Radiologia Industrial

Maria Selma Dias Adorno

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ndiceIntroduo.............................................................................................03 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. ....13 Bibliografia............................................................................................14 Princpios e Cabos de Blindagem de Aceleradores Curva Caracterstica dos Filmes Classificao dos Filmes Telas de Telas Tomografia Radioscopia Concluso......................................................................................... Fundamentos....................................................................04 Energia.................................................................................07 Proteo........................................................................07 Lineares..........................................................................08 Industriais.........................................10 Industriais.....................................................10 Chumbo.................................................................................10 fluorescentes..............................................................................11 Industrial............................................................................11 Industrial..........................................................................12

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Introduo

A Radiografia e o Ultra-som so poderosos mtodos que podem detectar com alta sensibilidade descontinuidades com poucos milmetros de extenso. Usados principalmente nas indstrias de petrleo e petroqumica, nuclear, alimentcia, farmacutica, gerao de energia para inspeo principalmente de soldas e fundidos, e ainda na indstria blica para inspeo de explosivos, armamento e msseis, a radiografia e o ultra-som desempenham papel importante na comprovao da qualidade da pea ou componente em conformidade com os requisitos das normas , especificaes e cdigos de fabricao. Usados tambm na qualificao de soldadores e operadores de soldagem, a radiografia e ultra-som proporcionam registros importantes para a documentao da qualidade Em juntas soldadas, a radiografia e o ultra-som so dois mtodos freqentemente referenciados pelos Cdigos de fabricao de peas ou estruturas de responsabilidade para determinao da eficincia da base de clculo pela engenharia. 3

A radiologia industrial desempenha um papel importante e de certa forma insupervel na documentao da qualidade do produto inspecionado, pois a imagem projetada do filme radiogrfico representa a "fotografia" interna da pea, o que nenhum outro ensaio no destrutivo capaz de mostrar na rea industrial.

1. Princpios e Fundamentos

A radiografia um mtodo usado para inspeo no destrutiva que baseia-se na absoro diferenciada da radiao penetrante pela pea que est sendo inspecionada. Devido s diferenas na densidade e variaes na espessura do material, ou mesmo diferenas nas caractersticas de absoro causadas por variaes na composio do material, diferentes regies de uma pea absorvero quantidades diferentes da radiao penetrante. Essa absoro diferenciada da radiao poder ser detectada atravs de um filme, ou atravs de um tubo de imagem ou mesmo medida por detetores eletrnicos de radiao. Essa variao na quantidade de radiao absorvida, detectada atravs de um meio, ir nos indicar, entre outras coisas, a existncia de uma falha interna ou defeito no material. A radiografia industrial ento usada para detectar variao de uma regio de um determinado material que apresenta uma diferena em espessura 4

ou densidade comparada com uma regio vizinha, em outras palavras, a radiografia um mtodo capaz de detectar com boas sensibilidade defeitos volumtricos. Isto quer dizer que a capacidade do processo de detectar defeitos com pequenas espessuras em planos perpendiculares ao feixe, como trinca depender da tcnica de ensaio realizado. Defeitos volumtricos como vazios e incluses que apresentam uma espessura varivel em todas direes, sero facilmente detectadas desde que no sejam muito pequenos em relao espessura da pea.

Os Raios X, destinados ao uso industrial, so gerados numa ampola de vidro denominada tubo de Coolidge, que possui duas partes distintas: o nodo e o ctodo.

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2. Cabos de Energia O aparelho de Raios X composto pela mesa de comando e unidade geradora, so ligadas entre si atravs do cabo de energia. A distncia entre a unidade geradora e a mesa de comando deve ser tal que o operador esteja protegido no momento da operao dos controles, segundo as normas bsicas de segurana. Para tanto os fabricantes de aparelhos de Raios X fornecem cabos de ligao com comprimento de 20 a 30 metros dependendo da potncia mxima do tubo gerador.

3. Blindagem de Proteo O incio da operao do aparelho deve ser feita com aquecimento lento do tubo de Raios X, conforme as recomendaes do fabricante. Neste 7

processo o operador deve utilizar as cintas ou blindagens especiais que so colocadas na regio de sada da radiao, sobre a carcaa da unidade geradora. Este acessrio fornecido pelo fabricante permite maior segurana durante o procedimento de aquecimento do aparelho.

