I motori alternativi a combustione interna (RICE) di grandi dimensioni e i boroscopi condividono una lunga e interessante storia. Sapevi che i RICE ha contribuito a ispirare il progresso degli endoscopi industriali, conosciuti anche come boroscopi? Adesso i boroscopi rappresentano una parte essenziale degli strumenti di ispezione dei RICE.
Scopri la storia in comune che hanno i boroscopi e i RICE in questo post del blog dedicato ai motori alternativi a combustione interna. Sarà spiegato come i boroscopi hanno soddisfatto le necessità delle ispezioni visive di qualità di questo sistema meccanico complesso. Inoltre si scoprirà il ruolo che i boroscopi hanno nel rivoluzionare le ispezioni di sicurezza fornendo delle informazioni visive fondamentali sulle condizioni delle componenti del motore con necessità minima o nulla di smontaggio.
Cominciamo con il fare un viaggio a ritroso nel tempo...
L'invenzione dei boroscopi
I motori alternativi a combustione interna (RICE) di grandi dimensioni sono stati inventati all'inizio del ventesimo secolo quando la tecnologia si diffondeva e progrediva a un ritmo sostenuto, diventando perfino più complessa. Questi motori, introdotti in numerosi settori, richiedono riparazioni costose in termini di tempo e risorse finanziarie. L'esecuzione di operazioni periodiche di manutenzione e ispezione sono fondamentali per identificare problematiche prima che possano influenzare l'operatività. Purtroppo questo si traduce spesso nell'esigenza di uno smontaggio completo, il quale richiede tempi eccessivi e risulta inefficiente in termini di costi.
Tuttavia, appena venti anni dopo la seconda guerra mondiale, due fisici americani hanno inventato uno strumento che avrebbe rivoluzionato per sempre le ispezioni di sicurezza, in modo particolare nell'ambito dei sistemi meccanici complessi come i RICE. Con l'invenzione del boroscopio, gli utenti potevano ottenere una chiara visione di spazi ristretti di difficile accesso, che in precedenza avrebbero richiesto uno smontaggio completo.
Tuttavia il design di questo primo boroscopio era ancora relativamente limitato, visto che poteva introdursi solamente in certi spazi a causa della forma e delle dimensioni. Questi limiti hanno stimolato il perfezionamento del design dello strumento.
Tipi di boroscopi
Con il progredire della complessità degli strumenti di ispezione visiva remota (RVI) è aumentata anche la richiesta di boroscopi con una maggiore mobilità, acuità visiva e versatilità. Adesso esistono tre tipi principali di boroscopi: rigidi, flessibili e video.
Il primo tipo di boroscopio usato per finalità industriali era il boroscopio rigido con endoscopio non flessibile di acciaio inossidabile lucido. Sebbene in quel periodo queste innovazioni rappresentassero un progresso significativo, erano ancora molto limitate e avevano difficoltà a visualizzare le parti più inaccessibili di diversi sistemi meccanici come gli spazi di motori in prossimità di una curvatura.
Questa necessità ha rappresentato la spinta per sviluppare i fibroscopi flessibili, i quali usavano fibre ottiche per incrementare la flessibilità nel design del boroscopio. I fibroscopi si avvalevano di un'asta regolabile e di un insieme di fibre ottiche per trasmettere le immagini, permettendo agli utenti di accedere a spazi con presenza di spigoli e curve. I boroscopi flessibili hanno inoltre la capacità di collegare degli accessori come delle fonti luminose supplementari e dei kit adattatori.
Attualmente i videoscopi sono all'avanguardia nell'ispezione boroscopica grazie alla loro versatilità, alla facilità d'uso, oltre alla capacità di acquisire immagini e video. Per esempio, un videoscopio può registrare velocemente un'ispezione in tempo reale, con un numero inferiore di accessori, e produrrà una maggiore qualità di immagini e video anche senza illuminazione (Figura 1).
Confronto delle caratteristiche principali di boroscopi rigidi, fibroscopi e videoscopi.
Motivi per i quali il boroscopio è essenziale per la tua manutenzione dei motori
Attualmente i RICE sono usati comunemente in numerosi settori, per la generazione dell'elettricità o per l'azionamento di sistemi meccanici come alberi di trasmissione e pompe.
Per un uso ottimale, per la sicurezza e per un'operatività duratura di tali sistemi meccanici di grandi dimensioni, è fondamentale comprendere le condizioni di ogni singola componente. Questo richiede il controllo di componenti per rilevare danni o guasti, idealmente senza smontaggio. I metodi utilizzati per misurare i parametri dei sistemi meccanici rientrano nella denominazione monitoraggio delle condizioni (CM - condition monitoring). Ogni tecnica di monitoraggio delle condizioni fornisce un certo tipo di informazioni sul motore e risulta utile, sia come singola tecnica che in combinazione con altre tecniche. Per esempio queste tecniche sono comunemente usate con i RICE:
- Analisi con strumentazione – I sensori nel motore controllano costantemente i parametri come temperatura, pressione, vibrazioni, composizione dei gas esausti, ecc.
- Analisi degli oli usati – I campioni di olio sono periodicamente prelevati e sottoposti a analisi di laboratorio, la quale permette di rilevare la degradazione dell'olio o la presenza di particelle associate con contaminazione, usura o alterazioni.
- Ispezione boroscopica (BSI) – Ispezione visiva di componenti interne del motore con necessità minima o nulla di smontaggio.
- Rimozione / smontaggio – Smontaggio delle componenti o dell'intero motore per ispezionare, revisionare o sostituire le componenti.
Visto che l'analisi con strumentazione e l'analisi degli oli usati sono tecniche non invasive che non interferiscono con l'operatività normale, vengono ampiamente considerate come primo approccio per il monitoraggio delle condizioni. Tuttavia le informazioni fornite attraverso queste tecniche non sono sempre sufficienti, pertanto sono in genere richieste le ispezioni boroscopiche periodiche, nell'ambito delle strategie di manutenzione preventiva o reattiva.
Figura 2 - Rappresentazione delle camere di combustione (cilindri)
Le camere di combustione, denominata anche cilindri, rappresenta l'obiettivo principale di un controllo con boroscopio di un motore alternativo (Figura 2). Visto che le componenti attorno alla camera di combustione sono soggette a alta pressione e temperatura, devono essere monitorate per quanto riguarda alterazioni e usura.
I videoscopi forniscono delle immagini a alta definizione di obiettivi situati a distanza, le quali possono essere usate per rilevare difetti primari come corrosione, plugging e cricche in componenti fondamentali, senza eseguire smontaggi. I videoscopi permettono agli operatori di effettuare misure analitiche con maggiori dettagli e una migliore accessibilità, così da poter prendere delle decisioni più efficaci fin dall'inizio, risparmiando in termini di tempo e costi.
Il videoscopio IPLEX™ G Lite e il videoscopio IPLEX GT della gamma di prodotti Evident per l'Ispezione visiva remota (RVI) sono fortemente consigliati per l'ispezione dei RICE. Entrambi i videoscopi producono delle immagini di alta qualità, permettendo una valutazione delle componenti e una migliore creazione di report.
Rimanete aggiornati per il prossimo post di questa serie di boroscopi e RICE.
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