BADANIA RADIOLOGICZNE

Do najbardziej rozpowszechnionych metod badań nieniszczących należą badania radiologiczne. Stało się to możliwe dzięki ich zaletom, do których należą:

•dobra wykrywalność niezgodności wewnętrznych,•stosunkowo prosta interpretacja wyników badań,•uzyskiwanie dokumentu z badania, który może podlegać

wielokrotnej weryfikacji.

W badaniach radiologicznych stosuje się najczęściej promieniowanie jonizujące Χ lub ℘, natomiast rzadziej promieniowanie α, β, neutronowe czy protonowe.

Promieniowanie jonizujące Χ i γ stosowane w radiologii charakteryzuje się następującymi własnościami:

•przenika przez materię w stopniu zależnym od posiadanej energii,•rozchodzi się w przestrzeni prostoliniowo z prędkością światła,•nie odchyla się w polu magnetycznym lub elektrycznym,•wywołuje zjawiska wzbudzania i jonizacji w materii,•wywołuje zjawiska fotochemiczne w emulsji błony fotograficznej,oddziaływuje szkodliwie na organizmy żywe.

W zależności od rodzaju zastosowanego detektora promieniowania jonizującego można wyróżnić trzy podstawowe metody badań radiologicznych:

•metody radiograficzne,•metody radioskopowe,•metody radiometryczne.

W metodach radiograficznych detektorem promieniowania jest: błona fotograficzna, papier fotograficzny lub płyta ksero radiograficzna, w metodach radioskopowych: ekran fluoroskopowy lub kamera telewizyjna czuła na promieniowanie, natomiast w metodach radiometrycznych: miernik natężenia promieniowania. W praktyce przemysłowej najszerzej stosowana jest metoda radiograficzna.

BADANIA RADIOGRAFICZNE

Do wykrycia wewnętrznych niezgodności w złączu spawanym wykorzystuje się zdolność promieni Χ (Roentgena) lub promieni gamma (γ) do przenikania przez te złącza. Kontrola radiograficzna polega na wykonaniu radiogramów badanych złączy, następnie opisaniu zaobserwowanych na radiogramach niezgodności spawalniczych i ocenie, na ich podstawie, jakości złączy.

Promieniowanie Χ powstaje w wyniku zahamowania strumienia rozpędzonych elektronów (lub innych cząstek naładowanych np. cząstek alfa, protonów) na materialnej przeszkodzie. Do wytwarzania promieniowania Χ stosuje się lampy rentgenowskie albo akceleratory cząstek (w przypadku fotonów wysokoenergetycznych).

Schemat lampy rentgenowskiej i badania złącza spawanego przy pomocy promieni Χ: 1 – obudowa lampy, 2 - anoda, 3 – ognisko, 4 – strumień elektronów, 5 – włókno żarzenia katody, 6 – katoda, 7 – chłodzenie anody, 8 – doprowadzenie prądu żarzenia, 9 – okienko lampy, 10 – wiązka promieniowania Χ, 11 – badane złącze, 12 – kaseta z błoną i okładkami wzmacniającymi.

Podział promieniowania Χ, z punktu widzenia ich zdolności do przenikania przez materię, na „miękkie” tj. o małej energii i

„twarde” tj. o dużej energii jest umowny. W normie DIN 6809 jest on podany w odniesieniu do wartości wysokiego napięcia na

lampie rentgenowskiej. Skala twardości promieniowania Χ według normy niemieckiej.

