Metodi CND: Esame con il metodo delle radiografie RT

L’esame CND volumetrico per eccellenza, nell’articolo precedente abbiamo parlato del metodo ad ultrasuoni “UT” che insieme al controllo non distruttivo mediante Radiografie “RT” rappresenta la totalità dei sistemi di verifica volumetrici (interni) per la ricerca di difetti (discontinuità, inclusioni, crepe o vuoti , ecc…) sui materiali e sulle saldature.

• (UT) Ultrasuoni
• (RT) Radiografia

Come si esegue l’esame mediante metodo radiografico

Partiamo dall’inizio, cercando di capire meglio come funziona questo metodo. Stiamo parlando di Raggi X che vengono ampiamente utilizzati in svariati campi di applicazione, si tratta di radiazioni che, in base alle differenti lunghezze d’onda e frequenze rappresentano una porzione dello spettro elettromagnetico.

I raggi X vengono impiegati nel campo delle radiografie e hanno una lunghezza d’onda compresa tra i 10 nanometri (nm) e 10 picometri (pm).  Nei controlli non distruttivi sui materiali e sulle saldature, queste radiazioni rappresentano la fonte che permette di ottenere le “Radiografie”, un esame interno atto ad ispezionare il materiale in profondità per cercare eventuali difettosità.

Lo scopo della radiografia è riprodurre una immagine mediante l’utilizzo di una sorgente di “raggi X” con il potere di emettere radiazioni elettromagnetiche in grado di impressionare una pellicola o un rilevatore digitale, creando una visualizzazione del volume del materiale che mette in evidenza le disomogeneità in funzione ad una variazione dell’attenuazione di energia che colpisce il film radiografico.

Le tecniche relative al controllo radiografico si suddividono in due categorie:

• Su pellicola radiografica a base di cellulosa o poliestere
• Su base digitale mediante hardware e software

Nel primo caso “tecnica su pellicola” è necessario l’utilizzo di particolari lastre composte da vari strati di materiale in grado di reagire ai “raggi X” fissando, attraverso un procedimento di sviluppo e trattamento (lavaggio, fissaggio ed essicazione),  un’immagine osservabile su dei visori illuminati che consentono di evidenziare in modo nitido eventuali disomogeneità. la pellicola radiografica sarà composta da aree più scure e più chiare in funzione della variazione della quantità di radiazioni che raggiungono il film attraverso il campione analizzato, le aree più scure sono indice di una maggiore esposizione (maggiore intensità della radiazione) e le aree più chiare indicano meno esposizione (minore intensità della radiazione).

La tecnica digitale, invece, non necessita di pellicole, ma di un supporto Hardware e software che consente di avere direttamente l’immagine proiettata su uno schermo di un PC o altro Device.

Questo, ampiamente utilizzato, oltre ad essere più veloce, consente anche di modificare e archiviare le immagini radiografiche dopo l’acquisizione, fattore decisamente interessante per la creazione di report dettagliati o per una storicizzazione di ogni verifica.

Meglio il sistema su pellicola Radiografica o Digitale?

Attualmente sono diffuse entrambe le tecniche per motivi legati alla semplicità e alla disponibilità di strumenti e applicazioni, ma la radiografia digitale rappresenta sicuramente la tecnica di indagine non distruttiva (CND/NDT) su componenti e strutture industriali che si svilupperà sempre più in futuro grazie alle sue caratteristiche decisamente più performanti.

Perché scegliere il metodo CND mediante Radiografie?

