Ensaios RAIO X [Apresentação]

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Disciplina: Materiais de Construção Mecânica I 
Professora: Ana Lúcia Seabra D`Almeida
Alunos:
Alessandro Azevedo
Eduardo da Cunha
Jonathan Salles
Vinicio Coelho da Silva
Turma: 2008.2
A Descoberta
A radiação X foi descoberta pelo cientista Wilhelm Roentgen 
em 1985, quando utilizava um tubo de Crookes para estudar 
a condutividade térmica dos gases. 
Radiação Penetrante
 O nome “Radiação Penetrante” se originou da 
propriedade de que certas formas de energia 
radiante possuem de atravessar materiais opacos 
à luz visível.
Principais Propriedades:
No âmbito dos ensaios não destrutivos devemos
salientar seis propriedades da radiação penetrante que
são de particular importância:
 1) deslocam-se em linha reta;
 2) podem atravessar materiais opacos a luz, ao fazê-lo,
são parcialmente absorvidos por esses materiais;
 3)podem impressionar películas fotográficas, formando
imagens;
 4) provocam o fenômeno da fluorescência;
 5) provocam efeitos genéticos;
 6) provocam ionizações nos gases.
Ensaios Não Destrutivos
Radiografia/Radioscopia
Radioscopia
Radiologia/Radioscopia
Gamagrafia
Descrição do Método
 Se baseia na absorção diferenciada da radiação 
penetrante pela peça que está sendo inspecionada.
 Diferentes regiões de uma peça absorverão 
quantidades diferentes da radiação penetrante 
devido a diferenças na densidade, espessura e 
composição do material, revelando assim suas 
descontinuidades.
Descrição do Método
 Essa absorção diferenciada da radiação poderá ser 
detectada através de um filme, ou através de um 
tubo de imagem ou mesmo medida por detectores 
eletrônicos de radiação. 
 Detectamos com boa sensibilidade defeitos 
volumétricos. Isto quer dizer que a capacidade do 
processo de detectar defeitos com pequenas 
espessuras em planos perpendiculares ao feixe, como 
trinca dependerá da técnica de ensaio realizado. 
Descrição do Método
 Defeitos volumétricos como vazios
e inclusões que apresentam uma
espessura variável em todas
direções, serão facilmente
detectados desde que não sejam
muito pequenos em relação à
espessura da peça.
Aplicações
Largamente utilizado na indústria pois 
mantém a integridade da peça, e é de importância 
vital para verificar segurança e qualidade de peças.
Utilizada em vasos de contenção, caldeiras, 
tubulações, soldas em dutos onde serão aplicadas 
altas pressões para o transporte de produtos como 
gases, óleos, entre outros
Ensaio 
Radiográfico 
Em
Inspeção de 
Solda
Para verificar a qualidade ou a presença de 
defeitos de solda, precisamos usar o exame 
radiográfico.
Gasoduto 
Brasil 
Bolívia
Praticamente toda a extensão do gasoduto, foi 
inspecionada por exame radiográfico.
Ensaio 
Radiográfico 
em turbina 
de um Avião
Ensaio Radiográfico em Tubulação
Ensaio Radiográfico em Tubulação
Foto de realização de ensaio 
de Raio X em tubulação
Filme Radiográfico Revelado. 
Seta indicando áreas de 
corrosão.
Outras aplicações
Segurança em aeroportos, com 
inspeção de bagagens e revista 
por armas em bancos ou outros.
Geração do Raio X
Quando elétrons de um 
cátodo são acelerado contra a 
eletrosfera de um ânodo, a 
energia transferida dos 
elétrons para os átomos do 
elemento alvo, este se torna 
instável e libera calor e ondas 
eletromagnéticas.
Geração do Raio X
Quantidade de Raios X
 Quanto maior a temperatura, maior a emissão de elétrons a 
partir do filamento catódico. Sendo este aquecido pela 
corrente, quanto maior a corrente e maior a intensidade da 
produção de elétrons.
 Quanto maior a DDP, maior a aceleração dos elétrons, e 
mais energia é produzida no impacto com dos elétrons no 
anodo, assim, temos menores comprimentos de ondas, logo 
maior poder de penetração.
Geração do Raio X
O TUBO DE COOLIDGE
 Cátodo incandescente gera um fluxo de elétrons em direção ao ânodo.
 Devida as altas temperaturas o ânodo é confeccionado em tungstênio.
 Vácuo: Funciona como isolante elétrico, e protege contra a oxidação. 
 Refrigeração: circulação de água por uma serpentina interna à unidade 
geradora; ou ainda, prolongamento de cobre no ânodo, mergulhado em 
óleo ou gás.
