Aula de Radiografia Industrial - PDF

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Prof. Marcelo A. Silva 
Descontinuidade em solda 
Defeito 
Fissuras ou descontinuidades 
Radiossegurança 
Os Ensaios Não Destrutivos 
Introdução 
 
Quando pensamos em aeronaves, automóveis, metrô, trens, 
navios, submarinos e outras, 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. 
Todo esse elevado grau de tecnologia foi desenvolvido e 
aplicado para um fim comum, que é assegurar e proteger a 
vida daqueles que dependem de alguma forma, do bom 
funcionamento dessas máquinas, quer sejam nas indústrias 
automobilísticas, petróleo e petroquímicas, geração de 
energia inclusive nuclear, siderúrgica, naval e aeronáutica. 
Hoje no mundo moderno, a globalização nestes segmentos 
industriais fez aumentar o número de projetos e produtos de 
forma multinacional. 
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? 
As respostas para estas questões estão em grande parte na 
inspeção e consequentemente na aplicação dos Ensaios Não 
Destrutivos. 
Um dos avanços tecnológicos mais importantes na 
engenharia, podem ser atribuídos aos ensaios não destrutivos. 
Eles investigam a sanidade dos materiais sem contudo 
destruí-los ou introduzir quaisquer alterações nas suas 
características. 
Aplicados na inspeção de matéria prima, no controle de 
processos de fabricação e inspeção final, os ensaios não 
destrutivos constituem uma das ferramentas indispensáveis 
para o controle da qualidade dos produtos produzidos pela 
indústria moderna. 
Uma técnica considerada de importância vital na segurança e 
na qualidade, tanto de produtos, quanto do meio ambiente 
para trabalhadores e público em geral. 
Definição: 
São avaliações (inspeções) realizadas em peças acabadas, sem 
danificá-las, afim, de selecionar produtos e avaliar os critérios 
de aceitação e/ou rejeição. 
É uma ferramenta de controle de qualidade utilizada em 
vários setores, industrias, petroquímicas, aeroespacial, 
siderúrgica, naval entre outros. 
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 descontinuidades com poucos milímetros 
de extensão. Usados também na qualificação de soldadores e 
operadores de soldagem, a radiografia e o ultrassom 
proporcionam registros importantes para a documentação da 
qualidade. 
História 
 Início: 1ª guerra mundial (1914-1928) 
 Indústria bélicas (Produção de armas) 
 Brasil 1940 (início) 
 Indústria naval 
 Petrobrás da início ao programa de qualificação profissional, por 
volta da década de 70 surge a ABENDE, em 1981 é criado o 
SNQC/END (criado pela ABENDE) e finalmente implantado no ano 
de 1989. 
 Qualificação profissional = pessoa que adquiriu 
conhecimento específico para exercer determinada função ou 
atividade profissional. 
 Certificação = é o reconhecimento através da emissão de um 
documento (certificado), por uma entidade de âmbito nacional 
(MEC). 
Exemplo: Curso de Tecnologia em radiologia – FMU 
 Aluno adquiri conhecimento específico na faculdade. 
 O MEC homologa (reconhece) o certificado emitido pela 
instituição de ensino. 
Resolução CNEN 145 / 20.03. 2013 
Estabelece requisitos de proteção radiológica para funcionamento 
de instalações de radiologia industrial. 
Armazenamento da fonte 
• Tipo I: É armazenada nas dependências da empresa proprietária 
da fonte de radiação gama, com blindagem e acondicionamento 
autorizado pela CNEN. 
• Tipo II: acondicionamento da fonte está localizada nas 
dependências de terceiros (máximo 04 aparelhos) co forme 
especificação da CNEN. 
Características das fontes de radiografia industrial 
• Gamagrafia industrial: fontes seladas. 
• Raios x industrial: equipamentos portáteis e fixos. 
Requisito mínimo para instalação da radiografia industrial 
• Supervisor de proteção radiológica (SPR). 
• Operador de radiografia industrial. 
Atribuições dos operadores de radiografia industrial 
 isolamento da área de ensaio, delimitação do perímetro. 
 checar todos os mecanismos de funcionamento dos 
equipamentos. 
 manutenção preventiva e corretiva (documentação de comprovação). 
 monitoramento da radiação ambiente, assim como, suas aferições 
(Geiser Muller). 
 calibragem dos equipamentos. 
 treinamento de pessoal (realizar e documentar o END por raios x ou 
Gama industrial, checar dosímetros, checar EPI's e etc.) 
Atribuições do Supervisor de Proteção Radiológica (SPR) 
 manter controle das fontes radioativas, segundo normas específicas da 
CNEN (transporte). 
 comunicar a comissão nacional de energia (CNEN) em caso de 
acidentes, exposições de trabalhadores (IOE - indivíduos 
ocupacionalmente expostos). 
 seguir e fazer cumprir as normas da CNEN. 
 Elaborar o plano de proteção radiológica (PPR). 
Equipamentos de raios x industrial 
Classificação quanto a instalação: 
 móveis (raios x e gamagrafia) 
 fixos (aceleradores lineares) 
Classificação quanto a tensão: 
 raios x portáteis, variam de 100 a 400 kV. 
 aceleradores lineares, variam de 1 a 4 Mev. 
Equipamentos de raios x portáteis 
São subdivididos em: 
 painel de controle (kV e mAs); 
 cabos de alta tensão (20 a 30 metros); 
 cabeçote ou unidade geradora. 
A foto ao lado representa 
uma unidade de comando 
de um aparelho de Raios X 
industrial moderno. O 
painel, digital, resume 
uma série de informações 
técnicas sobre a exposição, 
tais como distância fonte-
filme, tensão no tubo, 
corrente elétrica, tempo de 
exposição. As informações 
no display poderá ser 
memorizada e recuperada 
quando necessário. 
Painel de Controle 
Aparelho de Raios X Industrial Seifert, Modelo Isovolt 420 , 
com 420 kV, 8 mA refrigerado a óleo. Técnico preparando o 
posicionamento no centro do feixe de radiação. Repare na 
espessura da chapa de aço que compõe a seção a ser 
radiografada. 
Aceleradores Lineares 
O aceleradores lineares são aparelhos similares aos aparelhos de 
raios x convencionais com a diferença que os elétrons são acelerados 
por meio de uma onda elétrica de alta frequência, adquirindo altas 
velocidades ao longo de um tubo retilíneo. Os elétrons ao se 
chocarem com o alvo, transformam a energia cinética adquirida em 
calor e raios x com altas energias cujo valor dependerá da aplicação. 
Para uso industrial em geral são usados aparelhos capazes de gerar 
raios x com energia máxima de 4 Mev. 
Os aceleradores lineares são aparelhos destinados 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 
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 metro. 
Acelerador linear industrial, 
para radiografias de peças 
com espessuras acima de 
100 mm de aço. Projetado 
para produzir um feixe de 
radiação de 4 Mev, com 
ponto focal bastante 
reduzido. 
Mecanismo de arrefecimento (resfriamento) 
 por circulação de óleo; 
 a gás (torna-os mais leves); 
 por ventiladores internos; 
 por circulação forçada de água; 
 por dissipação do calor por indução pelo corpo do 
ânodo. 
Conformação do ânodo (tipos) 
 
