Radiografisch onderzoek (RT) van lasverbindingen

Radiografisch onderzoek is de enige NDO-methode die een beeld oplevert waar iedereen jaren later nog naar kan kijken. Een film of digitale opname toont de volumetrische fouten in de las: poriën, insluitsels, onvoldoende doorlassing. Dat archiefkarakter maakt RT populair bij drukapparatuur en pijpleidingen, waar het beeld deel uitmaakt van het eindboek.

Tegelijk heeft RT duidelijke beperkingen. Vlakke fouten die loodrecht op de straalrichting staan, zoals scheuren en bindingsfouten langs een steile flank, blijven regelmatig onzichtbaar. Dit artikel legt uit hoe de methode werkt, hoe u beeldkwaliteit borgt, wat de technieken zijn en waar RT wel en niet het juiste antwoord is.

Het principe

Een stralingsbron plaatst u aan de ene zijde van de las, een detector aan de andere. De straling die door het materiaal gaat wordt verzwakt naar rato van dikte en dichtheid. Waar een holte zit, bijvoorbeeld een porie, gaat meer straling door en wordt de opname donkerder. De opname is dus een schaduwbeeld van de doorstraalde dikte.

Dat verklaart meteen de sterke en de zwakke kant. Een holte van 1 mm in een wand van 10 mm geeft 10 procent dikteverschil en is goed zichtbaar. Een scheur die 0,05 mm breed is en dwars op de straal staat verandert de doorstraalde dikte nauwelijks en is dus vrijwel onzichtbaar. Staat diezelfde scheur in het verlengde van de straal, dan springt hij eruit.

Rontgen of gamma

Bij rontgen wordt de straling elektrisch opgewekt in een buis. U kunt de energie instellen, en als de stroom uit is, is er geen straling. Rontgen geeft een beter contrast en is de voorkeur bij dunnere wanden en in de werkplaats.

Bij gammaradiografie komt de straling uit een radioactieve bron, meestal Ir-192 of Se-75, soms Co-60 voor zware wanden. De bron straalt continu, wat strenge eisen aan afscherming en toezicht stelt, maar de apparatuur is klein en vraagt geen stroom. Op locatie, in een leidingtrace of op een steiger, is gamma daarom vaak de enige werkbare optie. Se-75 heeft een lagere energie dan Ir-192 en geeft op dunnere wanden een beter beeld met een kleinere veiligheidszone.

Beeldkwaliteit borgen met ISO 19232

Een opname is pas bruikbaar als aantoonbaar is dat de gevoeligheid voldoende was. Daarvoor legt u een beeldkwaliteitsmeter op het werkstuk, in de volksmond een IQI of draadindicator. ISO 19232-1 beschrijft de draadtypen, deel 5 de dubbeldraadindicator voor de onscherpte en ISO 19232-3 geeft per dikte de klasse die u moet halen.

Op de opname moet een voorgeschreven draadnummer zichtbaar zijn. Is die draad niet te zien, dan is de opname ongeldig, hoe fraai het beeld verder ook oogt. Dit is in de praktijk het punt waar inspecties stuklopen: een aantrekkelijke opname zonder zichtbare IQI-draad is geen bewijs. Zie ook beeldkwaliteit volgens ISO 19232.

Technieken en opstellingen

ISO 17636-1 (film) en ISO 17636-2 (digitaal) beschrijven de toegestane opstellingen. Voor plaatwerk is dat meestal een eenwandige doorstraling met de bron aan de ene en de detector aan de andere kant. Voor pijpen zijn er meer varianten: dubbelwandig dubbelbeeld voor kleine diameters, waarbij de las als ellips wordt afgebeeld, dubbelwandig enkelbeeld voor middelgrote diameters, en een panoramische opname met een bron in het hart van de pijp als de toegang dat toelaat.

De norm kent twee klassen. Klasse A is de basistechniek, klasse B is verbeterd en vraagt onder meer een grotere bron-filmafstand en dus langere belichtingstijden. Welke klasse geldt staat in de productnorm of in het kwaliteitsplan, niet ter keuze van de uitvoerder.

Film, CR of DR

Klassieke film wordt steeds vaker vervangen door digitale detectie. Computed radiography (CR) gebruikt een fosforplaat die na belichting wordt uitgelezen; de werkwijze lijkt op film, maar zonder chemie en met directe beschikbaarheid. Digital radiography (DR) gebruikt een vlakke paneeldetector die het beeld meteen levert.

Digitaal geeft een groter dynamisch bereik, waardoor een opname over een dikteovergang bruikbaar blijft. De beoordeling vraagt wel een gekalibreerd beeldscherm en een beheerst beeldverwerkingsproces: contrastversterking die fouten wegpoetst is in een rechtszaak lastig uit te leggen. Leg daarom vast welke bewerkingen zijn toegestaan en bewaar het onbewerkte bestand.

Beoordeling en aanvaardbaarheidsgrenzen

De gevonden indicaties beoordeelt u tegen een aanvaardbaarheidsnorm. In het Europese kader is dat ISO 10675-1, die de kwaliteitsniveaus van ISO 5817 vertaalt naar wat op een radiografische opname mag. Voor drukapparatuur verwijst EN 13445-5 daarnaar, in het ASME-kader gelden de criteria uit Section VIII en Section V.

De beoordelaar moet gekwalificeerd zijn volgens ISO 9712, doorgaans niveau 2 voor beoordelen en niveau 3 voor het opstellen van procedures. DEHAAS stelt NDO-plannen op, beoordeelt rapporten en begeleidt de interpretatie; zie NDO-begeleiding.