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Radiografía Industrial 2021
Radiografía Industrial 2021
Radiografía Industrial 2021
Ensayos No Destructivos
UNLP – 2021
RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL
Ensayos No Destructivos
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Radiografía Industrial
Principio de funcionamiento
La inspección radiográfica aprovecha la capacidad de
penetración de las radiaciones electromagnéticas
ionizantes y su efecto fotoquímico sobre películas
sensibles para examinar el interior de los objetos.
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Radiografía Industrial
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Radiografía Industrial
Los rayos empleados en la radiografía industrial son los que
presentan menor longitud de onda, y tienen la capacidad de ser
altamente penetrantes en la materia.
Las radiaciones empleadas son del tipo ionizantes.
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Radiografía Industrial
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Radiografía Industrial
Aplicaciones de la Radiografía en Ensayo No Destructivos.
Para la detección, interpretación y evaluación de discontinuidades
internas: grietas, porosidades, inclusiones, faltas de fusión etc., en
uniones con soldadura, piezas de fundición y piezas forjadas.
Ventajas:
• Puede usarse en materiales metálicos y no metálicos, ferrosos y no
ferrosos.
• Proporciona un registro permanente de la condición interna de un material.
• Es más fácil poder identificar el tipo de discontinuidad que se detecta.
• Revela discontinuidades estructurales y errores de ensamble.
Limitaciones:
• Difícil de aplicar en piezas de geometría compleja o zonas poco accesibles.
• La pieza o zona debe tener acceso en dos lados opuestos.
• No detecta discontinuidades de tipo laminar.
• Se requieren medidas de seguridad para la protección contra la radiación.
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High Electrical Potential
Electrons
+ -
X-ray Generator
or Radioactive
Source Creates
Radiation
Radiation
Penetrate
the Sample
https://www.youtube.com/watch?v=T1WwHh4b__M
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Radiografía Industrial
Rayos Gamma:
Los rayos Gamma provienen de la desintegración del núcleo de
átomos de un material radioactivo (o radioisótopo).
Los materiales o sustancias radioactivas son aquellas que
espontáneamente emiten radiaciones alfa, beta o gamma. Las
fuentes usadas en radiografía industrial son radioisótopos
artificialmente producidos en el interior de reactores nucleares.
La calidad (longitud de onda, o poder de penetración) e
intensidad de estos no pueden ser controlados por el operador y
son función de la materia radioactiva de la fuente.
Al igual que los rayos X, los gamma pueden ser interceptados
por materiales absorbentes.
Las longitudes de onda de los rayos gamma son inferiores a las
de los rayos X, por lo que son más penetrantes.
Las fuentes de rayos gamma se logran agrupando pastillas de
material radiactivo dentro de una cápsula sellada. Se las
denomina “fuentes selladas”.
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Radiografía Industrial
Ley de Absorción:
Al atravesar la materia, una parte de la radiación es absorbida.
La radiación absorbida por una lámina de material es proporcional
al espesor de la misma y al COEFICIENTE DE ABSORCIÓN, que
depende del material y de la longitud de onda de la radiación usada.
Io – I = DI = - ml . Dx
Io Io
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Donde:
Io = intensidad de radiación incidente;
I = intensidad de radiación que emerge luego de ser absorbida
parcialmente;
Dx = espesor de la lámina;
ml = coeficiente de absorción lineal;
(-) = indica que la intensidad disminuye a medida que atraviesa el
material.
dI / I = - ml . dx ; integrando, queda:
loge I = - ml . x + c ; donde c = loge Io cuando x = 0
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I = Io . e - m.r.x
La absorción es función de:
– Espesor.
– Densidad del material.
– Coeficiente de absorción de masa del mismo.
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Radiografía Industrial
Los espesores de penumbra máximos admitidos se especifican en
las normas o procedimientos aplicables.
Se debe efectuar la exposición con distancias DOP y DFO
adecuadas, según al tamaño del foco del equipo usado.
La determinación de la DFO mínima se hace por semejanza de
triángulos
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Radiografía Industrial
La acción de los rayos X sobre la película depende de la energía
que llega a cada unidad de área del film.
La cantidad de radiación que llega al film es función de:
a) DFP.
b) Factores inherentes al metal inspeccionado (tipo, densidad.
espesor, discontinuidades, etc.).
c) Difusión de rayos X.
d) Radiación usada.
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Radiografía Industrial
Cantidad de rayos X = I . T ;
donde: I = intensidad de rayos X (proporcional al mili amperaje del
tubo); T = tiempo.
Una vez fijado el kilovoltage adecuado (para el material y espesor
dados), se calcula la corriente y el tiempo necesarios usando el
parámetro llamado “EXPOSICIÓN”, que es el producto de la
intensidad de radiación por el tiempo.
Para los rayos X es el producto de la corriente por el tiempo de
exposición:
Exposición = k.M.T ;
donde k = cte. de proporcionalidad; M = mili amperaje de tubo; T =
tiempo.
