🔩 Durchstrahlungsprüfung (RT) von Schweißverbindungen mit Film — Prüfklassen A und B, Bildgüteprüfkörper

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 17636-1

Übersicht

Die Norm legt Techniken der Durchstrahlungsprüfung von Schmelzschweißverbindungen in metallischen Werkstoffen mit industriellen Filmtechniken fest, so dass zufriedenstellende und wiederholbare Ergebnisse erzielt werden. Sie gilt für Verbindungen von Blechen und Rohren, wobei „Rohr“ auch andere zylindrische Körper umfasst: Leitungen, Druckrohrleitungen, Kesseltrommeln und Druckbehälter. Die Norm legt keine Zulässigkeitsgrenzen für auf Durchstrahlungsaufnahmen sichtbare Anzeigen fest — diese enthält die Normenreihe ISO 10675. Wenden die Vertragsparteien geringere Prüfkriterien an, kann die erreichte Qualität deutlich niedriger sein als bei strenger Anwendung der Norm.

Der Anwendungsbereich der Norm ist breiter als der der früheren polnischen Norm PN-M-69770: Er umfasst verschiedene Metalle (Kupfer, Stahl, Aluminium, Titan und deren Legierungen), Stahl bis 150 mm Dicke, Röntgenstrahlung aus Röntgenröhren bis 1000 kV sowie die Isotope Yb 169, Tm 170, Se 75, Ir 192 und Co 60 und außerdem Röntgenquellen mit Energien von 1 MeV bis über 12 MeV. Empfohlen werden Filme, die den früheren Typen II entsprechen, d. h. D5 (Klasse C4) und D7 (Klasse C5) nach ISO 11699-1; der maximale Schleier beträgt 0,3.

Die Techniken werden in zwei Prüfklassen eingeteilt: Klasse A (Grundtechniken) und Klasse B (verbesserte Techniken), die angewendet wird, wenn Klasse A nicht ausreichend empfindlich ist. Die Wahl der Klasse vereinbaren die Vertragsparteien. Kann aus technischen oder betrieblichen Gründen eine Bedingung der Klasse B nicht erfüllt werden, z. B. die Art der Strahlenquelle oder der Abstand Strahlenquelle–Objekt, so kann mit Zustimmung der Parteien eine Bedingung der Klasse A übernommen werden; der Empfindlichkeitsverlust wird durch Anheben der Mindestschwärzung auf 3,0 oder durch Wahl einer besseren Filmsystemklasse bei einer Mindestschwärzung von 2,6 ausgeglichen. Das Personal muss nach ISO 9712 oder einem gleichwertigen anerkannten System in der Durchstrahlungsprüfung zertifiziert sein, auf der für den Sektor geeigneten Stufe.

Prinzip der Methode

Röntgen- oder Gammastrahlung durchdringt die zu prüfende Verbindung und wird nach dem Schwächungsgesetz abhängig von Dicke und Dichte des Werkstoffs im Strahlengang geschwächt. Eine mit Gas oder Schlacke gefüllte Ungänze schwächt den Strahl weniger als massives Metall, daher erreicht an dieser Stelle eine größere Energiedosis den Film, und nach der fotochemischen Verarbeitung entsteht ein Bereich höherer Schwärzung; Einschlüsse hoher Dichte, z. B. Wolfram, ergeben Punkte, die heller sind als die Umgebung. Das latente Bild entsteht in einer Silberhalogenid-Emulsion und wird nach Entwickeln und Fixieren sichtbar. Ausgewertet wird der Nahtbereich zusammen mit der Wärmeeinflusszone beiderseits — als Wärmeeinflusszone gilt ein Streifen von der Breite der Nahtoberfläche auf jeder Seite, jedoch nicht weniger als 10 mm. Die Bildgüte wird mit einem Draht- oder Stufen/Loch-Bildgüteprüfkörper (BPK) nachgewiesen: Maß der Empfindlichkeit ist die Nummer des dünnsten sichtbaren Drahtes, wobei ein Draht als sichtbar gilt, wenn ein zusammenhängendes Stück von mindestens 10 mm Länge in einem Bereich gleichmäßiger Schwärzung deutlich sichtbar ist.

Anwendungen

• Abnahmeprüfung von Stumpfnähten an Blechen und Rohrleitungen, auch von Stutzen- und Kehlnähten
• Prüfung von Druckbehältern, Kesseltrommeln und Druckrohrleitungen
• Prüfung von Rundnähten an Gasleitungen großer Durchmesser
• Prüfung von Tanks, Verladearmen und Rohrleitungen in Laboratorien der technischen Überwachung
• Dauerhafte Dokumentation der Nahtqualität — die Durchstrahlungsaufnahme als nachprüfbarer Nachweis für den Abnehmer

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 17636-1:2023-02

Titel (PL)

Badania nieniszczące spoin — Badania radiograficzne — Część 1: Techniki promieniowania X i gamma z błoną

Title (EN)

Non-destructive testing of welds — Radiographic testing — Part 1: X- and gamma-ray techniques with film

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Strahlenschutz

   Die Norm warnt, dass die Bestrahlung eines beliebigen Körperteils mit Röntgen- oder Gammastrahlung sehr gesundheitsschädlich sein kann. Überall, wo Röntgenanlagen oder radioaktive Quellen verwendet werden, gelten die einschlägigen Anforderungen an Sicherheit und Gesundheitsschutz sowie örtliche, nationale und internationale Vorschriften.

