Jauges et diagraphie de puits Aperu IAEA International

Jauges et diagraphie de puits Aperçu IAEA International Atomic Energy Agency Jour 6 – Cours 3

Objectifs • Pour donner une prise de conscience de l'utilisation de sources radioactives dans les dispositifs de jaugeage • Pour acquérir une compréhension de base de la façon dont ces jauges fonctionnent IAEA 2

Contenu • Qu'est-ce qu'une jauge nucléaire? • Applications des jauges dans l'industrie • Jauges gamma • transmission • Jauges bêta • transmission et rétrodiffusion • Jauges de neutrons • Diagraphie de puits IAEA 3

Qu’est-ce qu’une jauge radioactive? • Est un appareil très utilisé dans le secteur industriel, le plus souvent pour le contrôle des produits (notamment de la qualité); Material Flow Shutter Control Detector Source Shutter (Closed) Shielding • Est constitué d’une source protégée (radioactive ou générateur de rayons X) et un détecteur de rayonnements. • Permet une lecture/analyse directe et continue. IAEA 4

Applications des jauges dans l'industrie Contrôle qualité • Densité: caoutchouc, huiles, tissu, papier, etc • Épaisseur: papier, verre, acier, films plastiques • Niveau: boissons, huiles de cuisson Contrôle de process • Densité: ciment, boue, liquides, produits chimiques • Niveau: navires, silos, produits chimiques, minéraux • Humidité: verre, ciment, minéraux IAEA 5

Applications des jauges dans l'industrie Epaisseur du papier Contrôle qualité Niveau boisson IAEA Niveau d'huile 6

Applications des jauges dans l'industrie Poids du minéraux Niveau du minéraux Contrôle de process Coulées boueuses IAEA Débit des liquides 7

Types de jauge nucléaire Jauges peuvent être classées selon leur mode de • Fonctionnement • Transmission • Rétrodiffusion • Type de source radioactive utilisée • Gamma • Bêta • Neutron IAEA 8

Types de jauge nucléaire Transmission: le détecteur mesure la quantité de rayonnement qui traverse le matériau examiné IAEA 9

Types de jauge nucléaire Rétrodiffusion: le détecteur est placé sur le même côté que la source, mesurant la quantité de rayonnement diffusé IAEA 10

Types de jauge nucléaire • Gamma • Bêta • Neutron IAEA 11

Jauges Gamma • • Jauge de densité Indicateur de niveau Tous fonctionnent en mode de transmission sources utilisées • caesium-137 • cobalt-60 • americium-241 IAEA 12

Jauge de densité Source typique: 1 GBq Cs-137 Detecteur Source Pour une épaisseur donnée de matériau, la densité peut être déduite en comparant le signal de rayonnement au niveau du détecteur avec et sans le matériau dans le faisceau IAEA 13

Jauge de niveau de point Source typical : 10 GBq Cs-137 Alarme de niveau haut Sources Detecteur Alarme de niveau bas IAEA 14

Jauge de niveau de point IAEA 15

Jauge de niveau de remplissage des liquides accepter Source Detecteur source typical : Boissons canette ou bouteille 3. 7 GBq Am-241 Rejecter IAEA 16

Jauge de niveau de remplissage des liquides IAEA 17

Jauges bêta • Jauge d'épaisseur (de transmission) • Jauge d'épaisseur de revêtement (de transmission) • Jauge d'épaisseur de film (rétrodiffusion) • sources utilisées • krypton-85 (gaz encapsulé) • strontium-90 (en aluminium) • promethium-147 (source feuille) IAEA 18

Jauge d'épaisseur bêta source Sources typical : 3. 7 GBq Pm-147 11. 1 GBq Kr-85 Bande detecteur IAEA 19

Jauge d'épaisseur bêta Peut être utilisé pour mesurer: peinture, huile, films de lubrification, plastique, émail, revêtements céramiques et phosphatés sur métaux et nonmétaux IAEA 20

Jauge d'épaisseur bêta IAEA 21

Jauge d'épaisseur de revêtement bêta Source 1 Source 2 revêtement Bande Detecteur 1 IAEA Detecteur 2 Source typical : 37 GBq Kr-85 22

Jauge de rétrodiffusion bêta Typical sources: 200 MBq Pm-147, Tl-204 Compteur GM Source Revêtement métallique Support Revêtement épais, plus de rétrodiffusion IAEA 23

Jauge de rétrodiffusion bêta IAEA 24

Jauges de neutrons • Jauge de détection d'hydrocarbures • Indicateur de la teneur en eau • Fonctionnent généralement en mode de rétrodiffusion • Sources utilisées • américium-241 / béryllium • plutonium-238 / béryllium IAEA 25

Jaugeage du taux d’humidité en utilisant des neutrons Source typical 1. 85 GBq Am/Be Detecteur Protection neutronique Concentration en hydrogène plus élevée Source neutron Concentration en hydrogène faible IAEA 26

Jauge neutron pour mesurer l'humidité du sol IAEA 27

Jauge de densité nucléaire Sources typical : 1. 85 GBq Am-241/Be 370 MBq Cs-137 Source neutrons mesure de l'humidité Am-241/Be Source gamma mesure de la densité IAEA Cs-137 28

Jauge de densité nucléaire IAEA 29

Opération de diagraphie de puits et équipement • Diagraphie de puits • Pendant l’arrêt de perçage • Mesure ou diagraphie pendant le perçage • Diagraphie • Sources utilisées • césium-137 (gamma), typiquement de 40 GBq • américium-241 / béryllium (neutrons), typiquement 110 GBq IAEA 30

Opération de diagraphie de puits pendant l’arrêt de perçage Opération de diagraphie qui nécessite de cesser toutes les opérations de forage et exige que les parties de l'appareil de perçage sont enlevés pour permettre l'accès au puits de forage. L'outil de diagraphie de puits est ensuite descendu dans le trou de forage pour obtenir des informations. IAEA 31

Opération de diagraphie de puits pendant l’arrêt de perçage Outils de diagraphie sans sources à l'installation de stockage Outils de diagraphie sans sources stockés dans le véhicule de transport IAEA 32

Mesure en cours de forage (MWD) IAEA 33

Mesure en cours de forage (MWD)) Opérations de diagraphie de puits qui se produisent pendant le perçage du puits de forage et ne nécessitent pas que la tige de forage ou d'autres équipements seront retirés du puits. Ce type d'opération nécessite que l'outil de diagraphie contient une ou plusieurs sources scellées et être situé au-dessus de la tige de forage pour obtenir des informations par le biais d’un système de télémétrie par transmission d'impulsions numériques par la boue IAEA 34

MWD - Sous neutrons Port de source radioactive Detecteurs IAEA 35

MWD – Sous Gamma Port de source radioactive Detecteurs IAEA 36

Diagraphie géologique La diagraphie géologique est utilisée pour étudier la composition géologique d'une région en réduisant les outils de test dans un forage. L'image montre un outil de diagraphie contenant une source de neutrons. IAEA 37

Récapitulation • Vue d'ensemble des types des jauges nucléaires trouvés dans les lieux de travail • Brève description de l'équipement de diagraphie de puits et processus IAEA 38