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ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS - ENSAIO RADIOGRÁFICO

PRINCIPAL

COR. PARASITAS

LÍQ. PENETRANTE

PART. MAGNÉTICAS

ULTRA-SOM

NORMAS

FORNECEDORES

CONTATO

ENSAIO RADIOGRÁFICO

Para a realização deste ensaio necessita-se de uma fonte de radiação, que pode ser natural ou artificial, de um objeto (peça) e um meio de registro, no caso o filme radiográfico.

Chamaremos de radiografia o resultado da exposição de um filme utilizando raios-X e gamagrafia o resultado da utilização de raios gama.

Importante

- A radiação é invisível e não causa dor no instante de uma exposição acidental. Portanto, atenção quando optar pela utilização da radiação como ferramenta de detecção de descontinuidades.

- Deve-se ter em mente que as boas condições dos irradiadores são de fundamental importância e de responsabilidade incontestável de seu proprietário.

- O operador não deve fazer a manutenção dos irradiadores, bem como manusear as fontes.

- Para a utilização dos irradiadores, os operadores devem passar por treinamentos específicos, não apenas um curso sobre como radiografar uma peça.

- Os isótopos não podem ser adquiridos sem permissão e autorização de operação. Isso compete à CNEN.

- Nunca manipular ou utilizar os irradiadores ou aparelhos de raios-X, sem os devido treinamento para a radioproteção.

- Qualquer acidente com uma fonte radiativa ou aparelho de raios-X, deve ser imediatamente notificado à CNEN.

- O ensaio radiográfico exige um aparato especial para a radioproteção.

Propriedades dos raios-X e dos raios gama

Ambos são utilizados para a obtenção de uma imagem

Têm características e a mesma forma da luz visível. Fazem parte do espectro eletromagnético.

Como a luz, ambos são refratados quando passam através de vidro, lente ou outro meio.

Os raios-X podem ser focalizados mas nas técnicas aplicadas aos ensaios não destrutivos, não é aplicável.

As propriedades dos raios-X, Gama e luz visível, são similares. As diferenças estão nas aplicações e nos efeitos que os raios-x e gama diferem da luz.

Uma particularidade dos raios-X e gama é a capacidade de penetrar a matéria.

Algumas propriedades dos raios-x e gama:

- são invisíveis;

- em casos especiais, são refletidos, refratados e polarizados, mas em grau muito menor;

- propagam-se a uma velocidade e 3x108 metros por segundo, como a luz;

- raios-X têm energia entre 1 keV e 50 MeV;

- raios-x para os ensaios não destrutivos, são produzidos pela interação de elétrons de alta energia ou íons, com a matéria;

- raios Gama são produzidos em transformações nucleares;

- raios x e gama impressionam(escurecem) filmes fotográficos

- estimulam fluorescência e fosforescência em alguns materiais

- são capazes de ionizar gases e mudar as propriedades elétricas de alguns líquidos e sólidos

- são capazes de causar danos em células e produzir mutações genéticas

- são diferencialmente absorvidos e dispersados por diferentes meios;

- não afetam combustíveis e munições.

As propriedades acima auxiliam no entendimento do processo radiográfico.

O mais importante nos ensaios não destrutivos, são as diferenças de absorção da radiação em materiais e a habilidade da radiação impressionar os filmes.

Os raios-X são mais usados em radiografias na área aeronáutica, porém em alguns casos, a utilização dos raios gama é necessária.

Uma vantagem na utilização dos raios gama na obtenção de uma imagem, é o fato das fontes serem pequenas e permitirem um melhor acesso à espaços limitados e não exigir energia elétrica.

Algumas desvantagens são:

- Tempo de exposição mais longo ;

- Qualidade da imagem inferior

Fontes de radiação

Muitos átomos exibem uma propriedade chamada radioatividade, que é um fenômeno de desintegração espontânea ou chamada também de decaimento.

Esta característica é causada pela instabilidade da complexa estrutura de um átomo sobre a ação de forças elétricas, magnéticas e gravitacionais.

O rádio é um dos elementos com um desbalanceamento natural que emite energia em forma de raios gama, para alcançar uma condição mais estável.

Juntamente com os raios gama, são emitidos as partículas alfa e partículas beta.

As partículas beta e alfa são facilmente absorvidas mas os raios gama são mais penetrantes pois a sua energia é muito alta.

A energia dos raios gama é incontrolável, pois é resultado de forças no átomo.

Muitos das estruturas atômicas podem ser artificialmente levadas a liberar energia, expondo-as a forte campos de nêutrons gerados em reatores nucleares. Esses campos de nêutrons somam energia ao átomo, que desbalanceando o núcleo, fazem que o átomo emita um ou mais tipos de energia. O Cobalto é um elemento radioativo artificial, usado em ensaios não destrutivos para a obtenção de gamagrafias

Absorção da radiação pela matéria.

