Radiografia Industrial - Conteúdo vinculado ao blog

RODRIGO PENNA

Professor Rodrigo Penna

Sítio na internet: www.fisicanovestibular.com.br

Blog: www.quantizado.blogspot.com

Link para currículo no Sistema Lattes:http://lattes.cnpq.br/6150368513460565

EMAILsprofessorrodrigopenna@yahoo.com.br

penna@nuclear.ufmg.br

3

O PRINCÍPIO

Conforme vimos, o próprio descobridor dos

raios X, Roentgen, vislumbrou a possibilidade de aplicação dos mesmos para

radiografias industriais.

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

4Professor Rodrigo Penna

ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

►A radiografia se enquadra num conjunto mais amplo: os ENDs (NDTs, em inglês).

►São vários os ENDs: ultra-som, partículas

magnéticas, termografia...

►A radiografia é uma ferramenta poderosa,

capaz de mostrar uma imagem do interior

das peças e componentes a serem ensaiados.

5Professor Rodrigo Penna

ULTRA-SOM

6

EMISSÃO ACÚSTICA

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

7Professor Rodrigo Penna

LÍQUIDO PENETRANTE

8

CORRENTES PARASITAS

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

9Professor Rodrigo Penna

TERMOGRAFIA

10Professor Rodrigo Penna

ESQUEMA BÁSICO DE UM ENSAIO

RADIOGRAFIA

FILME

1- Uma fonte irradia a peça.

2- Radiação sensibiliza o filme.

3- Diferenças de absorção provocamdiferentes graus de cinza (contraste).

4- A revelação mostra a imagem.

= menor exposição.

= maior exposição.

11Professor Rodrigo Penna

DUAS TÉCNICAS DISTINTAS

►Raios X ou Raios Gama – GAMAGRAFIA.

12Professor Rodrigo Penna

EQUIPAMENTO DE RAIO X

•Metal-Ceramic tube head element •water-cooled or air-cooled directional •High frequency •Constant potential •Rugged metal-ceramic tube head •0.060"/sq focal spot •Beam angles: 40 degrees x 60 degrees directional •Self-diagnostic menu, includes tube head pressure

13

EQUIPAMENTO DE GAMAGRAFIA - 1

•Iridium-192 device •Fully welded titanium construction with some stainless steel fittings •Approximately 53 lbs. (24 kg) in weight •Shielded with 37 lbs. (17 kg) of Depleted Uranium with durable titanium S-tube •Dimensions:

•Length: 14.5" (368 mm) •Width: 5.375" (137 mm) •Height: 5.56" (141 mm)

•Rated capacity 150 Curies / 5500 Gbq •Low center of gravity for "topple-proof" profile

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

14Professor Rodrigo Penna

EQUIPAMENTO DE GAMAGRAFIA - 2

•Cobalt-60 device •Fully welded stainless steel •Approximately 780 lbs. (354 kg)•Shielded with 500 lbs. (227 kg) of Depleted Uranium with durable titanium S-tube •Dimensions:

•Length: 26" (660 mm) •Width: 14" (356 mm) •Height: 15" (381 mm)

•Rated capacity 300 Curies = 11.100 Gbq (11.1 TBq)

15Professor Rodrigo Penna

FONTE PARA GAMAGRAFIA

Pastilhas de Irídio-191 antes da ativação.

FONTE SELADA: nãopermite que o materialradioativo se espalhe

e contamine o ambiente.

16

OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA FONTE

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

17Professor Rodrigo Penna

ESQUEMA DA BLINDAGEM

18

EXPONDO A FONTE - 1

Um tuboguia leva a fonte atéa peça a

ser ensaiada.Um dos

fatores deRadioproteçãoé a distância.

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

19Professor Rodrigo Penna

EXPONDO A FONTE - 2

Outro cabo, controlado pelooperador, expõe e fonte

de radiação para quea gamagrafia possa ser feita.

20Professor Rodrigo Penna

EXPONDO A FONTE - 3

21

A RADIAÇÃO - ESPECTRO

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

22Professor Rodrigo Penna

DECAIMENTO RADIOATIVO

23

GAMAGRAFIA: ATIVIDADE

►Nesta técnica, um radioisótopo sofre decaimento.

►A ATIVIDADE da fonte é um parâmetro fundamental.