L.P. OKREŚLENIENAPIĘCIE

PRZYSPIESZAJĄCE kV

123456

Bardzo miękkieMiękkie

Średnio twardeTwarde

Bardzo twardeUltratwarde

Poniżej 2020 - 60

60 - 150150 - 400

400 - 3000powyżej 3000

ŹRÓDŁO PROMIENI-

OWANIA

OKRES POŁOWICZ-

NEGO ROZPADU

ENERGIA PROMIENI-

OWANIA GAMMA

MeV

Stała ekspozycyjna promieniowania

ZAKRES BADANYCH GRUBOŚCI STALI

mmKobalt-60

Co-605,3 lat 1,33; 1,17 1,35 2,615 ⋅ 10-18 30 - 200

Cez-137Cs-137

30 lat 0,66 0,31 6,005 ⋅ 10-19 15 - 120

Iryd-192Ir-192

74 dni 0,206-0,612 0,46 8,910 ⋅ 10-19 6 - 60

Iterb-169Yb-169

31,8 dnia 0,063-0,309 0,125 2,421 ⋅ 10-19 1,5 - 15

Tul-170Tm-170

130 dni 0,052-0,084 0,004 1,937 ⋅ 10-21 1 - 20

Selen-75Se-75

120 dni - - - 5 - 40

hCimR⋅

⋅ 2

kgmC 2⋅

Podstawowe parametry niektórych źródeł promieniotwórczych

Zasada wykrywania niezgodności w badanych materiałach (złączach) polega na zmianie natężenia promieniowania Χ i γ po przejściu przez badany obiekt.

Zapis natężenia promieniowania następuje w błonie rentgenowskiej w postaci tzw. obrazu utajonego. Błony rentgenowskie posiadają emulsję światłoczułą naniesioną na podłoże z poliestru lub trójoctanu celulozy. Emulsja składa się ze związków srebra, które pod wpływem promieniowania jonizującego ulegają rozkładowi tworząc właśnie obraz utajony. Obraz ten ujawnia się po wywołaniu i utrwaleniu (obróbce fotochemicznej) błony w postaci jej gęstości optycznej.

Niezgodności w złączu spawanym (lub wady w obiekcie) mają zwykle mniejszą gęstość od badanego materiału. Promieniowanie jonizujące jest więc słabiej pochłaniane i niezgodności ujawniają się na radiogramach w postaci ciemnych plam, linii itp.

Zasada rejestracji niezgodności materiałowych w metodzie radiograficznej: 1 – źródło promieniowania Χ lub γ, 2 – niezgodności,

3 – kaseta z błoną rentgenowską (radiograficzną), 4 – wykres gęstości optycznej na wywołanym radiogramie.

Zwiększenie wydajności kontroli podczas badań radiograficznych najłatwiej uzyskać poprzez skrócenie czasu naświetlania (napromieniowania) błon. Z tego powodu stosuje się tzw. okładki wzmacniające:

•metalowe (najczęściej ołowiane, ale mogą być wykonane ze złota, platyny, wolframu, tantalu, cyny i inne), które pod wpływem promieniowania Χ lub γ uwalniają fotoelektrony i elektrony odrzutu, działające dodatkowo na emulsję błony skracając czas napromieniowania do 5X i jednocześnie ochraniając błonę przed promieniowaniem rozproszonym; grubość okładek metalowych wynosi od 0,02 mm do 0,50 mm;

-fluorescencyjne (solne) – pokryte warstwą luminoforu (np. CaWO4, ZnS, CdS), który pod wpływem promieniowania X lub γ emituje światło, naświetlając silniej błonę rentgenowską; współczynnik wzmocnienia wynosi od 10 do ponad 100 razy;

-fluorometalowe (solno-ołowiane), których działanie opiera się na tzw. podwójnej konwersji, polegającej na zamianie promieniowania X lub γ na elektrony wtórne w warstwie ołowiu, a następnie zamianie tych elektronów na światło widzialne w warstwie fluorescencyjnej; skrócenie czasu ekspozycji wynosi ok. 8-12 razy.

Stosowanie w radiografii okładek wzmacniających oraz błon rentgenowskich o dużej czułości (czułość błony jest funkcją wielkości ziaren bromku srebra znajdującego się w emulsji – im większe są wymiary ziaren, tym czulsza jest błona) znacznie skraca czas napromieniowania, ale jednocześnie powoduje szkodliwe zjawisko w postaci powstawania zwiększonej tzw. nieostrości wewnętrznej (Ui) pogarszając jakość (czytelność) radiogramu.

Nieostrość wewnętrzna Ui to obszar ciągłej zmiany gęstości optycznej radiogramu spowodowanej działaniem: uwolnionych przez promieniowanie elektronów w warstwie emulsji, efektów luminescencyjnych i fotochemicznych, promieniowania wtórnego. Miarą nieostrości wewnętrznej jest szerokość obszaru na błonie, w którym gęstość optyczna zmienia się od wartości D1 do D2.