Uma descontinuidade em um material, como um vazio ou uma mudança de geometria, alteram a espessura de uma material e essa mudança causa diferenças no grau de absorção da radiação.

Quando um feixe de radiação incide num material, parte é absorvida ou dispersada e uma parte é transmitida. A parte transmitida vai variar com as mudanças na espessura do material.

A radiação transmitida é a parte do feixe utilizada para detectar as descontinuidades.

Uma descontinuidade, sendo uma inclusão ou um vazio, irá ocasionar uma diferença na intensidade da radiação transmitida.

O grau da diferença de transmissão varia de acordo com as diferenças entre o material e as descontinuidades existentes.

Algumas descontinuidades não são facilmente detectáveis, seja pelo seu tamanho, orientação ou localização em relação ao feixe de radiação.

Exposição do filme

Como num filme fotográfico que é sensibilizado pela luz, o filme radiográfico será sensibilizado não somente pela luz mas também pela radiação. Neste processo consiste em proteger o filme contra raios de luz e permitir que incida sobre ele apenas a radiação durante a exposição.

A exposição consiste em expor os filmes que possuem uma camada chamada de emulsão, contendo sais de prata.

As áreas escuras observadas num filme radiográfico, indicam que uma maior quantidade de radiação passou por aquela região correspondente na peça ensaiada.

Quando utilizar o ensaio radiográfico

Quando a descontinuidade causar uma diferença detectável na espessura, na densidade ou na composição do material.

- Quando o material for consideravelmente homogêneo, onde uma indicação de descontinuidade pode ser reconhecida

- Quando a configuração da peça a ser radiografada permitir o acesso aos dois lados. Um lado para posicionar o filme e o outro a fonte.

- Quando a descontinuidade a ser detectada estiver devidamente orientada em relação ao feixe de radiação.

Exemplos de aplicação

- Detectar descontinuidades internas em diversos materiais

- Aplicada na inspeção de fundidos, soldas e componentes montados em sistemas ou conjuntos;

- Aplicada em vários metais: ferrosos e não ferrosos e materiais não metálicos, tais como cerâmicas e plásticos.

INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

Mecanismos de absorção

Os fótons da radiação-X ou gama são ondas eletromagnéticas de energia. Não têm massa ou carga elétrica e pode penetrar materiais densos.

Essas ondas são dimensionalmente tão curtas que têm o comprimento de onda menor que o espaço entre os elétrons dos átomos. Portanto, podem passar através da estrutura atômica.

A absorção de fótons é o resultado da colisão destes fótons com elétrons ou pela interação com o campo nuclear do átomo.

A energia perdida pelo feixe de radiação quando passa pela matéria acontece devido a interação dos fótons com a matéria. Nessa interação, a energia dos fótons é transmitida principalmente por três processos que são: absorção fotoelétrica, efeito Compton e produção de pares.

Absorção Fotoelétrica:

Quando os fótons têm energia de 100 keV ou menos, são facilmente absorvidos pelos elétrons orbitais dos átomos da matéria atingida pelo feixe de radiação.

A energia do fóton é transferida para os elétrons, freqüentemente desalojando os elétrons de sua órbita e o restante da energia do fóton é usada para a energia cinética ou velocidade aos elétrons. Esses elétrons ejetados são chamados de fotoelétrons e o processo é conhecido como absorção fotoelética.

Esse mecanismo de absorção ocorre quando a radiação é de baixa energia, 100 kV ou menor.

 

Efeito Compton:

Quando os fótons têm uma energia de 100 keV a 1 Mev, toda energia não é requerida para desalojar um elétron orbital e acelerá-lo por indução de energia cinética.

Neste caso a fotoabsorção pode ocorrer mas o fóton continua a sua trajetória, porém com sua energia reduzida, pois perdeu energia para o elétron.

Por esse mecanismo de absorção, a trajetória do fóton é alterada e sua energia diminuída. Esse mecanismo de absorção é chamado de efeito Compton. Este efeito acontece com energias entre 100 keV e 1 Mev.

 

Produção de pares:

Quando a energia da radiação excede 1,02 MeV, poderá causar a produção de pares. Neste caso, um fóton de alta energia é desintegrado pelo campo nuclear que circunda o núcleo do átomo.

A energia do fóton é convertida em um par "elétron-pósitron".

 

Fator de contraste do material

A quantidade de radiação absorvida pela peça a ser radiografada dependerá do número atômico, densidade e espessura do material. O operador não poderá mudar esses fatores mas pode mudar a energia de radiação.

 

Requisitos básicos para produção de raios-x

 

Raios-x ..são produzidos quando alguma forma de matéria é bombardeada elétrons em alta velocidade. Para isso são necessários três requisitos básicos:  

- Fornecimento de elétrons

- Movimento dos elétrons

- Bombardeamento de elétrons em um alvo

Geradores de radiação X

Os geradores de radiação x, são aparelhos com dispositivos elétricos e eletrônicos fabricados pelo homem, portanto não constituem uma fonte natural de radiação.

