Servizi di ispezione industriale

UT - Controllo ad ultrasuoni

Ultrasuoni

Il Controllo ad Ultrasuoni (UT) si basa sulla generazione di un’onda di vibrazione, sulla propagazione di questa al pezzo in prova e sull’ analisi delle caratteristiche dell’onda emergente (ampiezza, ritardo, permanenza del segnale in relazione allo spostamento della sonda).


Applicazioni tipiche del metodo di controllo ad ultrasonoro nel settore industriale riguardano le applicazioni della produzione metallurgica (fusioni, laminati, estrusi, fucinati, tubi, saldature).


Le principali applicazioni del metodo ad ultrasonoro nel campo dell’ispezione sono:

La Spessimetria: misurazione degli spessori residui di componenti soggetti a degrado da servizio (assottigliamento per corrosione e usura).
La spessimetria può essere eseguita anche a caldo fino a circa 400°C.

La Difettoscopia: ricerca di difetti originatisi in servizio e pregiudizievoli all’affidabilità del componente (tipicamente cricche di fatica, cricche di tensocorrosione, cricche da infragilimento).

Di seguito un esempio di immagine del difetto rilevato con il metodo ultrasonoro, prima della conseguente riparazione:

    Controlli spessimetrici ad ultrasuoni su recipienti a pressione e serbatoi

    Le verifiche d’integrità delle attrezzature a pressione, così come sinteticamente indicate nell’ accezione degli addetti, vengono tradizionalmente svolte, a meno di casi singolari per modalità costruttive o per eccezionali condizioni di esercizio, combinando le risultanze di un esame visivo condotto esternamente e, ove possibile, internamente alla membratura, integrato da misure spessimetriche.

    La periodicità delle verifiche di integrità delle attrezzature a pressione è normata dall'allegato VII del Dlgs 81/08


    Tali controlli non distruttivi, finalizzati essenzialmente al rilevamento di discontinuità superficiali della membratura prodotte dall’azione combinata di sollecitazioni meccaniche, termiche ed all’azione corrosiva generata dal fluido contenuto e dall’ambiente circostante, per altro esplicitamente prescritti all’art. 12 del D.M. n. 329/2004, vengono considerati cogenti e propedeutici ad ogni altro tipo di accertamento diagnostico ai fini della verifica di integrità.
    Per quanto elementari, i controlli con esame visivo e spessimetrici combinano caratteristiche di efficacia, rapidità ed economicità.
    I principi della misura di spessori per contatto diretto di materiali metallici e non-metallici basata sulla rilevazione del tempo di volo di impulsi ad ultrasuoni vengono definiti nella norma ISO16809:2012“Prove Non Distruttive – Ultrasonic thickness measurement”.

    Maglia base e reticolo
    Per reticolo si intende la sequenza ordinata e strutturata di una “maglia base”, le cui distanze orizzontali e verticali dei vertici, detti “nodi”, determinano rispettivamente, con riferimento alla fig. 5, il passo orizzontale plong e verticale pcirc.
    Un esempio di reticolo viene di seguito fornito in fig. 5 per il fasciame ed in fig. 7 per i fondi del serbatoio. 

    Legenda:
    L lunghezza fasciame
    D diametro serbatoio
    A arco circonferenziale
    PF lunghezza della generatrice del fondo (percorso massimo)

    Punti di misura per controllo spessimetrico
    Il controllo spessimetrico di un’attrezzatura a pressione deve essere sempre inteso a reticolo e deve essere condotto sull’intera membratura dell’attrezzatura a pressione (mantello e fondi).
    I nodi del reticolo individuano i punti di misura da considerare ai fini del controllo spessimetrico.
    Il numero delle righe e delle colonne costituenti il reticolo e le relative distanze sono fissati in relazione alle finalità del controllo e allo stato della superficie (ove la maglia può avere un passo minore).
    Date le caratteristiche geometriche di un serbatoio, si distinguono per esso il mantello (fasciame) e i due fondi, indipendentemente dalla tipologia orizzontale o verticale.

    Assumendo per esso un orientamento orizzontale, il reticolo idealmente costruito sull’ intera superficie appare come mostrato in fig. 4.

    Italsabi opera su tutto il territorio italiano con tecnici di II livello ISO9712 qualificati per lo svolgimento di controlli spessimetrici ad ultrasuoni.

    A conclusione dell’attività di controllo, il nostro tecnico di II livello ISO 9712 emetterà un rapporto di prova in cui sono contenuti tutti i risultati dei rilievi eseguiti.