 ânodo fixo, com angulação e produção de feixes 
unidirecionais de 90°. 
 ânodo giratório, em forma de cone com feixe de 360° 
panorâmico (geralmente utilizados em tubulações). 
Observação: cada conformação (tipo) de ânodo tem 
sua particularidade quanto ao ensaio, relacionado ao tipo 
de feixe.Ânodo fixo com feixe unidirecional de 90° 
Ânodo fixo com feixe unidirecional de 90° 
Ânodo fixo com feixe unidirecional de 90° 
Ânodo em forma de cone com feixe panorâmico de 360° 
Filme radiográfico 
 (interno) 
Filme radiográfico 
 (externo) 
Tubulação 
 Aberta 
 Unidade geradora 
Feixe unidirecional 
 90° 
Unidade geradora 
Feixe unidirecional 
 90° 
Exemplos de aplicabilidade do END por RX industrial 
Tubulação 
 Aberta 
Unidade geradora 
Feixe panorâmico 
 360° 
Filme radiográfico 
 (externo) 
Filme radiográfico 
 (externo) 
Técnicas para execução do END radiográficos 
Técnica de parede simples: o feixe de raios x atravessa 
uma única parede, sensibilizando o filme radiográfico (PS). 
Tubulação 
 Aberta 
 Unidade geradora 
Feixe unidirecional 
 90° 
Unidade geradora 
Feixe unidirecional 
 90° 
Filme radiográfico 
 (externo) 
Filme radiográfico 
 (interno) 
 Técnica parede dupla vista simples: o feixe de raios x 
atravessa duas paredes, demonstrando no filme a parede 
mais próxima a ele (PDVS). 
Tubulação 
 Fechada 
Filme radiográfico 
 (externo) 
 Técnica parede dupla vista dupla: o feixe de raios x 
atravessa três paredes, demonstrando no filme as duas 
paredes mais próxima a ele (PDVD). 
Tubulação 
 Fechada 
Filme radiográfico 
 (externo) 
Solda 
 Unidade geradora 
 Feixe unidirecional 
de 90° com angulação 
 Técnica da sobreposição: utiliza se dois ou mais 
filmes para cobrir a área de um objeto radiografado. 
 Deve-se numerar os filmes, seguindo uma ordem 
cronológica dos mesmos, para posterior apresentação e 
interpretação das imagens. 
 Sobreposição dos 
filmes radiográficos 
Técnica da sobreposição 
Técnica de Parede Simples (PSVS) 
Técnica Radiográfica Panorâmica numa solda entre cilindro fundo 
de um vaso de pressão. Observe as marcações das posições dos 
filmes radiográficos ao redor da solda na foto do lado esquerdo e a 
posição da fonte no interior do vaso na foto do lado direito. 
Esta técnica constitui um caso particular da técnica de parede 
simples vista simples descrita acima , mas que proporciona alta 
produtividade em rapidez num exame de juntas soldadas 
circulares com acesso interno. 
Exposição Panorâmica 
Técnica de: 
 Parede dupla vista simples {PDVS} (A) 
 Parede dupla vista dupla {PDVD} (B) 
Arranjo radiográfico na técnica PDVD 
IQI – indicador de qualidade da imagem 
Os penetrômetros ou indicadores de qualidade de 
imagem IQI, são dispositivos (lâminas de uma ou várias 
espessuras, ou fios de diversos diâmetros), colocados em 
evidência sobre a peça, para verificar a sensibilidade 
radiográfica, isto é, a nitidez desses dispositivos na 
radiografia. 
O penetrômetro deve ser posicionado ao lado da solda a ser 
radiografada (estudada) onde incidira 0 feixe de radiação, 
quando não for possível, será posicionado do lado oposto e 
deve ser colocado um identificador de chumbo com a letra 
“F”, indicando que está do lado oposto a incidência do feixe 
de raios x. 
O IQI é usado para avaliar a sensibilidade da imagem obtida 
na radiografia; 
Penetrômetros 
Os Chassis Industriais 
I. Rígido (como no raios x convencional) 
II. Flexíveis 
O chassis 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 padrão são iguais aos 
dos filmes. 
Dentro chassis é inserido as telas intensificadoras de imagem 
e no meio o filme. O chassis é fechado com fita adesiva para 
evitar a entrada de luz. 
Tamanhos dos chassis e películas 
 