Przejściowy obszar zaczernienia na błonie spowodowany nieostrością wewnętrzną.

Wartość nieostrości wewnętrznej zależy od:

•energii promieniowania,•obecności okładek wzmacniających,•rodzaju błony

i zawiera się orientacyjnie w granicach od 0,1 mm (mała) do około 0,7 mm (duża).

Zależność nieostrości wewnętrznej od energii promieniowania

Wpływ oddalenia okładki fluorescencyjnej na zwiększenie nieostrości wewnętrznej: a – okładka przylegająca do błony, b – okładka w oddaleniu

od błony.

Innym rodzajem nieostrości obrazu radiograficznego jest tzw. nieostrość geometryczna (Ug) spowodowana tym, że źródło

promieniowania nie jest punktowe.

Schemat powstawania nieostrości geometrycznej

URZĄDZENIA DO RADIOGRAFICZNEJ KONTROLI ZŁĄCZY SPAWANYCH

Urządzenia do radiograficznej kontroli złączy spawanych można podzielić na:

•urządzenia z źródłem promieniowania Χ, do których zalicza się aparaty rentgenowskie i akceleratory;•urządzenia z źródłem promieniowania γ, tzn. aparaty gammagraficzne.

APARATY RENTGENOWSKIE

Aparat rentgenowski składa się z następujących zespołów: lampy rentgenowskiej, układu zasilania wysokiego napięcia, układu sterującego i pomiarowego, układu chłodzenia. Aparat rentgenowski charakteryzują następujące parametry: maksymalne napięcie anodowe lampy rentgenowskiej, maksymalna moc doprowadzona do lampy, maksymalna moc dawki ekspozycyjnej, rozmiary ogniska, kształt wiązki promieniowania, sposób chłodzenia anody, sposób zasilania lampy, dopuszczalny czas pracy ciągłej, masa i wymiary, charakter konstrukcji (stacjonarna, przenośna). Aparaty z typową, dwuelektrodową lampą rentgenowską mogą pracować przy napięciach nie przekraczających 400 kV.

Podstawowe typy aparatów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej to:

•aparaty kołpakowe,•aparaty głowicowe,•aparaty impulsowe.

AKCELERATORYPromieniowanie Χ o dużej energii uzyskuje się z urządzeń służących do

przyspieszania cząstek elementarnych (elektrony, deuterony, cząstki α i inne), które noszą nazwę akceleratorów. Jako dolną granicę energetyczną przyspieszanych cząstek przyjmuje się umownie wartość ok. 100 keV. Obecnie budowane akceleratory pozwalają na uzyskanie energii rzędu setek GeV, przy czym akceleratory na duże energie używane są głównie do prac z dziedziny fizyki i inżynierii jądrowej.

W każdym akceleratorze można wyróżnić:•źródło jonów,•układ przyspieszający jony,•urządzenie pozwalające skierować strumień jonów na tarczę.

Pod względem kształtu toru przyspieszanych cząstek akceleratory możemy podzielić na dwie podstawowe grupy:•akceleratory liniowe,akceleratory kołowe (cykliczne).

APARATY GAMMAGRAFICZNEAparaty gammagraficzne charakteryzują się prostszą budową w

porównaniu do urządzeń ze źródłami promieniowania rentgenowskiego. Składają się z następujących głównych elementów: źródła promieniotwórczego, pojemnika ochronnego służącego do przechowywania źródła poza okresem pracy, mechanizmu przesuwu źródła promieniowania z położenia ochronnego w położenie robocze, systemu sygnalizacji położenia źródła i wyposażenia. O przydatności aparatu gammagraficznego decydują: rodzaj zastosowanej substancji promieniotwórczej, okres jej połowicznego rozpadu, energia promieniowania, aktywność źródła, wydajność źródła, wymiar jej części aktywnej, masa i gabaryty.

