Cenni sui
Controlli Non Distruttivi
Coordinate
Massimiliano Pau Dipartimento di Ingegneria Meccanica (DIMECA) Tel. Ufficio 070-6755748 Email:
[email protected]
Struttura del Modulo
Introduzione ai CND
Rassegna sulle 4 tecniche più impiegate nell’industria meccanica (LPI, UT, RT, MPI)
Breve analisi della normativa UNI EN
Esercitazioni pratiche (UT, LPI, MPI)
Presentazione di alcune applicazioni
Struttura del Modulo
Definizioni generali, classificazione dei CND, il processo di controllo nell’industria,
I liqu liquidi idi penetr penetrant anti. i. Cenni storici, le sostanze impiegate, schema del processo di
requisiti di accettabilità. Cenni sull’ispezione visiva
controllo con liquidi penetranti, visibilità dei difetti, limiti del metodo
Il metodo ultrasonico. principi fisici della trasmissione degli ultrasuoni nei corpi. I
Radiografia. Raggi X e γ, Schema del controllo radiografico, le apparecchiat ure.
trasduttori ultrasonici: angolati, standard, ad immersione, focalizzati Fenomeni di assorbimento e scattering. I detector ultrasonici Schema di un’apparecchiatura completa per i controlli ultrasoni ultrasonici ci nell’industria. nell’industria. Calibrazion Calibrazionee e stima della dimensione dimensione dei difetti Generazione dei raggi X. I fenomeni di assorbimento e scattering, la registrazione delle immagini, l’interpretazione dei risultati
Magnetoscopia. Principi fisici del metodo, le polveri magnetiche, le variazioni del
campo magnetico magnetico su un corpo corpo indotte indotte dalla presenz presenzaa dei difetti. difetti. IlIl setup per le prove prove magnetoscopiche, sensibilità del metodo, metodi di magnetizzazione.
Materiale didattico
Dispense “Cenni sui controlli non distruttivi” (M. Pau)
“Nondestru strucctive International
testing” ng”
L L..
Ca Cartz,
AS ASM
Quaderni didattici AIPND su tutte le tipologie di CND (Biblioteca DIMECA)
Normative tecniche UNI EN
Altre risorse
http://www.ndt-ed.org
http://ww http: //www.cnd w.cnde.iast e.iastate.edu ate.edu// (Iowa University) University)
http://www.asnt.org/ndt/primer1.htm (American http://www.asnt.org/ndt/primer1.htm Societ Soc iety y for Non D Destr estruct uctive ive Tes Testin ting) g)
CD-ROM interattivi su Liquidi Penetranti, Magnetoscopia e Raggi X (Simula)
Definizione I Controlli Non Distruttivi (CND, PND, NDT, NDE)
sono tecniche sperimentali noninvasive impiegate al fine di valutare: • l’integrità di un materiale, un componente, una struttura complessa
• alcune caratteristiche geometriche (es. spessore)
Ispezionare o misurare misurare senza senza procurare danni!!
Definizione Definizione secondo ASNT
“Il
Controllo
Non
Distruttivo
è la determinazione delle condizioni fisiche di un oggetto realizzata in modo tale da non compromettere le funzionalità per le quali l’oggetto stesso è stato costruito” c ostruito” Definizione secondo McGonnagle
“Applicazione di principi fisici per la rivelazione della presenza di disomogeneità
nei materiali senza che ne sia compromesso l’utilizzo” Il punto di vista dell’industria
Lo scopo dei controlli non distruttivi è quello di emettere un giudizio di accettazione/rifiuto di un materiale o di un componente
Le cricche
• La cricca può essere essere definita come una discontin discon tinuit uitàà origin originata atasi si per per dist distacc acco o int inter er o tran transc scri rist stal alli lino no in un ma mate teri rial alee me meta tall llic ico o originariamente continuo e sano.
• È un difetto che che vien vienee indicat indicatoo come bidimensionale poiché solitamente si presenta più o meno lungo e profondo con andamento frastagliato mentre i suoi lembi sono piuttosto ravvicinati. • Se le cricche cricche hann hannoo dimensioni molto ridotte ridotte (inferiori ad 1 mm), vengono definite microcricche.
I campi di applicazione sono numerosi…
In sintesi…
Cricche e difetti di varia natura possono influenzare in modo devastante le prestazioni di componenti e strutture a tal punto che la
loro individuazione è parte essenziale del controllo di qualità in tutti i campi dell’ingegneria.