 3,5” x 17” 
 4,5” x 17” 
 14” x 17” 
Chassis flexível 
Classificação dos filmes (películas radiográficas) 
 
Os filmes são classificados quanto: 
 Resolução sinal ruído (RSR); 
 Velocidade; 
 Quantidade de cristais de prata na emulsão 
Classe I 
 Filme lento; 
 [ ] de cristais de prata; 
 Quantidade de mAs (radiação). 
 Relação sinal ruído (RSR); 
Filme mais caro 
Classe III 
 Filme rápido; 
 [ ] de cristais de prata; 
 Quantidade de mAs (radiação). 
 Relação sinal ruído (RSR); 
Filme mais barato. 
Absorção da radiação em função da espessura 
Absorção da radiação em função do tipo do material 
Tensão Faixa de espessura 
150 de 5 até 15 mm 
250 de 4 até 40 mm 
400 de 4 até 65 mm 
1 Mev de 4 até 90 mm 
2 Mev de 4 até 250 mm 
4 Mev de 4 até 300 mm 
Tabela Tensão (aparelho) x Espessura (da peça) 
Observação: 5 mm é a espessura mínima da peça a ser 
radiografada. 
Processamento radiográfico 
 
Processamento das imagens radiográficas: 
 Revelador; 
 Banho de parada; 
 Fixador; 
 Lavagem 
 Solução umectante; (quebra as moléculas de água, diminui 
bolhas de ar na imagem); 
 Secagem. 
 
Negatoscópio Industrial 
Fatores que afetam a qualidade da imagem 
 
 Contaminação dos químicos; 
 Temperatura do revelador; 
 Concentração dos químicos (diluição); 
 Tempo de processamento da imagem; 
 Resíduos; 
 Manutenção da processadora (corretiva e preventiva); 
 Entre outros. 
 
