Dlaczego warto przejść na radiografię cyfrową w badaniach przemysłowych?

Porównanie radiografii cyfrowej i radiografii na kliszach

Radiografia przemysłowa od dziesięcioleci opierała się na kliszach rentgenowskich. Metoda ta jest dobrze znana, ustandaryzowana i nadal znajduje zastosowanie w wielu branżach. Jednak rozwój detektorów cyfrowych, systemów CR (Computed Radiography) oraz DR (Digital Radiography) powoduje, że coraz więcej przedsiębiorstw rozważa przejście na radiografię cyfrową. W praktyce decyzja ta nie jest już wyłącznie kwestią wygody – staje się zagadnieniem ekonomicznym, środowiskowym i organizacyjnym.
W szczególności należy zwrócić uwagę na dynamicznie rosnące koszty klisz radiograficznych związane z cenami srebra, coraz bardziej restrykcyjne wymagania dotyczące gospodarki odpadami oraz rosnące oczekiwania klientów w zakresie cyfrowej dokumentacji badań.
Radiografia na kliszach – technologia sprawdzona, ale kosztowna

Radiografia klasyczna na kliszach rtg

Klasyczna radiografia wykorzystuje błony rentgenowskie pokryte emulsją zawierającą związki srebra. Po ekspozycji klisza musi zostać wywołana w procesie chemicznym, a następnie utrwalona i wysuszona. Na negatoskopie wykonuje się ocenę wad. Następnie raport oraz archiwizacja.

Rys. Poglądowy schemat etapów wykonywania badań radiograficznych z użyciem błon rentgenowskich

Główne ograniczenia radiografii tradycyjnej wykonywanej na błonach rentgenowskich:

• Wysoki koszt materiałów eksploatacyjnych – klisze, odczynniki chemiczne, woda, kasety i ekrany wzmacniające.
• Wrażliwość na ceny srebra – srebro stanowi istotny składnik emulsji fotograficznej, a jego światowe ceny w ostatnich latach wykazują wyraźny trend wzrostowy.
• Dokumentacja analogowa. Konieczność magazynowania klisz – dokumentacja analogowa musi być przechowywana przez wiele lat, często zgodnie z wymaganiami norm i klientów. Niemal we wszystkich działach gospodarki cyfryzacja raportów, dokumentacji nie jest już tylko opcją ale wymogiem. Przechowywanie dokumentacji cyfrowej wymaga zeskanowania klisz w skanerze co jest bardzo pracochłonnym procesem .
• Ryzyko uszkodzenia dokumentacji – zarysowania, zagięcia, wilgoć czy degradacja emulsji.
• Wydłużony czas uzyskania wyniku – proces wywoływania i kontroli jakości kliszy w przypadku radiografii cyfrowej obraz radiogram uzyskujemy prawie natychmiast (DR) lub w kilka sekund (skanowanie płyty CR). Przy nieprawidłowo przeprowadzonej ekspozycji powtórzenie wykonania radiogramów wiąże się z użyciem nowych kliszy, przeprowadzenia ekspozycji oraz pracą obróbki błon. Podczas gdy w radiografii cyfrowej eliminujemy koszt nowych kliszy i chemii oraz czas ich wywoływania.

Wpływ cen srebra
$$$ Kluczowy czynnik kosztowy

W przypadku dużych wolumenów badań koszt samych klisz może stanowić znaczącą pozycję w budżecie działu NDT. Wzrost cen srebra przekłada się bezpośrednio na wzrost cen błon radiograficznych, a tym samym na koszt pojedynczego badania.
W praktyce oznacza to, że koszt wykonania badania metodą tradycyjną na kliszach rentgenowskich jest coraz mniej przewidywalny i coraz trudniejszy do optymalizacji.

Radiografia cyfrowa – zasada działania

Radiografia cyfrowa eliminuje kliszę jako nośnik obrazu. Zamiast niej stosuje się:

• CR (Computed Radiography) – płyty obrazowe odczytywane w skanerze. Przykładem systemu CR jest np. skaner płyt obrazowych HPX1 firmy Carestream.
• DR (Digital Radiography) – płaskie detektory cyfrowe generujące obraz bezpośrednio po ekspozycji.

Uzyskany obraz ma postać cyfrową i może być natychmiast analizowany na komputerze. Tu warto podkreślić fakt, że radiogramy w postaci cyfrowej oznaczają brak potrzeby obróbki chemicznej, na komputerze można bezpośrednio generować raporty a następnie przesyłać i archiwizować.

 

Porównanie radiografii cyfrowej i kliszowej

Cecha                                      Radiografia kliszowa           Radiografia cyfrowa
Koszt materiałów                  Wysoki i rosnący                    Niski po zakupie systemu
Wpływ cen srebra                  Bardzo duży                          Praktycznie brak
Czas uzyskania obrazu           Minuty–dziesiątki minut          Sekundy
Możliwość obróbki obrazu     Bardzo ograniczona                Szeroka
Archiwizacja                           Fizyczne magazyny                Serwery i chmura
Udostępnianie wyników         Skany klisz, klisza                  Natychmiastowo na komputerze
Odpady chemiczne                  Tak                                      Nie, CR niewielkie 
Zużycie wody                           Znaczne                               Brak

 

Aspekt ekologiczny – coraz ważniejszy argument

Radiografia wykorzystująca klisze rtg generuje kilka rodzajów odpadów:

• zużyte wywoływacze,
• utrwalacze zawierające związki srebra,
• zużyte klisze,
• zanieczyszczoną wodę procesową,
• opakowania po chemikaliach.