L’insieme delle e delle come fine laè valutazione delle tecniche difettosità neiprocedure materialicheo hanno nei manufatti
genericamente classificato sotto il nome di “Controlli non Distruttivi” (Non-Dest (Non -Destruc ructive tive Testi Testing, ng, NDT)
Tra le tecniche NDT si comprendono usualmente i metodi
radiografici, quelli ultrasonici, l’ispezione con liquidi penetranti, il metodo delle particelle magnetiche (magnetoscopia), la termografia, tecniche basate sull’impiego di campi elettromagnetici e l’ispezione visiva.
non influire in alcun modo I metodi hanno infisico-meccaniche comune la proprietà sulle caratteristiche deldicomponen componente te testato
Quando vengono impiegati i CND?
• Cont Controll rolloo d dii ggetti, etti, forg forgiati iati,, es estrusi trusi ecc. • In fas fasee di accett accettazio azione ne dell dellee mater materie ie prim primee (semi (semilavo lavorati rati)) in assenza di certificazione c ertificazione..
Quando vengono impiegati i CND?
Dopo la realizzazione di processi tecnologici • Saldature • Lavorazioni Trattamenti meccaniche termici • Trattamenti superficiali • …..
Quando vengono impiegati i CND?
In esercizio/manutenzione esercizio/manutenzione per la valutazione di: • Corrosione • Erosione Usura • Rotture incipienti • Danni termici
Come vengono impiegati i CND?
Per assicurare l’integrità e l’affidabilità dei prodotti (vita utile del
manufatto più lunga, minore probabilità di guasti e/o interruzioni di esercizio)
Per prevenire incidenti e preservare vite umane (componenti
particolarmente critici di sistemi intrinsecamente pericolosi)
Per assicurare la soddisfazione soddisfazione del cliente
Per migliorare il processo di progettazione (guasti e/o rotture che si
presentano sistematicamente sistematicamente su particolari regioni)
Per controllare il processo di produzione e mantenere uno standard qualitativo uniforme ed elevato
Per ridurre i costi di produzione (es. controllo dei semilavorati prima
che da essi vengano realizzati i prodotti finiti)
Tecniche più utilizzate
Ispezione Visiva
Radiografia Liquidi Penetranti
Ultrasuoni
Magnetoscopia
Correnti Indotte
Classificazione delle tecniche Radiografia (RT)
Impiego di radiazioni X o gamma. Risultato visibile su una pellicola Magnetosc Magn etoscopia opia (MPI (MPI,, MT)
Applicazione diIun campo magneticovariazioni su materiali ferromagnetici. difetti introducono delle linee di flusso del campo visualizzabili con speciali polveri
DIRETTI
Liquidi penetranti (LPI, PT)
Applicazione un liquidodella che penetra neidel difetti per capillarità.diEsaltazione visibilità difetto mediante contrasto cromatico Ultrasuoni (UT)
Analisi delle onde ultrasoniche riflesse o trasmesse all’interno del componente
INDIRETTO
Cosa sono i Controlli Non Distruttivi Termogra Term ografia fia infr infraros arossa sa (IT)
Analisi dell’emissione termica nella banda dell’infrarosso da parte di un corpo. Il difetto genera un’alterazione del campo termico.
Correnti indotte (ET)
Analisi delle correnti indotte in un un u n corpo (conduttore) a seguito dell’accostamento di una sonda che genera un campo magnetico alternato. alterna to. Il difetto è visto come “disturbo” nella propagazione delle correnti indotte.
Esame visivo (VT)
Analisi condotta ad occhio nudo da un operatore esperto nella nella difettologia difettologia del componente componente esaminato
Classificazione dei CND
In base al tipo di difetto rilevato:
Controlli “volumetrici” (Raggi X, Ultrasuoni)
è possibile investigare sull’esistenza di difetti dif etti interni al componente
Controlli “superficiali” (Magnetoscopia, Liquidi Penetranti, Correnti Indotte, Esame visivo) La tecnica si limita a fornire informazioni su difettosità superficiali o sub-superficiali.
In base al tipo di materiale testato.
Non tutti i metodi si prestano ugualmente bene ad indagare sulla vasta gamma dei materiali impiegati nel campo dell’ingegneria meccanica. Il metodo delle particelle magnetiche e quello delle correnti indotte possono essere applicati rispettivamente solo a materiali ferromagnetici o conduttivi, e questo esclude esclude a priori tutte tutte le classi del materiali non metallici plastici o gommosi. Questo problema non si riscontra, invece, se si impiegano gli ultrasuoni che, essendo onde elastiche, necessitano solo di un mezzo (solido o liquido) nel quale propagarsi.
