Badanie spawów metodą wizualną – kiedy wystarczy endoskop?

Badanie spoin spawalniczych pod względem wizualnym to fundament każdej kontroli jakości konstrukcji spawanych. W praktyce oznacza to ocenę lica i grani spoiny wzrokiem lub za pomocą narzędzi optycznych, bez wpływu na strukturę materiału. Metoda ta jest szybka i niedroga, a przy spełnieniu odpowiednich warunków pozwala wykryć wiele poważnych niezgodności, takich jak pęknięcia powierzchniowe, nadlewki czy podtopienia. Choć wizualna inspekcja spoin to zazwyczaj bezpośrednie spojrzenie inspektora, można ją rozbudować o nowoczesne urządzenia – np. endoskop umożliwiający obserwację zakamarków niedostępnych dla oka. W dalszych częściach artykułu wyjaśnimy, kiedy przy badaniu wizualnym wystarczy użycie endoskopu, a kiedy trzeba sięgnąć po inne techniki nieniszczące.

Co to jest badanie wizualne spoin?

Badanie wizualne spoin (ang. Visual Testing, VT) to podstawowa metoda kontroli jakości złączy spawanych. Polega na dokładnej ocenie zewnętrznej powierzchni spoiny, lica i grani, aby zidentyfikować widoczne wady. Podstawowe kryteria oceny zawarte są w normie PN-EN ISO 5817 (m.in. dopuszczalne wymiary wad spawalniczych). Inspektor bada spoinę nie tylko oczyma – zbliża się do niej, sprawdza kształt, profil i równomierność ułożenia. Często używa dodatkowego oświetlenia (np. silnej lampy warsztatowej lub halogenów), aby zapewnić wymagane natężenie światła.

Kontroler porównuje charakter wykrytych niezgodności (np. głębokość zagłębienia czy szerokość pęknięcia) z wartościami dopuszczalnymi określonymi w normach (PN-EN ISO 5817 lub ISO 10042). Ten standard definiuje maksymalne dopuszczalne rozmiary wad spawalniczych dla odpowiednich poziomów jakości (B, C, D). Wyniki badania wizualnego zwykle wpisuje się do protokołu inspekcji, który dokumentuje stan spoiny i zgodność z wymaganiami. W dokumentacji procesu spawania (WPS) wskazuje się, jakie wady mogą wystąpić i jakie wartości są akceptowalne.

Narzędzia i metody badania wizualnego spoin

Do badania wizualnego spoin można stosować różnorodne narzędzia i przyrządy optyczne. Podstawowy podział metod wygląda następująco:

• Inspekcja bezpośrednia – to najbardziej naturalna forma, w której inspektor patrzy prosto na spoinę. W praktyce często używa się mocnego oświetlenia i lupy powiększającej (np. do 25x). Metoda ta wymaga dogodnego dostępu do powierzchni spoiny i dobrego oświetlenia.
• Inspekcja pośrednia (zdalna) – gdy dostęp do spoiny jest utrudniony (np. wnętrze rury, zamknięta komora, szczelina), wykorzystuje się narzędzia optyczne. Należą do nich endoskopy, boroskopy (sztywne sondy zakończone kamerą) oraz fiberoskopy (elastyczne sondy z włóknami światłowodowymi). Pozwalają one obejrzeć spoinę z nietypowych kątów i z wnętrza badanych elementów.
• Inne akcesoria – do wzrokowego badania spoin zalicza się także proste przyrządy, takie jak lusterka inspekcyjne, przedłużki do oświetlenia czy prowadnice do ustawiania sond. Przydaje się także miernik natężenia światła, który sprawdza, czy na powierzchni spoiny panuje zalecane oświetlenie (np. co najmniej 350-500 lx). Często stosuje się dodatkowe przesłony i okulary ochronne, by zminimalizować oślepienie przy jasnym oświetleniu.

Przygotowanie spoiny do badania

Przed przystąpieniem do badania wizualnego niezbędne jest odpowiednie przygotowanie spoiny. Powierzchnia spoiny powinna być czysta i sucha: trzeba usunąć naloty rdzy, żużel, kurz, tłuszcz czy starą farbę. Zabrudzenia i odpryski mogą maskować drobne wady, dlatego spoinę często szlifuje się i odtłuszcza przed inspekcją. Bardzo ważne jest także dobre oświetlenie – przyjmuje się natężenie co najmniej 350-500 lx, ale przy bardzo małych nierównościach lub rysach używa się często silniejszych lamp (nawet do 1000 lx), aby w pełni doświetlić badany obszar.

