aula 8 ensaios mecnicos e end - radiografia

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  • 1. DATAS IMPORTANTES Em 1920, na Europa, so iniciados estudos relativos aplicao dos Raios-X na inspeo dos materiais. Em 1954, exploso em pleno ar do Comet. Criao de sistemas de inspeo peridicas obrigatrias para todas as aeronaves comerciais, impulsionando o desenvolvimento dos ensaios no destrutivos, como o Ultra-Som. Em 1905, exploso da caldeira da fbrica de sapatos Brockton, USA, morreram 58 pessoas. Os Estados Unidos adotam o Cdigo ASME (American Society of Mechenical Engineers). Em 1943, preocupao brasileira foi elaborada a NR-13, norma sobre caldeira e vasos de presso, que em 1994 recebeu um novo texto, publicado pela Secretria de Segurana e Sade no Trabalho (SSST).

2. ENSAIO RADIOGRFICO Objetivo A radiografia industrial usada para detectar variao de uma regio de um determinado material que apresenta uma diferena em espessura ou densidade comparada com uma regio vizinha, em outras palavras, a radiografia um mtodo capaz de detectar com boas sensibilidade defeitos volumtricos. 3. ENSAIO RADIOGRFICO 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. 4. ENSAIO RADIOGRFICO Introduo Raios X e Gama (ondas eletromagnticas) penetram nos materiais. Capacidade de penetrao depende de: Comprimento de onda Tipo e espessura do material Quanto menor o comprimento de onda maior a penetrao. Parte da radiao atravessa o material e parte absorvida. Quantidade de radiao absorvida depende da espessura do material (menor espessura menor quantidade de radiao absorvida). A radiao ao atravessar o material ir impressionar o filme radiogrfico (radiografia). 5. ENSAIO RADIOGRFICOConceitoA radiografia um mtodo usado para inspeo no destrutivaque baseia-se na absoro diferenciada da radiaopenetrante pela pea que est sendo inspecionada.Devido s diferenas na densidade e variaes na espessurado material, ou mesmo diferenas nas caractersticas deabsoro causadas por variaes na composio do material,diferentes regies de uma pea absorvero quantidadesdiferentes da radiao penetrante. 6. Ensaio RadiogrficoConceito Essa absoro diferenciada da radiao poder ser detectada atravs de um filme, ou atravs de um tubo de imagem ou mesmo medida por detectores 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. 7. ENSAIO RADIOGRFICO Conceito 8. ENSAIO RADIOGRFICO Raios X 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. 9. ENSAIO RADIOGRFICO O nodo e o ctodo so submetidos a uma tenso eltrica da ordem de milhares de Volts, sendo o plo positivo ligado ao anodo e o negativo no ctodo. O nodo constitudo de uma pequena parte fabricada em tungstnio, tambm denominado de alvo, e o ctodo de um pequeno filamento, tal qual uma lmpada incandescente, por onde passa uma corrente eltrica da ordem de mA. 10. ENSAIO RADIOGRFICOQuando o tubo ligado, a corrente eltrica do filamento, se aquece epassa a emitir espontaneamente eltrons que so atrados e aceleradosem direo ao alvo. Nesta interao, dos eltrons com os tomos detungstnio, ocorre a desacelerao repentina dos eltrons,transformando a energia cintica adquirida em Raios X. 11. ENSAIO RADIOGRFICOUnidade Geradora, Painel de Comando Os equipamentos de Raios X industriais se dividem geralmente em dois componentes: o painel de controle e o cabeote (unidade geradora). O painel de controle consiste em uma caixa onde esto alojados todos os controles, indicadores, chaves e medidores, alm de conter todo o equipamento do circuito gerador de alta tenso.A foto representa uma unidade de comandode um aparelho de Raios X industrialmoderno. O painel, digital, resume uma sriede informaes tcnicas sobre a exposio,tais como distncia fonte-filme, kV, mA,tempo de exposio. As informaes nodisplay podero ser memorizadas erecuperadas quando necessrio. 12. ENSAIO RADIOGRFICO atravs do painel de controle que se fazem os ajustes de tenso e corrente, alm de comando de acionamento do aparelho. No cabeote est alojada a ampola e os dispositivos de refrigerao. A conexo entre o painel de controle e o cabeote se faz atravs de cabos especiais de alta tenso. 13. ENSAIO RADIOGRFICO Esses dados determinam a capacidade de operao do equipamento, pois esto diretamente ligados ao que o equipamento pode ou no fazer. Isso se deve ao fato dessas grandezas determinarem as caractersticas da radiao gerada no equipamento. A tenso se refere diferena de potencial entre o nodo e o ctodo e expressa em quilovolts (kV). A corrente se refere corrente eltrica do tubo e expressa em miliamperes (mA). 