Trabalho de Conclusão de Curso

Trabalho de Conclusão de Curso

(Parte 3 de 4)

28 ILUSTRAÇÃO 10 – TÉCNICA DE EXPOSIÇÃO PANORÂMICA

FONTE: ANDREUCCI, março 2010, p. 78 3.5.3 Técnica de parede dupla vista simples (PDVS)

Nesta técnica de parede dupla vista simples, o feixe de radiação, proveniente da fonte, atravessa duas espessuras da peça, entretanto projeta no filme somente a seção da peça que está mais próxima ao mesmo. Frequentemente esta técnica é utilizada em inspeções de juntas soldadas, as quais não possuem acesso interno, por exemplo, tubulações com diâmetros maiores que 3 ½ polegadas, vasos fechados, e outros.

É importante lembrar que esta técnica requer que a radiação atravesse duas espessuras da peça e, portanto o tempo de exposição será maior que a inspeção pela técnica de parede simples. Assim, esta opção deverá ser selecionada quando outra técnica não for possível ou permitida (ANDREUCCI, março 2010).

29 ILUSTRAÇÃO 1 – TÉCNICA DE PAREDE DUPLA VISTA SIMPLES

3.5.4 Técnica de parede dupla vista dupla (PDVD)

Neste caso, o feixe de radiação proveniente da fonte, também atravessa duas espessuras, entretanto projetará no filme a imagem de duas seções da peça, e serão objetos de interesse. No cálculo do tempo de exposição deve ser levado em conta as duas espessuras das paredes que serão atravessadas pela radiação.

A técnica de parede dupla e vista dupla (PDVD) é frequentemente usada para inspeção de juntas soldadas em tubulações com diâmetros menores que 3 ½ polegadas (ANDREUCCI, março 2010).

4 PROTEÇÃO RADIOLÓGICA

A CNEN (Comissão de Energia Nuclear) é um órgão federal vinculado ao ministério da ciência tecnologia e inovação. As suas funções são voltadas para as atividades com energia nuclear, e o principal foco é desenvolver e pesquisar as aplicações técnicas nucleares e regulamentar o uso da energia nuclear no brasil. As principais normas de radioproteção para consulta e para elaboração dos procedimentos de segurança elaborados por empresas que manuseiam fontes radioativas são de manipulação da CNEN (ANDREUCCI, janeiro 2010).

2010)

Quando a radiação interage com a matéria, produzindo ionização e excitação dos átomos e moléculas, entrega parte de sua energia para o meio que ela atravessa. O meio absorve energia. A quantidade de energia absorvida dependerá da qualidade e quantidade da radiação incidente. O efeito que essa energia produzirá no material, dependerá da qualidade deste (ANDREUCCI, janeiro

A exposição é a soma das cargas elétricas de todos os íons de mesmo sinal (positivos ou negativos) produzidos no ar quando todos os elétrons gerados pelos fótons incidentes em uma massa são completamente freados no ar (OLIVEIRA, 2012).

Roentgen - símbolo R (ANDREUCCI, janeiro 2010)

Unidade de radiação baseada na capacidade de ionizar o ar. A exposição mede a intensidade do campo de radiação num certo ponto, sua unidade é o

4.1.2 Taxa de exposição

medem a taxa de exposição em mR/h ou R/h (ANDREUCCI, janeiro 2010)

Determinada como exposição por unidade de tempo. A unidade mais utilizada é o Miliroentgen por hora (mR/h). Os aparelhos monitores de radiação

Quando um material qualquer esta exposto em um campo de radiação, este tende a absorver certa quantidade de energia. A energia absorvida por grama de material chama-se “Dose Absorvida”.

A unidade de dose absorvida é o Rad (símbolo rad) que provém das iniciais de Radiation Absorved Dose. Há também outra unidade, o Gray (símbolo Gy) adotado pela conferência geral de pesos e medidas.

Esta unidade é valida somente para materiais, as doses absorvidas por tecido vivo são dadas de outras propriedades (ANDREUCCI, janeiro 2010).