Endoskopy w badaniu spoin

Endoskop przemysłowy to urządzenie do nieniszczącej inspekcji trudno dostępnych wnętrz. Składa się z cienkiej sondy zakończonej kamerą oraz źródła światła, a obraz przenoszony jest na zewnętrzny monitor. Endoskopy mogą być różnego typu – sztywne (boroskopy) lub elastyczne (fiberoskopy) – ale wszystkie pozwalają obejrzeć spoinę tam, gdzie zwykłe spojrzenie nie sięga. Kamera w endoskopie przesyła obraz do ekranu, co umożliwia ocenę stanu powierzchni wewnątrz rur, zbiorników czy innych ukrytych przestrzeni.

Rodzaje endoskopów przemysłowych

W praktyce spotyka się kilka wariantów endoskopów:

• Videoendoskopy: posiadają wbudowany ekran lub łączność z komputerem/tabletem. Kamera wysokiej rozdzielczości pozwala na rejestrowanie zdjęć i filmów podczas inspekcji. To komfortowe rozwiązanie, bo od razu widać wynik na wyświetlaczu.
• Boroskop (sztywny endoskop): to sztywna rurka zakończona kamerą (czasem z giętkim, sterowanym końcem). Dzięki solidnej konstrukcji boroskopy są niezawodne w prostych, wymagających warunkach, np. przy przeglądzie długich, prostych przewodów lub rur. Są dostępne w różnych średnicach i długościach.
• Fiberoskop: ma elastyczną sondę z włóknami optycznymi, co daje mu dużą giętkość. Łatwo dociera w skomplikowane zakręty, np. w silnikach czy wygiętych kanałach. Fiberoskopy mają często cieńsze sondy niż boroskopy, co pomaga penetrować wąskie przestrzenie, choć ich włókna wymagają ostrożnego obchodzenia się.

Budowa i działanie endoskopu

Zasadniczą częścią endoskopu jest cienka sonda, która przenosi obraz z miniaturowej kamerki. W videoendoskopie kamerka umieszczona jest na końcu sondy i wyposażona w soczewki oraz pryzmaty odpowiedzialne za powiększenie i ostrość obrazu. Do oświetlenia wnętrza wykorzystuje się wydajne diody LED, które generują jasne, białe światło. Obraz z kamerki przesyłany jest kablem lub bezprzewodowo na monitor zewnętrzny. Dzięki temu operator obserwuje w czasie rzeczywistym wnętrze rury lub innej przestrzeni. W prostszych boroskopach obraz przenoszony jest optycznie do oka obserwatora (przez okulary w zestawie), a w zaawansowanych videoendoskopach od razu widać go na ekranie.

Endoskop umożliwia podejrzenie niewidocznych miejsc – wystarczy wprowadzić sondę przez niewielki otwór w badanym elemencie. Nawet średnica 3-5 mm sondy pozwala dotrzeć do wnętrza rur czy szczelin między elementami. Operator może obracać sondę, regulować ostrość i nagrywać obraz, co ułatwia analizę stanu spoiny. Dokumentacja fotograficzna i wideo z inspekcji ułatwia raportowanie i konsultacje z zespołem technicznym.

Zalety wykorzystania endoskopów przy badaniu spoin

Endoskopy przynoszą wiele korzyści podczas inspekcji spoin spawalniczych. Poniżej wymieniono najważniejsze zalety ich zastosowania:

• Minimalna ingerencja: można zbadać wnętrze spoiny bez konieczności rozkuwania czy demontażu elementów. Sonda przechodzi przez mały otwór i pozwala ocenić stan spoiny „od środka”. Ogranicza to koszty napraw i skraca czas kontroli.
• Dostęp do trudno dostępnych miejsc: endoskop dotrze tam, gdzie nie sięga oko, np. do wnętrza rur, zbiorników czy ciasnych zakamarków konstrukcji. Umożliwia ocenę spoin wewnętrznych powierzchni, na które nie ma fizycznego dostępu z zewnątrz.
• Szybka diagnoza: zapewnia natychmiastowy podgląd wideo. Można błyskawicznie zlokalizować ewentualną wadę i od razu ją udokumentować zdjęciem lub filmem. Natychmiastowy obraz eliminuje konieczność długich przygotowań i przyspiesza naprawy.
• Wysoka precyzja oceny: nowoczesne kamery endoskopowe oferują wysoką rozdzielczość obrazu oraz regulację ostrości czy powiększenia. Dzięki temu nawet mikroskopijne rysy, pory czy nierówności spoiny stają się widoczne na ekranie.
• Uniwersalność zastosowań: dostępne są endoskopy o różnych średnicach sondy (np. 2-10 mm) i długościach (do kilku metrów). Pozwala to dobrać narzędzie dopasowane do konkretnego zadania, od inspekcji małych urządzeń po duże instalacje przemysłowe.
• Dokładna dokumentacja: większość urządzeń pozwala zapisać obrazy i filmy z inspekcji. Zdjęcia i nagrania można bezpośrednio dołączyć do raportu, co ułatwia analizę wyników i komunikację w zespole.
• Elastyczność i mobilność: endoskopy są lekkie i przenośne, co pozwala łatwo je przenosić między placami budowy czy warsztatami. Operator może szybko zabrać sprzęt w dowolne miejsce, co zwiększa efektywność pracy.
• Zwiększone bezpieczeństwo: podczas inspekcji endoskopowej pracownik nie musi wchodzić w ciasne lub niebezpieczne miejsca. Obraz obserwuje na monitorze z bezpiecznej odległości, co minimalizuje ryzyko upadku czy urazu.

Kiedy endoskop wystarczy do badania spoin?

Endoskop jest wystarczający do badania spoin w sytuacjach, gdy:

• Spoiny są dostępne przez otwory inspekcyjne – inspektor może wprowadzić sondę endoskopu do wnętrza rury lub zbiornika i obejrzeć spoinę od środka. Jeśli dostęp do spoiny można uzyskać bez przeprowadzania rozbudowanego demontażu, endoskop dobrze spełnia swoją rolę.
• Wymagana jest tylko kontrola powierzchniowa – gdy nie spodziewamy się wewnętrznych pęknięć, a nadrzędną kwestią jest wykrycie defektów na zewnątrz (np. korozji punktowej lub niewielkich ubytków). W takich sytuacjach wystarczy spojrzeć na spoinę kamerą.
• Konstrukcja nie pracuje w ekstremalnych warunkach – jeśli spoiny nie są krytyczne (np. prefabrykaty o niskim obciążeniu czy elementy o niewielkich wymaganiach wytrzymałościowych), inspekcja endoskopowa może być wystarczająca. W projektach, gdzie nie ma wymogu badań RT/UT, endoskop często zastępuje inne badania.
• Potrzebna jest szybka ocena – w codziennych przeglądach serwisowych czy naprawczych, gdy trzeba błyskawicznie sprawdzić stan spoiny, lekki endoskop oszczędza czas. Natychmiastowy obraz eliminuje konieczność wysyłania próbek do laboratorium.
• Budżet i czas są ograniczone – endoskop to stosunkowo niedrogie narzędzie w porównaniu do zaawansowanych systemów RT czy UT. Jeśli specyfikacje techniczne dopuszczają kontrolę wizualną, a inwestor chce zminimalizować koszty, metoda wzrokowa często wystarczy.

Ograniczenia endoskopii i kiedy potrzebne są inne metody

Mimo wielu zalet, inspekcja endoskopowa ma też ograniczenia:

• Brak wglądu w strukturę wewnętrzną spoiny – endoskop pokazuje jedynie powierzchnię. Nie wykryje wad znajdujących się w głębi spoiny, takich jak głębokie pęknięcia wewnętrzne czy wtrącenia gazowe. W takich przypadkach konieczne są badania ultradźwiękowe (UT) lub radiograficzne (RT).
• Ograniczony dostęp bez portów – w miejscach, do których nie da się wprowadzić sondy (np. szczelne, zamknięte obszary bez otworów inspekcyjnych), endoskop nie pomoże. Czasami konieczne jest wykonanie małego otworu w konstrukcji, co wymaga dodatkowych prac.
• Wymogi norm i specyfikacji – w wielu branżach (np. lotnictwo, energetyka) przepisy wymagają zaawansowanych badań NDT. Nawet jeśli endoskop wskaże, że spoiny wyglądają prawidłowo, nie zastąpi on pełnej kontroli RT lub UT wymaganej w dokumentacji.
• Zanieczyszczone lub ciemne środowisko – jeśli wnętrze jest mocno zabrudzone lub oświetlenie jest słabe, obraz z endoskopu może być niewyraźny. Wymaga to gruntownego oczyszczenia powierzchni oraz dodatkowego źródła światła.
• Brak możliwości precyzyjnych pomiarów – endoskop nie mierzy wymiarów fizycznych ani grubości materiału. Nie oceni dokładnie głębokości ubytku lub wysokości nadlewu. Taka ocena pozostaje subiektywna i opiera się na doświadczeniu inspektora.