Cosa sono i Controlli Non Distruttivi Cara tteri sti c a ri l ev ata
V a ntag g i
L i m i ti
E sem p i d i i m p i e go
Ultrasuoni
Variazioni di impedenza acustica causate dalla presenza di cricche, interfacce, inclusioni ecc.
Può penetrare elevati spessori, eccellente per l'individua l'individuazione zione di cricche, autmoatizzabile
Richiede l'uso di un mezzo accoppiatore, le superfici devono essere non troppo rugose
Cricche nelle s aldature, verifica dell'eff eff icienza delle giunzioni
Radiografia
Variazioni di densità originate dalla presenza di originate vuoti, inclusioni, o materiali differenti
Ispezione visiva visiva
Caratteristiche superf iciali Caratteristiche iciali quali graffi, cricche o variazioni c romati romatiche. che. Corrosione, def ormazioni nei materiali plastici
Economico, conomico, può esser e automatizzato
Può essere impiegato solo per difetti superf icial icialii o su materiali trasparenti
Carta, legno e metalli solo per f init initure ure superf iciali e ed d uniformità
Correnti indotte
Variaizoni nella c onduttivit onduttività à elettrica causate da cricche, vuoti o inclusioni
Costo moderato
Impiego limitato ai materiali conduttori. Scarsa capacità di penetrazione
Tubi di scambiatori di calore (assottigliamento delle pareti o cricche)
I difetti fetti devono avere s bocco sulla superficie, non applicabile appli cabile su superf ici porose o ad elevata rugos ità
Pale di turbina (cricc he e porosità)
Metodo
Liquidi penetranti
Particelle ma gnetiche gnetiche
Occorre severe adottare Vers atile in in quanto a Di Dieff eff tosità interna in precauzioni per le materiali e spessori testabili. semilavorati, difettosità nelle radiazioni. Difficile La pellicola pellicola fornisc e una saldature individuare individ uare cr icche orientate registrazione permane permanente nte perpendicolarmente al f ascio perpendicolarmente della prova
Poco costoso, facile da Aper ture s uperf iciali caus ate applicare, portatile, sensibile da cricche, porosità ecc. a piccoli difetti superf iciali iciali Variazioni nel campo magnetico magnetico causate da difetti superficciali o subsuperficiali quali cricche, inclusioni, ecc .
Impiego Impiego limitato ai mater iali Costo medio-basso, ferromagnetici. Preparazione sensibile a difetti superf icial icialii dell della a s uperficie laboriosa, e sub-superficiali può richiedere postsmagnetizzazione
Ruote ferroviarie (cricche), getti
Classificazione dei CND Metodica
U ltrasu oni
Raggi X
Correnti Ind otte
Magnetosco pia
Liquidi penetranti
Costo strumentazione
Medi o-alto
A lto
Medi o-basso
Medio
B asso
Costo consumabili
Molto basso
A lto
B asso
Bass o
B asso
Immedi ato
Medio
Immedi ato
Bass o
B asso
Impor tta Im ante
Imp or orta nte
Imp o orrtante
Non molto importante
Non molto importante
Importante
Importante
Importante
Importante
Importante
Int ntern ernii
Int ntern ernii e superf superficial icialii
Superf Superficia iciali li e su sub b
Superf Superficial icialii e su sub b
Superf Superficia iciali li
Alta
Media
A lta
Bass a
B assa
SI
C on diffi coltà
SI
Quasi nulla
Quasi nulla
Alta
Media
A lta
Solo ferromagentici
B assa
Alta
A lta
Medi a
Bass a
B assa
Alta
B assa
Medi o-alta
Medi o-alta
A lta
Tempo necessario ad ottenere i risultati Effetto della geometria Problemi di accessibilità
Difetti rilevabili
Sensibilità
Automatizzabile Dipendenza dal materiale
Abilità dell'operatore
Portabilità
Le indicazioni Qualunque si Qualunque siaa il metodo cche he vien vienee selez selezionat ionatoo per un unaa indag indagine ine non distruttiva e qualunque sia il componen componente/manufatto/semilav te/manufatto/semilavorato orato oggetto d dii test, ciò che ci si aspetta dal controllo è l’accertamento (o meno) delle
cosiddette
indicazioni , ,
ossia di informazioni che devono essere
opportunamente interpretate e valutate con il fine ultimo di formulare un giudizio di accettazione o rifiuto del campione.