      CONTROLLO AD ULTRASUONI CON SISTEMA BRICK

      Italsabi s.r.l. è dotata del sistema BRICK di IMG ultrasuoni, per il controllo delle virole di serbatoi atmosferici.

      Il Brick è un carrello a ruote magnetiche motorizzato a 4 motori indipendenti con a bordo una sonda UT in contatto continuo con la superficie in esame.

      È realizzato per potere seguire il profilo di superfici piane o da considerare tali.

      Abbinato al software UT-profiler permette la scansione B-scan della virola al fine della verifica dello spessore residuo.

       

      Vantaggi

      • No ponteggi
      • Velocità di esecuzione del controllo

      Svantaggi

      • Non utilizzabile su materiali non ferrosi
      • Non utilizzabile su serbatoi coibentati

        ESECUZIONE CONTROLLI SPESSIMETRICI UTS AD ELEVATE TEMPERATURE MEDIANTE SONDE EMAT

        ITALSABI dispone di strumenti NKD-019E di Nordinkraft per l’esecuzione in servizio di controlli spessimetrici per mezzo di sonde tipo EMAT, su manufatti e componenti metallici con caratteristiche fisiche proprie dell’impiego su impianti chimici, petrolchimici e termici in un intervallo di spessori di 1.5÷100 mm con temperature fino a 720°C.

        Vantaggi

        • In grado di trasmettere e ricevere onde a ultrasuoni senza l'uso di accoppiante e ad una distanza fino a 4 mm
        • Possono essere testate anche le unità con coperture isolanti, con corrosione o con una superficie ruvida
        • Precisione a 0,01 mm
        • Velocità dell'onda ottimizzata automaticamente per testare la temperatura dell'oggetto

          PHASED ARRAY & TOFD

          Il Phased Array è una tecnica avanzata ad ultrasuoni utilizzata per il rilevamento difetti, il loro dimensionamento e la creazione immagini/mappe.

          il Phased Array è una tipologia di Ispezione ad Ultrasuoni che può essere impiegata in alternativa ai Controlli Radiografici ed è tra le più caratterizzanti nei Controlli ad Ultrasuoni su saldature

          A differenza dei classici Controlli non Distruttivi ad Ultrasuoni di tipo manuale, il Phased Array Ultrasuoni consente tramite la manipolazione elettrica delle caratteristiche della sonda, l’applicazione di salti temporali ai segnali inviati e ricevuti.

          Questo tipo di Indagine strumentale non distruttiva, utilizza sonde multi-elemento (array) per una maggiore capacità di scansione rispetto agli ultrasuoni convenzionali.

          L'aggiunta di scanner ed encoder per la registrazione dei dati, fornisce i dati digitali delle ispezioni.

          Il test ad ultrasuoni risulta ripetibile e verificabile nel tempo utilizzando lo strumento o i software dedicati.

          Alcune funzionalità avanzate sono:

          La creazione del cianfrino di saldatura, algoritmi di ridimensionamento, display personalizzati, strumenti di misurazione avanzati

          L'uso della tecnologia phased array integrato all’utilizzo di scanner magnetici, consente scansioni di superfici in modo automatico.

          Il controllo Phassed Array è impiegato principalmente come controllo ad ultrasuoni su saldature testa a testa ma può essere utilizzato anche come Corrosion Mapping per la valutazione dello spessore residuo.

           

          Il TOFD (Time of Flyght Diffraction) è una tecnica che utilizza un'onda longitudinale a fascio largo.
          Le informazioni TOFD acquisite vengono utilizzate per il dimensionamento.
          Esso utilizza la diffrazione vs riflessione.
          La tecnica Tofd è ormai largamente impiegata nel controllo delle saldature ed è stata riconosciuta ormai universalmente come la tecnica che consente di ottenere la più alta POD (probabilità of detection) delle discontinuità.

           

          Vantaggi

          Vantaggi Phased Array

          • Scansione elettronica (raster) possibile senza lo spostamento della sonda
          • Maggiore controllo delle caratteristiche del fascio
          • Possibilità di ispezione simultanea con moltitudine di angoli utilizzando una sonda
          • Può più facilmente ispezionare geometrie complesse o aree ad accesso limitato
          • Può sostituire applicazioni radiografiche costose e pericolose

          Vantaggi TOFD

          • Possibilità di investigare una porzione volumetrica rilevante della saldatura con una semplice scansione lineare parallela alla saldatura, per discontinuità comunque orientate
          • Riduce sensibilmente i tempi di controllo.