Korzyści środowiskowe radiografii cyfrowej #ESG / środowisko

W radiografii cyfrowej większość tych odpadów znika. Ogranicza się zużycie chemikaliów i wody, a także koszty związane z odbiorem i utylizacją odpadów niebezpiecznych.

Dla przedsiębiorstw realizujących politykę ESG lub raportujących ślad środowiskowy jest to argument o rosnącym znaczeniu.

 

Zalety radiografii cyfrowej w praktyce przemysłowej

1. Natychmiastowy dostęp do obrazu

Operator widzi wynik praktycznie od razu po ekspozycji.
Skraca to czas przestoju instalacji i przyspiesza decyzje dotyczące jakości wykonania spoin, odlewów czy elementów konstrukcyjnych.

2. Obróbka i analiza obrazu

Oprogramowanie pozwala na:
✔ zmianę kontrastu i jasności,
✔ powiększanie wybranych obszarów,
✔ stosowanie filtrów poprawiających widoczność nieciągłości,
✔ wykonywanie pomiarów geometrycznych.
✔ coraz częściej producenci oprogramowania do radiografii cyfrowej oferują pomoc w ocenie radiogramów implementując możliwość korzystania z AI
W przypadku kliszy możliwości interpretacyjne są ograniczone do jakości samego wywołania i warunków oglądania.

3. Cyfrowe zarządzanie badaniami

Nowoczesne systemy DR/CR umożliwiają przypisanie do każdego badania:

✔ numeru zlecenia,
✔ identyfikacji obiektu,
✔ danych operatora,
✔ parametrów ekspozycji,
✔ wyników oceny zgodności
Dzięki temu można łatwo wyszukiwać archiwalne badania i tworzyć pełną historię kontroli danego elementu.

4. Dokumentacja i audyty

W przedsiębiorstwach objętych wymaganiami ISO 9001, EN ISO 17636-2 czy wymogami klientów z branży energetycznej, petrochemicznej lub lotniczej, cyfrowa dokumentacja znacząco upraszcza przygotowanie materiałów do audytu.
Wyniki można przekazać klientowi elektronicznie, bez konieczności transportu klisz.

Koszty inwestycji a koszty eksploatacji

Najczęstszy argument przeciwko radiografii cyfrowej to wyższy koszt zakupu detektora i oprogramowania. Warto jednak analizować całkowity koszt posiadania (TCO – Total Cost Ownership).
Przy radiografii na kliszach stale ponoszone są koszty. Są to m.in. koszty:
✔ Zakupu klisz,
✔ Chemii do wywoływania błon
✔ Wody i energii,
✔ Utylizacji odpadów – cyklicznie wytwarzanych materiałów zużywalnych jednorazowych: błony i chemia
✔ Pracy związanej z obróbką i archiwizacją.
W systemie cyfrowym większość tych kosztów znika lub zostaje radykalnie ograniczona.
Niższe koszty eksploatacji
Przy regularnym wykonywaniu badań zwrot z inwestycji często następuje w ciągu kilku lat, a przy dużej liczbie ekspozycji – nawet szybciej.

Czy warto przejść na radiografię cyfrową już teraz?

Dla firm, które obecnie wykorzystują klisze, odpowiedź coraz częściej brzmi: tak.
Rosnące ceny srebra powodują, że koszt materiałów eksploatacyjnych będzie prawdopodobnie nadal wzrastał. Jednocześnie wymagania dotyczące ochrony środowiska i gospodarki odpadami stają się coraz bardziej rygorystyczne.
Radiografia cyfrowa oferuje:
✔ niższe koszty eksploatacyjne,
✔ szybszy przebieg badań,
✔ łatwiejszą archiwizację,
✔ lepsze zarządzanie dokumentacją,
✔ mniejsze obciążenie środowiska.

A jeśli dopiero planujesz wdrożenie badań RT?

To szczególnie ważna uwaga dla przedsiębiorstw, które do tej pory nie wykonywały badań rentgenowskich. Jeśli stoisz przed decyzją o uruchomieniu własnej pracowni RT lub zakupie usług badawczych, warto poważnie rozważyć wejście od razu w radiografię cyfrową.
Inwestowanie dziś w pełną infrastrukturę kliszową oznacza zakup technologii, której koszty eksploatacji będą z roku na rok rosły. W wielu przypadkach bardziej racjonalne jest rozpoczęcie działalności od systemu cyfrowego, który od początku zapewni zgodność z nowoczesnymi wymaganiami jakościowymi i środowiskowymi.

Podsumowanie

Radiografia na kliszach pozostaje metodą skuteczną i dobrze znaną, jednak jej przewaga technologiczna systematycznie maleje. Wzrost cen srebra, koszty chemii, konieczność utylizacji odpadów oraz wymagania dotyczące cyfrowego obiegu dokumentów sprawiają, że radiografia cyfrowa staje się obecnie rozwiązaniem bardziej ekonomicznym, ekologicznym i organizacyjnie efektywnym.
Dla przedsiębiorstw wykonujących dużą liczbę badań przejście na technologię cyfrową może przynieść wymierne oszczędności i poprawić efektywność pracy. Natomiast dla firm rozpoczynających działalność w obszarze badań RT wybór radiografii cyfrowej od samego początku może pozwolić uniknąć inwestowania w technologię, której utrzymanie będzie coraz droższe i bardziej obciążające dla środowiska.