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1 Radiologia Industrial Walmor Cardoso Godoi, M.Sc.

2 Fundamentos de Radiologia Industrial Quando pensamos em aeronaves, automóveis, metro, trens, navios, submarinos, etc todas estas máquinas não poderiam ter um bom desempenho não fossem a qualidade do projeto mecânico, dos materiais envolvidos, dos processos de fabricação e montagem, inspeção e manutenção. Ensaios Não-Destrutivos (END) permitem avaliar, tanto no local de instalação quanto em laboratório, um componente, sem modificar suas características físicas, mecânicas e dimensionais e sem comprometer o seu uso no futuro. As aplicações da Radiologia Industrial estão no contexto dos END e têm crescido amplamente nos últimos 20 anos

3 Fundamentos de Radiologia Industrial Sendo assim, como garantir que os materiais, componentes e processos utilizados tenham a qualidade requerida? Como garantir a isenção de defeitos que possam comprometer o desempenho das peças? Como melhorar novos métodos e processos e testar novos materiais ii? As respostas para estas questões estão em grande parte na inspeção e consequentemente na aplicação dos Ensaios Não Destrutivos.

4 Quando se deseja inspecionar peças com finalidade de investigar sobre defeitos internos, a Radiografia e o Ultrassom são poderosos métodos que podem detectar com alta sensibilidade d descontinuidades id d com poucos milímetros de extensão. Outros ensaios não destrutivos também fazem parte das ferramentas da qualidade onde podemos citar: Partículas Magnéticas, Termografia, Emissão acústica, Correntes Parasitas, Líquido Penetrante.

5 Princípios e Fundamentos Descrição Genérica do Método e Aplicações A radiografia é um método usado para inspeção não destrutiva que baseia-se na absorção diferenciada da radiação penetrante pela peça que está sendo inspecionada. A radiografia é um método capaz de detectar com boa sensibilidade d defeitos volumétricos. Isto quer dizer que a capacidade do processo de detectar defeitos com pequenas espessuras em planos perpendiculares ao feixe, como trincas, dependerá da técnica de ensaio realizado.

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8 No âmbito dos ensaios não destrutivos devemos salientar seis propriedades da radiação penetrante que são de particular importância: deslocam-se em linha reta; podem d atravessar materiais i opacos a luz, ao fazêlo, são parcialmente absorvidos por esses materiais; podem impressionar películas fotográficas, formando imagens; provocam o fenômeno da fluorescência ; provocam efeitos fi genéticos éi ; provocam ionizações nos gases.

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10 Partículas ALFA : dois nêutrons e dois prótons, caracterizando um núcleo atômico de Hélio. Devido ao seu alto peso e tamanho, elas possuem pouca penetração e são facilmente absorvidas por poucos centímetros de ar. Partículas BETA são constituídas por elétrons, que possuem velocidades próximas da luz, com carga elétrica negativa. Possuem um poder de penetração bastante superior às radiações Alfa, podendo ser absorvidas por alguns centímetros de acrílico ou plásticos, na sua grande maioria. Raios GAMA são de natureza ondulatória, ao contrário das demais que tem características corpusculares. Devido a isto, adquire um alto poder de penetração nos materiais.

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12 O poder de penetração das radiações eletromagnéticas, Raios X e Gama, são caracterizadas pelo seu comprimento de onda (ou energia) i).

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14 Escolha da fonte de radiação gerador de raios X ou fonte radioativa? Energia (kev) Coeficientes de absorção dos materiais do objeto, Dimensões do objeto Intensidade d da fonte (fótons / s) Tempo de obtenção da radiografia (tempo de integração) Tamanho focal da fonte (spot size) Resolução espacial desejada d efeito fi penumbra

15 Áreas Radiologia Industrial Tomografia Computadorizada Radiografia Geometria do objeto Axial Planar Filme Detectores Digitais Processamento de Imagens Reconhecimento de Padrões Fatias 2D (slices) Volumes 3D Laminografia Tomossíntese Digital

16 Equipamentos e Fontes de Radiação Raios X

17 Como produzir raios-x

18 Como produzir raios-x Para obter-se imagens com nitidez máxima, as dimensões do foco óptico devem ser as: a)menores possíveis. b)maiores possíveis c)independe

19 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tubulações e Equipamentos Modelo Tensão e Corrente Penetração Tamanho Focal Massa MHF 200 D kv, 1-8 ma 42 mm Fe 1,5 x 1,5 mm 21 Kg

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21 Tubos de Raios X

22 Energia Máxima dos Raios X Duas grandezas são geralmente usadas para descrever um determinado feixe de Raios X: a qualidade e a intensidade de radiação.

