Badania radiograficzne spoin – metoda kontroli jakości połączeń spawanych
Fot: Radiogram spoiny z wzorcem IQI
Badania radiograficzne (RT – Radiographic Testing) należą do najbardziej niezawodnych nieniszczących metod oceny jakości spoin. Pozwalają na wykrycie niezgodności wewnętrznych bez ingerencji w strukturę materiału, co czyni je kluczowym narzędziem w branżach o wysokich wymaganiach bezpieczeństwa, takich jak przemysł petrochemiczny, energetyczny, lotniczy czy konstrukcje stalowe. Przewagą badań radiograficznych i ultradźwiękowych nad innymi metodami badań nieniszczących jest możliwość zbadania całej objętości obiektu (spoiny) a nie tylko jej powierzchni.
1. Jakie wady wykrywają badania radiograficzne?
Radiografia przemysłowa pozwala zarejestrować zmiany w gęstości materiału, dzięki czemu możliwe jest wykrycie szerokiego spektrum niezgodności wewnętrznych w spoinach i materiałach podstawowych. Do najczęściej identyfikowanych wad należą:
- pęcherze gazowe (porowatość), wtrącenia żużla, brak przetopu
- pęknięcia, rysy, rozwarstwienia, kratery
- nadmierną wypukłość lub wklęsłość lica spoiny
- nieprawidłowy kształt i rozmiar spoiny
- nieprawidłowe wypełnienie rowka
Oto kilka przykładów wad spoin na radiogramach
2. Jak przebiegają przemysłowe badania radiograficzne?
Proces badań radiograficznych przebiega według określonych norm (np. EN ISO 17636-1/2 dla spoin stalowych i aluminiowych). Typowy przebieg badania obejmuje następujące etapy:
2.1. Przygotowanie stanowiska
Dobór źródła promieniowania: lampa rentgenowska (X-ray) lub izotop promieniotwórczy (Ir-192, Co-60).
Zabezpieczenie strefy pracy – oznaczenie obszaru, pomiary dozymetryczne, wyłączenie dostępu osobom postronnym.
Przygotowanie złącza: oczyszczenie powierzchni, sprawdzenie geometrii spoiny oraz wymiarów.
2. 2. Ustawienie układu ekspozycyjnego
Umieszczenie źródła promieniowania po jednej stronie złącza.
Rozmieszczenie detektorów po przeciwnej stronie – mogą to być:
– tradycyjne filmy radiograficzne (RT-F),
– detektory cyfrowe (RT-D, DDA),
– płyty fosforowe (CR – computed radiography).
Lokalizacja wskaźników jakości obrazu (IQI / druty / schodki) pozwalających ocenić ostrość i kontrast zdjęcia.
Schemat ekspozycji w badaniach rentgenowskich
2. 3. Ekspozycja
Emitowanie promieniowania przez określony czas, w zależności od:
– grubości materiału,
– rodzaju promieniowania,
– odległości źródła od materiału.
2.4. Rejestracja i obróbka obrazu
Wywołanie filmu (w radiografii klasycznej) lub obróbka cyfrowa obrazu (RT-D, CR).
Odczyt zdjęcia przez operatora RT odpowiedniego poziomu.
2.5. Ocena radiogramu
Ocenia się m.in.:
brak ostrości,
kontrast,
poziom zaczernienia,
widoczność wskaźników IQI,
występowanie i charakter wad.
3. Kto i jak może przeprowadzać badania radiograficzne?
3.1. Personel
Badania RT są jedną z najbardziej wymagających metod NDT, dlatego mogą je wykonywać tylko odpowiednio wykwalifikowane osoby.
Wymagania kompetencyjne:
Personel musi posiadać certyfikat NDT wg EN ISO 9712 (lub równoważny system, np. ASNT).
Najczęściej stosowane poziomy kwalifikacji:
Level 1 (Poziom 1) – realizuje badania pod nadzorem; nie wykonuje interpretacji wyników.
Level 2 (Poziom 2) – samodzielnie przeprowadza badania, interpretuje wyniki, sporządza raporty.
Level 3 (Poziom 3) – nadzoruje cały system badań, opracowuje procedury, szkoli i egzaminuje personel.
Przykładowo Tuv Thuringen prowadzi certyfikowane kursy RT na wszystkich trzech poziomach: https://www.tuv-thuringen.pl/kursy-ndt/
Dodatkowe wymagania:
Pracownik musi posiadać aktualne szkolenia BHP i dozymetryczne.
Operatorzy źródeł promieniotwórczych wymagają:
uprawnień do pracy z aparatami rentgenowskimi lub źródłami izotopowymi,
stałego monitoringu dawek promieniowania (dozymetria osobista).
Bez spełnienia powyższych wymagań wykonywanie badań RT jest nielegalne i niebezpieczne.
3.2. Normy EN ISO 17636-1 i EN ISO 17636-2 – dotyczące urządzeń i przeprowadzania badań radiograficznych
EN ISO 17636-1 – tradycyjne techniki z użyciem filmów (RT-F)
Norma określa:
Rodzaje układów ekspozycyjnych (np. single wall radiography, double wall viewing),
Wymagania dla jakości filmu, IQI i zaczernienia,
Dopuszczalne nieostrości geometryczne.
Stosowana powszechnie w metodach klasycznych, gdzie wymagana jest wysoka rozdzielczość.
EN ISO 17636-2 – techniki cyfrowe (CR, DDA)
Norma dotyczy:
Radiografii komputerowej CR (płyty fosforowe/ pamięciowe),
Cyfrowych detektorów DDA (Digital Detector Array).
Podsumowanie
Badania radiograficzne stanowią kluczową metodę oceny wewnętrznej jakości spoin. Pozwalają wykrywać wady objętościowe, takie jak pory, wtrącenia żużla czy niepełne przetopy, a także – w ograniczonym zakresie – wady płaskie. Proces badania obejmuje przygotowanie stanowiska, ekspozycję źródła promieniowania, rejestrację obrazu oraz jego interpretację według restrykcyjnych norm. Ze względu na wymagania bezpieczeństwa i trudność metody, badania RT mogą być wykonywane wyłącznie przez certyfikowany i odpowiednio przeszkolony personel.