Geração do Raio 
X
O TUBO DE COOLIDGE
Tubo de Raio X usado em 1987
Geração do Raio X
O TUBO DE COOLIDGE
Preparação 
do 
Ensaio
Acessórios do Aparelho 
de Raios-X:
 O aparelho de Raios X é composto pela mesa de comando e 
unidade geradora, ligadas entre si através do cabo de energia. 
 O operador precisa estar protegido no momento da operação dos 
controles, segundo as normas básicas de segurança, assim, os 
fabricantes de aparelhos de Raios-X fornecem cabos de ligação com 
comprimento de 20 a 30 metros dependendo da potência máxima 
do tubo gerador.
 Utilizada no início da operação, onde há aquecimento lento
do tubo de Raios-X.
 O operador deve utilizar as cintas ou blindagens especiais 
que são colocadas na região de saída da radiação, sobre a 
carcaça da unidade geradora, proporcionando maior 
segurança durante o procedimento de aquecimento do 
aparelho.
Blindagem de Proteção
 Similares aos aparelhos de Raios X 
convencionais.
 Diferença que os elétrons são acelerados por 
meio de uma onda elétrica de alta 
freqüência, adquirindo altas velocidades
Aceleradores Lineares
 São considerados como transformadores de alta voltagem, o 
que consiste na aceleração dos elétrons de forma circular por 
mudança do campo magnético primário, adquirindo assim 
altas velocidades e consequentemente a transformação da 
energia cinética em Raios X, após o impacto destes com o 
alvo.
 Os aceleradores lineares e os betatrons são aparelhos 
destinados a inspeção de componentes com espessuras acima 
de 100 mm de aço.
Betatrons
Vantagens destes Equipamentos
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.
Estes equipamentos não são portáteis e necessitam de instalação
adequada, tanto do ponto de vista de movimentação do aparelho
como das espessuras das paredes de concreto requeridas, que
podem alcançar cerca de 1,2 metros.
O Filme
 A principal diferença entre o filme comum e o para radiografia
é que este é recoberto dos dois lados por uma emulsão de sais
de prata (brometo de prata - AgBr).
 Os grãos dos sais de prata reagem quimicamente em contato
com o revelador, transformando-se em prata metálica
enegrecida. É essa prata escurecida que forma a imagem na
chapa radiográfica.
 Data do ensaio,
 Identificação dos soldadores,
 No caso de juntas soldadas, identificação da
peça e local examinado,
 Número da radiografia,
 Identificação do operador e da firma
executante.
Informações que devem estar presentes 
nos Filmes
O filme radiográfico é escolhido em função do ensaio a ser
realizado. Suas características são:
 Densidade radiográfica: é o grau de enegrecimento registrado
no filme em função da exposição;
 Contraste da imagem: é dado pela diferença de densidade
entre as regiões do filme;
 Velocidade do filme: é a taxa em que ocorre a sensibilização dos
grãos de sais de prata. Filmes com grãos maiores necessitam de
menor tempo de exposição;
 Granulometria: é o tamanho dos grãos nos sais da emulsão.
Quanto menores os grãos, maior a nitidez.
Características do Filme
De acordo com essas características, os filmes
radiográficos são classificados em quatro tipos:
Classificação do Filme
ÉCRANS:
Para dar maior nitidez às radiografias e diminuir o tempo de 
exposição, usam-se as telas intensificadoras, conhecidas por 
écrans. 
Estas telas evitam que as radiações que ultrapassam o filme 
reflitam de volta para este, prejudicando a nitidez da 
radiografia, além de favorecer uma maior absorção de 
radiação pelo filme.
Alguns écrans utilizados são cartões recobertos com película 
fina de chumbo, da ordem de centésimo de milímetro.
INDICADORESDA QUALIDADE DA IMAGEM - IQI 
Para que possamos julgar a qualidade da imagem de
uma certa radiografia são empregadas pequenas peças
chamadas Indicadores de Qualidade de Imagem (IQI), e que
são colocadas sobre o objeto radiografado. Também são
chamados como “Penetrômetros”.
Tem a forma de uma pequena peça construída com um
material radiograficamente similar ao material da peça
ensaiada, com uma forma geometricamente simples e que
contem algumas variações de forma bem definidas tais como
furos ou entalhes.
CHASSIS INDUSTRIAIS 
O chassi para armazenar o filme para a exposição é 
fabricado na forma de um envelope plástico duplo reforçado, 
flexível para acompanhar a curvatura ou irregularidades da 
peça a ser inspecionada. 
Os tamanhos padronizados são iguais aos dos filmes. 
Dentro dos chassis são inseridas as telas intensificadoras de 
imagem e no meio, o filme. O chassi é fechado com fita 
adesiva para evitar a entrada de luz. 
Montagem
Técnicas de Exposição
Peça
Fonte
Conforme as dimensões e formato da peça, podemos adotar, 
diferentes técnicas de exposição radiográficas das mesmas.