Inne metody kontroli nieniszczącej spoin

W sytuacjach, gdy sam endoskop nie wystarczy, stosuje się inne techniki NDT:

• Badania penetracyjne (PT) – stosuje się płyn penetrujący (kolorowy lub fluorescencyjny), który wnika w rysy i ubytki powierzchniowe. Po usunięciu nadmiaru pojawiają się kontury defektów widoczne pod lampą UV lub w świetle dziennym. Metoda ta potwierdza obecność bardzo drobnych pęknięć na powierzchni.
• Badania magnetyczno-proszkowe (MT) – dla metali ferromagnetycznych używa się naelektryzowania spoiny i nanosi proszek magnetyczny. Wady powierzchniowe przyciągają proszek, tworząc czytelne oznaki na powierzchni. To skuteczna metoda wykrywania pęknięć i porowatości.
• Badania ultradźwiękowe (UT) – wykorzystują fale dźwiękowe do wykrywania nieciągłości wewnętrznych. Odbicia fali od niejednorodności materiału pozwalają określić lokalizację i wielkość defektów (np. pęknięć głębokich, porów). UT daje obraz wewnętrznej struktury spoiny.
• Badania radiograficzne (RT) – używają promieni rentgenowskich lub gamma. Spoiny przepuszczają promieniowanie, a na detektorze tworzy się obraz całego przekroju spoiny. Obrazy rentgenowskie pokazują kształt i ewentualne wady wewnętrzne spoiny. RT jest powszechnie stosowane przy kontroli zbiorników ciśnieniowych i konstrukcji krytycznych.
• Badania prądami wirowymi (ET) – technika elektromagnetyczna przydatna przy cienkich blachach. Pozwala wykryć powierzchniowe i bliskopowierzchniowe wady na przewodzących materiałach. ET rzadko stosuje się w grubych spoinach spawalniczych, ale bywa wykorzystywana np. w przemyśle elektrotechnicznym.

Połączenie metod badania spoin

W praktyce rutynowo przystępuje się do oceny spoiny wizualnie jako pierwszego etapu. To pozwala szybko wyeliminować oczywiste usterki. Jeśli podczas badania wzrokowego (np. endoskopowego) wykryjemy niezgodności lub gdy wymagana jest większa pewność, stosuje się dodatkowo inne metody NDT. Na przykład, jeżeli VT wskaże wątpliwe obszary, mogą one zostać sprawdzone ultradźwiękowo lub radiograficznie. Często wykonuje się także badanie penetracyjne lub magnetyczno-proszkowe jako uzupełnienie, aby potwierdzić wyniki. Dzięki takiemu wieloetapowemu podejściu (VT + endoskop → PT/MT/UT/RT) kontrola spoin staje się bardziej wiarygodna i zapewnia wyższy poziom bezpieczeństwa konstrukcji.

Kwalifikacje inspektora

Warto pamiętać, że nawet najnowocześniejszy sprzęt nie zastąpi doświadczonego inspektora. Badania wizualne (w tym z użyciem endoskopu) powinny przeprowadzać osoby posiadające odpowiednie uprawnienia. W praktyce oznacza to certyfikat zgodny z normą PN-EN ISO 9712 (np. poziom VT1 lub VT2 dla badań wizualnych). Wiedza i doświadczenie inspektora są ważne – pozwalają prawidłowo ocenić wykryte niezgodności, dobrać optymalne ustawienia endoskopu (ostrość, jasność) i sporządzić rzetelny protokół kontroli. Bez odpowiednich kwalifikacji istnieje ryzyko przeoczenia drobnych wad lub błędnej interpretacji obrazu, co może wpłynąć na bezpieczeństwo konstrukcji.