Muitos tipos de geradores de raios-x são encontrados no mercado. Podem ser portáteis ou estacionários e variam muito em termos de características de ajustes e potência.

Componentes e propriedades de um tubo de raios-X

A ampola de raios-X tem em seu interior, o ânodo (terminal positivo) e o cátodo (terminal negativo)sob vácuo. Geralmente o tubo de raios-X é uma ampola de vidro de alta resistência ao calor.

O vácuo reduz o problema da colisão dos elétrons com moléculas de ar, absorvendo-os e fazendo uma isolação entre o ânodo e o cátodo.Cátodo

A estrutura conhecida como cátodo serve como fonte de elétrons. Consiste de um filamento ou bobina de liga de tungstênio que emite elétrons quando aquecidos a uma temperatura muito elevada.

Ânodo

O material do alvo geralmente é de tungstênio. A escolha deste material deve-se à ao seu alto número atômico e outras características.

Ponto focal

O ponto focal é a área do alvo bombardeada pelos elétrons. Tem grande importância na qualidade da imagem obtida em uma radiografia. 

Quanto menor o ponto focal, melhor serão os detalhes da imagem.

Sistema de refrigeração

Como a produção de raios-X gera altas temperaturas dentro do tubo, necessita-se de técnicas eficazes para a remoção de calor. Alguns aparelhos contam com um radiador de óleo que circular nas proximidades do ânodo, promovendo a troca de calor. Esse óleo que circula, retorna ao radiador, onde é refrigerado por água, de um outro radiador que envolve o circuito de óleo.

Outros aparelhos contam com a dissipação de calor utilizando membranas de radiador térmico, contando com a dissipação de calor pelo cobre que envolve o alvo e externamente ao tubo os dissipadores secos.

O sistema de refrigeração dependerá da capacidade e a portabilidade do aparelho.

A troca de calor é fundamental para o bom funcionamento do tubo. É uma parte que merece constante atenção.

Unidade de Comando

Em geral esta unidade é manipulada à distância do local de radiografia.

Dependendo do modelo, contamos com sistemas de memória, facilitando em muito quando são feitas radiografias com técnicas distintas. Opção de idioma, também disponível em alguns modelos. Dispositivos de monitoramento de todo o sistema, fornecendo informações sobre a refrigeração do tubo, porta aberta ou chave de segurança interna acionada. Controle de aquecimento automático, que dependerá das informações do operador, sobre quanto tempo o aparelho não é operado.

Enfim, dependendo do modelo, encontraremos muitas informações úteis.

Os modelos mais simples apresentam no mínimo estes controles:

Controle da corrente de filamento (miliamperagem) do tubo, desde "0" até 10 miliamperes em geral . Esse controle permite aumentar ou diminuir a quantidade de radiação que atinge a peça a ser radiografada.

Controle de voltagem aplicada no tubo (kilovoltagem) numa faixa de zero até o máximo permitido pelo modelo adotado, permitindo selecionar a penetração dos raios-x no material ensaiado.

Controle de tempo permite ajustar o tempo correto de exposição.

Existem outros controles nos comandos dos aparelhos.

Efeitos da voltagem e da amperagem na produção dos raios-X

Em diferentes aparelhos, diferentes métodos são usados para acelerar os elétrons. Num pequeno gerador a aceleração é feita utilizando transformadores ligados à rede elétrica, e ligados entre o ânodo e o cátodo do tubo de raios-X.

Efeitos da voltagem

O aparelho de raios-X é operado com altas voltagens e a unidade usada é o kV . Quando a kilovoltagem (energia necessária para acelerar os elétrons), é alterada, a energia cinética dos elétrons também se altera, alterando a energia e radiação resultante.

Efeitos da amperagem

Amperagem é a medida da quantidade de corrente elétrica aplicada no filamento. É a medida direta do número de elétrons livres no tubo e é independente das variações de kilovoltagem.

Escolha da energia da radiação

A escolha da energia é importante pois, uma energia muito baixa não penetrará numa determinada espessura, bem como se for muito alta, irá reduzir o contraste radiográfico.

Escolha do equipamento

Para escolher um equipamento deve-se verificar o material e espessura a ser radiografada, se o trabalho é limitado ao laboratório ou serão feitos trabalhos em campo, exigindo assim um aparelho portátil. Também devem ser analisadas as técnicas e exigências das normas aplicáveis.

Outros fatores devem ser analisados para a escolha correta.

Escolha do tubo

O tubo pode ser direcional ou panorâmico.

O direcional possui uma janela que permite uma radiografia limitada à uma área de cobertura do feixe direcionado.