4.1.4 Dose equivalente

Determinado pelo produto da dose absorvida, fator de qualidade, fator de distribuição de dose absorvida e outros fatores modificadores, necessários para denotar modificações de efetividade na produção de efeitos biológicos de uma dada dose absorvida. Portanto, em proteção radiológica é conveniente uma grandeza que relacione melhor a dose com os efeitos deletérios da radiação sobre o ser humano. Está quantidade é denominada “DOSE EQUIVALENTE” (ANDREUCCI, janeiro 2010). No sistema atual, a unidade de dose equivalente é o Sievert (Sv) = 1 J/kg.

TABELA 02 – LIMITES DE DOSE ANUAIS

Limites de Dose Anuais [a]

Grandeza Órgão Indivíduo ocupacionalmente exposto Indivíduo do público

Dose Efetiva

Corpo

Inteiro 20 mSv [b] 1 mSv [c]

Dose Equivalente

Cristalino 20 mSv [b] 15 mSv Pele [d] 500 mSv 50 mSv

Mãos e

[a] Para fins de controle administrativo efetuado pela CNEN, o termo dose anual deve ser considerado como dose no ano calendário, isto é, no período decorrente de janeiro a dezembro de cada ano. [b] Média aritmética em 5 anos consecutivos, desde que não exceda 50 mSv em qualquer ano. (Alterado pela Resolução CNEN 114/2011) [c] Em circunstâncias especiais, a CNEN poderá autorizar um valor de dose efetiva de até 5 mSv em um ano, desde que a dose efetiva média em um período de 5 anos consecutivos, não exceda a 1 mSv por ano. [d] Valor médio em 1 cm2 de área, na região mais irradiada.

Os valores de dose efetiva se aplicam à soma das doses efetivas, causadas por exposições externas, com as doses efetivas comprometidas (integradas em 50 anos para adultos e até a idade de 70 anos para crianças), causadas por incorporações ocorridas no mesmo ano. (CNEN NE 3.01, 2011)

4.2 MÉTODOS DE DETECÇÃO DA RADIAÇÃO

A detecção de radioatividade é baseada nos diversos fenômenos de interação de energia com a matéria e nos efeitos das radiações ionizantes sobre o meio inerte ou sobre o meio biológico.

(ANDREUCCI, janeiro 2010)

Para detectar radiação e medir sua intensidade, são utilizados: detectores eletrônicos conhecidos como Geiger-Muller, Câmara de Ionização (canetas dosimétricas), contadores proporcionais (dosímetros), e outros. Tais detectores funcionam basicamente com sensores que contem um gás ou uma mistura de gases, que se ionizam pela passagem da radiação. Esta ionização dá origem a uma corrente elétrica, que é coletada por um eletrodo, após a amplificação por circuitos especiais, é registrada no display do aparelho em forma de intensidade de radiação

4.2.1 Contador Geiger-Muller

É um equipamento que permite detectar radiação através da produção de pulsos elétricos numa taxa relacionada com a intensidade da radiação. Geralmente é chamado somente de contador geiger.

A grande vantagem dos contadores Geiger-Muller é que qualquer que seja a energia ou partícula ionizante há sempre produção de um pulso elétrico. Em virtude dessa independência entre energia de partícula e amplitude do pulso elétrico, não é possível descriminar a energia das partículas, sendo esse o inconveniente dos detectores.

O Geiger é o mais importante para fins de utilização em proteção radiológica, dado suas características de robustez, estabilidade, portabilidade, leituras com precisão aceitável e independente de pressão e temperatura, sua unidade principal de medida é o Sievert (Sv) (ANDREUCCI, janeiro 2010).

3 ILUSTRAÇÃO 12 – CONTADOR GEIGER MULLER

FONTE: CONSÓRCIO CCPR – REPAR, 2012

4.2.2 Caneta dosimétrica

É constituída por uma câmara gasosa onde existem dois eletrodos, uma central e outro parietal constituindo um eletroscópio cuja característica é possuir dois fios, um rígido e um de quartzo. A separação entre eles é causada pela repulsão eletrostática, que diminui à medida que se processam ionizações no interior da câmara.

Na pratica, para obter a exposição à radiação, basta observar a ocular da caneta contra uma fonte de luz externa, que se tem a visão de um indicador de dose (ANDREUCCI, janeiro 2010).