Técnica de Parede Simples 
É a técnica mais utilizada. O arranjo 
fonte, peça e filme determinado permite 
que apenas uma espessura da peça 
seja inspecionada.
Técnica de Parede Dupla 
Aqui, o feixe de radiação 
proveniente da fonte, atravessa duas 
espessuras da peça.
Resultados
A radiografia é um poderoso método quando se deseja inspecionar peças com
finalidade de investigar sobre defeitos internos, e pode detectar com alta sensibilidade
descontinuidades com poucos milímetros de extensão.
Descontinuidades
Alterações na homogeneidade de uma peça ou material, tanto em sua estrutura como
em sua forma.
As descontinuidades podem ser atribuídas a diferentes causas. Elas podem ocorrer
durante o próprio processo de fabricação do material (por exemplo: durante a fundição),
durante o processamento (por exemplo: durante a laminação, forjamento, usinagem, etc.),
ou durante o uso de equipamento, em serviço (por exemplo: durante a aplicação de
esforços mecânicos ou corrosão). Rupturas, vários tipos de trincas, e escamas de
hidrogênio.
Em juntas soldadas, as principais descontinuidades encontradas são as Inclusões
Gasosas (Poros), Inclusão de Escória, Falta de Penetração, Trincas e Falta de Fusão.
Analisando a influência que a descontinuidade terá sobre a utilização do material, ou
do equipamento, definimos a sua aceitabilidade.
Comparação 
das Vantagens e 
Desvantagens 
dos Ensaios Não Destrutivos
Custo
 Exame Rádiográfico - Custo 
relativamente alto.
 Líquido Penetrante - Baixo custo.
 Partícula Magnética - Baixo custo.
 Ultra-som - Custo relativamente alto.
Utilização
 Exame Rádiográfico - Difícil 
utilização.
 Líquido Penetrante - Fácil utilização.
 Partícula Magnética - Em alguns 
casos, é de fácil utilização.
 Ultra-som - Fácil utilização.
Detecção
 Exame Rádiográfico - Detecta descontinuidade 
interna no material.
 Líquido Penetrante - Detecta apenas 
descontinuidades na superfície do material.
 Partícula Magnética - Detecta apenas 
descontinuidades superficiais ou próximas à 
superfície do material.
 Ultra-som - Detecta descontinuidades internas no 
material.
Preparo da Superfície
 Exame Rádiográfico - Não requer 
preparo da superfície.
 Líquido Penetrante - Exige superfície 
previamente preparada.
 Partícula Magnética - Exige superfície 
previamente preparada.
 Ultra-som - Exige superfície previamente 
preparada.
Registro das falhas
 Exame Rádiográfico - Permite registro 
permanente das falhas encontradas.
 Líquido Penetrante - Dificuldade no 
registro das falhas encontradas.
 Partícula Magnética - É difícil manter um 
registro das falhas encontradas.
 Ultra-som - Não é possível manter um 
registro das falhas encontadas.
Aplicação
 Exame Rádiográfico - Pode ser aplicado 
em qualquer material.
 Líquido Penetrante - Não pode ser 
aplicado em materiais porosos.
 Partícula Magnética - Só pode ser 
aplicado em materiais ferromagnéticos.
 Ultra-som - Dificuldade de aplicação em 
alguns materiais.
Tempo de Exame
 Exame Rádiográfico - O tempo envolvido no 
exame é relativamente longo.
 Líquido Penetrante - Rapidez na execução do 
exame.
 Partícula Magnética - Rapidez na execução do 
exame.
 Ultra-som - Rapidez na execução do exame.
Complexidade do Exame
 Exame Rádiográfico - Requer grau de conhecimento 
maior na execução e interpretação dos resultados.
 Líquido Penetrante - Não requer grande conhecimento 
para a execução e para a interpretação dos resultados.
 Partícula Magnética - Não requer grande nível de 
conhecimento para sua execução e para interpretação 
dos resultados.
 Ultra-som - Requer elevado grau de conhecimento para 
sua execução e para análise de seus resultados.
Detecção de 
Descontinuidades
 Exame Rádiográfico - Não detecta 
descontinuidades planas perpendiculares à direção 
da radiação.
 Líquido Penetrante - Detecta qualquer tipo de 
descontinuidade, desde que seja aberta à 
superfície.
 Partícula Magnética - Detecta apenas 
descontinuidades perpendiculares às linhas de 
força do campo magnético.
 Ultra-som - Não detecta descontinuidades paralelas 
à direção do feixe sônico.
Segurança
 Exame Rádiográfico - Exige medidas de 
segurança rígidas na sua execução.
 Líquido Penetrante - Não requer medidas 
especiais de segurança.
 Partícula Magnética - Não requer medidas 
especiais de segurança.
 Ultra-som - Não requer medidas especiais de 
segurança.