O panorâmico possui uma janela circunferencial, emitindo um feixe em 360o, facilitando o ensaio de peças tubulares ou tubos.

O tubo direcional apresenta menor risco de radiação espalhada e a qualidade da imagem é melhor, pois o ponto focal e menor que no panorâmico.

Escolha do ponto focal

Quanto menor for o ponto focal, melhor será a qualidade da imagem

 

Isótopos radiativos

Energia De Fonte.

A unidade internacional para referência da energia da fonte é o Becquerel (Bq). O Becquerel é definido como uma desintegração por segundo. Portanto, 1 Curie (Ci) = 3.7 x 1010 Bq. 

Tamanho do Ponto Focal.

Para isótopos, o tamanho físico da fonte radioativa pode ser interpretado como o " ponto focal". Desde que o Becquerel unicamente relaciona o número de desintegrações por segundo, esta unidade não tem relação com o volume de massa ou tamanho da fonte radioativa.

O termo atividade específica é usado para definir a quantidade de radiatividade de um grama de substância e é expressa como Becquerel por grama. Para um determinado número de Becquerel, as dimensões da fonte radiativa são governadas pela atividade específica.

Para aplicações em radiografias (gamagrafias), um pequeno tamanho de fonte é desejável para produzir imagens com boa resolução e nitidez, caso semelhante ao ponto focal do aparelho de raios-X.

Decaimento radiativo.

Consiste na quantidade cada vez menor de átomos instáveis em um material radiativo. Com o passar do tempo este material radiativo vai se tornando menos e menos radiativo. Isótopos diferentes têm diferentes valores de decaimento.

Sensibilidade dos isótopos (qualidade de imagem)

A definição radiográfica obtida com isótopos radiativos, é menor quando comparada quando utilizando-se os raios-X. A qualidade da imagem é mais baixa.

Blindagem dos isótopos:

Os isótopos emitem radiação continuamente e esta radiação não pode ser interrompida ou desligada como num aparelho de raios-X.

Esses isótopos são armazenados em um recipiente do blindado, para reduzir o nível de radiação no ambiente e assim proteger os operadores.

Câmara de isótopo ou irradiador gama

Consiste numa caixa blindada onde é recolhido o isótopo radiativo e dispositivos que permitam a abertura da blindagem em uma distância segura para o operador

Existem tipos diferentes de irradiadores, dos mais simples aos mais sofisticados. As câmeras mais simples, são caixas com uma janela que é aberta a distância. Neste caso a caixa toda é levada até as proximidades da peça a ser ensaiada. O feixe de radiação limita-se à janela. Outro tipo mais sofisticado, permite que a fonte seja retirada do interior da blindagem, passando por mangueiras e conduzida até a área de interesse. Através de comandos, pode-se liberar uma pequena blindagem que envolve a fonte. Pode-se obter radiografias panorâmicas dependendo do modelo do dispositivo

O modelo mais utilizado, por permitir melhor posicionamento consiste de:

- Os telecomandos, mecânicos ou elétricos, que são manuseados pelo operador;

- Uma blindagem (ou "container"), onde tem a função de vedar as radiações emitidas pela fonte, a níveis permissíveis para efetuar o ensaio, por um sistema mecânico especial;

- Um mangote, que conduz a fonte da blindagem até o ponto determinado para irradiação.

Os irradiadores podem ser encontrados em vários fabricantes porém devemos mencionar algumas características básicas:

- As mangueiras, tanto de comando, quanto do mangote, devem ser bastantes flexíveis e leves, possibilitando um deslize perfeito dos cabos de aço e da fonte, internamente.

- A blindagem de preferência deve ser leve, pois os trabalhos, na maioria das vezes, são executados em condições de acesso bastante difíceis.

Importante

A radiação é invisível e não causa dor no instante de uma exposição acidental. Por isso atenção quando optar pela utilização da radiação como ferramenta de detecção de descontinuidades.

Deve-se ter em mente que as boas condições dos irradiadores são de fundamental importância e de responsabilidade incontestável de seu proprietário.

O operador não deve fazer a manutenção dos irradiadores, bem como manusear as fontes.

Para a utilização dos irradiadores, os operadores devem passar por treinamentos específicos, não apenas um curso sobre como radiografar uma peça.

Os isótopos não podem ser adquiridos sem permissão e autorização de operação. Isso compete à CNEN.

Nunca manipular ou utilizar os irradiadores ou aparelhos de raios-X, sem os devidos treinamentos para a radioproteção.

Qualquer acidente com uma fonte radiativa deve ser imediatamente notificado à CNEN.

 

Filmes, protetores de filmes (cassetes/film holders) e telas intensificadoras

 

Filmes radiográficos

Filmes são usados como meio de registro, pois a sua emulsão depois de ser sensibilizada pela radiação e posteriormente processada, irá mostrar as diferenças de quantidade e intensidade da radiação que ultrapassou a peça, revelando as diferenças de densidade (grau de enegrecimento), as variações de espessura e grau de absorção da radiação.

