Types de dispositifs en radiographie industrielle Jours 5 – Cours 4

Objectif Comprendre le dimensionnement et l’usage des dispositifs utilisés en radiographie industrielle, incluant les sources scellées, les dispositifs en contenant ou bien émettant des rayons X ainsi que les équipements annexes. Review objectives 2

Contenu Les dispositifs utilisés en gammagraphie, les sources et les équipements annexes; Les équipements émettant des rayons X; Chariots automoteurs endotubulaires pour le contrôle de tubes et canalisations (pipe-crawlers); Systèmes de radiographie en temps réel; Les accélérateurs (linéaires et bêtatrons); Équipements de radiographie neutron. The next few slides will cover some basic types of exposure devices that are used in the field from the most common to the least common. 3

Différents types de fonctionnement Catégorie I La source n’est pas projetée à l’extérieur du dispositif, un obturateur ou bien un autre mécanisme est utilisé pour permettre l’exposition de la source. Catégorie II La source est projetée en dehors de son container blindé de stockage (via un câble, un système pneumatique…) par une gaine de projection vers la position d’exposition. Catégorie X Applications spéciales 4

Dispositifs de catégorie I La source ne quitte pas le dispositif; Le dispositif a un système d’obturation; La source peut être placée en position d’exposition par mise sous vide ou pression d’air. 5

Dispositifs de catégorie II La source est projetée en dehors de son container blindé; Un système de contrôle à distance est nécessaire; La source n’est plus protégée pendant l’exposition (mais un collimateur peut être utilisé si possible). La manipulation peut être manuelle ou bien automatique. 6

Dispositifs de Catégorie X Ils sont utilisés pour des chantiers particuliers (par ex: robots avec source gamma dans les pipelines). Les prescriptions relatives à leur dimensionnement et à leur contrôle qualité dépendent du type d’utilisation. 7

Gammagraphie – Projecteur de source type Boîtier de commande Câble de commande et gaine(s) Porte-source Source gamma en position de stockage sûre et sécurisée Source gamma en cours d’utilisation, source en dehors du projecteur Collimateur Gaine d’éjection de la source Conteneur blindé de stockage de la source En position de sécurité, le porte-source est logé dans le canal du massif de protection biologique de telle sorte que la source est au centre du massif Discuss briefly the principle of operation. Discuss briefly why this is the main type of design used throughout the world. Discuss briefly the main problems with this type of equipment if adequate procedures are not in place and followed. 8

Gammagraphie – Principes d’utilisation Les dispositifs contenant des sources utilisées en gammagraphie : Sont constitués d’un container blindé de stockage de la source en uranium appauvri ou en plomb; Contiennent la source radioactive scellée, elle-même logée dans un porte-source; Sont équipés d’un système de contrôle du mouvement de la source; Projètent la source pour produire une radiographie. 9

Dispositifs transportables Peuvent être transportés par une personne si < 50 kg; Sont les plus utilisés; Contiennent généralement des sources d’192Ir d’activités allant jusqu’à 3.7 TBq 10

Normes applicable à la radiographie gamma ISO1 3999 Pour les dispositifs et pour certain appareils auxiliaires ISO 2919 Pour les sources scellées IAEA TS-R-1 Pour le transport des colis radioactifs 1 Organisation internationale de normalisation 11 11

Dispositifs mobiles Sont généralement fixés sur un chariot ; Contiennent souvent une source de 60Co 12

Dispositifs fixes Sont uniquement utilisés dans un lieu précis; Sont lourds; Peuvent contenir des sources de 60Co ayant des activités allant de 8.5 à 37 TBq. 13

Prescriptions générales de conception Définition de niveaux d’exposition (pour la protection des manipulateurs- notamment ceux utilisant des dispositifs transportables, pour le transport…); Dispositifs de sécurité; Dispositions de protection contre l’eau, la boue, le sable (pour s’affranchir du risque de défaillance des systèmes de projection de la source et de sécurité, etc.); Doit résister à des températures extrêmes (pour limiter le risque de blocage de la source). 14

Tests pour les conteneurs blindés de sources En conditions normales le dispositif doit demeurer opérationnel après les tests suivants : Efficacité de la protection Choc vertical Choc horizontal Endurance En conditions « accidentelles », le dispositif doit résister aux tests suivants, sans obligation de rester opérationnel : Chute de 9 m Chute d’une hauteur d’1m sur un poinçon en acier 15

Débit de dose (µSv/h) max. Efficacité du blindage des containers de stockage des sources   Débit de dose (µSv/h) max. Type de dispositif à 1 m À la surface à 5 cm Portable 20 ET 2000 OU 500 Mobile 50 1000 Fixe 100 16

Conception des sources scellées Capsule scellée; Norme ISO 2919 de conception et de tests; Les sources peuvent avoir différentes formes, les tests sont adaptés; Tests d’étanchéité réalisés par l’utilisateur. This slide demonstrates the various types of source assemblies in use. The first four are shielded source assemblies or rods and incorporate shielding slugs to reduce directional radiation for shutter or beam type device. The second three consist of teleflex wires of various lengths and connectors for use in different devices. The stop ball is in different locations to fit the lock assembly of different devices. The last four are aircraft cable and also show different connector styles. Aircraft cable is a stainless steel braided cable that is very flexible. 17

