2025年7月,南方電網某省超高壓輸電公司開展X射線數字成像檢測作業時,因作業人員未按要求校驗射線裝置防護性能,也未根據GB 18871規定的分類標準落實分級防護措施,導致3名現場運維人員受到超過年劑量限值12%的電離輻射照射,被當地生態環境廳納入輻射安全不良信用名單,項目停工整改周期達47天,直接經濟損失超210萬元【1】。該事故并非個例,隨著放射性同位素與射線裝置在電力行業焊縫探傷、設備狀態檢測、SF?泄漏監測等場景的應用規模持續擴大,因分類管理不到位、輻射檢測要求落實不嚴格引發的違規事件呈逐年上升趨勢。本文依據《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002)及電力行業相關管理規范,系統梳理放射性同位素與射線裝置的分類標準、輻射檢測要求,為電力行業輻射安全管理提供技術參考。
一、行業背景與市場需求
電力行業是我國民用核技術應用的核心領域之一,放射性同位素與射線裝置憑借檢測精度高、作業效率快、適用場景廣等優勢,已廣泛應用于特高壓工程鋼管塔焊縫檢測、變電站SF?密度繼電器校驗、配網絕緣子內部缺陷探傷、火電鍋爐壁厚檢測等核心作業環節。根據中國電力企業聯合會《2025年電力行業輻射安全管理白皮書》統計數據,截至2025年底,全國電力行業在用各類射線裝置共12746臺,放射性同位素使用單元共3129個,年輻射作業量突破17.6萬次,近3年年均增速達12.3%,其中特高壓工程建設領域的射線裝置應用增速更是達到21.7%【6】。
隨著應用規模的擴大,輻射安全監管的要求也持續提升。2024年生態環境部修訂發布的《輻射安全許可證管理辦法》明確要求,所有涉輻射裝置必須按風險等級分類建檔,定期開展合規檢測,未取得合格檢測報告的裝置不得投入使用;同年*能源局發布的《電力行業輻射安全管理專項整治工作方案》提出,到2026年底,電力行業放射性同位素與射線裝置的分類建檔率、定期檢測合格率要達到*。
當前電力行業輻射安全管理仍存在明顯短板。中國電力科學研究院2025年對全國217家地市級及以上供電企業、發電企業的調研數據顯示,僅42%的單位能夠準確掌握GB18871規定的分類標準,31%的單位未按要求定期開展輻射檢測,近3年全國電力行業發生的42起輻射類違規事件中,71%的事件誘因與分類管理不到位、檢測流程不規范直接相關【3】。在此背景下,系統梳理放射性同位素與射線裝置的分類邏輯與檢測要求,已成為提升電力行業輻射安全管理水平的核心剛需。
二、核心概念解析
本文核心覆蓋五大術語,相關定義均遵循*強制性標準及電力行業規范表述:
放射性同位素是指某種發生放射性衰變的元素中具有相同原子序數但質量不同的核素,可自發釋放α、β、γ等電離輻射,電力行業常用的放射性同位素包括鈷-60(Co-60)、銫-137(Cs-137)、镅-241(Am-241)等,其中镅-241因活度低、輻射射程短,是變電站SF?密度檢測裝置的主流放射源。
射線裝置是指通過高壓激發等方式產生電離輻射的裝置,不含或僅含極低活度放射源,電力行業主流應用的射線裝置包括X射線數字成像檢測儀、γ射線探傷機、便攜式X射線絕緣子探傷儀等,是電力設備無損檢測的核心裝備。
分類標準是指依據輻射裝置的潛在風險等級,對放射性同位素與射線裝置進行分級管理的技術準則,核心邏輯是根據裝置的輻射活度、能量等級、泄漏風險等指標劃分管控等級,實現風險差異化管控。
GB18871即《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002),是我國電離輻射防護領域的強制性基礎標準,由原*質量監督檢驗檢疫總局發布,覆蓋所有涉輻射活動的防護要求、源項分類要求、檢測要求等內容,是電力行業輻射安全管理的核心依據【2】。