Após a exposição do filme e o processamento dele, obteremos a radiografia.

Radiografia: obtida com raios-X

Gamagrafia: obtida com raios gama

Geralmente chamadas de radiografia, podem incluir as obtidas por raios gama

Como é o filme

Consiste de uma base com uma camada de emulsão contendo cristais de prata, usualmente o brometo de prata.

A base usualmente é de poliéster transparente, com uma suave coloração azulada. 

Emulsão

Consiste de um material gelatinoso contendo grãos ou cristais de brometo de prata, sensíveis a radiação e distribuídos uniformemente.

Imagem Latente.

A imagem latente é formada por interações da radiação eletromagnética com os cristais de brometo de prata.. Esta imagem é formada após a exposição e somente será vista após o processamento do filme.

Revelação

O produtos utilizados na revelação, reduzem os cristais contendo a imagem latente em prata metálica enegrecida mas terá um menor efeito naqueles cristais que não foram expostos radiação. A prata metálica é opaca e forma a imagem radiográfica.

Qualidade da imagem

Uma imagem de qualidade consiste em apresentar: definição, contraste, resolução e nitidez.

Granulação

É a impressão visual de não uniformidade de densidade em uma imagem radiográfica

Geralmente a granulação aumenta com o aumento da energia da radiação

Relação sinal-ruído

A variação acidental na densidade da imagem torna mais difícil identificar a variação deliberada na densidade da imagem que resulta do uso do filme. A relação entre estas duas variações de densidade é conhecida como relação sinal-ruído

Tipos de filme

Existem vários tipos de filmes para raios-X industrial. Eles variam de acordo com a relação sinal-ruído, velocidade de resposta à radiação e granulação. De acordo com algumas publicações, é mais apropriada a classificação pela relação sinal-ruído. Filmes de granulação muito fina apresentam uma alta relação sinal ruído, requerem comparativamente maiores quantidades de radiação na exposição para produzirem imagens com excelentes resolução de detalhes.

Existem quatro classes de filmes, de acordo com algumas normas são elas:

Classe 1, Classe 2, Classe3 e Classe 4.

Outras normas estabelecem:

Classe especial, Classe I, Classe II, Classe III

De acordo com a ASTM

Classe especial: essa classe apresenta altíssima relação sinal-ruído. São filmes considerados de alta resolução de detalhes. Devem ser utilizados quando a máxima sensibilidade é requerida. São filmes muito lentos.

Classe I: essa classe é considerada com de alta relação sinal-ruído

Classe II: considerada de moderada relação sinal-ruído.

Classe III: aqui estão classificados os filmes de baixa relação sinal-ruído. São filmes de alta velocidade.

Contraste do filme

É a medida da diferença na densidade do filme em regiões expostas com diferentes quantidades de radiação.

Relação sinal-ruído

A variação acidental na densidade da imagem torna mais difícil identificar a variação deliberada na densidade da imagem que resulta do uso do filme. A relação entre estas duas variações de densidade é conhecida como relação sinal-ruído

Densidade do filme

Num filme que é exposto à radiação, a densidade óptica ou grau de enegrecimento depende da quantidade de radiação absorvida pela emulsão radiográfica. 

Curva Característica

A curva de característica é a resposta de um tipo de filme à radiação de uma energia particular. Isso é obtido plotando a densidade da imagem do filme contra o logaritmo de exposição relativa.

Como a densidade é um logaritmo , escalas log-log são usadas para plotar os valores.

Escalas log-log não fazem apenas a interpretação gráfica mas também todos os valores da exposição relativa podem ser derivados facilmente, subtraindo um valor logaritmo de outro.

As curvas características podem também ser usadas para calcular as mudanças necessárias para otimizar a técnica quando altera-se o tipo de filme ou a densidade desejada.

Velocidade do filme

E um fator que determina a quantidade de radiação que o filme deve receber para obter uma dada densidade.

A velocidade do filme varia com a granulação do filme. Quanto maior a granulação, maior será a velocidade do filme.

Geralmente os filmes mais rápidos custam menos, então é um fator a ser analisado, a "economia".

Contraste do filme

É a medida da diferença na densidade do filme em regiões expostas com diferentes quantidades de radiação.

O contraste do filme não deve ser confundido com o contraste do objeto (peça).Armazenamento de filmes não expostos

A emulsão dos filmes é sensível ao calor, umidade, certos vapores ou fumaça química e radiação. Devem ser armazenados corretamente.

Data de validade do filme radiográfico

A data de validade dos filmes vem expressa na caixa e deve ser respeitada. O melhor é adquirir somente quantidades necessárias para uso por determinado período, evitando grandes estoques.