Ze względu na przeznaczenie aparaty gammagraficzne można podzielić na: uniwersalne i specjalne. Aparaty uniwersalne mogą być stosowane do kontroli złączy spawanych w różnych warunkach, zaś specjalneprzystosowane są do prześwietlania złączy określonych konstrukcji wybraną techniką badań. Ze względu na budowę i działanie rozróżnia się aparaty bez wysuwu źródła, z wysuwem źródła oraz aparaty samojezdne.

Jako źródła promieniotwórcze stosuje się w gammagrafii kobalt 60, iryd 192, tul 170, iterb 169, selen 75 oraz cez 137 (coraz rzadziej). Substancja promieniotwórcza znajduje się w hermetycznej obudowie w postaci kapsułki wykonanej ze stali nierdzewnej, aluminium lub tytanu. Substancja promieniotwórcza może występować w formie pojedynczej kształtki (najczęściej cylindrycznej), ich kompletu lub granulek.

Źródła promieniowania stanowią, z reguły, sztuczne izotopy powstałe przez bombardowanie odpowiednich pierwiastków neutronami. Są szczególnie przydatne do badań prowadzonych w terenie. Z uwagi na charakter emisji promieniowania (promieniowanie gamma emitowane jest bez przerwy), przy posługiwaniu się tymi źródłami obowiązują znacznie bardziej rygorystyczne przepisy ochrony radiologicznej, aniżeli w przypadku źródeł promieniowania rentgenowskiego.

Budowa krajowych źródeł promieniowania gamma: a) Ir 192, b) Co 60, c) Yb 169; 1 – korpus kapsułki, 2 – korek kapsułki, 3 – część aktywna, 4 – kształtka

aluminiowa

KLASYFIKACJA TECHNIK RADIOGRAFICZNYCH

Według norm europejskich PN-EN 444 i PN-EN 1435 wyróżnia się dwie klasy technik radiograficznych:•klasę A ⇒ są to techniki podstawowe o tzw. normalnej czułości,•klasę B ⇒ techniki ulepszone o tzw. podwyższonej czułości.

Wybór techniki radiograficznej powinien być uzgodniony między zainteresowanymi stronami z uwzględnieniem aspektów technicznych prześwietlania, bezpieczeństwa przedsiębiorstwa i ekonomiki badania. Należy podkreślić, że istnieją przepisy (np. UDT, PRS, TÜV), w których klasa badania jest ustalona obligatoryjnie. Uzależnione jest to od rodzaju badanej konstrukcji oraz warunków jej eksploatacji.

Wybór klasy technik radiograficznych (badania) wpływa na:

•wybór źródła promieniowania (X lub γ) w zależności od prześwietlanej grubości,

•minimalną odległość źródła promieniowania od obiektu (fmin),

•ilość wykonywanych ekspozycji przy odcinkowym badaniu spoin obwodowych,•wybór błony i okładek wzmacniających,•jakość obrazu,minimalne zaczerwienienie błony.

WSKAŹNIKI JAKOŚCI OBRAZU (IQI) I OCENA JAKOŚCI OBRAZUPodstawą oceny czułości badania radiograficznego jest jakość uzyskiwanego na

radiogramie obrazu, która zależy od wielu czynników.

JAKOŚĆ OBRAZU

KONTRAST NIEOSTROŚĆ ZIARNISTOŚĆ

• energia promieniowania

• promieniowanie rozproszone

• zaczernienie• zadymienie

• wielkość ogniska• odległość źródła

od obiektu• odległość błony od

obiektu• energia

promieniowania

• czułość błony• obróbka

fotochemiczna błony

Czynniki wpływające na jakość obrazu radiograficznego

Równoczesne uwzględnienie tych czynników jest bardzo trudne. Z tego powodu opracowano wzorce (nazywane wskaźnikami jakości obrazu), które umożliwiają obiektywną ocenę jakości obrazu oraz jej porównanie z opracowanymi w tym zakresie wymaganiami.

Zgodnie z EN 462-1 i EN 462-2 wskaźniki jakości obrazu to zestawy pręcików (IQI typu pręcikowego) lub zestawy schodków z otworkami (IQI typu schodkowo-otworkowego).

