ISO 17636-2 クラスA/B判定における像質計（IQI）の選定と欠陥等級判定：不鮮明時における許容範囲と再撮影基準の完全実務ガイド
放射線透過試験（RT）における像質計（Image Quality Indicator: IQI）の選定と、それに基づく像質検証は、溶接部の合否判定の信頼性を担保する上で最もクリティカルな工程の一つである。特に、ISO 17636-2（管の放射線透過試験―第2部：X線およびガンマ線技術）に準拠した施工管理において、クラスA（標準技術）およびクラスB（改善された技術）の要求事項を満たすことは、規格適合の絶対条件である。
現場実務において最も頭を悩ませる問題の一つが、「撮影された像質計の識別限界が、規格値に対してわずかに不鮮明である場合、これをどのように評価し、再撮影（リテイク）を回避するか」という判断である。
本稿では、WES特別級・1級溶接管理技術者および非破壊検査技術者の視点から、ISO 17636-2に基づく像質計の選定理論、クラスA/Bの厳密な数値的差異、像質が曖昧な場合の技術的許容判断、および監査・客先対応を見据えた記録の残し方について、冶金学的・規格的裏付けを持って完全網羅する。
1. 基礎知識・原理：ISO 17636-2における像質計（IQI）の選定と撮影幾何学
1.1 像質計（IQI）の種類と選定メカニズム
ISO 17636-2では、画質（像質）を評価するために、主にワイヤー型像質計（Wire-type IQI：ISO 18563-1準拠）の使用を規定している。ワイヤー型IQIは、特定の直径を持つ一連の平行ワイヤーがプラスチックなどの外皮に封入されたものであり、透過写真上で何番目（何本目）のワイヤーが視認できるかによって、像質（感度）を評価する。
IQIの選定にあたっては、以下のパラメータを考慮する必要がある。
- 母材材質（グループ番号）： 炭素鋼・低合金鋼（Group 1, 2）、ステンレス鋼（Group 4, 5）、アルミニウム合金（Group 3）など、放射線吸収係数（$\mu$）に応じた材料選定。
- 公称肉厚（$w$ または $t$）： 溶接部の総厚さ（二重壁貫通法の場合は外径や幾何学的厚さの換算値）。
1.2 クラスAとクラスBの本質的差異
ISO 17636-2では、試験の厳格さに応じて「クラスA」と「クラスB」を規定している。
- クラスA（標準技術）： 一般的な構造物や比較的重要度が低いプロセス配管に適用される。許容される幾何学的不鮮鋭度（$u_g$）が大きく、短時間での撮影が可能。
- クラスB（改善された技術）： 高圧ガス設備、高温高圧ボイラー、原子力関連など、高い信頼性が要求される場合に適用される。クラスAよりも厳しい幾何学的不鮮鋭度の制限、高い像質（より細いワイヤーの視認）、および厳格な線質・散乱線管理が課される。
【表1：クラスAとクラスBの主要技術パラメータの比較】
| 評価項目 | クラスA（標準技術） | クラスB（改善された技術） |
|---|---|---|
| 適用思想 | 標準的な検出感度 | 高い検出感度（厳格な欠陥検出） |
| 像質計（IQI）の配置 | 原則として線源側（Source side）推奨だが、フィルム側（Film side）も条件付きで許容 | 原則として線源側に配置（例外的にフィルム側の場合は感度を1段階厳しくする等、特段の処置が必要） |
| 幾何学的不鮮鋭度 $u_g$ の最大値 | $u_g \le 0.33 t$ または $0.2 \text{ mm}$ の大きい方（管外径・厚さにより変動） | $u_g \le 0.2 t$ または $0.1 \text{ mm}$ の大きい方 |
| 許容管電圧（X線管）の最大値 | 厚さに対し比較的高い管電圧が許容される（高エネルギー＝短時間） | 欠陥コントラストを最大化するため、低い管電圧（長波長側）が強制される |
| 像質値の要求（ワイヤー番号） | 規定されたワイヤー径の視認（例：ISO 17636-2の表に基づく） | クラスAより1〜2段階細いワイヤーの視認が必須 |
2. JIS/ISO規格・数値データ・評価方法：像質の定量評価とワイヤー視認のルール
2.1 像質計のワイヤー視認判定ルール
ISO 17636-2に基づくワイヤー型IQIの評価では、「連続して視認できるワイヤーの長さが、溶接長に沿って少なくとも10 mm以上、かつその長さの間にワイヤーが途切れていないこと」が条件となる。
- 視認の定義： 透過写真上で、ワイヤーの像が周囲の母材および溶け込み線等のノイズと明確に区別して識別できること。
- 判定基準ワイヤー番号： 規定されたワイヤーを含む、連続したワイヤーの識別。例えば、要求されるワイヤーが「W 10（直径0.10 mm）」である場合、W 10以上の細さのワイヤーが規定長さにわたり視認できなければならない。
2.2 幾何学的不鮮鋭度（$u_g$）の計算式と管理値
幾何学的不鮮鋭度 $u_g$ は、以下のペンブラ（半影）の公式によって算出される。
$$u_g = d \cdot \frac{b}{f}$$
ここで：
- $d$：放射線源の有効寸法（焦点サイズ） [mm]
- $f$：線源から検査対象物（溶接部表面）までの距離 [mm]
- $b$：検査対象物からフィルム（または検出器）表面までの距離 [mm]
クラスBを適用する場合、$u_g$ の制限が厳しいため、焦点サイズが小さいX線管を使用するか、$f$（照射距離）を大きく取る、あるいは $b$（バックパッキング距離）を最小限にする幾何学配置の最適化が不可欠となる。