34 ILUSTRAÇÃO 13 – CANETA DOSIMÉTRICA

4.2.3 Dosímetros monitorados

O dosímetro é um aparelho que deve ser usado de modo permanente pelo

IOE (Indivíduo Ocupacionalmente Exposto à radiação ionizante) durante toda a jornada de trabalho, devendo ser usado apenas no local de trabalho. Quando o usuário não estiver trabalhando, o equipamento deve ser guardado junto com os dosímetros de seus colegas e do dosímetro Padrão, evitando assim a ocorrência de leituras falaciosas da dose ocupacional.

Os dosímetros são monitorados mensalmente por empresas credenciadas e licenciadas pelos órgãos competentes, sendo registrado no nome da pessoa que utilizará, e apenas ela poderá fazer o uso do mesmo, pois os registros monitorados serão da pessoa em questão, tendo as doses controladas e informadas, para que o funcionário ou a pessoa que o utilize não sofra doses excessivas de radiação no período (ANDREUCCI, janeiro 2010).

35 ILUSTRAÇÃO 14 - DOSÍMETRO

5 CONTROLE DA EXPOSIÇÃO RADIOGRÁFICA

exposição que o individuo recebe (ANDREUCCI, janeiro 2010)

Os controles de exposição radiográfica são baseados em tempo, distancia e blindagem. São os fatores que definem o controle de exposição ou a taxa de

5.1 TEMPO

É um método de se reduzir a exposição radiográfica, o mais simples de se entender e empregar. Quanto menor o tempo em uma área de radiação, este resultará em menor exposição recebida.

As considerações de trabalho devem ser planejadas antecipadamente, as pessoas envolvidas nas atividades de trabalho devem estar cientes das tarefas, para que recebam o mínimo de radiação ionizante, muitas atividades podem ser feitas fora da área de radiação. A simulação do trabalho é benéfica para os operadores, o conhecimento dos equipamentos e ferramentas de trabalho são fundamentais para uma execução sem imprevistos (ANDREUCCI, janeiro 2010).

É o meio mais eficaz, seguro E prático para situações normais e de emergência, para proteção contra radiações ionizantes.

intensidade da radiação (ANDREUCCI, janeiro 2010)

É utilizada para reduzir a exposição da radiação nas pessoas, quanto mais distante de uma fonte de radiação um individuo trabalha, menor será a exposição recebida. Sabe-se que a radiação se espalha após ser emitida pela fonte, portanto o mesmo numero de raios gerados diverge, ocupando área cada vez maior. Com isso uma pessoa mais próxima das fontes recebe um feixe de radiação mais concentrado. A lei do inverso do quadrado da distancia, determina assim, que pequenos afastamentos de uma fonte de radiação podem causar grande redução na ILUSTRAÇÃO 15 – LEI DO INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA

FONTE: ANDREUCCI, janeiro 2010

37 5.3 BLINDAGENS

A blindagem das fontes de radiação é um dos principais parâmetros de radioproteção e o recurso mais utilizado para proteção das pessoas. Como a intensidade da radiação diminui com a espessura, a densidade e o número atômico dos materiais que transpassa, o material de blindagem será escolhido em função da radiação, atividade da fonte e da taxa de dose que é aceitável fora do material de blindagem. (TAUHATA, 2003).

O projeto de blindagem para um local de emissão de radiação envolve o estudo da localização das fontes de radiação, da direção dos feixes emitidos, do tempo de ocupação, da carga de trabalho, das vizinhanças e planta de instalação. Primeiramente, fazem os cálculos para a blindagem primária (radiações primárias) e depois para as blindagens referentes às radiações secundárias (espalhadas) (TAUHATA, 2003).

O uso de blindagens é uma opção para proteção contra as radiações ionizantes, mas é um método que necessita de investimento, áreas para construção, aprovação do projeto por órgãos competentes, porem é mais eficaz e permite a utilização de fontes com altas intensidades de radiação, com o máximo de segurança radiológica (no caso do bunker ou área fechada) (ANDREUCCI, janeiro 2010).