Wskaźniki jakości obrazu (IQI): a) typu pręcikowego, b) typu schodkowo-otworkowego; Oznaczenie: a – miejsce na identyfikacyjne znakowanie

W przypadku wskaźników pręcikowych wymaganą lub osiągniętą miarą jakości obrazu jest numer najcieńszego pręcika widocznego na radiogramie (jest to tzw. liczbowa jakość obrazu), natomiast w przypadku wskaźników schodkowo – otworkowych numer najmniejszego otworka. Gdy w schodku wykonane są dwa otworki, to obydwa powinny być widoczne. Wskaźniki jakości obrazu powinny być wykonane z tego samego rodzaju materiału co materiał badany.

UKŁADY BADAŃ

Wytyczne wykonania radiogramów tworzyw metalowych zawarto w normie europejskiej EN 1435. W normie tej przewidziano dwa podstawowe sposoby (metody) badania, a mianowicie:

•przez jedna ściankę,•przez dwie ścianki.

Numer rys.

wg EN

1435

Układ geometryczny Uwagi

1Stosowany do prześwietlania płaskich złączy blach oraz wzdłużnych spoin w zbiornikach i rurach (o ile istnieje dostęp do środka). IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania), w środku prześwietlanego odcinka.b = t; SFD = f + b

2Stosowany do prześwietlania złączy obwodowych z zewnątrz do wewnątrz. Konieczny dostęp do obu stron złącza. IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Do zbadania całej długości złącza potrzebna jest większa ilość radiogramów, która zależy od stosunku t/Da i Da/SFD.b = t; SFD = f + b

Ustawienie do prześwietlania przez jedną ściankę.

3Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z zewnątrz do wewnątrz (spoina króćca wpuszczanego). Konieczny dostęp do obu stron złącza. IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Do zbadania całej długości złącza potrzebna jest większa ilość radiogramów.b ≠ t; SFD = f + b

4Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z zewnątrz do wewnątrz (spoina króćca nasadzanego). Konieczny dostęp do obu stron złącza. IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Do zbadania całej długości złącza potrzebna jest większa ilość radiogramów.b ≠ t; SFD = f + b

5Stosowany do prześwietlania złączy obwodowych z wewnątrz na zewnątrz (centrycznie). IQI leży po-przecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Cała długość złącza badana jest jednym radiogramem. Przez centryczne ustawienie źródła warunki badania są jednakowe w każdym miejscu złącza. Dla Da > 200 mm konieczne, co najmniej 3 wskaźniki równomiernie rozłożone na obwodzie.

b = t; SFD = f + b

6Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z wewnątrz na zewnątrz (spoina króćca wpuszczanego). IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania lub od strony błony). Źródło promieniowania centralnie wewnątrz obiektu.

b ≠ t; SFD = f + b

7Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z wewnątrz na zewnątrz (spoina króćca nasadzanego). IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania lub od strony błony). Źródło promieniowania centralnie wewnątrz obiektu.

b ≠ t; SFD = f + b

8Stosowany do prześwietlania złączy obwodowych od wewnątrz na zewnątrz (centrycznie). Konieczny dostęp do obu stron złącza. Źródło promieniowania ekscentryczne. IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Do zbadania całego złącza konieczna jest większa ilość radiogramów, która zależy od stosunku t/De i De/SFD.b = t; SFD = f + b

9Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z wewnątrz na zewnątrz (spoina króćca wpuszczanego). IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Źródło promieniowania wewnątrz poza środkiem obiektu.

b ≠ t; SFD = f + b

10Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych z wewnątrz na zewnątrz (spoina króćca nasadzanego). IQI leży poprzecznie do spoiny, na złączu (od strony źródła promieniowania). Źródło promieniowania wewnątrz poza środkiem obiektu.b ≠ t; SFD = f + b

Numer rys. wg EN 1435

Układ geometryczny Uwagi

11 Stosowany do prześwietlania spoin obwodowych (metoda eliptyczna) w zakresie średnic De ≤ 100 mm, grubości ścianki t ≤ 8 mm i szerokości lica ≤ De/4. IQI leży równolegle do spoiny od strony błony (najcieńszy pręcik najbliżej spoiny). Do zbadania całego złącza wymagane są: dla t/De ≤ 0,12 → 2 ekspozycje prze-sunięte względem siebie o 90o, dla t/De > 0,12 → 3 ekspozycje przesunięte względem siebie o 60o. IQI z ołowiana literą „F”.

b = De; SFD = f + b

Ustawienie do prześwietlania przez dwie ścianki

12 Stosowany do prześwietlania spoin obwodowych w zakresie w zakresie średnic De ≤ 100 mm, gdy metoda eliptyczna nie pozwala na uzyskanie czytelnego radiogramu; (t > 8 mm i szerokość lica > De/4).

