Cour de control non destructif par la radiothérapie ou CND

1. CONTROL NON DESTRUCTIF
PAR RADIOGRAPHIE
Cours Soudage et CND:

2. Introduction générale
1
2 Bases physiques
3 Mise en œuvre de la RG
4 Radioprotection

3. Introduction générale
1
 En 1895 : Les rayons X ont été découverts par Roentgen Wilhelm Conrad.
 Avant 1912 : les rayons X ont été employés peu hors des domaines de la médecine et de l'art
Dentaire.
 En 1913 : les hauts tubes de vide de rayon X conçus par Coolidge
sont devenus disponibles.
 En 1922 : la radiographie industrielle a fait un autre pas en avant avec l'arrivée du tube de
rayon X 200,000 volts.
 En 1931 : la compagnie General Electric a développé des générateurs de
rayon X de 1.000.000 volts.
 En 1946 : les sources synthétiques de rayon gamma telles que le cobalt et l'iridium sont
devenues disponibles.

4. 2.1 Principes et bases physiques
Le contrôle par radiographie consiste à faire traverser le matériau par un
rayonnement électromagnétique de très courte longueur d’ondes (rayons X ou
g) et à recueillir les modulations d’intensité du faisceau incident sous forme
d’une image sur un récepteur surfacique du type film photographique
argentique ou capteur électronique du type amplificateur de brillance ou autre
(figure 2).

6. Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute
fréquence constitué de photons dont la longueur d'onde est comprise
approximativement entre 0,01 nanomètre et 10 nanomètres (10-11 m et
10-8 m), correspondant à des fréquences de 30 pétahertz à 30 exahertz
(3×1016 Hz à 3×1019 Hz). L'énergie de ces photons va de quelques eV
(électron-volt), à plusieurs dizaines de MeV1. C'est un rayonnement
ionisant utilisé dans de nombreuses applications dont l'imagerie médicale
(« radiographie conventionnelle »2) et la cristallographie.

7. Les rayons X et g sont des ondes électromagnétiques de longueurs
d’ondes comprises entre 0,1 pm et 1 000 pm. Ils sont couramment
caractérisés par l’énergie unitaire E des photons associés,
exprimée en électronvolt (eV). Si les rayons X et g sont de même
nature, leur origine diffère : les premiers sont généralement produits
par l’impact d’un faisceau d’électrons hautement énergétiques
sur une cible adéquate ; les seconds sont issus du réarrangement de
noyaux instables d’isotopes radioactifs au cours de leur désintégration.
Si on exprime E en MeV et la longueur d’onde l, en pm, on tire
de la relation du photon :

8. La radiographie a changé un peu plus tard de son
utilisation. L'électronique et les ordinateurs
permettent aux techniciens de capturer maintenant
des images digitalement, envoyant l'image n'importe
où dans le monde, et archivant une image qui ne
détériorera pas avec le temps.
État actuel de radiographie

9. Bases physiques
2
Nature des rayonnements incidents
Les rayons X et gamma sont des
rayonnements électromagnétiques
exactement de la même nature que
la lumière, mais d'une longueur
d'onde beaucoup plus courte.

10. Production des rayons X

11. Production des rayons gamma
On emploie aussi en radiographie
des sources d'émission
radioactives à base d'isotopes
Co60, Ir192 et Cs177.

12. Sont des appareils muni d'un tube à rayons X
peut être fixe et placé dans une enceinte
blindée.
Certains appareils sont
portatifs pour être utilisés
sur un site de travail
temporaire (oléoducs,
ponts,…) ou les conditions de
travail difficiles.
Génération des rayons X (RTX)

13. Les appareilles de gammagraphie appelés gammagraphie
(abrégé : GAM) fonctionne à l'aide d'isotope radioactif
stable (principalement Iridium 192, Cobalt 60 et Sélénium
75)
Gammagraphie
En raison de la petite taille de la
source radioactive (mm3), on peut
facilement contrôler des pièces
de forme complexe, auxquelles il
ne serait pas possible d'accéder
avec un tube à rayons X.

14. Après avoir radiographier la pièce, des
ingénieurs spécialisés font exposer le filme à une
source lumineuse pour pouvoir déterminer les
défauts ou la texture du métal.

15. Quelques exemples réels de défauts de soudure détectés
par radiographie
Les bords des morceaux
n'ont pas été soudés
ensemble habituellement
au fond de la soudure de
v-cannelure.
Une bande de densité plus
foncée, avec des bords
parallèles très droits dans le
centre de la largeur de
l'image de soudure.
1.pénétration incomplète

16. Les impuretés habituellement non
métalliques qui ont solidifié sur la
surface de soudure et n'ont pas
été enlevés entre la soudure
serre.
Une tâche de densité plus
foncée de forme irrégulière,
habituellement légèrement
ovale et aléatoirement
espacées.
2.Présence d’inclusions

17. Les vides arrondis et
prolongés au fond de la
soudure ont aligné le long de
la ligne centrale de soudure.
Des taches plus
foncées arrondies et
prolongées de densité,
celle peuvent être
reliées, dans une ligne
droite au centre de la
largeur de l'image de
soudure.
3.Présence des pores alignés à la racine

18. La radiographie est utilisée notamment dans le domaine de la chaudronnerie,
fonderie, industrie du pétrole, construction navale ou pour la recherche des
défauts dans les soudures, afin de vérifier à partir d'une image radiographique,
l'intégrité des structures ou des pièces, et le niveau de corrosion des
composants métalliques, et la présence des fissures. Cette technique de
radiographie industrielle permet un contrôle non destructif.
Les applications industrielles :

19. Radioprotection
4
Les rayons X ou gamma sont des radiations ionisantes qui
peuvent traverser le corps et ont des effets très nocifs sur la
santé pour des durées d'exposition longues ou répétées, ces
rayons peuvent provoqué le :
 Atteintes cutanées
 Ophtalmologiques
 Hématologiques
 Cellulaires pouvant provoquer des cancers
 Malformations fœtales

20. Stylo dosimètre
Radiomètre
Pinces de manipulation d'isotopes
Gants vinyle et plomb sans coutures
 Lunettes
 Tablier en plomb
Les équipements de prévention

21. Avantages et inconvénients de CND par radiographie
Avantages
 De fournir une image constituant directement un document
archivable du contrôle montrant l’absence présumée ou la
présence d’un défaut dont on peut éventuellement
apprécier la nature et la taille .
 De garantir, dans une certaine mesure, la fiabilité de
l’examen et le respect des procédures grâce à l’utilisation
des témoins

22. Avantages et inconvénients de CND par radiographie
Inconvénients
 La nécessité de mettre en œuvre des dispositifs et
procédures de protection du personnel
 Le risque de ne pas détecter les fissures se présentant
selon l’axe du faisceau
 la faible productivité alliée à un coût élevé lorsqu’il s’agit
de faire de multiples examens systématiques avec films.

23. MERCI