3. 現場での実践・トラブル対策：像質が「微妙」な場合の許容判断と再撮影基準
実務において、撮影されたフィルム（またはデジタル画像：CR/DR）をビューアで観察した際、「ターゲットとなるワイヤーが辛うじて見えるが、コントラストが低く、判定に迷う」というケースが頻発する。無条件に再撮影（リテイク）とすると、工期遅延や放射線被ばくの増加、コスト増を招く。
ここでは、技術的に「合格」と見なせる許容範囲の判断基準と、その論拠を構築する。
3.1 「わずかに不鮮明」な像に対する技術的評価アプローチ
ワイヤー像が曖昧な場合、以下の3つの要素を多角的に検証し、合格判定への道筋を立てる。
1. 濃度（Density）の検証：
- ISO 17636-2では、フィルムの黒化度（透過濃度 $D$）は、原則として$D \ge 2.0$（クラスA）、$D \ge 2.3$（クラスB）、またはマルチフィルム法やデジタルではさらに細かく規定されている。
- 対策： 像質計部分の濃度が適正範囲内（例：$2.0 \le D \le 3.5$）にあるか、デンシトメーターで実測する。濃度が極端に低い、あるいはハレーションを起こしている場合は、不鮮明さの主因が「露出不足・過多」にあるため即座に不合格（再撮影）とする。濃度が適正範囲内であれば、次のステップに進む。
2. コントラスト感度とノイズ比（SNR）：
- デジタルラジオグラフィ（CR/DR）の場合、ISO 17636-2の派生規格であるISO 17636-2 / ISO 10893等に準拠し、SNR（Signal-to-Noise Ratio）が規定値（クラスBでは通常 $SNR \ge 30$ 以上）を満たしているかを確認する。
- SNRが十分に確保されているにもかかわらずワイヤーが見えにくい場合、それは「散乱線の影響」または「フィルム現像時のコントラスト低下（หมร / カブリ）」に起因する可能性がある。
3. 視認の連続性（10mmルール）の厳密な再確認：
- 「ワイヤー全体の像がぼやけている」のではなく、「粒状性やマクロ構造のノイズに一部が埋もれている」場合、ワイヤーの軸方向に沿ってルーペ（2倍〜4倍）を用いて再スキャン・観察する。
- 判定基準： ワイヤーの全長のうち、80%以上が連続して明瞭に識別できる、かつ「問題となる最も細いワイヤー」が、規定された10mmの長さを満たしているならば、これを「合致」と判断する技術的根拠とする。
3.2 再撮影（リテイク）を決定すべき明確な境界線
以下の条件のいずれかに該当する場合は、工期のプレッシャーに関わらず、迷わず再撮影を実施しなければならない。
- 境界ワイヤーの完全な消失： 規格で要求されるワイヤーの像が、特定の角度や部分ではなく、完全に背景ノイズに同化して視認できない場合。
- 像質計の配置不良： 像質計が溶接ビード上に直接乗せられていたり、散乱線の影響を直接受ける位置にあり、本質的な像質評価が不能な場合。
- 幾何学的不鮮鋭度の超過： 撮影配置のミスにより、$u_g$ が規定値（クラスA: $0.33t$ 等）を超過していることが幾何学計算で証明された場合。
4. ドキュメンテーション・客先/第三者機関への説明論理
不鮮明な像質に対して「合格」判定を下す場合、最も重要なのは「後日の監査や客先・第三者機関（AI: Authorized Inspector）からの技術的追及に対して、論理的な根拠を提示できる記録を残すこと」である。
4.1 技術的根拠のドキュメント化（非破壊検査報告書への付記）
単に「合格」とチェックを入れるのではなく、以下の項目を検査レポートの特記事項、あるいはエンジニアリング評価書として添付する。
1. 撮影パラメータの完全な証明：
- 管電圧（kV）、管電流（mA）、露出時間（min）、焦点・フィルム間距離（SFD）、像質計の型式・シリアル番号、使用したフィルム／CRプレートのロット番号を明記。
2. 濃度測定値とSNRの実測値：
- 像質計近傍の透過濃度 $D$（例：$D = 2.45$）および、デジタル画像の場合はSNRの実測値（例：$SNR = 33.2$）を記載し、規格要求値（例：$\ge 30$）をクリアしていることを数値で示す。
3. エンジニアリング判定のコメント例：
> 「本撮影フィルムにおいて、像質計ワイヤー（W10）の視認性に関し、周辺の母材組織ノイズとの境界が微視的に不明瞭な箇所が一部存在したが、ISO 17636-2クラスBの要求する濃度範囲（$D=2.4$）およびSNR（$33.2 > 30$）を完全に満たしており、かつワイヤー軸方向における10mm以上の連続視認性を拡大鏡下で確認した。したがって、本試験は規格の意図する欠陥検出能力を十分に担保していると評価し、『合格』と判定する。」
4.2 品質保証（QA/QC）体制におけるトレーサビリティ
施工管理エンジニアとして、この判定を下す権限と責任の所在を明確にする。
- レベル3技術者のレビュー： レベル2（JIS Z 2305等）の検査員だけでなく、必要に応じてASNT Level III または WES特別級/1級保有者によるダブルチェックを行い、その署名を残す。
- 客先立ち会い（Witness）がある場合は、判定のグレーゾーンについて事前に合意形成を図るか、上記のエビデンスを提示してその場で承認を得るフローを徹底する。これにより、後工程（水圧試験後や据付後）での手戻りリスクを完全に断絶することができる。