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7/28/2019 86928036 Ensayos No Destructivos Radiografias
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Universidad Estatal de Milagro
Nombre: Washington Lpez.
Semestre: 7 Ing. Industrial
Ensayos no Destructivos.
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La radiografa es un mtodo de inspeccin nodestructiva que se basa en la absorcindiferenciada de radiacin penetrante por la piezaque esta siendo inspeccionada.
Esa variacin en la cantidad de radiacinabsorbida, detectada mediante un medio, nos
indicar, entre otras cosas, la existencia de unafalla interna o defecto en el material.
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Principio bsico de la inspeccin radiogrfica. Se
basa en la propiedad que poseenlos materiales de atenuar o absorber parte de laenerga de radiacin cuando son expuestos aesta.
La atenuacin de la radiacin ionizante es:
Directamente proporcional al espesor y densidaddel material. Inversamente proporcional a laenerga del haz de radiacin.
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Las diferencias de atenuacin producen diferenciasen la ionizacin ,esto provocara ( al revelar la
pelcula ) cambios de densidad radiogrfica ( gradode ennegrecimiento ).
Un rea obscura ( menor densidad ) en unaradiografa, puede deberse a un menor espesor o ala presencia de un material de menor densidad
como escoria en una soldadura o una cavidadpor gas atrapado en una pieza de fundicin.
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Un rea mas clara ( mayor densidad ) en unaradiografa, puede deberse a secciones de mayor
espesor o un material de mayor densidad comouna inclusin de tungsteno en una soldadura dearco elctrico con electrodo de tungsteno y gas deproteccin.
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Es mas fcil poder identificar el tipo de
discontinuidad que se detecta.
Revela discontinuidades estructurales y errores deensamble.
LIMITACIONESDifcil de aplicar en piezas de geometra compleja o
zonas poco accesibles.La pieza o zona debe tener acceso en dos lados
opuestos.
No detecta discontinuidades de tipo laminar.Se requiere observar medidas de seguridad para la
proteccin contra la radiacin.
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RADIOACTIVIDAD: Es la desintegracinespontnea de los ncleos atmicos de ciertos
elementos ( istopos radioactivos ) acompaadade emisin de partculas radioactivas y deradiacin electromagntica.
RADIACIN: Son ondas electromagnticas queviajan a la velocidad de la luz ( 300 000 Km/s ), noposeen carga elctrica, ni masa, son capaces depenetrar materiales densos como el acero y su
energa es inversamente proporcional a sulongitud de onda.
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En la industria se emplean dos tipos de radiacinpara la inspeccin radiogrfica:
Rayos X.Rayos gamma
LA IONIZACINEs el proceso qumico o fsico mediante el cual seproducen iones, estos
son tomos o molculas cargadaselctricamente debido al exceso o faltade electrones respecto a un tomo o molculaneutro.
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CARACTERSTICAS DE LOS RAYOS X YGAMMA
Son ondas electromagnticas. No tienen carga elctrica ni masa. Viajan en lnea recta.
Penetran la materia y el poder de penetracindepende de la energa . Ioniza la materia. El material radiado queda con una fluorescencia
de tipo no permanente Son invisibles. Destruyen las clulas vivas.
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Se trata de una radiacin electromagnticapenetrante, con una longitud de onda menorque la luz visible, producida bombardeando unblanco generalmente de wolframio, con
electrones de alta velocidad. Las longitudes de onda se expresa
en angstroms, un angstrom es igual a cm.
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Espectro electromagntico.Rayos Gamma0.1-0.005 A
Rayos x ..5 -0.0004 AUltravioleta..10-4,000 A
Visible ......4,000-7,500 A
Infrarroja ..7,500-4 X A
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rayos X tienen las siguientes propiedades:
- Son una radiacin electromagntica invisible.- Puede penetrar en la materia.- Viaja en lnea recta.- Producir efectos fotoqumicas en emulsiones
fotogrficas.- No se ven afectados por campos elctricos omagnticos.- Viaja con una velocidad de .- Son capaces de liberar fotoelectrones.- Causa de algunas sustancias parafluorescencias.
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Un mtodo habitual de deteccin de rayos X y
rayos gamma en el campo de la radiografa es pormedio de una emulsin fotogrfica.
Sin embargo existen otros medios, como loscontadores Geiger, semiconductores,fotoconductores, y los cristales de centelleo.