La
presenza
di
un’indicazione
dell’esistenza di difettosità.
non
è
necessariamente
indice
Classificazione delle indicazioni In base base alla normativa ASTM classifica come segue:
la terminologia relativa alle indicazioni le
Falsa. È un’indicazione non originata dall’interazione della tecnica impiegata
con una discontinuità, ma piuttosto un’informazione fuorviante causata da un’errata procedura o da una scorretta elaborazione dei dati sperimentali.
Non-rilevante. È un’indicazione che non ha relazione con una discontinuità
che è considerata difetto nella parte parte da testare; un difetto con livello di tolleranza accettabile.
Rilevante. Un’indicazione o un difetto che può avere un qualche effetto sulle
prestazioni del componente.
Discontinuità. Un’interruzione (intenzionale o non-intenzionale) nella
configurazione del pezzo.
Difetto. Una o più indicazioni che violano le specifiche sul componente
fissate a priori.
Terminologia secondo UNI 1330-2:2000
Terminologia secondo UNI 1330-2:2000
Schema della procedura di controllo La procedura di controllo non distruttivo può essere idealmente nelle seguenti fasi: 1.
Applicazione del mezzo fisico di controllo
2.
Alterazione del mezzo di controllo da parte delle disomogeneità
3.
4. 5. 6.
presenti nel materiale Accertamento di tali alterazioni per mezzo di un opportuno sistema di rivelazione Conversione delle informazioni in una forma adatta all’interpretazione Interpretazione delle informazioni ottenute Valutazione ed emissione del giudizio di accettazione
Ad esempio… Ispezione visiva di un foglio di carta posto tra occhio e sorgente luminosa : 1. 2.
3.
4. 5. 6.
Applicazione del mezzo fisico di
1.
controllo
2.
Alterazione del mezzo di controllo da
parte delle disomogeneità presenti nel materiale Accertamento di tali alterazioni per mezzo di un opportuno sistema di rivelazione Conversione delle informazioni in una forma adatta all’interpretazione Interpretazione delle informazioni ottenute Valutazione ed emissione del giudizio di accettazione
3.
4.
5. 6.
Il me mezz zzoo fis fisic icoo d dii con contr trol ollo lo è la la luce L’intensità della luce trasmessa attraverso il foglio è alterata dalla presenza di difetti o segni Il sist sistem emaa di di ri rive vela lazi zion onee è l’occhio umano che è sensibile alle variazioni di intensità Il si sist stem emaa ne nerv rvos oso o cent centra rale le conv conver erte te i segnali elettrici provenienti dal nervo ottico e diretti al cervello Il cerv cervel ello lo elab elabor oraa q que uest stii seg segna nali li e li interpreta Valutazione ed emissione del giudizio di accettazione
Ad esempio… Ispezione radiografica di un componente meccanico: 1.
Applicazione del mezzo fisico di
1.
Il mezz mezzoo fis fisic icoo d dii ccon ontr trol ollo lo è llaa
2.
radiazione elettromagnetica elettromagnetica X o La radi radiaz azio ione ne è aass ssor orbi bita ta in modo modo
controllo 2.
3.
4. 5. 6.
Alterazione del mezzo di controllo da
parte delle disomogeneità presenti nel materiale Accertamento di tali alterazioni per mezzo di un opportuno sistema di rivelazione Conversione delle informazioni in una forma adatta all’interpretazione Interpretazione delle informazioni ottenute Valutazione ed emissione del giudizio di accettazione
differente dal pezzo in funzione delle
3.
4.
5.
6.
sue caratteristiche I ccri rist stal alli li di br brom omur uroo d’a d’arg rgen ento to presenti sulla lastra subiscono una modificazione latente a causa dell’esposizione ai raggi X Il pr processo di di sv sviluppo rende tali modificazioni visibili L’op L’oper erat ator oree ha ha a disp dispos osiz izio ione ne un unaa seri seriee di variazioni di tonalità di grigio sulla lastra Valutazione ed emissione del giudizio di accettazione
Schema della procedura di controllo
1. Nell Nellaa pri prima ma fa fase se,, l’o l’obi biet etti tivo vo è que quell lloo di di applicare la procedura di controllo in modo tale da far emergere la presenza di indicazioni
2.
raccolte che per il momento vengono Scaratterizzate uccessivamenesclusivamente te le indicazioni in base al ,numero alla localizzazione e alla dimensione, devono essere interpretate secondo opportuni criteri legati in parte alla normativa (sia essa generica o specifica definita in sede di capitolato d’appalto) e in parte all’esperienza maturata dall’operatore che esegue il controllo.
