Universidad Estatal de Milagro

Nombre: Washington Lpez. Semestre: 7 Ing. Industrial Ensayos no Destructivos.

La radiografa es un mtodo de inspeccin no destructiva que se basa en la absorcin diferenciada de radiacin penetrante por la pieza que esta siendo inspeccionada. Esa variacin en la cantidad de radiacin absorbida, detectada mediante un medio, nos indicar, entre otras cosas, la existencia de una falla interna o defecto en el material.

Principio bsico de la inspeccin radiogrfica. Se basa en la propiedad que poseen los materiales de atenuar o absorber parte de la energa de radiacin cuando son expuestos a esta.

La atenuacin de la radiacin ionizante es: Directamente proporcional al espesor y densidad del material. Inversamente proporcional a la energa del haz de radiacin.

Las diferencias de atenuacin producen diferencias en la ionizacin ,esto provocara ( al revelar la pelcula ) cambios de densidad radiogrfica ( grado de ennegrecimiento ).

Un rea obscura ( menor densidad ) en una radiografa, puede deberse a un menor espesor o a la presencia de un material de menor densidad como escoria en una soldadura o una cavidad por gas atrapado en una pieza de fundicin.

Un rea mas clara ( mayor densidad ) en una radiografa, puede deberse a secciones de mayor espesor o un material de mayor densidad como una inclusin de tungsteno en una soldadura de arco elctrico con electrodo de tungsteno y gas de proteccin.

Para la deteccin , interpretacin y evaluacin de discontinuidades internas tales como grietas , porosidades , inclusiones metlicas o no metlicas , faltas de fusin , en uniones con soldadura , piezas de fundicin y piezas forjadas.

VENTAJAS: Pueda usarse en materiales metlicos y no metlicos, ferrosos y no ferrosos. Proporciona un registro permanente de la condicin interna de un material.

Es

mas fcil poder identificar el tipo de discontinuidad que se detecta. Revela discontinuidades estructurales y errores de ensamble.LIMITACIONES Difcil de aplicar en piezas de geometra compleja o zonas poco accesibles. La pieza o zona debe tener acceso en dos lados opuestos. No detecta discontinuidades de tipo laminar. Se requiere observar medidas de seguridad para la proteccin contra la radiacin.

RADIOACTIVIDAD: Es la desintegracin espontnea de los ncleos atmicos de ciertos elementos ( istopos radioactivos ) acompaada de emisin de partculas radioactivas y de radiacin electromagntica. RADIACIN: Son ondas electromagnticas que viajan a la velocidad de la luz ( 300 000 Km/s ), no poseen carga elctrica, ni masa, son capaces de penetrar materiales densos como el acero y su energa es inversamente proporcional a su longitud de onda.

En la industria se emplean dos tipos de radiacin para la inspeccin radiogrfica: Rayos

X. Rayos gamma LA IONIZACIN Es el proceso qumico o fsico mediante el cual se producen iones, estos son tomos o molculas cargadas elctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un tomo o molcula neutro.

CARACTERSTICAS DE LOS RAYOS X Y GAMMA Son ondas electromagnticas. No tienen carga elctrica ni masa. Viajan en lnea recta. Penetran la materia y el poder de penetracin depende de la energa . Ioniza la materia. El material radiado queda con una fluorescencia de tipo no permanente Son invisibles. Destruyen las clulas vivas.

Se trata de una radiacin electromagntica penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible, producida bombardeando un blanco generalmente de wolframio, con electrones de alta velocidad. Las longitudes de onda se expresa en angstroms, un angstrom es igual a cm.

Espectro electromagntico. Rayos Gamma0.1-0.005 A Rayos x ..5 -0.0004 A Ultravioleta..10-4,000 A Visible ......4,000-7,500 A Infrarroja ..7,500-4 X A

rayos X tienen las siguientes propiedades: - Son una radiacin electromagntica invisible. - Puede penetrar en la materia. - Viaja en lnea recta. - Producir efectos fotoqumicas en emulsiones fotogrficas. - No se ven afectados por campos elctricos o magnticos. - Viaja con una velocidad de . - Son capaces de liberar fotoelectrones. - Causa de algunas sustancias para fluorescencias.

Un mtodo habitual de deteccin de rayos X y rayos gamma en el campo de la radiografa es por medio de una emulsin fotogrfica. Sin embargo existen otros medios, como los contadores Geiger, semiconductores, fotoconductores, y los cristales de centelleo.

Los rayos x se producen cuando electrones de alta velocidad , llamados rayos catdicos golpean un blanco en un metal . Cuando los electrones golpean el blanco , ocurre una transferencia de energa y esto hace que los rayos x se generen. Los requerimientos bsicos para que estos se produzcan son: Una fuente de electrones, un medio para acelerar los electrones a altas velocidades y un blanco.

En los rayos x tubos de electrones son acelerados por un diferencial de potencia entre la fuente de electrones (ctodos) y un blanco (objetivo). Este diferencial de potencial se conoce como tubo de tensin , este determina la velocidad con que el electrn golpea el blanco. Ya que los electrones en movimiento constituyen una corriente elctrica, el nmero de electrones que se mueven determina la magnitud de la corriente elctrica. El flujo de electrones en un tubo de rayos X se conoce como la corriente del tubo.

Ctodo: parte negativa del tubo de rayos X, tiene dos partes principales: el filamento y la copa de enfoque. Anodo: es el lado positivo del tubo de rayos X, existen dos tipos: estacionarios y rotatorios

La energa de la radiacin que penetra a menudo se expresa en trminos de electrnvoltios (ev), kilo electrn voltio (kev), milln electrn voltio (Mev).Relacin de energa 1 ev.1.6 X 1 Kev..1,000 ev 1 Mev.. Ev

Erg=

El electrn voltio es la energa cintica que adquiere un electrn cuando se acelera en un campo elctrico producido por una diferencia de potencial de un voltio .