Fazendo-se o rodízio de prateleira, usa-se primeiro o filme com data mais antiga.

O filme quando está com sua ata de validade vencida, não deve ser descartado, alguns testes permitidos por normas podem ser feitos para verificar se ainda podem ser utilizados. 

Identificação dos filmes

É necessária e obrigatória a identificação dos filmes expostos. Esta identificação pode ser feita durante ou após a exposição. Podem ser utilizados:

Letras e números de chumbo

Fita de chumbo que aceita inscrições

Fitas adesivas, chapas de impressão ou outro método que não contamine a radiografia (após o processamento)

Local das identificações: canto direito superior do filme.

 

Cassetes / filme holders (protetores de filmes)

São acessórios que protegem os filmes durante a exposição. Protegem da luz, poeira, contaminantes, radiação de fundo e permitem o manuseio, posicionamento e transporte da câmara escura até o local da exposição.

Podem ser rígidos ou flexíveis e confeccionados de materiais diversos. No mercado existem muitos modelos. Deve-se escolher o mais adequado para o trabalho a ser executado.

Tempo de permanência dos filmes nos cassetes, envelopes ou film holders

Os filmes não devem permanecer por mais de 24 horas

Cassete

O cassete é o termo usualmente aplicado aos protetores rígidos de filme. Podem ser de alumínio, magnésio ou outro material de baixa absorção na parte frontal e apresenta uma base mais robusta, inclusive com algum tipo de ecran, que protegerá o filme da radiação de fundo. São mais pesados que os outros modelos e dificilmente consegue-se repará-los em caso de riscos ou marcas profundas em sua estrutura, marcas estas que podem causar indicações na radiografia.

Protetores de papelão revestido (cardboard holders)

São muito utilizados em radiografia industrial. São envelopes de papel espesso e revestidos com uma fina película plástica.

São duráveis e econômicos e facilmente carregáveis com o filmes e ecrans. Possuem abas que evitam a entrada de luz em seu interior.

Geralmente contam com proteção em sua base para evitar os efeitos nocivos da radiação de fundo.

Envelopes flexíveis plásticos, emborrachados ou vinil (flexible film holders)

 

Cassetes sob Vácuo

Aplicação dos cassetes e film holders

Na escolha de um portador de filme deve-se levar em consideração as condições da peça a ser ensaiada. Deve-se optar pela praticidade conjugada com a qualidade radiográfica desejada.

Preparação dos portadores de filmes

Antes de carrega-los com os filmes a serem expostos, devem ser limpos com panos ou papéis que não contaminem o interior destes, com fiapos.

Não utilizar nenhum produto de limpeza no interior dos protetores pois podem contaminar o filme

Não assoprar para abri-los pois será introduzida umidade.

Verificar a existência de furos ou rasgos e repará-los antes do uso, utilizando fita adesiva preta

Não dobrar ou amassar os envelopes pois isso trará dificuldade na hora do carregamento do filme.

Carregando os cassetes e film holders

Devem ser carregados na câmara escura e fechados de maneira que não deixem a luz entrar

Se forem usadas telas intensificadoras, posicionar corretamente o filme entre as telas e introduzir no protetor de filme.

Telas intensificadoras de imagem (ecrans/screens)

São utilizadas em contato direto com o filme. Têm como objetivos, intensificar a imagem e proteger o filme contra a radiação espalhada, retroespalhada e de fundo.

Existem dois tipos de telas intensificadoras: as fluorescentes e as de chumbo.

Telas intensificadoras fluorescentes:

São feitas e cristais de tungstato de cálcio ou outros cristais de sais químicos que tornam-se fluorescentes(emitem luz visível), quando bombardeados pelos raios-X. esses materiais têm a habilidade para converter a radiação- em fótons eletromagnéticos de luz visível, no espectro ultravioleta.

A luz emitida da tela fluorescente expõe o filme e suplementa a radiação.

Na aviação, onde desejamos detectar pequenas trincas de fadiga, este tipo de tela não é utilizada.

 

Telas intensificadoras de chumbo:

Estas telas de chumbo e óxido de chumbo são muito utilizadas em radiografia industrial. Quando usadas adequadamente melhoram o contraste da imagem e a sensibilidade final da radiografia.

Os ecrans (telas intensificadoras), consistem de uma folha muito fina de uma liga de chumbo (94% de chumbo e 6% de antimônio), depositada sobre uma base de papel grosso ou plástico. É a folha de chumbo que ficará em contato com o filme, nunca o papel.

Geralmente são usados aos pares, um de cada lado do filme, tomando-se o cuidado de posiciona-los corretamente

Normalmente utilizam-se ecrans dianteiros com espessura de 0,005 in e o traseiro de 0,010 in.

Em qualquer circunstância é recomendável utilizar ecrans traseiros para evitar a radiação espalhada de fundo.