4. Aceleradores Lineares O aceleradores lineares so aparelhos similares aos aparelhos de Raios X convencionais com a diferena que os eltrons so acelerados por meio de uma onda eltrica de alta freqncia, adquirindo altas velocidades ao longo de um tubo retilneo. Os eltrons ao se chocarem com o alvo, transformam a energia cintica adquirida em calor e Raios X com altas energias cujo valor depender da aplicao. Para uso industrial em geral so usados aparelhos capazes de gerar Raios X com energia mxima de 4 Mev. Os Betatrons so considerados como transformadores de alta voltagem o que consiste na acelerao dos eltrons de forma circular por mudana do campo magntico primrio, adquirindo assim altas velocidades e conseqentemente a transformao da energia cintica em Raios X, aps o

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impacto destes com o alvo. Este processo podem gerar energias de 10 a 30 Mev. Os aceleradores lineares e os betatrons so aparelhos destinados a inspeo de componentes com espessuras acima de 100 mm de ao. As vantagens do uso desses equipamentos de grande porte, so: foco de dimenses reduzidas (menor que 2 mm) tempo de exposio reduzido maior rendimento na converso em Raios X

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5. Curva Caracterstica dos Filmes Industriais

A curva caracterstica de um filme, tambm chamada de curva sensitomtrica ou curva H e D (Hurter-Driffield) relaciona a exposio dada a um filme com a densidade resultante. Atravs das curvas caractersticas podemos comparar qualitativamente filmes diferentes, e ainda estabelecer critrios para corrigir densidades obtidas para uma dada exposio. As curvas so em geral fornecidas pelo fabricante do filme e so obtidas mediante a exposies sucessivas do filme, tendo suas densidades medidas em cada exposio.

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Os valores so plotados num grfico de densidades em funo do logaritmo da exposio relativa.

6. Classificao dos Filmes Industriais A grande variedade de condies e a heterogeneidade de materiais encontrados na radiografia industrial, levaram os fabricantes a produzir vrias espcies de filmes. Uma classificao dos filmes foi estabelecida pelo ASTM* E-1815-96 , que identifica os tipos de filmes pela velocidade de exposio e sensibilidade. A velocidade de exposio funo logartmica da dose de radiao necessria para que o filme atinja densidade ptica de 2,0.

7. Telas de Chumbo As telas de chumbo tambm chamados de telas intensificadoras possuem como finalidade diminuir o tempo de exposio em ensaios radiogrficos industriais, usam-se finas folhas de metal (geralmente chumbo) com intensificadoras da radiao primria emitida pela fonte. O fator de intensificao, alm de ser funo da natureza e da espessura da tela, depende do contato efetivo entre elas e o filme. As funes das telas intensificadoras de chumbo em radiografia industrial devem ser as seguintes: Gerar eltrons por efeito fotoeltrico ou Compton, produzindo Absorver ou filtrar a radiao secundria espalhada que pode

fluxo adicional de radiao e diminuindo o tempo de exposio; atingir o filme radiogrfico, borrando a imagem e empobrecendo a definio. 8. Telas fluorescentes

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Ecrans fluorescentes ou tambm chamadas telas intensificadoras fluorescentes so usadas para reduzir consideravelmente, o tempo de exposio em radiografias industriais. Constam, fundamentalmente, de fina folha de cartolina impregnada de minsculos gros de sais (usualmente o tungstato de clcio) os quais, sob a ao da radiao incidente, emitem luz fluorescentes para a qual o filme radiogrfico sensvel. 9. Radioscopia Industrial

A radioscopia, um meio usado para se detectar a radiao que emerge da pea, numa tela fluorescente. As telas fluorescentes se baseiam no princpio que determinados sais (tungstato de clcio, por exemplo ), possuem a propriedade de emitir luz em intensidade mais ou menos proporcional intensidade de radiao que incide sobre eles.

10. Tomografia Industrial A tomografia industrial tambm pode ser considerada como um mtodo de inspeo no destrutiva que no utiliza o filme radiogrfico para registro dos resultados, assim como na radioscopia convencional.

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Concluso:A radiologia industrial desempenha um papel importante e de certa forma insupervel na documentao da qualidade do produto inspecionado, pois a imagem projetada do filme radiogrfico representa a "fotografia" interna da pea, o que nenhum outro ensaio no destrutivo capaz de mostrar na rea industrial.

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Bibliografia

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Website da AGFA em http://ndt.agfa.com "RadView" , Jul. 2002 D.Stegemann , "Radiografia e Radioscopia Tcnica de Microfoco" , Alemanha, KFA, 1995

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