Donde : M = masa del electrn ( v = velocidad , cm/ seg V= tubo de tensin , voltios

)

El tubo de Coolidge tiene un vaco muy alto y contiene un filamento calentado y un blanco. Esencialmente, es un tubo de vaco termoinico en el que el ctodo emite electrones al ser calentado por una corriente. La intensidad de los rayos x producida es directamente proporcional al tubo de corriente y depende del tubo de tension elevado a una potencia superior a 2,5.

La eficiencia de los rayos x producidos esta dada por la siguiente expresin : E=1.4 X

Donde: E= eficiencia dada en porcentaje . Z= numero atmico del blanco del material. V= tubo de tensin.

El

transformador de resonancia.

Tiene una bobina de baja tensin de alambre rectangular y una bobina de alta tensin que consta de una serie de delgadas secciones planas separadas para el enfriamiento. El principio de resonancia de la operacin se puede explicar de la siguiente manera: la bobina de alta tensin tiene una gran inductancia que se elige para estar en resonancia con su terminal y se distribuye la capacidad en la frecuencia de operacin de 180 a 200 cps .

El generador de Van de Graaff es una mquina electrosttica que utiliza una cinta mvil para acumular grandes cantidades de carga elctrica en el interior de una esfera metlica hueca. Las diferentes aplicaciones de esta mquina incluyen la produccin de rayos X, esterilizacin de alimentos y experimentos de fsica de partculas y fsica nuclear.

El generador consiste en una cinta, transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada por induccin en la cinta, ya que la varilla metlica o peine, esta muy prxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esfrico nulo por medio de otro peine o varilla metlica que se encarga de producir energa.

La radiacin electromagntica se puede considerar en cualquiera de las dos maneras. como ondas o como un conjunto de partculas llamadas fotones. Ondas producidas por la oscilacin o la aceleracin de una carga elctrica. Las ondas electromagnticas tienen componentes elctricos y magnticos.

La radiacin electromagntica puede ordenarse en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeas) hasta frecuencias muy bajas (longitudes de onda altas).

Espectro. Serie de colores semejante a un arco iris (por este orden: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo) que se produce al dividir una luz compuesta como la luz blanca en sus colores constituyentes. El arco iris es un espectro natural producido por fenmenos meteorolgicos. Puede lograrse un efecto similar haciendo pasar luz solar a travs de un prisma de vidrio.

La relacin que existe entre la frecuencia f, la longitud de onda, y la velocidad v de la radiacin electromagntica est dada por la siguiente expresin(la velocidad es de ).

En esta figura se muestra las curvas de intensidad de rayos X del espectro continuo de tubos de tensiones distintas. El punto C de la curva de 30 kV, se llama el lmite de longitud de onda corta. el lmite de longitud de onda corta est totalmente determinado por la tensin del tubo. radiografas de onda ms corta son producidos por los electrones con la velocidad ms alta o ms energa. el lmite de longitud de onda corta puede ser calculada a partir de la expresin.

Las radiografas de onda ms corta son producidos por los electrones con la velocidad ms alta o ms energa. El lmite de longitud de onda corta puede ser calculada a partir de la expresin.

Esta ley, nos dice que la intensidad de una fuente de luz puntual disminuye el cuadrado de la distancia que recorre con respecto a la fuente de luz. O lo que es lo mismo, al doblar la distancia a la fuente de luz, la intensidad de la misma se reduce a su cuadrado (si esta es a 1m=1 a 2m = 1/4 que es lo mismo que una reduccin del cuadrado de 2).

Adems de esa reduccin de intensidad, la luz tiende a iluminar tambin el cuadrado en amplitud se expande al doblar la distancia, vemos que ilumina la escena cuatro veces ms, pero con menos intensidad

donde: I1 = Intensidad en el punto 1 I2 = Intensidad en el punto 2 D1 = Distancia en el punto 1 D2 = Distancia en el punto 2

Para radiaciones con rayos X. Cantidad de Kilovolt y la intensidad de los miliamper para la exposicin. Distancia focal. Espesor. Tipo de material.

La distancia considerada es de 70 cm para otra distancia se emplea la ecuacin. donde: T = Tiempo de exposicin a una distancia de 70 cm ( minutos ) T1 = Tiempo de exposicin con distancia diferente de 70 cm ( minutos ) D = Distancia de la fuente al film (70 cm ) D1 = Distancia de la fuente al film diferente a 70 cm

Equipos de proyector de radiacin Equipos para la medicin de la radiacin Pelcula radiogrfica Elementos para la marcacin Elementos qumicos para el proceso de revelado y fijado de la pelcula radiogrfica Equipos para la visualizacin e interpretacin de resultados

Determinacin del rea donde no puede ingresar personal laboralmente no expuesto Clculos de tiempo de exposicin a la radiacin Elaboracin de las marcas a estampar en la pelcula radiogrfica Marcacin de la zona a inspeccionar Montaje de la pelcula radiogrfica

Ubicacin del emisor de radiacin a la distancia calculada. Procesamiento de la pelcula radiogrfica Revelado, lavado del exceso de revelador, fijado, lavado del exceso del fijador. Secado de la pelcula radiogrfica (Acetato de celulosa y partculas de haluro de plata)

Interpretacin de los resultados de la inspeccin radiogrfica, se realiza utilizando una fuente de iluminacin variable y de la intensidad suficiente. Elaboracin del informe correspondiente.

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