RODRIGO PENNA. Professor Rodrigo Penna Sítio na internet: Blog: .

RODRIGO PENNA

Professor Rodrigo Penna

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O PRINCÍPIO

Conforme vimos, o próprio descobridor dos

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

radiografias industriais.


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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.


ULTRA-SOM

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EMISSÃO ACÚSTICA




LÍQUIDO PENETRANTE

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CORRENTES PARASITAS




TERMOGRAFIA


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.


DUAS TÉCNICAS DISTINTAS

►Raios X ou Raios Gama – GAMAGRAFIA.


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

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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




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)


FONTE PARA GAMAGRAFIA

Pastilhas de Irídio-191 antes da ativação.

FONTE SELADA: nãopermite que o materialradioativo se espalhe

e contamine o ambiente.

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OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA FONTE




ESQUEMA DA BLINDAGEM

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EXPONDO A FONTE - 1

Um tuboguia leva a fonte atéa peça a

ser ensaiada.Um dos

fatores deRadioproteçãoé a distância.




EXPONDO A FONTE - 2

Outro cabo, controlado pelooperador, expõe e fonte

de radiação para quea gamagrafia possa ser feita.


EXPONDO A FONTE - 3

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A RADIAÇÃO - ESPECTRO




DECAIMENTO RADIOATIVO

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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




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.


PRODUÇÃO DE RAIOS X


BREMSSTRAHLUNG


RAIOS X CARACTERÍSTICOS

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GRÁFICO DE EMISSÃO - 1




GRÁFICO DE EMISSÃO - 2

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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




O MATERIAL DO ALVO (Z)


A TENSÃO NA AMPOLA (KV)


A CORRENTE NO FILAMENTO (mA)

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COMPARAÇÃO - IMAGENS




A FORMA DE ONDA DO CIRCUITO


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!

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INFLUÊNCIA DA ENERGIANO CONTRASTE

ENERGIA MENOR = PODER DE PENETRAÇÃO

MENOR.

ENERGIA MAIOR = PODER DE PENETRAÇÃO

MAIOR.




INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA - CORREÇÕES

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O FOCO E A PENUMBRA




EFEITOS GEOMÉTRICOS


TELAS INTENSIFICADORAS


IQIs ou Penetrâmetros

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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.




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.


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.

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RADIOGRAFIA COM IQI - 2




FILMES RADIOGRÁFICOS


TRABALHO DE CAMPO

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OS FILMES – GRÃO E VELOCIDADE




EXEMPLOS DE FILMES


EXEMPLOS DE FILME II

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ESCOLHA DO FILME - X




ESCOLHA DO FILME - γ


CURVAS SENSITOMÉTRICAS

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VISUALIZAÇÃO DAS “FOTOS”




DENSIDADE ÓPTICA

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DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - X




DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - γ


DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO – γ 2


TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS

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PAREDE DUPLA – VISTA DUPLA




EXEMPLO 1


EXEMPLO 2


EXEMPLO 3

65

EXEMPLO 4




ADIVINHE O QUE É? 1

68




69




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


http://www.abende.org.br/apostilas_download.html%20em%2008/08/2004

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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


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