiệp 3.2 Sử dụng an toàn bức xạ với các thiết bị tia X

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ nguồn gamma và sử

dụng an toàn 3.4 Những sự cố có thể phát sinh từ các container

3.5 Yêu cầu đối với các container chiếu xạ

3.6 Kiểm tra rò rỉ đối với các nguồn xạ hình công

nghiệp 3.7 Cất giữ bảo quản thiết bị

3.1 Yêu cầu chung về an toàn với

thiết bị chụp ảnh bức xạ công nghiệp

− Duy trì ở điều kiện làm việc tốt, sạch sẽ, an

toàn.

− Có hồ sơ theo dõi ghi lại chi tiết tình trạng thiết

bị.

− Sử dụng máy đo liều xách tay để theo dõi

thường xuyên suất liều của container chiếu trong quá trình kiểm tra.

3.1 Yêu cầu chung về an toàn với

thiết bị chụp ảnh bức xạ công nghiệp

− Ngăn ngừa những người không có trách nhiệm vận hành thiết bị

− Phải luôn đảm bảo container ở trạng thái khóa trừ khi thực hiện chiếu xạ.

− Chìa khoá do người có trách nhiệm giữ cẩn thận.

3.1 Yêu cầu chung về an toàn với

thiết bị chụp ảnh bức xạ công nghiệp

3.2 Sử dụng an toàn bức xạ với các thiết bị tia X

Có 02 loại máy tia X chuyên dụng xách tay

sử dụng phổ biến trong xạ hình công nghiệp:

− Loại có ống phát tia X chiếu toàn phương (panoramic, hình 1)

3.2 Sử dụng an toàn bức xạ với các thiết bị tia X

− Loại có ống phát tia X chiếu định hướng (hình 2)

Hình 2

3.2 Sử dụng an toàn bức xạ với các thiết bị tia X

− Ảnh hưởng của suất liều đến người vận hành phụ

thuộc vào chiều dài của cáp dẫn, các thông số kỹ thuật của máy và loại ống phóng tia X.

− Bàn điều khiển luôn đặt càng xa đầu phát tia X

càng tốt.

− Luôn hướng chùm tia chiếu xa nơi ngồi vận hành

điều khiển máy.

− Sử dụng các collimator chuẩn trực chùm chiếu.

− Trang b ị các thiết bị cảnh báo loại phát âm thanh,

loại đèn nhấp nháy.

3.2 Sử dụng an toàn bức xạ với các thiết bị tia X

Một số yêu cầu chung cho bàn điều khiển máy tia X:

− Có nhãn chỉ báo chỉ thị nguy hiểm tia X đang phát khi thiết bị hoạt động và cách ngăn cấm người không có trách nhiệm sử dụng

− Có khóa công tắc mở, tắt máy để người không có trách nhiệm không thể sử dụng Khóa chỉ có thể lấy ra khi thiết bị tắt hoặc ở trạng thái chờ (không phát tia X) Khóa phải ở vị trí dễ nhận biết

− Tách biệt loại đèn báo máy được cấp điện và máy đang phát tia X

− Có đồng hồ định thời gian chiếu hoặc nút ấn ON/OFF hoạt động theo chế độ tia X chỉ phát khi nhấn nút

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

− Phải sử dụng máy đo liều kiểm tra xác nhận

nguồn đã trở về trong container sau mỗi lần chiếu.

− Nguồn phát tia gamma liên tục và theo mọi

hướng vì vậy để vận chuyển và mang nguồn đến nơi làm việc cần phải chứa nguồn trong những container đặc biệt thích hợp.

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

Phân nhóm container chiếu theo mức độ vận động,

di chuyển:

− Nhóm P: Container chiếu có thể xách tay, được thiết

kể để một hay một vài người có thể di chuyển Trọng lượng của nhóm P không vượt quá 50 kg.

− Nhóm M: Có thể di chuyển, nhưng không thể xách

tay Chúng được thiết kế để có thể dễ dàng di chuyển thí dụ bằng cách đặt trên các xe đẩy.

− Nhóm F: Cố định, container chiếu được thiết kế để

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

Phân nhóm container chiếu theo cách vận hành chiếu xạ:

1 Mở một phần vỏ che chắn (nắp đậy) để chiếu xạ.

2 Nguồn được di chuyển đến phần đã được tính toán che chắn mỏng hơn nhưng vẫn còn nằm trong container.

3 Nguồn được dời hẳn khỏi container.

Ngoài ra còn có một số dạng thiết bị khác được thiết kế cho các mục tiêu, ứng dụng đặc biệt như thiết bị xạ hình các mối hàn đường ống CRAWLER, thiết bị chuyên dụng kiểm tra xạ hình dưới nước.

