🔩 Badanie ultradźwiękowe techniką TOFD (dyfrakcyjną techniką czasu przejścia) — wykrywanie nieciągłości i wyznaczanie ich wysokości z czasu przejścia fal ugiętych na krawędziach, głównie w złączach spawanych ze stali niskostopowych, PN-EN ISO 16828

Materiały i NDT PN-EN ISO 16828

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN ISO 16828:2026-01 (wersja angielska), w całości: „W niniejszym dokumencie określono ogólne zasady stosowania dyfrakcyjnej techniki czasu przejścia (TOFD) zarówno do wykrywania, jak i wymiarowania nieciągłości w elementach z niskostopowych stali węglowych. Niniejszy dokument ma również zastosowanie do innych rodzajów materiałów, pod warunkiem że badanie techniką TOFD będzie prowadzone przy odpowiednim uwzględnieniu geometrii wyrobu, właściwości akustycznych materiału oraz czułości badania. Niezależnie od tego, że niniejszy dokument w ogólnych założeniach ma zastosowanie do nieciągłości materiałowych i zastosowań określonych w ISO 16810, to zawiera on odniesienia do badania złączy spawanych. Podejście takie zostało wybrane w celu lepszego wyjaśnienia stosowanych położeń głowicy ultradźwiękowej oraz kierunków przeszukiwania. Jeżeli nie określono inaczej w dokumentach nadrzędnych, mają zastosowanie minimalne wymagania określone w niniejszym dokumencie. Jeżeli nie określono inaczej, niniejszy dokument ma zastosowanie do następujących kategorii obiektów testowych określonych w ISO 16811: kategoria 1, bez ograniczeń; kategorie 2 i 3, mają zastosowanie określone ograniczenia (patrz Rozdział 10); kategorie 4 i 5 wymagają specjalnych procedur, które również omówiono (patrz Rozdział 10). UWAGA Techniki stosowania TOFD do badania złączy spawanych opisano w ISO 10863, a odpowiednie kryteria akceptacji podano w ISO 15626”. Tekstu wydania 2025 nie mamy. Czytamy tekst poprzedniego wydania — próbkę ISO 16828:2012 (to samo wprowadzała PN-EN ISO 16828:2014-06) od okładki do punktu 6.1 ze spisem treści; rozdziałów 6.2–13 i załącznika A (bloki odniesienia) nie mamy.

WEDŁUG TEKSTU ISO 16828:2012 (przedmowa, wprowadzenie, rozdziały 1–6.1, spis treści). Normę przygotował ISO/TC 135 „Badania nieniszczące”, SC 3 „Badania ultradźwiękowe”; wprowadzenie podaje, że opiera się na EN 583-6:2008 i należy do serii ISO 16810 (zasady ogólne), 16811 (ustawianie czułości i zakresu), 16823 (technika przepuszczania), 16826 (nieciągłości prostopadłe do powierzchni), 16827 (charakteryzowanie i wymiarowanie), 16828 (TOFD). Zakres (1): ogólne zasady TOFD do wykrywania i wymiarowania nieciągłości w elementach ze stali węglowych niskostopowych, także w innych materiałach przy uwzględnieniu geometrii, właściwości akustycznych i czułości; odniesienia do złączy spawanych dla jasności położeń głowic; kategoria wyrobu 1 bez ograniczeń, 2 i 3 z ograniczeniami, 4 i 5 — procedury specjalne (rozdział 9). Powołania (2): ISO 9712, ISO 16810, ISO 16811, EN 12668-1, -2, -3. Terminy (3): martwa strefa przy powierzchni przeszukiwania (wskazania zasłonięte falą podpowierzchniową), martwa strefa przy dnie (zasłonięte echem dna), zobrazowanie A (amplituda w funkcji czasu), zobrazowanie B (czas przejścia w funkcji przesuwu głowic), przeszukiwanie nierównoległe (prostopadłe do kierunku wiązki) i równoległe; symbole: x, y, z, Δx (długość nieciągłości), Δz (wysokość), d (głębokość krawędzi), Dds i Ddw (martwe strefy), c (prędkość dźwięku), R (rozdzielczość przestrzenna), t, Δt, td, tp (czas trwania impulsu mierzony na 10 % amplitudy szczytowej), tw (czas echa dna), s (połowa odległości punktów wyjścia głowic), W (grubość ścianki). Zasada (4.1): technika opiera się na oddziaływaniu fal z krawędziami nieciągłości, które emitują fale ugięte w szerokim zakresie kątów; wymiar nieciągłości zawsze wyznacza się z czasu przejścia sygnałów ugiętych, amplitudy sygnału nie używa się do wymiarowania. Konfiguracja podstawowa: oddzielna głowica nadawcza i odbiorcza, zwykle szerokokątne głowice fal podłużnych; pierwszy sygnał to fala podpowierzchniowa, drugi (bez nieciągłości) — echo dna; sygnały od nieciągłości przychodzą między nimi (pomijając konwersję fal), od górnej krawędzi wcześniej niż od dolnej; zachodzi odwrócenie fazy między falą podpowierzchniową a echem dna i między echami górnej i dolnej krawędzi; przeszukiwanie z obu powierzchni poprawia dokładność przy nieciągłościach przypowierzchniowych. Powierzchnia i sprzęganie (4.2): stan powierzchni co najmniej według ISO 16810 — sygnały ugięte bywają słabe, więc zła powierzchnia mocno obniża wiarygodność; ośrodek sprzęgający zgodny z materiałem (woda z dodatkami, pasta, olej, smar, pasta celulozowa), o stałych właściwościach i odpowiedni do temperatury. Materiały (4.3): rutynowo stal niestopowa i niskostopowa oraz ich spoiny, także drobnoziarnista stal austenityczna i aluminium; materiały gruboziarniste i silnie anizotropowe (żeliwo, spoiny austenityczne, stopy wysokoniklowe) wymagają dodatkowej walidacji i przetwarzania danych; po uzgodnieniu można potwierdzić badalność na próbce z wadami sztucznymi lub naturalnymi, pamiętając, że wady sztuczne uginają fale inaczej niż rzeczywiste. Personel (5): kwalifikacja co najmniej według ISO 9712 plus dodatkowe szkolenie i egzamin z TOFD dla badanych kategorii wyrobów, według pisemnej praktyki. Sprzęt (6.1): co najmniej zgodny z EN 12668-1, -2 i -3.