IQI leży równolegle do spoiny od strony błony (najcieńszy pręcik najbliżej spoiny) wraz z ołowianą literą „F”. Do zbadania całego złącza wymagane są 3 ekspozycje przesunięte względem siebie o 60o.

b = De; SFD = f + b

13 Stosowany do prześwietlania spoin obwodowych dostępnych tylko z jednej strony. Na radiogramie oceniany jest odcinek złącza przylegający podczas ekspozycji do błony. Do zbadania całego złącza konieczna jest większa ilość radiogramów, która zależy od stosunku t/De i De/SFD.

IQI leży poprzecznie do spoiny od strony błony.

b = t; SFD = f + b

14Stosowany do prześwietlania spoin obwodowych dostępnych tylko z jednej strony. Źródło promienio-wania można bezpośrednio umieścić na górnej powierzchni rury. Na radiogramie oceniany jest odcinek złącza przylegający podczas ekspozycji do błony. Do zbadania całego złącza konieczna jest większa ilość radiogramów, która zależy od stosunku t/De i De/SFD.

IQI leży poprzecznie do spoiny od strony błony.

b = t; SFD = De

15Stosowany do prześwietlania płaskich złączy wzdłużnych dostępnych tylko z jednej strony.

IQI leży poprzecznie do spoiny od strony błony.

b = t; SFD = f + b

16Stosowany do prześwietlania obiektów zakrzywionych i umożliwiający ocenę spoiny przylegającej do błony (spoina króćca wpuszczanego).

IQI leży poprzecznie do spoiny od strony błony.

SFD = f + b

Prześwietlanie obwodowych złączy doczołowych przez dwie ścianki: a – metodą eliptyczną, b – metodą prostopadłą.

Prześwietlanie obwodowych złączy doczołowych przez dwie ścianki:

a – metodą półeliptyczną, b – metodą obwodową

WYBÓR APARATURY RADIOGRAFICZNEJ

Podstawowym czynnikiem decydującym o wyborze aparatury do radiograficznej kontroli złączy spawanych jest wymagana jakość obrazu radiograficznego. Należy się tu kierować zasadą, że im wyższa jakość obrazu radiograficznego tym wyższa wykrywalność niezgodności spawalniczych na radiogramie. Ponieważ jakość obrazu zależy, między innymi, od kontrastu, a w związku z tym również od energii promieniowania, to dla uzyskania dobrej wykrywalności niezgodności napięcie lampy promieniowania X powinno być możliwie najniższe.

OBRÓBKA FOTOCHEMICZNA BŁON, WARUNKI OBSERWACJI RADIOGRAMÓW ORAZ PROTOKÓŁ BADAŃ

Naświetlone błony radiograficzne należy poddawać obróbce fotochemicznej (wywoływaniu, utrwalaniu, płukaniu) zgodnie z instrukcją producenta błon i środków chemicznych. Celem obróbki jest ujawnienie powstałego obrazu radiograficznego oraz uzyskanie wymaganej jego klasy. Podczas obróbki fotochemicznej błon szczególną uwagę należy zwrócić na temperaturę procesu oraz czas ich wywoływania i płukania.

Radiogramy powinny być oceniane w pomieszczeniu zaciemnionym, na ekranie negatoskopu z regulowaną luminancją. Ekran negatoskopu powinien być maskowany do obszaru obserwowanego. Należy zwrócić uwagę, iż oko potrzebuje pewnego czasu na adaptację do warunków obserwacji. Z reguły czas ten wynosi około 10-15 minut.