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Los rayos x se producen cuando electrones de
alta velocidad , llamados rayos catdicos golpean un blanco en un metal . Cuando loselectrones golpean el blanco , ocurre unatransferencia de energa y esto hace que losrayos x se generen.
Los requerimientos bsicos para que estos se
produzcan son: Una fuente de electrones,un medio para acelerar los electrones a altasvelocidades y un blanco.
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En los rayos x tubos de electrones son aceleradospor un diferencial de potencia entre la fuente de
electrones (ctodos) y un blanco (objetivo). Estediferencial de potencial se conoce como tubo detensin , este determina la velocidad con que elelectrn golpea el blanco.
Ya que los electrones enmovimiento constituyen una corriente elctrica, elnmero de electrones que se mueven determina
la magnitud de la corriente elctrica. El flujo deelectrones en un tubo de rayos X se conocecomo la corriente del tubo.
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Ctodo: parte negativa del tubo de rayos X,tiene dos partes principales: el filamento y lacopa de enfoque.
Anodo: es el lado positivo del tubo de rayosX, existen dos tipos: estacionarios yrotatorios
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La energa de la radiacin que penetra a menudo
se expresa en trminos de electrn-voltios (ev), kilo electrn voltio (kev), millnelectrn voltio (Mev).
Relacin de energa
1 ev.1.6 X1 Kev..1,000 ev
1 Mev.. EvErg=
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El electrn voltio es la energa cintica que
adquiere un electrn cuando se acelera en uncampo elctrico producido por una diferencia depotencial de un voltio .
Donde :M = masa del electrn ( )v = velocidad , cm/ segV= tubo de tensin , voltios
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El tubo de Coolidge tiene un vaco muy alto ycontiene un filamento calentado y un blanco.
Esencialmente, es un tubo de vaco termoinicoen el que el ctodo emite electrones al sercalentado por una corriente.
La intensidad de los rayos x producida es
directamente proporcional al tubo de corriente ydepende del tubo de tension elevado a unapotencia superior a 2,5.
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La eficiencia de los rayos x producidos esta
dada por la siguiente expresin :
E=1.4 X
Donde:
E= eficiencia dada en porcentaje .
Z= numero atmico del blanco del material.
V= tubo de tensin.
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El transformador de resonancia.
Tiene una bobina de baja tensin de alambrerectangular y una bobina de alta tensin queconsta de una serie de delgadas seccionesplanas separadas para el enfriamiento. Elprincipio de resonancia de la operacin se puedeexplicar de la siguiente manera: la bobina de altatensin tiene una gran inductancia que se elige
para estar en resonancia con su terminal y sedistribuye la capacidad en la frecuencia deoperacin de 180 a 200 cps .
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El generador de Van de Graaff es una mquinaelectrosttica que utiliza una cinta mvil paraacumular grandes cantidades de carga elctrica enel interior de una esfera metlica hueca.
Las diferentes aplicaciones de esta mquinaincluyen la produccin de rayos X,
esterilizacin de alimentos y experimentosde fsica de partculas y fsica nuclear.
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El generador consiste en una cinta,transportadora de material aislante motorizada,que transporta carga a un terminal hueco. Lacarga es depositada por induccin en la cinta, ya
que la varilla metlica o peine, esta muy prximaa la cinta pero no en contacto. La carga,transportada por la cinta, pasa al terminal esfriconulo por medio de otro peine o varilla metlica que
se encarga de producir energa.
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La radiacin electromagntica se puedeconsiderar en cualquiera de las dos maneras.como ondas o como un conjuntode partculas llamadas fotones.
Ondas producidas por la oscilacin o laaceleracin de una carga elctrica. Las ondaselectromagnticas tienen componenteselctricos y magnticos.
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La radiacin electromagntica puede ordenarse enun espectro que se extiende desde ondas defrecuencias muy elevadas (longitudes de onda
pequeas) hasta frecuencias muy bajas (longitudesde onda altas).
Espectro. Serie de colores semejante a un arco iris (por este
orden: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado yrojo) que se produce al dividir una luz compuestacomo la luz blanca en sus colores constituyentes.
El arco iris es un espectro natural producido porfenmenos meteorolgicos. Puede lograrse unefecto similar haciendo pasar luz solar a travs deun prisma de vidrio.