STATUS (stan kart na 02.10.2026). Karta PN-EN ISO 16828:2026-01 (wersja angielska, publikacja 08-01-2026, 34 strony, grupa cenowa Q) nie ma nagłówka „Wycofana”: Sektor Zagadnień Podstawowych i Systemów Zarządzania, KT 7 Badań Nieniszczących, ICS 19.100, „Wprowadza: EN ISO 16828:2025 [IDT], ISO 16828:2025 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN ISO 16828:2014-06 – wersja angielska”. Karta PN-EN ISO 16828:2014-06 (32 strony; wprowadzała EN ISO 16828:2014 i ISO 16828:2012) ma nagłówek „Wycofana”: data wycofania 08-01-2026, „Zastąpiona przez: PN-EN ISO 16828:2026-01”; sama zastąpiła PN-EN 583-6:2009. W polu „Zakres” tej karty uwaga 3 odsyła do „ISO 10683” — w tekście normy stoi ISO 10863 (normy TOFD dla spoin), na karcie to literówka. Polskiej wersji językowej żadnego wydania wyszukiwarka PKN (hasło „PN-EN ISO 16828”, 02.10.2026) nie pokazuje. Według katalogu EVS ISO 16828:2025 obowiązuje od 10.07.2025, a ISO 16828:2012 jest w historii normy wydaniem poprzednim. Co zmieniło się dla wyniku: tego nie wiemy — tekstu wydania 2025 nie mamy, a z porównania pól „Zakres” obu kart widać tylko, że odesłanie do ograniczeń dla kategorii 2–5 przeniesiono z rozdziału 9 do rozdziału 10, co wskazuje na zmianę układu rozdziałów.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 02.10.2026). Numer 16828 stoi w 9 rekordach u 8 laboratoriów: AB 001, AB 313, AB 608, AB 1336, AB 1425, AB 1429, AB 1767, AB 1927. W aktualnych zakresach na stronach PCA (odczyt 02.10.2026, wydania od 23.04.2025 do 08.07.2026) siedem laboratoriów podaje wydanie 2014-06 (AB 1927 w zapisie „PN EN ISO 16828:2014-06”, bez łącznika), a AB 608 — samo oznaczenie bez daty; żadne nie powołuje wydania 2026-01. Zakładka „Laboratoria” („PN-EN ISO 16828”) pokazuje 7 laboratoriów — bez AB 1927, którego zapis zaczyna się od „PN EN” — sprawdzone zapytaniem zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 02.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). „Nieciągłości wewnętrzne” i „Nieciągłości” złączy spawanych (AB 001: złącza spawane i wyroby hutnicze o grubości od 6 mm, konstrukcje stalowe i budowlane; AB 1336: zakres od 6,0 mm), „Niezgodności spawalnicze” (AB 1429); technika — „metoda ultradźwiękowa”.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy pomiarze: wysokość nieciągłości wyznacza się wyłącznie z różnicy czasów przejścia sygnałów od krawędzi — wielkość amplitudy nie świadczy o wielkości nieciągłości (4.1). Nieciągłość tuż pod powierzchnią przeszukiwania może się ukryć w fali podpowierzchniowej, a przy dnie — w echu dna (martwe strefy, 3.1.1, 3.1.2); bez przeszukiwania z drugiej strony brak wskazania nie znaczy braku nieciągłości. Przy materiale: w materiałach gruboziarnistych i anizotropowych (spoiny austenityczne, żeliwo, stopy wysokoniklowe) technika wymaga dodatkowej walidacji — wynik bez niej może wyglądać czysto (4.3). Przy walidacji: wady sztuczne w próbce odniesienia uginają fale inaczej niż rzeczywiste (4.3). Przy powierzchni: słabe sygnały ugięte giną przy złej powierzchni i niestałym sprzężeniu (4.2). Przy wydaniu: zakresy powołują wydanie 2014-06, wycofane 08-01-2026; ocenę według kryteriów akceptacji daje ISO 15626, nie ta norma.

