Radiografi

Radiografiprøving (RT)

Industriell anvendelse av radiografiprøving (populært kalt røntgen), begynte under første verdenskrig, med kontroll av flydeler. Allerede på 1920-tallet ble radiografi brukt til materialundersøkelser i allmenn industri. Senere har utviklingen gått raskt, nytt utstyr og anvendelsesmetoder dukker stadig opp.

Innen ikke-destruktiv prøving brukes radiografi i stor utstrekning. Radiografiprøving brukes mest til å avdekke feil som hulrom og inneslutninger i metaller og andre materialer.

Radiografiprøving anvendes til å se hva som er inne i et objekt. Det kan være for å søke etter indre feil eller prøve om sammenføyning er tilfredsstillende (f. eks. sveising, lodding eller liming). Karakteristiske anvendelse er prøving av sveis, korrosjon/erosjonsovervåking av røropplegg og prøving av støpte deler.

Radiografiprøving kan anvendes uavhengig av materialets magnetiske og elektriske egenskaper og kan benyttes på de fleste materialer. Metoden brukes mye innen verkstedindustrien både på land og offshore. Innen flyindustrien er metoden også mye brukt både ved produksjon og tilstandsovervåking. Sanntidsradiografi brukes mye for prøving av buttskjøter i lange rør som siden kveiles opp, og av støpte deler, f.eks. bilfelger.

Selv om radiografiprøving i teorien er ganske komplisert, er den praktiske utførelsen forholdsvis enkel. Strålingen fra et røntgenrør eller en isotop er rettet mot objektet som skal prøves. En del av strålingen går igjennom objektet og treffer filmen, som er plassert bak dette. Hvis objektet inneholder hulrom, vil større mengde stråling passere igjennom der enn i området rundt, med den følge at filmen svertes mer bak hulrommet.

Ved radiografiprøving brukes røntgen- eller gammastråler. Begge stråletyper er elektromagnetiske bølger med veldig kort bølgelengde (5x10-4 Å til 50 Å (Ångstrøm)). Den korte bølgelengden hos røntgen og gammastråler gjør at de kan trenge gjennom de fleste materialer
Til sammenligning har synlig lys, som også er elektromagnetiske bølger, bølgelengde som er ca 3.000 ganger større.

Røntgenstråler blir dannet i et røntgenutstyr, ved hjelp av høyspenning (20 kV [kilovolt] til 30 MV [megavolt]), mens gammastråler kommer fra et radioaktivt materiale, vanligvis benevnt som en isotop.

For å danne røntgenstråler brukes oftest et røntgenrør, som er konstruert etter prinsippene til professor W.C. Røntgen. Røntgenrøret er en liten lufttom beholder av glass eller keramikk, som inneholder en anode og en katode. Når høyspenning blir påsatt strømmer elektroner fra katoden gjennom det lufttomme rommet, mot anoden. Idet elektronene treffer anoden bremses de ned, og det dannes røntgenstråler og varme. Ved å øke rørspenningen, blir hastigheten på elektronene høyere. Samtidig blir det høyere energi i røntgenstrålene. Bølgelengden minsker og strålene blir mer gjennomtrengende. I røntgenrør er det sjelden høyere spenning enn 400 kV. For høyere spenninger brukes røntgenutstyr som for eks. lineær akselator og betatron.

Gammastråler kommer fra radioaktive materialer (isotoper) og dannes ved spaltning av atomkjerner. Innen ikke-destruktiv prøving brukes isotoper som Iridium 192, Kobolt 60, Selen 75 og Ytterbium 169. Røntgen- og gammastråler er «nesten» like, bortsett fra opphavet.