2. Fertigungsstufe und Oberflächenvorbereitung

   In der Regel ist keine Oberflächenvorbereitung erforderlich; können Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Beschichtungen jedoch den Fehlernachweis erschweren, wird die Oberfläche glatt geschliffen oder die Beschichtung entfernt. Sofern nicht anders vereinbart, wird nach der letzten Fertigungsstufe durchstrahlt, z. B. nach dem Schleifen oder der Wärmebehandlung.

3. Wahl der Klasse und der Durchstrahlungsanordnung

   Die Prüfklasse (A oder B) vereinbaren und die Durchstrahlungsanordnung aus den Anordnungen der Norm wählen: Einwanddurchstrahlung, Doppelwanddurchstrahlung mit Einwandbild, Doppelwanddurchstrahlung mit Doppelwandbild (Ellipsen- und senkrechte Technik), Anordnungen für Stutzen und Kehlnähte. Filme möglichst nahe am Objekt anordnen. Die Mindestanzahl der Aufnahmen für eine Rundnaht enthält Anhang A der Norm.

4. Kennzeichnung und Identifikation

   An jedem Abschnitt des Objekts Symbole anbringen, deren Abbildungen auf der Aufnahme außerhalb des auszuwertenden Bereichs erscheinen und eine eindeutige Identifikation des Abschnitts sicherstellen. Die Lage jeder Aufnahme auf dem Objekt dauerhaft kennzeichnen (Nullpunkt, Richtung, Identifikation, Maß); lassen Werkstoff oder Betriebsbedingungen dies nicht zu, die Lage mit genauen Skizzen oder Fotos dokumentieren. Zeigt die Aufnahme die Naht nicht, beiderseits der Naht außerhalb des auszuwertenden Bereichs Marker hoher Dichte anbringen.

5. Anordnung des Bildgüteprüfkörpers

   Den Draht- oder Stufen/Loch-BPK quellenseitig in der Mitte des interessierenden Bereichs auf dem Grundwerkstoff neben der Naht anordnen, in engem Kontakt mit der Oberfläche und an einer Stelle gleichmäßiger Dicke. Die Drähte senkrecht zur Naht ausrichten, so dass mindestens 10 mm Drahtlänge in einem Bereich gleichmäßiger Schwärzung liegen. Muss der BPK filmseitig angeordnet werden, wird daneben der Buchstabe F angebracht und dies im Prüfbericht vermerkt. Bei der Durchstrahlung von Rohren mit zentrisch angeordneter Quelle wird empfohlen, mindestens drei BPK gleichmäßig über den Umfang zu verteilen.

6. Belichtung und Filmüberlappung

   Spannung oder Quelle, Abstand Strahlenquelle–Objekt und Belichtungszeit auf die durchstrahlte Dicke abstimmen. Wird ein Bereich mit zwei oder mehr Filmen aufgenommen, ausreichende Überlappung sicherstellen, nachgewiesen durch einen auf jedem Film sichtbaren Marker hoher Dichte. Mehrfilmtechniken werden nicht zur Verkürzung der Belichtungszeit bei Abschnitten gleichmäßiger Dicke angewendet.

7. Verarbeitung und Bewertung der Bildgüte

   Filme mit Prozesskontrolle nach ISO 11699-2 entwickeln und fixieren. Die Schwärzung mit dem Densitometer messen: mindestens 2,0 für Klasse A und 2,3 für Klasse B im auszuwertenden Bereich. Die Nummer des dünnsten sichtbaren Drahtes oder des kleinsten sichtbaren Lochs ablesen und mit den Mindestwerten aus Anhang B vergleichen; bei einem Stufen/Loch-BPK mit zwei Löchern gleichen Durchmessers müssen beide sichtbar sein. Den erreichten BPK-Wert zusammen mit der Art des BPK im Prüfbericht angeben.

8. Auswertung und Prüfbericht

   Die Aufnahme am Filmbetrachtungsgerät auswerten, sichtbare Ungänzen einordnen und auf die Zulässigkeitsgrenzen der Reihe ISO 10675 beziehen (die Stufen 1, 2, 3 entsprechen den Bewertungsgruppen B, C und D der Verbindungen nach ISO 5817). Im Prüfbericht Prüfklasse, Strahlenquelle, Belichtungsparameter, Art und Wert des Bildgüteprüfkörpers, Schwärzung und Ergebnis der Bewertung angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Warnhinweis der Norm: Die Bestrahlung eines beliebigen Körperteils mit Röntgen- oder Gammastrahlung kann sehr gesundheitsschädlich sein
• Absperrung und Kennzeichnung des Kontrollbereichs, Signalisierung des Quellenbetriebs, Personendosimeter und Dosisüberwachung
• Isotopenquellen strahlen ständig — Transportbehälter, Nachweisführung, Lagerung gemäß Strahlenschutzvorschriften; eine Röntgenröhre strahlt nur während des Betriebs
• Berechtigung und Schulung des Bedieners sowie Aufsicht durch einen Strahlenschutzbeauftragten
• Dunkelkammerchemikalien (Entwickler, Fixierer) — Handschuhe, Lüftung, Sammlung verbrauchter Lösungen als chemischer Abfall

Häufige Fragen