38 6 EFEITOS DA EXPOSIÇÃO À RADIAÇÃO

Os efeitos das radiações sobre o ser humano são classificados em dois grupos: Efeitos estocásticos que são aqueles que podem ocorrer com qualquer nível de dose sem nenhum limiar (como por exemplo, efeitos hereditários) e seu grau de severidade é dependente da dose de exposição; e os efeitos não-estocásticos que são aqueles que ocorrem a partir de um limiar de dose , com por exemplo catarata, danos celulares e outros.

dependerá da dose (SILVA, 2010)

Em poucas palavras, é reconhecido que exposições do ser humano a altos níveis de radiação podem causar dano ao tecido exposto, e os efeitos podem ser clinicamente diagnosticado no indivíduo exposto, que são chamados de efeitos determinísticos em razão de que uma vez a dose de radiação acima do limiar relevante tenha sido recebida, os efeitos ocorrerão e o nível de severidade

6.1 EFEITOS BIOLÓGICOS

Os efeitos biológicos da radiação são conhecidos desde a descoberta do raio X. Infelizmente, a observação de roentgem não foi dada a devida importância e o uso indiscriminado dos Raio X fez uma serie de vitimas, entre as quais estão incluídas centenas de radiologistas. Os estudos dos efeitos biológicos da radiação só começaram a serem analisados seriamente depois do advento dos reatores e de utilização mais ampla de material radioativo na medicina, indústria e ciências em geral.

As principais características e sintomas de exposição relacionada aos operadores na questão de efeitos biológicos são (SILVA, 2010):

Inibição temporária da capacidade de reprodução.

Inibição definitiva da capacidade de reprodução.

Alteração morfológica e funcional.

morte da célula.

39 6.2 EFEITOS GENÉTICOS

São aqueles que alteram a descendência no individuo e em geral comparecem sem a existência de efeitos. O efeito genético depende basicamente da dose, isto é, por menor que seja a quantidade de radiação, pode-se ter a alteração de um cromossoma que propague sua manutenção. Neste caso, entra o numero de pessoas, isto é, dose populacional, pois o efeito populacional das radiações recebidas por uma parte da população (pacientes e profissionais) são identificados e analisados quanto às consequências geradas se este total fosse distribuído para toda a população (SILVA, 2010).

7 DEFINIÇÕES DE PROJETO

Através da observação de ensaios radiográficos em juntas de tubos soldados, a partir do processo de gamagrafia, tanto em campo quanto em unidades específicas foi possível observar alguns fatores que foram relevantes para as definições de projeto, sendo:

Controle da exposição radiográfica: o equipamento a ser desenvolvido atuará como uma blindagem, atenuando a radiação emitida pela fonte utilizada no ensaio.

Técnica Parede Dupla Vista Simples: técnica empregada com frequência, que com o uso de colimador (equipamento que envolve a fonte radioativa e direciona o feixe de radiação) permite um ensaio com mais segurança e controle dos resultados.

Diâmetro de tubulações mais utilizadas: verificado que a demanda de ensaios radiográficos a fim de determinar a melhor faixa de aplicação do equipamento, sendo constatado que as tubulações com diâmetros abaixo de 4 polegadas representam a maior parte do volume de ensaios realizados.

Os irradiadores: utilizados com fontes de selênio produzem um filme com qualidade superior ao das demais fontes (Iridio 192 e Cobalto 60), sendo que podem ser aplicados em tamanho e atividade menores.

Dados observados e coletados em uma obra de ampliação de uma refinaria de petróleo.

40 7.1 BENCHMARKING

Em pesquisas e durante as observações em campo, verificaram-se os métodos e técnicas empregadas pela da empresa Arctest - empresa conceituada que atua em serviços de inspeção e manutenção de equipamentos industriais e na aplicação de ensaios não destrutivos em plantas de processo e plantas industriais durante sua construção/montagem e, posteriormente, durante operação ou paradas gerais. Entre os métodos aplicados pela Arctest, em especial, o método conhecido como Sistema Speed Rad apresentou características importantes dentro do conceito do sistema de proteção que é objetivo deste trabalho, vindo a ser um objeto de estudo.

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