14. ENSAIO RADIOGRFICO Outro dado importante se refere forma geomtrica do nodo no tubo. Quando em forma plana, e angulada, propicia um feixe de radiao direcional, e quando em forma de cone, propicia um feixe de radiao panormico, isto , irradiao a 360, com abertura determinada. Os equipamentos considerados portteis, com tenses at 400 kV, possuem peso em torno de 40 a 80 kg, dependendo do modelo. Os modelos de tubos refrigerados a gs so mais leves ao contrrio dos refrigerados a leo. 15. ENSAIO RADIOGRFICOAcessrios do Aparelho de Raios XCabos de energia:O aparelho de Raios X composto pela mesa de comando e unidadegeradora, so ligadas entre si atravs do cabo de energia. A distnciaentre a unidade geradora e a mesa de comando deve ser tal que ooperador 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 deligao com comprimento de 20 a 30 metros dependendo da potnciamxima do tubo gerador. 16. ENSAIO RADIOGRFICOBlindagem de ProteoO incio da operao do aparelho deve ser feita comaquecimento lento do tubo de Raios X, conforme asrecomendaes do fabricante.Neste processo o operador deve utilizar as cintas ou blindagensespeciais que so colocadas na regio de sada da radiao,sobre a carcaa da unidade geradora. Este acessrio fornecidopelo fabricante permite maior segurana durante oprocedimento de aquecimento do aparelho. 17. Ensaio RadiogrficoRaios X industrial, de at 300 kV Inspeo radiogrfica de soldas(portteis) em tubos 18. ENSAIO RADIOGRFICO Raios X Gerados na interao de eltrons em alta velocidade com a matria. Quando eltrons com suficiente energia interagem com eltrons de um tomo, so gerados raios-X. Cada elemento quando atingido por um eltrons em alta velocidade emite o seu Raio-X caracterstico. Quando eltrons de suficiente energia interagem com o ncleo de tomos, so gerados Raios-X contnuos, assim chamados porque o espectro de energia contnuo. Condies para gerao de Raios-C:Fonte de eltronsAlvo para ser atingido pelos eltrons (foco)Acelerador de eltrons na direo desejada. 19. ENSAIO RADIOGRFICO Raios Gama Os istopos de alguns elementos tm seus ncleos em estado de desequilbrio, devido ao excesso de nutrons, e tendem a evoluir espontaneamente para uma configurao mais estvel, de menor energia. As transformaes nucleares so sempre acompanhadas de uma emisso intensa de ondas eletromagnticas, chamadas raios-. 20. ENSAIO RADIOGRFICO Os raios- so ondas eletromagnticas de baixo comprimento de onda e com as mesmas propriedades dos raios-X. Dos istopos radioativos, o Cobalto 60 e o Irdio 192 so os mais utilizados em radiografia industrial. Por causa do perigo da radiao sempre presente, as fontes radioativas devem ser manejadas com muito cuidado e so necessrios aparelhos que permitam guard-las, transport- las e utiliz-las em condies de segurana total. 21. ENSAIO RADIOGRFICOEstes aparelhos consistem em uma blindagem ou carcaaprotetora de chumbo, tungstnio ou urnio 238. Esta carcaaapresenta um furo axial no interior, do qual existe um estojometlico, chamado porta-istopo, fixado a um comandomecnico flexvel, munido de um pequeno volante ou manivelapara manobra distncia. Bobina de mangueiras IrradiadorManivela para Mangueira controle remoto Chaves de segurana MangueirasPorta istopo 22. ENSAIO RADIOGRFICORaios Gama Istopos com ncleo em desequilibro (excesso de nutrons) tendem a evoluir para situao mais estvel (menor energia), liberando ondas eletromagnticas (Raios Gama). Raios Gama so ondas eletromagnticas de baixo comprimento de onda e com as mesmas propriedades que os Raios-X. Principais istopos radioativos: Co60 Ir192 Fontes radioativas devem ser manuseadas com muito cuidado pelo perigo da radiao. 23. ENSAIO RADIOGRFICO Aparelho usando Fonte Radioativa de Cobalto-60, pesando 122 Kg. 24. ENSAIO RADIOGRFICOComparao entre Raios-X e Raios GamaRaios-X pode regular a tenso andica e por isso pode ser controlado opoder de penetrao (varia o comprimento de onda).Raios Gama no pode modificar o comprimento de onda (caracterstica do istopo).Do ponto de vista da qualidade radiogrfica os Raios-X so melhores.Raios Gama so emitidos espontaneamente. No necessitar decorrente eltrica.Para grandes espessuras (acima de 90 mm) o poder de penetrao dosRaios-X no suficiente. 25. ENSAIO RADIOGRFICO Equipamentos de Raios Gama tem mais facilidade de uso. Instalaes de Raios Gama so mais baratas. Certos casos particulares apresentam problemas de acesso, tornando o uso de raios- mais indicado. Para estes casos, as fontes radioativas so mais maleveis e tornam possveis posicionamentos corretos. Uma grande vantagem dos raios- a sua emisso esfrica a partir da fonte, permitindo efetuar radiografias circunferenciais em uma nica exposio (exposio panormica). 26. ENSAIO RADIOGRFICOAbsoro da radiao em funo do tipo de material 27. ENSAIO RADIOGRFICOAbsoro da radiao em funo da espessura 28. ENSAIO RADIOGRFICO Tcnica Parede Simples Vista Simples 29. EN