輻射檢測要求是指針對放射性同位素與射線裝置的輻射輸出性能、泄漏輻射水平、防護屏蔽性能、人員受照劑量等指標開展檢測的技術規范與管理要求,是保障輻射作業安全的核心手段。
三、市場現狀與發展趨勢
當前我國電力行業放射性同位素與射線裝置的應用與管理呈現三大特征:
第一,應用規模持續擴大,低風險類裝置占比提升。隨著特高壓工程建設提速、電力設備無損檢測需求增長,2023-2025年全國電力行業射線裝置新增量分別為1427臺、1762臺、2139臺,放射性同位素新增使用單元分別為276個、329個、387個,整體呈穩步增長態勢。從分類結構來看,低風險的Ⅲ類裝置占比從2023年的87.2%提升至2025年的91.4%,高風險的Ⅱ類裝置占比穩定在8.6%左右,無極高風險的Ⅰ類裝置在電力行業應用。
第二,監管體系逐步完善,合規要求持續收緊。除*層面的法規修訂外,國網、南網均已出臺內部輻射安全管理細則,明確要求涉輻射作業單位必須建立“一裝置一臺賬、一檢測一記錄”的管理體系,輻射檢測結果納入設備健康檔案,與裝置投用審批、作業許可直接綁定。2025年全國電力行業輻射安全檢查覆蓋率已達到89%,較2023年提升32個百分點。
第三,管理短板仍然突出,合規風險較高。中國電力科學研究院調研數據顯示,當前電力行業輻射管理存在三大共性問題:一是分類認知不足,39%的運維單位未按GB18871要求對裝置進行分級建檔,存在高風險裝置按低風險要求管理的情況;二是檢測流程不規范,近62%的基層單位檢測項目僅覆蓋輻射輸出劑量,未覆蓋泄漏輻射、防護屏蔽性能、安全聯鎖性能等核心指標,檢測覆蓋率不足40%;三是人員能力不足,持輻射安全作業證的人員中僅27%系統學習過GB18871的分類與檢測條款,作業過程中違規操作占比達21%。
未來3年,電力行業輻射管理將呈現三大發展趨勢:一是分級管理精細化,所有放射性同位素與射線裝置的分類信息將接入全國輻射安全監管平臺,實現動態跟蹤;二是檢測技術智能化,便攜式、帶溯源功能的輻射檢測儀將逐步替代傳統設備,檢測數據可自動上傳管理平臺;三是管控要求一體化,輻射檢測將與電力設備狀態檢修、作業許可管理深度融合,成為設備投用、作業開展的前置條件。
四、GB18871-2002下的分類標準解讀
GB18871-2002附錄A、附錄G分別對放射性同位素、射線裝置的分類標準作出明確規定,核心分類邏輯是根據裝置的潛在輻射危害程度,將其劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級,等級越高管控要求越嚴格。
針對放射性同位素,GB18871根據核素種類與活度范圍劃分三類等級:Ⅰ類放射性同位素為極高風險源,活度水平極高,一旦失控會對人體造成*性損傷甚至死亡,電力行業無此類源的應用場景;Ⅱ類放射性同位素為高風險源,活度范圍處于中等水平,短時間近距離接觸會對人體造成可逆性輻射損傷,電力行業應用的Ⅱ類源主要為活度在3×1011Bq~3×1013Bq范圍內的鈷-60源,僅用于特高壓工程厚壁管道、鋼管塔的γ射線探傷作業;Ⅲ類放射性同位素為中低風險源,活度水平較低,正常操作情況下不會對人體造成損傷,電力行業應用的98%以上放射性同位素屬于此類,主要包括活度低于3×1011Bq的鈷-60源、活度低于1×101?Bq的銫-137源、活度低于1×10?Bq的镅-241源,廣泛應用于SF?密度檢測、火電鍋爐料位檢測等場景。