Nei controlli non distruttivi, il metodo radiografico, è uno dei test più importanti in grado di offrire dei vantaggi rispetto agli altri metodi

Vantaggi e limiti del metodo CND Radiografico

• Assieme al metodo ad ultrasuoni UT fa parte dei controlli CND volumetrici, gli unici in grado di effettuare delle ricerche in profondità e non solamente in superficie, di difetti sui materiale e sulle saldature. Le radiografie sono maggiormente efficaci nella rilevazione di discontinuità superficiali rispetto agli ultrasuoni.
• Oltre all’identificazione di discontinuità e difetti, con le radiografie si possono rilevare anche variazioni significative nella composizione del materiale e del campione
• A differenza del metodo UT, ha pochissime limitazioni in merito alla tipologia di materiale analizzato
• Non necessita di accesso diretto alla superficie, come avviene con gli ultrasuoni dove è necessario l’appoggio di una sonda di misura, in questo modo si possono verificare anche aree nascoste
• Non è necessaria una preparazione del campione o superficie analizzata come avviene in tanti altri metodi, se non minima in alcuni casi. Questo può rendere l’operazione di verifica molto più veloce e meno impegnativa
• Risultato permanente e senza dubbi; Con le radiografie si ottiene una prova inconfutabile e facilmente interpretabile dalle figure preposte e competenti senza bisogno di altri riscontri, inoltre si ottiene una documentazione permanente che può essere utilizzata in ogni momento secondo le proprie necessità
• Nell’esecuzione di esami radiografici (Raggi X) è necessario adottare delle precauzioni per ridurre al minimo i pericoli e garantire la sicurezza delle persone in prossimità della sorgente di radiazione.

Le sorgenti sono chiaramente chiuse in contenitori speciali appositamente creati, ma vanno prese comunque delle precauzioni obbligatorie:

• Delimitare e vietare l’accesso all’area in cui si svolge l’esame
  • Evidenziare la zona di pericolo con segnali o altro con chiara identificazione
  • Dotarsi di strumentazione idonea alla misura e controllo del livello di radiazioni, si tratta di un fenomeno non visibile e perciò è importante adottare tutte le precauzioni possibili

Citiamo alcune norme internazionali di riferimento relative al metodo di verifica CND mediante i Radiografie:

UNI EN ISO 5579:2014: Esame Radiografico “RT”,  la norma delinea le regole generali della radiografia industriale a raggi X e gamma ai fini del rilevamento di difetti mediante la tecnica radiografica

ASTM E2104: Standard Practice for Radiographic, delinea i requisiti minimi per l’esame radiografico di materiali e componenti metallici e non metallici utilizzati in designazione

UNI EN ISO 17636-1:2022: Riguardante la tecnica di controllo dei giunti saldati per fusione (materiali metallici) mediante radiografie RT

UNI EN ISO 10675-1:2022: delinea i livelli di accettabilità nelle saldature mediante esame radiografico, Parte 1: Acciaio, nichel, titanio e loro leghe.

ASME BPV Code, Section V: Non destructive Examination; Questa sezione fa riferimento ai requisiti e metodi per l’esame non distruttivo con lo scopo di rilevare discontinuità superficiali e interne in materiali, saldature e parti e componenti fabbricati. Racchiude responsabilità e doveri del produttore e degli ispettori autorizzati e ha lo scopo di determinare la qualificazione del personale.

ASTM E94/E94M: Guida standard per l'esame radiografico, in merito alla registrazione di pellicole radiografiche, applicabile a materiali, processi e tecniche disponibili.

E1742/E1742M: Pratica standard per l'esame radiografico, stabilisce i parametri fondamentali e i requisiti minimi per l'applicazione e il controllo del metodo radiografico

Guida sui CND “Controlli non distruttivi”, scelta dei metodi e dei sistemi per il controllo difetti sui materiali e sulle saldature

RIEPILOGO ARTICOLI

• CND, cosa sono e dove si utilizzano
• Metodi CND: Esame visivo VT
• Metodi CND: liquidi penetranti, Test “PT”
• Metodo CND: Esame magnetoscopico MT
• Metodi CND: Esame con luce UV, faretto di Wood
• Metodi CND: Esame con il metodo degli ultrasuoni
• Metodi CND: Esame con il metodo delle radiografie RT
• Esami CND, Strumenti di supporto e misura
• Come funziona un Cercadifetti ad ultrasuoni?