 

Penetrômetro - IQI (Indicador da Qualidade de Imagem)

Consistem de pequenos objetos que se apresentam de várias formas, dependendo das normas em que foram baseados. Podem ser do tipo placa retangular, circular, arames (fios) e etc..

Os mais utilizados são os de placa (ASTM) e os de fios (DIN).

O penetrômetro ou IQI (indicador da qualidade de imagem), é utilizado com esta finalidade, indicar a qualidade da imagem, ou seja, a sensibilidade radiográfica.

 

Posicionamento dos penetrômetros

Os penetrômetros devem ser posicionados sobre a peça ou sobre calços do mesmo material da peça a ser radiografada. O importante é não deixar que as identificações dos penetrômetros (letras e números de chumbo) não encubram uma possível descontinuidade.

Como o IQI indica um qualidade de imagem e como esta imagem será observada por um inspetor, o IQI deverá ser posicionado em uma região da radiografia onde seja de menor vantagem para o inspetor visualizá-lo. 

 

Princípios geométricos da exposição / fatores que afetam a qualidade da imagem

Lei do quadrado da distância

Quando o tubo de raios-X ou uma fonte de raios gama são mantidos constantes, a intensidade da radiação que passa por uma peça é governada pela distância entre a fonte e a peça, variando com o quadrado da distância. Assim como um feixe de luz diverge de um ponto de emissão, aumentando a área iluminada conforme a distância aumenta.

No ensaio radiográfico, quando afastamos a peça do ânodo (RX) o feixe irá cobrir uma área maior porém com menor intensidade

.

Penumbra geométrica

No caso de fonte de radiação em um tubo de raios-X não ser pontual, existe o efeito da penumbra geométrica, que é uma sombra na borda da imagem peça ou nas regiões de mudança de geometria.

Este efeito irá diminuir quando a distância foco-filme for aumentada e a distância peça-filme for diminuída. Quanto mais perto a peça estiver do filme, melhor.

 

Técnicas que utilizam a radiação X

Existem muitas técnicas além da técnica convencional. Podemos mencionar duas categorias que apresentam técnicas especiais. Em uma categoria, incluem-se as técnicas: multi-espessuras, multi-filmes, triangulação, medição de espessura e estéreo (técnica tridimensional). A outra categoria incluem-se métodos especiais de imagem, tais como: radioscopia, intensificadores de imagem, raios-X Vidicon, fotoradiografia, radiografia polaroid, filme fototermografia, papel radiográfico e tomografia computadorizada. Estes métodos especiais que geralmente não estão incluídos nos manuais das aeronaves ou boletins de serviço não devem ser adotadas sem uma técnica desenvolvida por um nível III e aprovada pelo fabricante da aeronave.

 

Cartas técnicas

As características do equipamento de raios-X, devem ser conhecidas para que sejam obtidos os melhores resultados. A utilização do equipamento com a exposição adequada e menor perda de tempo para várias espessuras, será possível consultando as cartas técnicas, que geralmente são fornecidas pelos fabricantes dos aparelhos de raios-X.

Devido as diferenças entre os aparelhos, pode ser necessário preparar cartas técnicas adicionais para os objetivos e condições específicas de utilização do aparelho.

As cartas técnicas podem ser usadas como um guia que auxiliará na preparação de cartas técnicas específicas.

 

Marcadores de posição

São letras, números, setas ou outros símbolos que auxiliam identificar qual peça ou região dela corresponde à imagem registrada na radiografia. Estes marcadores podem ser colocados sobre a peça ou sobre o filme. O importante é saber localizar na peça o local da descontinuidade detectada.

Sobreposição

Quando radiografar áreas extensas onde é necessária a utilização de mais de um filme, deve-se posicionar os filmes de maneira que não exista uma região entre um filme e outro que não seja radiografada. Para evitar que isso ocorra, os filmes devem ser sobrepostos.

 

Processamento de filmes

- Revelador

O revelador tem as funções:

- Escurecer as partes da emulsão que foram expostas. 

- Temperatura: a temperatura do revelador deve estar próxima dos 20o C, pois acima desta temperatura perde-se sensibilidade, resolução e contraste.

Deve-se seguir as recomendações do fabricante do produto.

- Tempo de revelação: a temperatura influencia no tempo de revelação. Quanto maior a temperatura, menor será o tempo de revelação.

O tempo de revelação deve ser consultado nas especificações do fabricante, de acordo com a temperatura da solução.

- Banho de parada

É usado para interromper rapidamente a ação do revelador.

Muitos utilizam apenas a água como banho de parada. Isso pode ser feito mas a vida do fixador será mais curta.

- Solução fixadora

Após a revelação, a emulsão contem ainda todos os grãos de brometo de prata não expostos e não revelados. Estes brometos devem ser removidos da emulsão se a imagem obtida for considerada permanente.