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La relacin que existe entre la frecuencia f, la
longitud de onda, y la velocidad v de la radiacinelectromagntica est dada por la siguienteexpresin(la velocidad es de
).
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En esta figura se muestra lascurvas de intensidad de rayosX del espectro continuo detubos de tensiones distintas.
El punto C de la curva de 30kV, se llama el lmite de longitudde onda corta.el lmite de longitud de onda
corta est totalmentedeterminado por la tensin deltubo. radiografas de onda mscorta son producidos porlos electrones con la velocidad
ms alta o ms energa.el lmite de longitud de ondacorta puede ser calculada apartir de la expresin.
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Las radiografas de onda ms corta sonproducidos por los electrones con la velocidad
ms alta o ms energa.El lmite de longitud de onda corta puedeser calculada a partir de la expresin.
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Esta ley, nos dice que la intensidad de una fuente
de luz puntual disminuye el cuadrado de ladistancia que recorre con respecto a la fuente deluz. O lo que es lo mismo, al doblar la distancia ala fuente de luz, la intensidad de la misma se
reduce a su cuadrado (si esta es a 1m=1 a 2m =1/4 que es lo mismo que una reduccin delcuadrado de 2).
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Adems de esa reduccin de intensidad, la luz
tiende a iluminar tambin el cuadrado en amplitudse expande al doblar la distancia, vemos queilumina la escena cuatro veces ms, pero conmenos intensidad
donde:I1 = Intensidad en el punto 1I2 = Intensidad en el punto 2D1 = Distancia en el punto 1D2 = Distancia en el punto 2
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Para radiaciones con rayos X. Cantidad de Kilovolt y la intensidad de los
miliamper para la exposicin. Distancia focal. Espesor. Tipo de material.
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La distancia considerada es de 70 cm para otradistancia se emplea la ecuacin.
donde: T = Tiempo de exposicin a una distancia de 70
cm ( minutos ) T1 = Tiempo de exposicin con distancia diferente
de 70 cm ( minutos ) D = Distancia de la fuente al film (70 cm ) D1 = Distancia de la fuente al film diferente a 70
cm
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Equipos de proyector de radiacin Equipos para la medicin de la radiacin Pelcula radiogrfica
Elementos para la marcacin Elementos qumicos para el proceso de
revelado y fijado de la pelcula radiogrfica Equipos para la visualizacin e interpretacin de
resultados
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Determinacin del rea donde no puede ingresarpersonal laboralmente no expuesto
Clculos de tiempo de exposicin a la radiacin Elaboracin de las marcas a estampar en la
pelcula radiogrfica
Marcacin de la zona a inspeccionar Montaje de la pelcula radiogrfica
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Ubicacin del emisor de radiacin a la distancia
calculada.
Procesamiento de la pelcula radiogrficaRevelado, lavado del exceso de revelador, fijado,
lavado del exceso del fijador.
Secado de la pelcula radiogrfica (Acetato de
celulosa y partculas de haluro de plata)
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Interpretacin de los resultados de la inspeccin
radiogrfica, se realiza utilizando una fuente deiluminacin variable y de la intensidad suficiente.
Elaboracin del informe correspondiente.
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UNE-EN- 462-2Ensayos no destructivos -Calidad de imagen de las radiografas - Parte2: Indicadores de calidad de imagen (Tipotaladros y escalones) - Determinacin del
valor de calidad de imagen UNE-EN 462-3Ensayos no destructivos -
Calidad de imagen de las radiografas - Parte3: Clases de calidad de imagen para metalesfrreos.
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UNE-EN 462-4Ensayos no destructivos -Calidad de imagen de las radiografas - Parte
4: Evaluacin experimental de los valores dela calidad de la imagen y tablas de calidad dela imagen
UNE-EN 462-5Ensayos no destructivos -Calidad de las radiografas - Parte 5:Indicadores de calidad de imagen (tipo doblehilo) - Determinacin del valor de penumbra
de la imagen
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UNE-EN 584-1Ensayos no destructivos -Pelcula para radiografa industrial - Parte 1:Clasificacin de los sistemas de pelcula pararadiografa industrial
UNE-EN 584-2Ensayos no destructivos -Pelcula para radiografa industrial - Parte 2:Control del proceso de las pelculas mediante
valores de referencia