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

Film Nguồn Ir-192 Nguồn định vị

Detector định vị

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

Thiết bị sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là dạng thứ ba Dạng này được gọi là container chiếu hay camera điều khiển bằng tay quay Cách thiết kế này bảo đảm người vận hành có thể gần như luôn được bảo vệ, bị nguồn chiếu tối thiểu do thao tác ở khoảng cách xa nguồn

3.3 Các thiết bị chụp ảnh bức xạ

nguồn gamma và sử dụng an toàn

Móc nối

Liên kết cáp Đầu nối

Nguồn Cáp uốn

XÍCH NGUỒN (PIGTAIL)

1.Container chiếu 2.Nguồn bức xạ 3.Kênh dẫn 4.Bàn quay điều khiển 5.Cáp, ống điều khiển 6.Cáp, ống dẫn hướng

3.4 Những sự cố có thể phát sinh từ các container

Những bộ phận vận hành bằng cơ khí và tự động dễ bị hư hỏng nhất và sự hư hỏng trở nên rất nguy hiểm nếu dẫn đến nguồn bị kẹt lại ở vị trí đang chiếu.

− Cáp hoặc xích nguồn bị xoắn, nó có thể sẽ bị dãn yếu đi và bị đứt.

− Liên kết giữa cáp và xích nguồn có thể bị rời ra do bị hủy hoại, bị mòn hoặc bị dơ bẩn dính cát.

− Ổ nối ống dẫn cáp điều khiển có thể tuột rời ra khỏi container do sai sót khi lắp nối hoặc do kéo quá mạnh tay.

− Ổ lắp nối ống dẫn cáp điều khiển có thể bị vỡ làm kẹt cáp.

3.5 Yêu cầu đối với các container chiếu xạ

− Các thiết bị xạ hình công nghiệp được thiết kế chế tạo phải thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn ISO 3999

− Container cần được giữ sạch sẽ để dễ nhận ra các dấu

Bảng 2: GIÁ TRỊ SUẤT LIỀU TỐI ĐA CHO PHÉP ĐỐI VỚI CÁC

CONTAINER XẠ HÌNH CÔNG NGHIỆP THEO ISO 3999

Nhóm Tại điểm bất kỳ

trên bề mặt của container

− Tên hạt nhân phóng xạ, hoạt độ nguồn tại một thời điểm xác định, số sản xuất (series number) phải được biểu thị rõ ràng trên nhãn gắn ở vỏ container.

− Các container thỏa mãn tiêu chuẩn ISO 3999 - cũng thường được sử dụng làm container vận chuyển Khi đó container được dán nhãn để nhận diện loại suất liều tương ứng thuộc loại

II hoặc loại III

− Trên nhãn container phải ghi rõ tên hạt nhân phóng xạ, hoạt độ chứa chỉ số vận chuyển Chỉ số vận chuyển là suất liều tối đa ở khoảng cách 1m tính từ bề mặt của container đo theo đơn vị

3.5 Yêu cầu đối với các container chiếu xạ

3.6 Kiểm tra rò rỉ đối với

các nguồn xạ hình Công nghiệp

− Thực hiện theo những khoảng thời gian do nơi hiệu chuẩn quy định, khuyến cáo của nhà sản xuất, sau mỗi khi bị sự cố thiết bị dẫn đến nguồn có thể bị hư hỏng.

− Liểm tra có thể được tiến hành đơn giản bằng cách lau chùi những bề mặt tiếp xúc với nguồn.

− Các detector có độ nhạy cao được sử dụng để đo đạc chính xác lượng chất phóng xạ bao nhiêu dính trên dẻ lau, lượng chất phóng xạ nhiễm bẩn này đủ lớn sẽ tạo

ra một suất liều Nếu giá trị này nhỏ hơn 5nCi (185Bq) có thể nói rằng nguồn không bị rò rỉ.

3.5 Yêu cầu đối với các container chiếu xạ

RADIOACTIVE RADIOACTIVE II RADIOACTIVE III

Loại nhãn gắn trên container vận chuyển

Suất liều cho phép tối đa

µSv.h -1 (µGy.h -1 ) Tại bề mặt

Container

1m từ bề mặt Container

3.7 Cất giữ bảo quản thiết bị

riêng biệt cần được chuẩn bị dành để cất giữ nguồn khi không sử dụng.

các chất cháy nổ và ăn mòn.

phải khô ráo.

quan đi vào vùng có suất liều cao hoặc gây ra sự cố cho container Chìa khóa phải do người có trách nhiệm cất giữ ở nơi an toàn.

kiểm tra xem nguồn có còn ở trong kho an toàn hay không

Cất giữ bảo quản thiết bị