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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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.
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ULTRA-SOM
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EMISSÃO ACÚSTICA
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LÍQUIDO PENETRANTE
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CORRENTES PARASITAS
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TERMOGRAFIA
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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.
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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
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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
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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.
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OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA FONTE
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17Professor Rodrigo Penna
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.
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EXPONDO A FONTE - 2
Outro cabo, controlado pelooperador, expõe e fonte
de radiação para quea gamagrafia possa ser feita.
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EXPONDO A FONTE - 3
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A RADIAÇÃO - ESPECTRO
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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
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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.
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PRODUÇÃO DE RAIOS X
26Professor Rodrigo Penna
BREMSSTRAHLUNG
27Professor Rodrigo Penna
RAIOS X CARACTERÍSTICOS
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GRÁFICO DE EMISSÃO - 1
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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
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O MATERIAL DO ALVO (Z)
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A TENSÃO NA AMPOLA (KV)
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A CORRENTE NO FILAMENTO (mA)
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COMPARAÇÃO - IMAGENS
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A FORMA DE ONDA DO CIRCUITO
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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.
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38Professor Rodrigo Penna
INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA - CORREÇÕES
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O FOCO E A PENUMBRA
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EFEITOS GEOMÉTRICOS
41Professor Rodrigo Penna
TELAS INTENSIFICADORAS
42Professor Rodrigo Penna
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.
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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.
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RADIOGRAFIA COM IQI - 2
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47Professor Rodrigo Penna
FILMES RADIOGRÁFICOS
48Professor Rodrigo Penna
TRABALHO DE CAMPO
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OS FILMES – GRÃO E VELOCIDADE
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50Professor Rodrigo Penna
EXEMPLOS DE FILMES
51Professor Rodrigo Penna
EXEMPLOS DE FILME II
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ESCOLHA DO FILME - X
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53Professor Rodrigo Penna
ESCOLHA DO FILME - γ
54Professor Rodrigo Penna
CURVAS SENSITOMÉTRICAS
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VISUALIZAÇÃO DAS “FOTOS”
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56Professor Rodrigo Penna
DENSIDADE ÓPTICA
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DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - X
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58Professor Rodrigo Penna
DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO - γ
59Professor Rodrigo Penna
DIAGRAMA DE EXPOSIÇÃO – γ 2
60Professor Rodrigo Penna
TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS
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PAREDE DUPLA – VISTA DUPLA
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EXEMPLO 1
63Professor Rodrigo Penna
EXEMPLO 2
64Professor Rodrigo Penna
EXEMPLO 3
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EXEMPLO 4
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66Professor Rodrigo Penna
ADIVINHE O QUE É? 1
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ADIVINHE O QUE É? 2
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ADIVINHE O QUE É? 3
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ADIVINHE O QUE É? 4
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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
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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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