Sintesi
Numerose norme permettono la sostituzione di un metodo di valutazione non distruttiva (NDE - nondestructive evaluation) con un altro, se sono soddisfatte certe esigenze. Altre ispezioni non basate su norme sono costantemente cambiate per assicurare una riduzione dei costi e dei miglioramenti al processo. Una scelta alternativa sempre più diffusa e applicata è quella del metodo a ultrasuoni rispetto a quello tradizionale radiografico.
Introduzione
Quella radiografica e a ultrasuoni sono due tecniche di controllo non distruttivo (NDT - nondestructive testing). Entrambe possono ispezionare volumetricamente delle saldature e delle componenti per difetti come cricche, fusioni incomplete, porosità, ecc. La scelta di una rispetto all'altra spesso deriva da decisioni esterne al processo o da piccole variabili legate alle performance per uno specifico tipo di controllo. Negli ultimi anni l'uso dei metodi ultrasonori in alternativa di quelli radiografici è diventata molto frequente in termini di applicabilità e con i principali organismi normativi come ASME (American Society of Mechanical Engineers) e API (American Petroleum Institute). Sebbene la maggior parte delle norme non specifichino il metodo a ultrasuoni, quello a ultrasuoni phased array è diventata la scelta preferenziale quando si cerca un'alternativa nelle applicazioni. Spesso è associata con la TOFD (diffrazione del tempo di volo) visto che le unità di acquisizione e gli scanner moderni possono operare simultaneamente con entrambi i metodi. Per le ispezioni basate sulle norme, storicamente questi processi sono stati realizzati mediante casi o appendici relativi alle norme. Tuttavia in seguito a un'ampia applicabilità industriale con esito positivo sono stati integrati nei principali organismi e nelle relative pubblicazioni come nel 2010 e successivamente all'ASME Sec. V. Art. 4. Attualmente l'apparecchiatura phased array risulta altamente portatile, meno costosa e più facile da utilizzare che mai, permettendo di semplificare il passaggio tra la radiografia e gli ultrasuoni.
Tipici vantaggi del metodo a ultrasuoni rispetto a quello radiografico:
- Alta probabilità di rilevamento (POD - high probability of detection) specialmente per cricche e fusioni incomplete
- In base alla maggior parte degli studi gli ultrasuoni tendono a rilevare i difetti piani in modo più efficace rispetto alla radiografia
- Precisa misura dell'altezza dei difetti e minori risultati di rifiuto/ripara mediante la Valutazione critica ingegneristica
- Misura dell'altezza dei difetti con gli ultrasuoni per una valutazione volumetrica della gravità dei difetti in confronto ai soli parametri tipo e lunghezza.
- Nessuna radiazione, pericolo e permessi o personale supplementare.
- Nessuna area delimitata; l'operatività può continuare in prossimità dei controlli a ultrasuoni
- Nessun materiale o composto chimico di scarto in confronto alla radiografia con pellicole
- Analisi in tempo reale per una valutazione e un feedback istantanei ai saldatori
- Report di configurazione e ispezione in formato elettronico in confronto alla radiografia con pellicola
Esempi di norme per gli ultrasuoni in sostituzione a quelle radiografiche
- Norma ASME, Caso 2235
- Norma ASME, Caso 179
- Norma ASME, Caso 168
- Norma ASME, Caso N-659
- Norma ASME N-713
- App. API 620/650 U
- ASME Appendici obbligatorie Sez. V
Tipica apparecchiatura e esigenze di ispezione
- Unità di acquisizione con capacità di encoding e di mantenimento dei dati A-scan grezzi completi (OmniScan o Focus LT)
- Piano di scansione e procedura con l'illustrazione della strategia e dei parametri essenziali di ispezione documentata
- Scanner industriale (encoder) che scansiona ripetutamente le saldature o le componenti (semiautomatico o completamente automatico)
- Selezione basata sul numero di saldature, il diametro della tubazione e altre variabili dell'applicazione
- Dati acquisibili
- Analisi eseguita sull'unità di acquisizione o sul software di post-analisi OmniPC o TomoView
- Dimostrazione delle performance per l'apparecchiatura, la procedura, l'operatore e il processo di ispezione
- Criteri di accettazione alternativi, se necessario
- Sonde, zoccoli, per l'accoppiante e altri accessori
- Formazione e certificazione adeguati per il personale
OmniScan MX2 (Multigruppo) e OmniScan SX (Gruppo singolo)
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Scanner completamente automatico WeldROVER e scanner semiautomatico Compact con OmniScan
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Software NDT SetupBuilder e OmniPC per la concezione e l'analisi
Conclusione
La sostituzione del metodo radiografico è diventata una tendenza dell'industria e una pratica accettata dagli organismi di gestione delle norme. Negli ultimi anni questa tendenza ha subito una accelerazione in seguito alla moderna, di facile uso e meno costosa apparecchiatura phased array e i software associati. Le principali ragioni di questa tendenza crescente includono il costo del processo, il risparmio dei tempi applicativi, la sicurezza degli operatori e di quelli presenti nelle aree vicine, oltre all'impiego di criteri di accettazione alternativi che producono meno risultati di rifiuto e riparazione.