23 Energia Máxima dos Raios X

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25 PAG 19

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27 Aceleradores Lineares similares aos aparelhos geradores de radiação X convencionais com a diferença que os elétrons são acelerados por etapas por campos magnéticos seqüenciais e por meio de uma onda elétrica de alta freqüência, adquirindo altas velocidades ao longo de um tubo. Para uso industrial em geral são usados aparelhos capazes de gerar Raios X com energia máxima de 4 MeV.

28 Os aceleradores lineares e os betatrons são aparelhos destinados d a inspeção de componentes com espessuras acima de 100 mm de aço. As vantagens do uso desses equipamentos de grande porte, são: foco de dimensões reduzidas (menor que 2 mm) tempo de exposição reduzido maior rendimento na conversão em Raios X

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31 Raios Gama Atividade de uma fonte A atividade de um radioisótopo é caracterizada pelo número desintegrações que ocorrem em um certo intervalo de tempo.

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33 Meia -Vida

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36 Fontes de raios gama

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42 Equipamento Crawler Este equipamento foi desenvolvido para radiografias de soldas em linhas de tubulações do tipo gasoduto ou oleoduto com diâmetros de 6 pol. até 60 pol., dependendo do modelo. o. Ele pode ter incorporado um gerador de raios- X de 160 kv até 300 kv ou uma fonte gama de Ir-192 ou Se-75.

43 Equipamento Crawler

44 Radiografia Industrial Convencional

45 Equipamentos de raios X Equipamentos LACTEC SISTEMA CT2000 Atualmente alterado Unidade de Controle

46 Equipamentos de raios X Equipamentos LACTEC Aqui no LACTEC Sistema de radiografia digital (SISTEMA RDP) adequado a aplicação em materiais poliméricos com a possibilidade de realizar radiografias em campo (portátil). Aplicações em outros materiais, tais como, concreto, alumínio, acrlíco, epoxi

47 Fundamentos de Radiografia e Tomografia Equipamentos Aqui no LACTEC Gerador de raios X portátil Detector plano de raios X (flat panel) Placa de aquisição de imagens (frame grabber) Cabos de comunicação Controle desenvolvido Sofware desenvolvido

48 Fundamentos de Radiografia e Tomografia Hamamatsu Photonics K.K. K Solid State Division Área efetiva de 120 mm x 120 mm; Tamanho de pixel de 50 μm; Resolução de 8 line pairs/mm; Dimensão da matriz imagem de 2400 x 2400 pixel; Saída digital resolução de 12 bits; Taxa de amostragem de 9 frames/s. Equipamentos Aqui no LACTEC

49 Fundamentos de Radiografia e Tomografia Equipamentos Aqui no LACTEC Gerador de raios X Microfoco Kevex X-ray modelo PXS5-722SA Máxima tensão e corrente no tubo - 70kV - 0,1mA ; Dimensão do feixe (spot size) - 10μm; Tensão de alimentação - 12V±3V; Consumo de corrente na tensão; nominal - 2,4 A; Material do alvo tungstênio; Peso 32kg 3,2 kg.

50 APLICAÇÕES RADIOGRAFIA E TOMOGRAFIA INDUSTRIAL

51 Aplicações de Radiografia e Tomografia Indústria Eletrônica Fontes de raios X - Microfoco Aplicações: Non-Destructive Inspection X-ray CT System In-line X-ray Inspection System [Applicable Objects] Electronic component / Printed circuit board / Plastic component / Metal component Food / Beverage / Medicine & drug / Bioproduct

52 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Eletrônica Análise de soldas em placas de computador

53 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Eletrônica Análise de equipamentos eletrônicos

54 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Eletrônica Análise de equipamentos eletrônicos

55 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Eletrônica Análise de equipamentos eletrônicos

56 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Eletrônica Análise de equipamentos eletrônicos

57 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria de Alimentos

58 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria de Alimentos

59 Aplicações da Radiografia e Tomografia Industrial Indústria Farmacêutica

60 Aplicações de Radiografia e Tomografia Indústria Metalúrgica Tomografia de peças grandes

61 Aplicações para Solda

62 Aplicações em Solda

63 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tubulações: Detecção do Cordão de Solda

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65 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tubulações: Detecção do Cordão de Solda

66 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tubulações: Detecção do Cordão de Solda

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71 Aplicações de Radiografia e Tomografia Componentes Poliméricos Setor Elétrico

72 Aplicações de Radiografia e Tomografia Componentes Poliméricos Setor Elétrico

73 Aplicações de Radiografia e Tomografia Análise de Cabos Radiografia digital de um cabo de energia. 180 projeções Imagem tomográfica Secção transversal do objeto

74 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tomografia Industrial Tridimensional Software desenvolvido em Linguagem C++ e Java Primeiros testes realizados em TCL Pistão de motor a combustão

75 Aplicações de Radiografia e Tomografia Tomografia de Madeira

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