Dla każdej ekspozycji lub zbioru ekspozycji protokół badań powinien zawierać następujące informacje: nazwę jednostki, nazwę badanego obiektu, rodzaj materiału, kształt złącza, grubość złącza, metodę spawania, dane dotyczące kryteriów akceptacji badania, technikę radiograficzną i klasę badania, wymagane wskaźniki jakości obrazu, układ geometryczny badania, stosowany system znakowania, rodzaj źródła promieniowania, wymiary ogniska, rodzaj błony, okładek i filtrów, napięcie lampy rentgenowskiej, czas ekspozycji oraz odległość źródło – obiekt, rodzaj i umiejscowienie wskaźników jakości obrazu, nazwiska, kwalifikacje i certyfikaty osób odpowiedzialnych, dane dotyczące ekspozycji i protokółu badań.

OCHRONA PRZED DZIAŁANIEM PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

W normie PN-EN 1435, w zakresie ochrony przed oddziaływaniem promieniowania jonizującego, zamieszczono ostrzeżenie:

„Narażenie jakiejkolwiek części ciała ludzkiego na promieniowanie X lub γmoże być bardzo niebezpieczne dla zdrowia. Przy stosowaniu aparatury promieniowania X lub źródeł promieniotwórczych muszą być przestrzegane wymagania zawarte w przepisach prawa. W przypadku stosowania promieniowania jonizującego należy ściśle przestrzegać lokalnych, krajowych lub międzynarodowych przepisów bezpieczeństwa”.

Przepisy międzynarodowe oraz przepisy poszczególnych krajów ustalają tzw. dawki graniczne tj, takie dawki, do których przekroczenia nie wolno dopuścić.

W Polsce obowiązuje zarządzenie Prezesa Polskiej Agencji Atomistyki (Monitor Polski Nr 14 z 1988 r. Poz. 124), które określa dawki graniczne dla:•osób zatrudnionych w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące,

•osób zamieszkałych lub przebywających w sąsiedztwie źródeł promieniowania jonizującego oraz dla osób narażonych na wpływ takiego promieniowania z powodu skażeń promieniotwórczych środowiska,

•osób narażonych na wpływ promieniowania jonizującego z powodu stosowania wyrobów powszechnego użytku emitujących takie promieniowanie.

Określone w zarządzeniu dawki graniczne wyrażone są jako:

•równoważnik dawki w danym punkcie tkanki lub narządzie,

•efektywny równoważnik dawki obrazujący zagrożenie całego ciała,

•efektywny równoważnik dawki obciążającej.

Dla osób zatrudnionych w warunkach narażania na promieniowanie jonizujące, w ciągu roku (kolejnych 12 miesięcy) dawka graniczna wyrażona jako równoważnik dawki wynosi:

•50 mSv (5 rem) – jeżeli napromieniowanie całego ciała jest równomierne,

•150 mSV (15 rem) – w soczewkach oczu,

•500 mSv (50 rem) – w innych tkankach lub narządach, w tym także w skórze (powierzchnia nie większa niż 10 cm2 dla skóry).

Wyszczególnione wartości dawek granicznych nie obejmują promieniowania tła naturalnego ani też medycznego narażenia pacjentów.

Wpływ promieniowania na żywą tkankę zależy od szeregu czynników i z tego powodu ma bardzo skomplikowany charakter. Reakcja organizmu po zadziałaniu różnych rodzajów promieniowania jest, z reguły, uwarunkowana przenikliwością promieniowania (rodzajem promieniowania) oraz jego względną skutecznością biologiczną. Inne czynniki to: wielkość dawki, jej moc, rozkład w czasie, obszar ciała poddany ekspozycji, wiek i płeć, wrażliwość osobnicza, temperatura, czynności metabolizmu, równowaga hormonalna oraz nawodnienie i utlenienie napromieniowanego materiału biologicznego.