Radiografiutstyr

Radiografiutstyr kan deles grovt inn i to grupper, røntgenutstyr og utstyr for gammaradiografi.
Moderne røntgenutstyr er vanligvis luftkjølt/vannkjølt og det brukes likestrøm. Røntgenrøret med kapsel rundt og diverse innmat veier mellom 25 og 30 kg. Det er formet som en sylinder på ca 20 cm i diameter og lengden er rundt 70 cm. Kontrollpulten er en  koffertlignede sak, som veier 10 til 15kg. I kontrollpulten er alle styrefunksjoner for selve røntgenrøret. Røntgenrørene deles inn i to grupper, rettstrålere og rundstrålere. Rettstråler sender ut en strålingsbunt, som er kjegleformet, vinkelrett på sylinderen. En rundstråler sender ut sirkelen rundt. Rundstrålere brukes ved radiografi av store rør, runde beholdere og tanker. Rundstråleren er da plassert i midten og kan eksponere hele omkretsen samtidig. Rettstråler brukes for det meste for å ta ett radiogram av gangen. Gammaradiografiutstyr består av beholder for oppbevaring av selve isotopen, fremføringsslange, kollimator og kontrollenhet. Varsellampe er også påkrevd. Bærbare isotopbeholdere veier fra syv til 20 kg, men det finnes utstyr som kan veie over 300 kg. Av utseende kan en isotopbeholder minne om en liten stresskoffert. Vekten varierer med størrelsen. Ved bruk kobles fremføringsslangen og kontrollenheten til isotopbeholderen og med kontrollenheten skyves selve isotopen ut av beholderen gjennom fremføringsslangen ut til tuppen hvor kollimatoren er plassert. Kollimatoren brukes til å skjerme for uønsket stråling og rette strålingen mot objektet som skal prøves. Diverse sikkerhets- og tilleggsutstyr trengs i tillegg. Sikkerhetsutstyret består av blinklampe®, strålemåler (geigerteller), akustisk strålingsvarsler (pipeteller), persondosimeter, sperrebånd og varselskilt. Av tilleggsutstyr kan nevnes målebånd med blytall og løse blybokstaver og tall for merking av objektet.

Radiografisk film (røntgenfilm) brukes for registrering av prøvingen. Denne filmen er basert på de samme prinsipper som film for fotografi, men er mer følsom for stråling. Den finnes i mange størrelser og pakninger. Film som skal brukes utendørs kan leveres enkeltvis i vanntett vakuumpakning. I hver enkelt filmpakning er det ofte tynn blyfolie på begge sider av filmen. Blyfolien øker eksponeringshastigheten og skjermer for uønsket lavenergi stråling.

Det finnes også radiografiutstyr som er uavhengig av film. Denne metoden kalles sanntidsradiografi (Real Time Radiography) og bruker elektroniske metoder for registrering av strålingen som går gjennom objektet. Bilde av prøvingsobjektet vises på dataskjerm og en kan bedømme resultatet umiddelbart. Men utstyret er plasskrevende og lite mobilt og derfor mest egnet til prøving der delene blir transportert til undersøkelsesstedet. Det forskes mye for å få slikt utstyr ned i vekt og størrelse, slik at det egner seg for bruk i felten.

Strålefare

En ulempe ved radiografiprøving er at den medfører strålefare. Bruk av radiografiske kilder er lovregulert, med Statens strålevern som tilsynsmyndighet. Alle som arbeider med radiografi bærer persondosimeter for registrering av stråledoser. Persondosimetrene blir sendt til Statens strålevern, som registrerer dosene og ser til at ingen overskrider tillatte dosegrenser.

Ved radiografiprøving må alle uvedkommende fjernes fra arbeidsplassen. Området avsperres og merkes med skilt om strålefaren før arbeidet starter. Det avsperrede området overvåkes av NDT teknikerne og strålingen utenfor sperringen måles.

Strålingen som NDT teknikere blir utsatt for i arbeidet er som regel langt under tillatte stråledoser, og strålingsuhell med personskade er heldigvis ytterst sjeldne.

Ta gjerne kontakt med Erlend Bjørkvold om du har spørsmål vedrørende radiografi.

Til toppen