 Foco óptico = colimação, quanto menor a colimação 
melhor resolução na imagem; 
 Intensidade (mAs) = quanto maior a intensidade, 
melhor a resolução espacial. 
Gamagrafia 22 de fevereiro de 1999 01 de março de 1999 
15 de março de 1999 03 de maio de 1999 
Equipamentos industriais de raios gama 
 
 As fontes usadas em gamagrafia (radiografia por raiz gama), 
requerem cuidados especiais de segurança, pois uma vez 
ativadas emitem radiação constantemente. 
 Fazendo necessário uma blindagem da fonte quando a 
mesma não estiver sendo utilizada. 
 Da mesma forma que se faz necessário a blindagem também 
será preciso um mecanismo para expor a fonte quando ela 
estiver sendo utilizada, este mecanismo denomina-se 
"Irradiador". 
Irradiador 
Os irradiadores são compostos por três componentes 
fundamentais. 
I. Uma blindagem, 
II. uma fonte radioativa, 
III. um mecanismo para expor a fonte. 
Foto ilustrativa do irradiador, tubo guia e cabo de comando 
Ilustração irradiador, fonte, cabo e manivela 
Irradiador 
As blindagens podem ser construídas com diversos tipos de 
materiais. Geralmente são construídos com um elemento de 
chumbo ou urânio exaurido que permite proteção ao operador 
a níveis aceitáveis para o trabalho, sendo contida dentro de 
um recipiente externo de aço, que tem a finalidade de proteger 
a blindagem contra choques mecânicos, incêndios e 
inundações (evitando acidentes nucleares). 
Uma característica importante dos irradiadores, no que diz 
respeito à blindagem, é a sua capacidade. 
Como sabemos, as fontes de radiação podem ser fornecidas 
com diversas atividades e cada elemento radioativo possui 
uma energia de radiação própria. 
Assim cada blindagem é dimensionada para conter um 
elemento radioativo específico, com uma certa atividade 
máxima determinada. 
Portanto, é sempre desaconselhável usar um irradiador 
projetado para um determinado radioisótopo, com fontes 
radioativas de elementos diferentes e com outras atividades. 
Esse tipo de operação só pode ser feita por profissionais 
especializados (CNEN) e nunca pelo pessoal que opera o 
equipamento. 
A fonte radioativa consta de uma determinada quantidade de 
um isótopo radioativo. Essa massa de radioisótopo é 
encapsulada e lacrada dentro de um pequeno envoltório 
metálico muitas vezes denominado "porta-fonte" ou “torpedo” 
devido a sua forma, ou fonte selada, simplesmente. O porta- 
fonte se destina a impedir que o material radioativo entre em 
contato com qualquer superfície, ou objeto, diminuindo os 
riscos de uma eventual contaminação radioativa. 
Equipamentos de Raios Gama 
São equipamentos portáteis, compostos por um irradiador e 
acessórios , projetados a permitir a manipulação da fonte 
radioativa à distância , com segurança , parafins de 
gamagrafia industrial. 
O irradiador , dispõe de uma blindagem , construída numa liga 
metálica de urânio exaurido, mais eficiente que o chumbo, 
pesando em torno de 30 kg. Para a condução da fonte, o 
equipamento é dotado de conduítes metálicos em forma de 
espiral , flexíveis e resistentes (tubo guia) , que são conectados 
na parte frontal do irradiador. O controle do conjunto fonte e 
conexão (porta-fonte) é feito através de um cabo de aço 
reforçado, conectado ao comando. 
Todos esses acessórios (tubo guia e cabo de comando) são 
acionados mecanicamente e manualmente o que torna simples 
sua operação, dispensando energia elétrica para seu 
funcionamento. 
Operação de conexão da fonte (tubo guia) 
Operação de conexão e trava do cabo de comando 
Esquema de um irradiador gama 
Procedimentos 
 Antes do procedimento isolar e sinalizar a área; 
 Selecionar tempo de exposição (processo espontâneo); 
 Ficar distante da fonte (cabos); 
Principais radioisótopos utilizados 
 Cobalto 60 
 meia vida de 5,24 anos; 
 faixa de utilização mais efetiva de 60 a 200 mm de aço; 
 Energia da Radiação de 1,17 a 1,3 MeV. 
 Irídio 192 
 meia vida de 74,4 dias; 
 faixa de utilização mais efetiva de 10 a 40 mm de aço; 
 Energia da Radiação de 0,137 a 0,65 MeV. 
 Selênio 75 
 meia vida de 119 dias; 
 faixa de utilização mais efetiva de 04 a 30 mm de aço; 
 Energia das Radiações de 0,006 a 0,405 MeV. 
Irradiadores gama 
Prof. Marcelo