Biologiczne skutki promieniowania jonizującego

PODSTAWY OCENY JAKOŚCI ZŁĄCZY NA PODSTAWIE RADIOGRAMÓW

Wszelkie odstępstwa od prawidłowej technologii i techniki spawania mogą być przyczyną powstawania w wykonywanych złączach spawanych niezgodności spawalniczych (wad). Ich obecność w złączach, z reguły, powoduje obniżenie trwałości eksploatacyjnej realizowanej konstrukcji. Należy zatem dążyć do tego, aby ilość i wielkość niezgodności w złączach była możliwie najmniejsza. Jednak wykonywanie złączy spawanych całkowicie pozbawionych niezgodności jest technicznie trudne i ekonomicznie nieuzasadnione. Z tego powodu opracowano przepisy, które określają wartości graniczne tych niezgodności i stanowią podstawę odbioru różnego rodzaju wyrobów. Znaczna część tych wyrobów kierowana jest do eksploatacji na podstawie obrazu niezgodności spawalniczych na radiogramie.

Przy ocenie jakości złączy spawanych na podstawie radiogramów przydatne są informacje dotyczące:•własności zastosowanego materiału podstawowego (własności wytrzymałościowe i stopień ich wykorzystania, odporność na korozję, koncentracja naprężeń, grubość elementów, wytrzymałość temperaturowa itp.),•rodzaju obciążenia złączy (statyczne, udarowe, zmienne), rodzaju naprężeń, ich wartości, temperatury pracy elementów itp.

Ponadto, przy ocenie niezwykle istotna jest znajomość metod spawania i związana z tymi metodami systematyka oraz przyczyny powstawania niezgodności spawalniczych w złączach spawanych. Klasyfikację niezgodności spawalniczych przedstawiono w normie PN-EN ISO 6520. Obowiązuje ona zarówno dla niezgodności spawalniczych występujących w spoinach czołowych jak i pachwinowych.

Oceny jakości złączy spawanych dokonuje się według zaleceń przedstawionych w normie PN-EN ISO 5817. W normie tej ustalono trzy poziomy jakości. Wymagany poziom jakości powinien być ustalony w normach wyrobu. Ocena jakości złącza spawanego polega na jego przyporządkowaniu do jednego z trzech poziomów jakości i porównaniu z poziomem wymaganym.

Podczas oceny jakości złączy spawanych dopuszcza się stosowanie katalogu zdjęć lub fotografii makroskopowych przedstawiających rzeczywiste wymiary niezgodności. Środki dodatkowe powinny być stosowane, gdy opinia specjalistów dotycząca jakości złącza jest rozbieżna.

RADIOSKOPIA

Wykorzystanie kamer telewizyjnych, mikrokomputerów z możliwością przetwarzania obrazu oraz nowych typów lamp rentgenowskich spowodowało znaczny postęp w radiosko-powych systemach kontroli złączy spawanych.

Warianty metody radioskopowej:•źródło promieniowania, 2- badany obiekt, 3- ekran fluorescencyjny, 4- elektronowy wzmacniacz

obrazu radiologicznego, 5- kryształ scyntylacyjny, 6- rentgenoidikon ( kamera TV czuła na promieniowanie X), 7- układ optyczny, 8- kamera TV ( widokon, plumbikon i in.), 9- wzmacniacz

obrazu optycznego, 10- kanał telewizyjny, 11- monitor TV, 12- oko obserwatora.

RADIOMETRIA

Zasada badania radiometrycznego:1-źródło promieniowania, 2- badany obiekt, 3- detektor, 4- kolimator, 5- wzmacniacz, 6-

wskaźnik.

W badaniach radiometrycznych detektorami promieniowania są najczęściej liczniki scyntylacyjne, które charakteryzują się większą zdolnością rozdzielczą i wydajnością w stosunku do liczników Geigera- Müllera. Mogą być również stosowane komory jonizacyjne, detektory półprzewodnikowe, liczniki Czerenkowa. Sygnał uzyskany z detektora, po odpowiednim wzmocnieniu, kierowany jest na miernik, którym może być przyrząd wychyłowy i cyfrowy, oscylograf, rejestrator lub odpowiedni przekaźnik. Wśród metod radiometrycznych ciekawą technikę stanowi tomografia przemysłowa nazywana również radiografią warstwową.

Schemat badania metodą tomografii:MN- warstwa badana; A1, A2, A3- położenia źródła promieniowania względem punktu 0,

M1-01- N1, M2- 02- N2, M3- 03- N3- położenia błony względem punktu 0.

Dziękuję !!!