CZEGO NIE PODAJEMY. Nie mamy tekstu wydania 2025 ani rozdziałów 6.2–13 wydania 2012: wymagań dla głowic i mechanizmów przeszukiwania, doboru i rozstawu głowic, ustawiania okna czasowego, czułości, rozdzielczości i prędkości przeszukiwania, wzorów na głębokość i wysokość, oceny błędów i martwych stref, wymagań bloków odniesienia (załącznik A) ani zawartości sprawozdania — nie podajemy więc żadnej z tych wartości ani wzorów.

Zasada metody

Nadawcza i odbiorcza głowica ultradźwiękowa po obu stronach badanego miejsca: fale ugięte na krawędziach nieciągłości przychodzą między falą podpowierzchniową a echem dna; obecność nieciągłości wykrywa się z sygnałów ugiętych, a jej wysokość i głębokość wyznacza z czasów przejścia (różnicy czasów od górnej i dolnej krawędzi) — amplitudy nie używa się do wymiarowania.

Zastosowania

• Złącza spawane i wyroby hutnicze ze stali — wykrywanie i wymiarowanie nieciągłości wewnętrznych; 8 laboratoriów w zakresach PCA
• Konstrukcje stalowe i budowlane (w zakresach PCA od grubości 6 mm)
• Techniki dla spoin według ISO 10863 i ocena według kryteriów akceptacji ISO 15626 (powołane w normie)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 16828:2026-01 (wersja angielska; EN ISO 16828:2025 IDT, ISO 16828:2025 IDT)

Tytuł (PL)

Badania nieniszczące — Badania ultradźwiękowe — Dyfrakcyjna technika czasu przejścia do wykrywania i wymiarowania nieciągłości

Title (EN)

Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight diffraction technique for detection and sizing of discontinuities

Procedura krok po kroku

1. Przygotowanie

   Personel kwalifikowany według ISO 9712 z dodatkowym szkoleniem TOFD; powierzchnia co najmniej według ISO 16810; ośrodek sprzęgający o stałych właściwościach. PN-EN ISO 16828:2026-01 aktualna, a zakresy powołują wycofaną 2014-06 (stan kart na 02.10.2026).

2. Ustawienie głowic i systemu

   Dobór i rozstaw głowic, okno czasowe, czułość, rozdzielczość i prędkość przeszukiwania według rozdziału 7 (treści nie mamy); sprawdzenie działania systemu na bloku odniesienia (załącznik A).

3. Przeszukiwanie

   Przeszukiwanie nierównoległe wzdłuż linii odniesienia (np. osi spoiny) i w razie potrzeby równoległe; przy nieciągłościach przypowierzchniowych — z obu powierzchni, jeśli są dostępne.

4. Analiza

   Wskazania między falą podpowierzchniową a echem dna; położenie, długość oraz głębokość i wysokość z czasów przejścia sygnałów od krawędzi (rozdz. 8 — wzorów nie mamy); amplitudy nie używać do wymiarowania.

5. Ograniczenia i sprawozdanie

   Uwzględnić martwe strefy i błędy pomiaru (rozdz. 10); sprawozdanie według rozdziału 13; ocena wad według ISO 15626.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Norma w czytanym fragmencie nie zawiera ostrzeżeń bhp; badania na konstrukcjach i rurociągach wymagają zasad pracy na wysokości i w przestrzeniach ograniczonych ustalonych przez laboratorium
• UWAGA MERYTORYCZNA: brak wskazania w martwej strefie przy powierzchni lub przy dnie nie oznacza braku nieciągłości

Najczęstsze pytania