Se a radiografia não passar pelo fixador, em pouco tempo irá adquirir uma tonalidade marrom, que inutilizará a imagem registrada no filme.

- Solução umectante

Consiste numa solução contendo um agente molhador, ou seja, um agente que diminui a tensão superficial da água, evitando que o filme apresente manchas de gotas de água na emulsão.

Esta etapa fica entre a lavagem e a secagem.

- Secagem

Tem a finalidade de fazer evaporar a água da emulsão.

- Câmara escura

Geralmente é separada em duas áreas, a seca e a úmida. A área seca é o local onde os film-holders são carregados e descarregados. 

A área úmida é o local onde o filme é processado, deve contar com luzes de segurança, timer para controlar os tempos de cada operação e termômetros.

Processadoras automáticas

A vantagem é sentida quando existe uma grande quantidade de filmes a serem processados. Apresentam alta velocidade de processamento e controlam o processo de revelação. Possibilitam uma revelação mais uniforme.

A qualidade final pode ser inferior se comparada com o processamento manual.

Exige constante limpeza interna e uma atenção especial aos roletes que conduzem os filmes, pois retêm contaminantes que afetam e marcam os filmes

Controle das soluções

Tanto para o processamento manual como para o automático, as soluções devem ser verificadas diariamente.

Densidade dos filmes

A densidade da área de interesse das radiografias devem estar entre 1,5 e 4,0 (inclusive).

Qualificação de radiografias

Toda radiografia, bem como toda gamagrafia industrial, deve ser executada seguindo normas básicas de ensaio (ABNT, MIL, ASME, API, ASTM, etc.). As recomendações ou especificações presentes no filme radiográfico são de fundamental importância para atingir os níveis da qualidade exigidos, a saber:

a) Inscrições no Filme

b) Indicador da Qualidade de Imagem (IQI) ou Penetrômetros.

Qualidade da radiografia

A radiografia deve ser analisada primeiramente quanto à sua qualidade ou seja, não deve apresentar manchas nas regiões de interesse, não deve apresentar riscos, dobras, impressão digital ou outra anormalidade.

Não apresentando nenhum problema que possa reprovar a radiografia, deve-se verificar:

As identificações 

A densidade

Presença do indicador da qualidade de imagem IQI

Verificar se o nível de sensibilidade está sendo visto na radiografia através do IQI.

Sensibilidade é definida como o diferencial em espessura, em termos de porcentagem da total espessura que será registrada na radiografia.

Para assegurar a qualidade e a sensibilidade da imagem, deve-se utilizar o penetrômetro.

Definição na radiografia é a nitidez dos contornos. O tamanho do ponto focal, as condições físicas da exposição e a resolução do filme determinam a resolução.

Interpretação radiográfica

Esta é uma etapa que exige conhecimento e prática do inspetor. Uma dedução errada de alguma indicação, poderá reprovar uma peça em boas condições ou aprovar uma peça com descontinuidades acima do limite estabelecido pela norma aplicável.

De posse do critério de aceitação e rejeição e das referências radiográficas, inicia-se a interpretação (laudo radiográfico), que deve ser feito em sala escura, com o auxílio de um negatoscópio.

 

Instalações

A CNEN deve receber o projeto das futuras instalações destinadas ao uso de fontes de radiação X ou gama, bem como um plano de radioproteção.

As instalações somente serão aprovadas para funcionamento após uma avaliação criteriosa.

Dentre os itens obrigatórios para o funcionamento de um laboratório para ensaio por raios-X estão:

Monitoramento e classificação das áreas

Blindagem das paredes

Blindagem das portas

Sinalização luminosa

Interruptores no interior da sala onde ficará o aparelho (para interromper a irradiação em caso de emergência)

Interlock nas portas (interrompe a irradiação se a porta for aberta)

Medidores de radiação

Monitores de área (sonoro)

Sinalização

Plano de radioproteção

Pessoal treinado e qualificado pela CNEN

Pessoal

O pessoal envolvido nas atividades com raios-X, deve ser treinado e qualificado (radioproteção).

A empresa deverá ser responsável pelas instalações e pelo pessoal envolvido com as atividades com radiação.

O pessoal que for trabalhar em ensaios não destrutivos, deverá ser treinado e qualificado para a execução dos ensaios. Na área aeronáutica, de acordo com a norma NAS 410.

O operador e pessoal envolvido com radiografia deverá portar durante as atividades:

Dosímetro

Monitor/alarme individual

Caneta dosimétrica

Deve ser submetido aos exames médicos periódicos.

Todas as informações necessárias podem ser obtidas no site da CNEN   www.cnen.gov.br

PRINCIPAL

COR. PARASITAS

LÍQ. PENETRANTE

PAR.MAGNÉTICAS

ULTRA-SOM

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