Composants d’une source La capsule de la source est fixée sur un câble; Les câbles et connecteurs peuvent être de différents types; Subissent des tests d’endurance et de tension. This slide demonstrates the various types of source assemblies in use. The first four are shielded source assemblies or rods and incorporate shielding slugs to reduce directional radiation for shutter or beam type device. The second three consist of teleflex wires of various lengths and connectors for use in different devices. The stop ball is in different locations to fit the lock assembly of different devices. The last four are aircraft cable and also show different connector styles. Aircraft cable is a stainless steel braided cable that is very flexible. 18

Propriétés des sources les plus utilisées 19

Caractéristiques générales des équipements Câble de contrôle Longueur : 7.6 m; Gaine de projection Longueur : 2.1 m; Collimateurs Atténuation du rayonnement inutile d’un facteur de 100 à 400; Embouts d’irradiation Butées, bouchon de protection; Positionneurs magnétiques Pour les dispositifs les plus importants. 20

Système de commande à distance Norme ISO 3999; Conception et caractéristiques standardisées; Système de raccord (à boule) pour liaison avec le porte-source; D’autres systèmes ne sont pas conformes à la norme ISO 3999. 21

Gaines de d’éjection Caractéristiques de conception standardisées; Tests issus de la norme ISO 3999 Possède un embout (butée); L’embout d’irradiation peut être spécifique. 22

Collimateurs Permettent de focaliser le rayonnement «utile»; Peuvent être directionnel ou bien panoramique; Sont constitués de plomb, tungstène ou d’uranium appauvri; Limitent le rayonnement «inutile» (principe ALARA); 23

Dispositifs utilisés pour le changement de sources Sont utilisés pour permettre le changement d’une source sur le terrain; Sont généralement constitués d’une enceinte blindée en Uranium appauvri; Sont équipés d’un système de verrouillage pour garantir le bon positionnement de la source dans le dispositif; Possèdent 2 ou plus cavités ou tuyaux de stockage. 24

Dispositifs utilisés pour le changement de sources 25

Générateurs électriques de rayons X Peuvent être panoramiques ou directionnels 26

Générateurs électriques de rayons X Interface contrôle commande Systèmes de verrouillage; Systèmes d’alarme; Une clé est nécessaire pour permettre l’utilisation de l’appareil. 27

Autres équipements Chariots automoteurs endotubulaires pour le contrôle de tuyauteries et canalisations (pipe crawler); Accélérateurs, cyclotrons et bêtatrons; Radiographie neutron. 28

Équipement à rayons X Équipement à rayons X doit: répondre aux exigences nationales en matière de sûreté électrique; avoir des câbles (entre le tube à rayons X et le panneau de contrôle) d'une longueur suffisante. par exemple > 20 m. avoir un panneau de contrôle qui a une clé pour empêcher l'utilisation accidentelle. 29

Pipe Crawler Utilisé pour la radiographie de soudures de tuyauteries et canalisations. Est placé à l’intérieur de la tuyauterie ou canalisation; Possède sa propre batterie d’alimentation. Discus the main elements and purpose of the crawler equipment and where they may typically be used (onshore and offshore). Briefly discuss the potential accidents with this type of equipment and how vigilant operation is required. 30

Pipe Crawler Utilise une source externe pour la transmission des informations . Discus the main elements and purpose of the crawler equipment and where they may typically be used (onshore and offshore). Briefly discuss the potential accidents with this type of equipment and how vigilant operation is required. 31

Pipe Crawler Film Électronique Contrôle des isotopes Détecteur Discus the main elements and purpose of the crawler equipment and where they may typically be used (onshore and offshore). Briefly discuss the potential accidents with this type of equipment and how vigilant operation is required. Enceinte blindée Moteur électrique Batterie Boîte de vitesse Moteur pour le guidage de la source 32

Accélérateurs et cyclotrons Utilisent des rayons X à haute énergie Peuvent être utilisés dans des grandes enceintes protégées pour des grandes pièces; Des unités portables peuvent être utilisées sur le terrain; Des précautions particulières de sûreté et de protection sont requises. 33

Accélérateurs – mobile ou fixes 34

Accélérateurs – mobile ou fixes 35

Accélérateurs et cyclotrons 36

Bêtatrons Peuvent être transportables; Font l’objet de prescriptions particulières en matière de sûreté et de radioprotection. 37

Radiographie Neutron Les neutrons sont produits par une source ou bien un accélérateur; Les neutrons peuvent pénétrer des métaux lourds et des matériaux contenant de l’hydrogène; Technique très souvent utilisées dans le secteur de la recherche; L’isotope le plus fréquemment utilisé est le 252Cf. 38

Radiographie en temps réel L’image est mesurée en temps réel par film, instruments de détection ou bien application informatique; Est couplée avec un système permettant le déplacement des pièces à analyser; Sources utilisées : 60Co ou générateur de rayons X. 39