Zastosowania endoskopii w kontroli spoin

Endoskopowe badania wizualne są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Przykłady zastosowań to:

• Energetyka – inspekcja rur kotłowych, parowników i turbin w elektrowniach. Endoskop pozwala ocenić spoiny w trudno dostępnych kanałach kotłów oraz w komorach paleniskowych bez konieczności ich demontażu.
• Przemysł chemiczny i petrochemiczny – kontrola spawanych rurociągów, zbiorników ciśnieniowych, wymienników ciepła i instalacji rurowych. Endoskopy umożliwiają sprawdzenie wnętrza instalacji produkcyjnych i chemicznych, gdzie dostęp jest ograniczony, oraz wykrycie korozji czy mikropęknięć spowodowanych agresywnym środowiskiem.
• Budownictwo – ocena jakości spoin w instalacjach wentylacyjnych, wodno-kanalizacyjnych i grzewczych. Endoskop pozwala zobaczyć, co dzieje się wewnątrz ścian czy kanałów; można wykryć przecieki, uszkodzenia lub nieprawidłowe podłączenia instalacji jeszcze przed zakończeniem prac budowlanych.
• Transport i motoryzacja – badanie spoin w silnikach spalinowych, samochodach ciężarowych czy lokomotywach. Endoskop ułatwia przegląd silników i nadwozi, dzięki czemu można ocenić spoiny w trudno dostępnych komorach silnika, układach wydechowych czy elementach zawieszenia.
• Lotnictwo i astronautyka – kontrola elementów konstrukcji samolotów i silników odrzutowych. Tutaj wymagana jest bardzo wysoka precyzja; endoskopy pomagają zweryfikować jakość spoin w kadłubach, turbinkach oraz komorach spalania bez potrzeby rozkładania całych zespołów.
• Przemysł morski – inspekcja spawanych części kadłubów statków, zbiorników paliwa czy instalacji pokładowych. Endoskopy umożliwiają szybkie sprawdzenie stanu spoin na statkach i platformach wiertniczych, gdzie dostęp fizyczny jest ograniczony.

Oferta firmy Endo-Tech

Endo-Tech to firma specjalizująca się w dostarczaniu profesjonalnych narzędzi do badań nieniszczących. W ofercie firmy znajdują się:

• Videoendoskopy: nowoczesne urządzenia z wbudowanymi ekranami, umożliwiające bezpośredni podgląd i zapisywanie obrazu. Kamera wysokiej rozdzielczość pozwala na szczegółową analizę detali spoin.
• Fiberoskopy: elastyczne sondy optyczne o różnej giętkości i długości. Pozwalają penetrować wąskie i kręte kanały, co jest przydatne np. w inspekcji silników czy złożonych instalacji.
• Boroskopy: sztywne sondy o różnych średnicach, zakończone kamerą. Są odporne i niezawodne w prostych zastosowaniach, takich jak inspekcja prostych rur czy otworów kontrolnych.
• Specjalistyczne akcesoria: Endo-Tech oferuje także prowadnice do precyzyjnego wprowadzania sondy, końcówki magnetyczne, filtry i dodatkowe źródła światła (np. diody LED o wysokiej mocy). To pozwala adaptować endoskop do specyficznych warunków inspekcji.

Wszystkie urządzenia Endo-Tech charakteryzują się solidnym wykonaniem i odpornością na trudne warunki pracy (pył, wilgoć, wibracje). Firma zapewnia wsparcie techniczne, serwis i kalibrację sprzętu. Dla klientów potrzebujących sprzętu na krótki termin dostępna jest opcja wypożyczania endoskopów – co pozwala korzystać z zaawansowanej technologii bez konieczności dużych inwestycji.

Ponadto firma Endo-Tech prowadzi szkolenia i doradztwo w zakresie obsługi sprzętu NDT. Dzięki temu użytkownicy szybciej opanowują zasady efektywnego badania spoin, a w razie pytań mogą liczyć na wsparcie ekspertów.

Endo-Tech stale śledzi nowe trendy w technologiach badań nieniszczących. W ofercie pojawiają się najnowsze rozwiązania endoskopowe, np. kamery bezprzewodowe oraz zaawansowane systemy automatycznej analizy obrazu. Dzięki ścisłej współpracy z klientami jesteśmy w stanie dopasować sprzęt do rosnących wymagań branżowych i ułatwić kontrolę jakości w każdym projekcie.

Wszystkie endoskopy Endo-Tech posiadają niezbędne certyfikaty (np. CE) oraz objęte są gwarancją producenta. Firma oferuje też serwis i kalibrację urządzeń, a jej inżynierowie pomagają dobrać najodpowiedniejsze modele do konkretnego zadania. Dzięki szybkim realizacjom zamówień i wsparciu technicznemu klienci mogą korzystać ze sprzętu bez obaw o jego obsługę.