►É necessário calcular esta atividade no momento do ensaio radiográfico.

►Equação: A = A0 . e - t

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

24Professor Rodrigo Penna

RADIOISÓTOPOS

MEIA-VIDA ( T1 / 2 )

CONSTANTE DE

DECAIMENTO ()

ENERGIA DAS RADIAÇÕES

EMITIDAS

FAIXA DE UTILIZAÇÃ

O MAIS EFETIVA

CARACTERÍS- TICAS

COBALTO-60 ( Co 60 )

5,24 ANOS 1,32.10 – 1 ano - 1 1,17 e 1,33 MeV 60 a 200

mm de aço

Obtido através do bombardeamento por nêutrons do isótopo

estável Co 59

IRÍDIO-192 ( Ir 192 )

74,4 DIAS 9,32.10 – 3 dia - 1 0,137 a 0,65 MeV 10 a 40 mm

de aço

Obtido com bombardeamento por

nêutrons

TÚLIO-170 ( Tm170 )

127 DIAS 5,46.10 – 3 dia - 1 0,084 e 0,54 MeV

Seu espectro possui também radiação de

Bremsstrahlung

1 a 10 mm de aço

Obtido com bombardeamento por nêutrons. Difícil de ser

produzido, é geralmente manuseado sob a forma

de óxido.

CÉSIO-137 ( Cs 137 )

33 ANOS 2,10.10 – 2 ano - 1 0,66 MeV 20 a 80 mm

de aço

Obtido da fissão do Urânio, por separação através de processos químicos. Quase sem uso no momento pela

dificuldade de obtenção e má qualidade do filme

radiográfico.

SELÊNIO-75 ( Se 75 )

125 DIAS 5,55.10 – 3 dia - 1 0,006 a 0,405

MeV 5 a 30 mm

de aço

De uso industrial mais recente, tem muito boa qualidade de imagem,

semelhante à qualidade dos Raios-X.

25Professor Rodrigo Penna

PRODUÇÃO DE RAIOS X

26Professor Rodrigo Penna

BREMSSTRAHLUNG

27Professor Rodrigo Penna

RAIOS X CARACTERÍSTICOS

28

GRÁFICO DE EMISSÃO - 1

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

29Professor Rodrigo Penna

GRÁFICO DE EMISSÃO - 2

30

FATORES QUE ALTERAM A PRODUÇÃO DE RAIOS X

1 – O TEMPO DE EXPOSIÇÃO

2 – A FILTRAÇÃO

3 – O MATERIAL DO ALVO (Z)

4 – A TENSÃO NA AMPOLA (KV)

5 – A CORRENTE NO FILAMENTO DA AMPOLA (mA)

6 – A FORMA DE ONDA DO GERADOR DE ALTA TENSÃO

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

31Professor Rodrigo Penna

O MATERIAL DO ALVO (Z)

32Professor Rodrigo Penna

A TENSÃO NA AMPOLA (KV)

33Professor Rodrigo Penna

A CORRENTE NO FILAMENTO (mA)

34

COMPARAÇÃO - IMAGENS

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

35Professor Rodrigo Penna

A FORMA DE ONDA DO CIRCUITO

36Professor Rodrigo Penna

EXPOSIÇÃO►Raios X: E = corrente x tempo

►Raios Gama (γ): E = atividade x tempo

►A correta Exposição determina a qualidade

da imagem radiográfica.

O CONTRASTE dependeda ENERGIA da radiação

incidente!

37

INFLUÊNCIA DA ENERGIANO CONTRASTE

ENERGIA MENOR = PODER DE PENETRAÇÃO

MENOR.

ENERGIA MAIOR = PODER DE PENETRAÇÃO

MAIOR.

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

38Professor Rodrigo Penna

INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA - CORREÇÕES

39

O FOCO E A PENUMBRA

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

40Professor Rodrigo Penna

EFEITOS GEOMÉTRICOS

41Professor Rodrigo Penna

TELAS INTENSIFICADORAS

42Professor Rodrigo Penna

IQIs ou Penetrâmetros

43

MAIS IQIs

São usados como parâmetros para se ter umaIdéia a respeito do tamanho dos possíveis defeitos

Que podem aparecer em uma radiografia.Sua utilização é regida por normas internacionais.