針對射線裝置,GB18871根據裝置的額定工作電壓、輻射輸出能量劃分三類等級:Ⅰ類射線裝置為極高風險裝置,輻射輸出能量大于100MeV,一旦失控會對多人造成嚴重輻射損傷,電力行業無此類裝置的應用場景;Ⅱ類射線裝置為高風險裝置,X射線管額定工作電壓大于160kV,或輻射輸出能量在1MeV~100MeV范圍內,短時間近距離接觸會對人體造成可逆性輻射損傷,電力行業應用的Ⅱ類裝置主要為管電壓大于160kV的X射線數字成像檢測儀,用于特高壓工程焊縫、主變壓器套管的無損檢測;Ⅲ類射線裝置為低風險裝置,X射線管額定工作電壓小于等于160kV,或輻射輸出能量小于1MeV,正常操作情況下不會對人體造成損傷,電力行業應用的90%以上射線裝置屬于此類,主要包括便攜式X射線絕緣子探傷儀、小型X射線焊縫檢測儀等,廣泛應用于配網設備、輸變電設備的日常運維檢測。
分類標準是輻射管理的核心基礎,GB18871明確要求所有涉輻射單位必須根據分類標準對本單位的放射性同位素與射線裝置進行分級建檔,不同等級的裝置執行不同的許可、檢測、防護要求,不得降低管控等級。
五、輻射檢測要求與技術路線
GB18871第6章、第8章分別對輻射檢測的通用要求、分類檢測要求作出明確規定,電力行業輻射檢測需嚴格遵循相關要求,制定標準化的技術路線。
輻射檢測通用要求主要包括三項內容:一是檢測周期要求,新安裝或維修更換核心部件的放射性同位素與射線裝置,投用前必須開展*全項檢測;在用裝置每年至少開展1次定期檢測;閑置超過6個月重新投用的裝置,需按*檢測要求開展全項檢測。二是檢測資質要求,開展第三方檢測的機構必須取得生態環境部頒發的輻射檢測資質,作業人員必須持有省級生態環境部門頒發的輻射安全培訓合格證,檢測所用儀器必須經過計量校準,校準有效期在1年以內。三是檢測記錄要求,所有檢測數據需留存不少于5年,檢測報告需包含裝置基本信息、分類等級、檢測項目、檢測結果、合格判定依據、整改建議等內容,作為輻射安全許可證續期、作業許可審批的核心依據。
分類檢測要求根據裝置等級的不同有所差異:Ⅰ類裝置的檢測項目包括輻射輸出量、泄漏輻射水平、防護屏蔽性能、人員劑量監測、安全聯鎖性能共5大項17小項,檢測需覆蓋所有可能的輻射泄漏點;Ⅱ類裝置的檢測項目包括輻射輸出量、泄漏輻射水平、防護屏蔽性能、安全聯鎖性能共4大項12小項,其中控制區、監督區邊界的輻射劑量檢測為必檢項目;Ⅲ類裝置的檢測項目包括輻射輸出量、泄漏輻射水平、安全聯鎖性能共3大項8小項,重點檢測裝置表面的泄漏輻射水平。針對使用含放射性源的SF?檢漏儀的場景,可配合康高特司南SF?綜合測試儀同步開展SF?泄漏與輻射劑量的聯合檢測,在檢測輻射合規性的同時驗證SF?檢漏儀的工作性能,提升檢測效率。
輻射檢測的標準化技術路線分為四個環節:一是現場準備環節,作業前需根據裝置分類等級劃定控制區與監督區,設置明顯的輻射警示標識,禁止無關人員進入;二是儀器校準環節,檢測前需對輻射檢測儀進行現場校準,確保儀器量程范圍覆蓋0.1μSv/h~10Sv/h,能量響應范圍覆蓋50keV~3MeV,檢測誤差不超過±15%;三是現場檢測環節,嚴格按照GB/T 14058-2008《γ射線探傷機》、GBZ 117-2015《工業X射線探傷放射防護要求》等標準的規定開展檢測,每個檢測點至少采集3組數據,取平均值作為檢測結果【4】【5】;四是報告出具環節,檢測完成后10個工作日內出具正式檢測報告,檢測不合格的裝置需立即停用,整改完成后重新檢測合格后方可投用。
六、應用場景與實踐規范
結合電力行業的實際應用場景,放射性同位素與射線裝置的檢測落地需遵循三類場景的專屬實踐規范:
第一類是特高壓工程焊縫檢測場景,主要使用Ⅱ類X射線數字成像檢測儀或Ⅱ類鈷-60γ射線探傷機。該場景的輻射檢測實踐規范為:作業前必須開展泄漏輻射檢測,確保控制區邊界劑量率不超過15μSv/h,監督區邊界劑量率不超過2.5μSv/h;作業過程中,操作人員需佩戴個人劑量報警儀與個人劑量計,報警閾值設置為1μSv/h;每次作業完成后需對作業區域的輻射水平進行復測,確認無殘留輻射后方可解除管控;個人劑量計每季度送有資質的機構檢測,年累計受照劑量不超過20mSv。
第二類是變電站SF?設備檢測場景,主要使用含Ⅲ類镅-241放射源的SF?密度繼電器、SF?檢漏儀。該場景的輻射檢測實踐規范為:每6個月開展一次放射源泄漏檢測,確保裝置表面的放射性污染水平不超過0.4Bq/cm2;作業過程中操作人員需與裝置保持0.5m以上的安全距離,不得直接觸碰放射源艙體;裝置報廢前需將放射源送有資質的放射性廢物處理機構處置,不得隨普通設備報廢處理。
第三類是配網設備探傷檢測場景,主要使用Ⅲ類便攜式X射線探傷儀。該場景的輻射檢測實踐規范為:每次作業前需檢測X射線輸出劑量的穩定性,偏差不超過±10%;作業現場需設置半徑5m以上的管控區,設置專人值守;作業過程中操作人員需站在屏蔽體后方,避免直接受到射線照射;裝置閑置時需關閉電源,取下高壓連接頭,存放在專門的輻射安全存儲柜中。
通用實踐規范方面,所有涉輻射單位需建立放射性同位素與射線裝置的分類管理臺賬,明確每臺裝置的分類等級、檢測周期、管理責任人;建立檢測閉環管理機制,檢測不合格的裝置立即停用,整改完成后復檢合格方可投用;每年至少組織一次輻射安全培訓,覆蓋所有涉輻射作業人員,培訓內容需包含GB18871分類標準、輻射檢測要求等內容,考核合格后方可上崗。
七、常見問題解答
1. 電力行業常用的放射性同位素與射線裝置大多屬于哪一類?
答:當前電力行業應用的放射性同位素與射線裝置中,90%以上屬于Ⅲ類中低風險裝置,僅少部分用于特高壓厚壁部件探傷的裝置屬于Ⅱ類高風險裝置,無Ⅰ類極高風險裝置的應用場景。所有裝置的分類等級需嚴格按照GB18871規定的活度、能量指標判定,不得隨意調整。
2. 放射性同位素與射線裝置的檢測報告有效期是多久?
答:依據GB18871及生態環境部相關管理規定,放射性同位素與射線裝置的檢測報告有效期為1年,裝置所有單位需在報告到期前1個月安排復檢,未取得有效合格檢測報告的裝置不得投入使用。
3. 涉輻射作業人員的個人劑量檢測是否屬于強制要求?
答:是強制要求。GB18871明確規定,所有涉輻射作業人員必須佩戴個人劑量計,每季度送有資質的機構檢測,檢測記錄存入個人職業健康檔案,保存期限不少于30年。作業人員年累計受照劑量不得超過20mSv,連續5年的平均年受照劑量不得超過20mSv。
4. 裝置閑置超過6個月重新投用是否需要開展檢測?
答:需要。依據GB18871要求,放射性同位素與射線裝置閑置超過6個月重新投用的,需按照新裝置投用的要求開展全項檢測,檢測合格后方可投入使用;閑置超過12個月的裝置,還需重新開展輻射安全評估,確認無安全隱患后方可投用。
參考文獻
【1】 南方電網安全監管部. 2025年南方電網輻射安全事故事件匯編. 南方電網內部出版物, 2025.
【2】 中華人民共和國*質量監督檢驗檢疫總局. 電離輻射防護與輻射源安全基本標準(GB 18871-2002). 中國標準出版社, 2002.
【3】 中國電力科學研究院. 2025年電力行業輻射安全管理調研報告. 中國電力出版社, 2025.
【4】 中華人民共和國*質量監督檢驗檢疫總局. γ射線探傷機(GB/T 14058-2008). 中國標準出版社, 2008.
【5】 中華人民共和國*衛生和計劃生育委員會. 工業X射線探傷放射防護要求(GBZ 117-2015). 中國標準出版社, 2015.
【6】 中國電力企業聯合會. 2025年電力行業輻射安全管理白皮書. 中國電力出版社, 2025.