Por ejemplo:
E1 = 8 mA x 10 min = 80mA.min
E2 = 4 mA x 20 min = 80mA.min
E3 = 2 mA x 40 min = 80mA.min
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Ley de reciprocidad: M1.T1 = M2.T2 = M3.T3 ;
Por lo tanto M1 / M2 = T2 / T1
M 1 x T1 E1 D 12
--------- = ------ = ------
M 2 x T2 E2 D 22
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Radiografía Industrial
FACTOR DE EXPOSICIÓN
E1 E2
----- o ------
D 12 D 22
Combina el mili amperaje de un tubo de rayos X, con el tiempo de
exposición y la distancia foco-película. Para un mismo equipo, a
igualdad de factor de exposición se obtendrán sobre un mismo tipo
de película efectos fotoquímicos iguales.
La DFP tiene efectos notables sobre la nitidez y contrastes de la
imagen, siendo preferible utilizar distancias grandes. Para mantener
el factor de exposición, se incrementa la corriente de tubo y/o el
tiempo de exposición a medida que se aumenta la distancia.
En la práctica, las aplicaciones suelen especificar el kilovoltaje (que
determina la longitud de onda de los rayos y su capacidad de
penetración) y el factor de exposición. Luego, se multiplica el factor
de exposición por el cuadrado de la distancia foco-película
empleada y se obtiene los miliampere-minuto (exposición)
requeridos.
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Diagramas de exposición:
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Radiografía Industrial
Steel (Fe)
• Type of X-ray tube: constant potential
• Pb-screens
• Density: 2
• FFD: 1 m Ensayos No Destructivos
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PELÍCULAS RADIOGRÁFICAS
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Radiografía Industrial
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Radiografía Industrial –Densitómetro
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Radiografía Industrial – Curva Sensitométrica
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Radiografía Industrial
Definición: nitidez que presentan los contornos de la imagen
radiográfica. La falta de nitidez se corrige incrementando la DFP y
reduciendo la DOP para minimizar el espesor de penumbra o
borrosidad geométrica (Ug).
Contraste: es una medida de la diferencia entre las densidades de
dos zonas vecinas de una radiografía (debido a que recibieron
diferentes cantidades de radiación).
La película tiene influencia sobre el contraste. Observando las
curvas características, a mayor pendiente de la curva, es mayor el
contraste que permite la película. Por ejemplo, una pieza con dos
espesores diferentes (implica diferentes exposiciones en
correspondencia con cada región), una mayor pendiente dará una
mayor diferencia de las densidades.
El contraste es influenciado por la calidad de las radiaciones. Una
radiación de longitud de onda muy corta atraviesa el material y la
cantidad de radiación incidente sobre el film será alta sobre toda su
superficie, proporcionando contrastes pobres.
Las imágenes más contrastadas se obtienen con rayos X
generados con el menor kilovoltaje posible.
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Radiografía Industrial
Procesado de la película:
Luego de la exposición la película debe ser procesada para obtener
la radiografía final. El procesado puede ser automático (en
máquinas procesadoras), o manual. En ambos casos se siguen los
mismos pasos, siendo el tiempo de cada paso muy importante para
el correcto resultado. La temperatura influye notablemente sobre
estos tiempos.
Pasos del proceso:
– 1º) Revelado (en revelador líquido básico).
– 2º) Detenido, para neutralizar al revelador (en solución acuosa
de ácido acético al 3%).
– 3º) Fijado (en fijador ácido).
– 4º) Lavado para eliminar el fijador ácido, que deterioraría
rápidamente la radiografía (en agua).
– 5º) Humectado en agua jabonosa (solo en revelado manual,
para evitar chorreaduras).
– 6º) Secado.
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Proceso de Revelado
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Manipulación de la película
• Como la película es sensible al luz, su manipulación debe
realizarse en cuarto oscuro, con la única iluminación
admisible provista por las denominadas “lámparas de
seguridad”, de baja potencia (15W) y con filtros de color rojo-
marrón.
• Las películas deben protegerse de toda exposición a la luz y
a las radiaciones ionizantes durante todo el tiempo que se las
tenga almacenadas, y durante el manipuleo previo a la
exposición y al revelado.
• Las películas destinadas a la exposición se sacan de su
envase y se colocan junto a las pantallas dentro de fundas
especiales llamadas “chasis”, de color negro y diseñadas
para evitar cualquier ingreso accidental de luz. Solo se las
saca de allí luego de la exposición, en el instante previo al
revelado.
• Todo este manipuleo de carga y descarga de las películas en
los chasis debe ser realizado en un cuarto oscuro.
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Radiografía digital
En la radiografía industrial se atraviesa un componente a
inspeccionar con un haz de radiación electromagnética
ionizante. Esta radiación podrá ser de Rayos X o Rayos
Gamma. La radiación es absorbida en mayor o menor medida
en función de si existen o no discontinuidades internas en la
pieza.
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Equipos empleados en Radiografía Digital
–Equipos CR. La captura de la imagen en este tipo de equipos
se realiza mediante el empleo de películas flexibles. Estas
películas (placas de imagen revestidas de fósforos
radiosensibles) se introducen en chasis flexibles o rígidos, muy
similares a los usados en la radiografía convencional. Después
estas películas son leídas a través de un scanner que digitaliza
la imagen.
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La radiografía digital tiene importantes ventajas sobre la
radiografía convencional :
• Menores tiempos de exposición.
• Facilidad de archivo y envío de las imágenes.
• Ausencia de un procesado químico de las películas.
• Programas informáticos con potentes ayudas para la
interpretación de imágenes.
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Radiografía Digital
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