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

44Professor Rodrigo Penna

INDICADOR DA QUALIDADEDA IMAGEM

• Ao colocar o IQI próximo ou sobre a peça a ser ensaida, o parâmetro de qualidade é dado pelo menor furo ou pelo fio mais fino que esteja visível.

45Professor Rodrigo Penna

RADIOGRAFIA COM IQI - 1

Observe que nem todos os fios (7!) estão visíveis

na radiografia.No centro e à esquerda,há um detalhe que foi

ampliado apósprocessamento

digital.

46

RADIOGRAFIA COM IQI - 2

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

47Professor Rodrigo Penna

FILMES RADIOGRÁFICOS

48Professor Rodrigo Penna

TRABALHO DE CAMPO

49

OS FILMES – GRÃO E VELOCIDADE

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

50Professor Rodrigo Penna

EXEMPLOS DE FILMES

51Professor Rodrigo Penna

EXEMPLOS DE FILME II

52

ESCOLHA DO FILME - X

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

53Professor Rodrigo Penna

ESCOLHA DO FILME - γ

54Professor Rodrigo Penna

CURVAS SENSITOMÉTRICAS

55

VISUALIZAÇÃO DAS “FOTOS”

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

56Professor Rodrigo Penna

DENSIDADE ÓPTICA

57

DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - X

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

58Professor Rodrigo Penna

DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - γ

59Professor Rodrigo Penna

DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO – γ 2

60Professor Rodrigo Penna

TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS

61

PAREDE DUPLA – VISTA DUPLA

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

62Professor Rodrigo Penna

EXEMPLO 1

63Professor Rodrigo Penna

EXEMPLO 2

64Professor Rodrigo Penna

EXEMPLO 3

65

EXEMPLO 4

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

66Professor Rodrigo Penna

ADIVINHE O QUE É? 1

67Professor Rodrigo Penna

ADIVINHE O QUE É? 2

68

ADIVINHE O QUE É? 3

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

69

ADIVINHE O QUE É? 4

Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

70

BIBLIOGRAFIA1. A Radiologia Industrial, Ricardo Andreucci, Ed. ABENDE –

tem na biblioteca da escola. Baixei na internete, site http://www.abende.org.br/apostilas_download.html em 08/08/2004.

2. Radiograph in Modern Industry, KODAK. Baixei na internete, site http://www.kodak.com/US/en/business/aim/industrial/ndt/literature/ em 08/08/2004.

3. The Essential Physics of Medical Imaging, Bushberg, Seibert, Leidholdt e Boone, Ed. Lippincott Williams & Wilkins - tem na biblioteca da escola.

4. Bases Físicas e Tecnológicas Aplicadas aos Raios X, Renato Dimenstein e Thomaz Ghilardi Netto, Ed. SENAC – tem na biblioteca da escola. Comprei barato na porta da escola, não me lembro o preço.

5. Sites interessantes (em 08/08/2004):– CNEN: Comissão Nacional de Energia Nuclear

http://www.cnen.gov.br/– CDTN: Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear

http://www.cdtn.br/Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br

71

6. ABENDE: Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivoshttp://www.abende.org.br/

7. GE INSPECTION TECHNOLOGIES, X-RAYhttp://www.geinspectiontechnologies.com/

8. ASME: American Society of Mechanical Engineershttp://www.asme.org/

9. Radiation Sciences Homepage, Bristol University, England – interativo! Muito interessante, com informações sobre radiações e anatomia também.http://hsc.uwe.ac.uk/radiography

10. Physics 2000, University of Colorado, USA – interativo! Muito interessante. Possui versão em Espanhol.http://www.colorado.edu/physics/2000

11. NDT RESOURCE CENTER, site muito interessante sobre a radiologia industrial, com animações. O site completo traz muitas informações sobre Física e Matemática também.http://www.ndt-ed.org/EducationResources/educationresource.htm

12. STAVELEY NDT, http://www.staveleyndt.com/. 13. NDT PRODUCTS, http://www.ndtproducts.ca/.14. YXLON INTERNATIONAL, site

http://www.yxlon.com/yxlon/yxlon_cms.nsf/pages/homepage

em 16/04/05.Professor Rodrigo Penna

www.fisicanovestibular.com.br