3.
Nella fase finale di valutazione , l’operatore formula un giudizio complessiv comp lessivo o che definisce definisce , sulla base delle informazioni raccolte nelle fasi precedenti, se il componente è idoneo allo svolgimento delle funzioni per le quali è stato progettato e realizzato.
La verifica dei risultati Nella fase di sviluppo di nuove tecniche o metodiche d dii test non distruttivi così come nella pratica applicazione routinaria, è essenziale eseguire periodicamente dei controlli d distruttivi istruttivi (da eseguirsi a m margine argine di quelli non distruttivi) su alcuni campioni significativi. Ciò scopo: • di allo verificare e confermare i risultati ottenuti • di garantire la perfetta efficienza della strumentazione impiegata • di monitorare i livelli di sensibilità e risoluzione risoluzione desiderati Naturalmente numerose preziose informazioni possono emergere anche da una semplice ispezione visiva del componente dopo che su di esso sia stata eseguita la prova distruttiva È altrettanto importante verificare periodicamente l’efficienza degli operatori che eseguono il controllo non distruttivo (in particolare l’apparato visivo, ma non si tralascia l’effetto dovuto alle radiazioni elettromagnetiche elettromagnetiche))
Schema della procedura di controllo
Difetti I difetti tipici che si riscontrano mediante un controllo non distruttivo possono essere genericamente classificati in tre grandi categorie: Difetti di natura intrinseca
Introdotti nel materiale base o nel semilavorato durante il processo di fabbricazione Difetti di lavorazione
Causati da lavorazioni lavorazioni o processi tecnologici eseguiti sul pezzo nel corso della realizzazione del manufatto (saldature, trattamenti termici ecc.) Difetti di esercizio
Originati dal normale funzionamento del componente durante il suo ciclo di vita utile (corrosione, cricche da fatica ecc.) La conoscenz conoscenzaa accur accurata ata della dife difettolo ttologia gia dei materi materiali ali è essenzia essenziale le al fine della corretta selezione della metodica non distruttiva più idonea.
Standard e procedure Gli standard sono documenti contenenti essenzialmente specifiche tecniche o altri altri crit criteri eri che che fungono fungono d daa regole, regole, linee linee g guida uida o definizio definizioni ni di caratteristiche tali da assicurare la corretta applicazione di una metodica NDT.
Tipicamente, un insieme di standard relativi a particolari aspetti di una metodica NDT vanno a confluire nella cosiddetta “procedura” , che rappresenta l’espressione operativa delle normative tecniche a livello aziendale.
In sostanza, la procedura stabilisce le apparecchiature, gli accessori, i materiali di consumo, la tecnica esecutiva ed i criteri di accettabilità per l’esecuzione di un determinato controllo su una particolare categoria di manufatti.
Struttura di una procedura 1. 2. 3.
SCOPO PR PRE EPAR PARAZ AZIO ION NE SUPE SUPER RFI FICI CIA ALE APPARECCHIATURA
4. 5. 6. 7. 8.
MEZZO D DII A AC CCOP OPPPIAMENTO BLOCCO OCCO DI CAL CALIBR IBRAZ AZIO ION NE BL BLOC OCCO CO DI RIFER RIFERIM IMEN ENTO TO PER PER L LA AT TARA ARATU TURA RA TA TARA RATU TURA RA DE DELL LL'' A APP PPAR AREC ECCH CHIA IATU TURA RA VERIFICHE DELLE TARA RAT TURE
9. 10 10.. 11 11.. 12 12.. 13. 14 14..
TECNICA D' ESPLORAZIONE INDI INDICA CAZI ZION ONII DA RIPO RIPORT RTARE ARE E VALU VALUTA TARE RE CRIT CRITER ERII DI DI ACCE ACCET TTABI TABILI LITA TA'' RI RIMO MOZI ZION ONE E DELL DELLE ED DIS ISCO CONT NTIN INUI UITA TA'' CERTIFICAZIONE QUAL QUALIF IFIC ICA A DEL PER ERSO SON NALE
Un esempio di procedura Ad esempio, in una procedura per l’esecuzione di controlli radiografici su saldature in valvole FCC, è stabilito che • il personale che eseguirà i controlli radiografici deve essere certificato almeno al livello emesso 1, in accordo acco rdo con lacertificato norma norma EN 473, almentre accettabilità deve essere da personale almeno livello il2. giudizio di accettabilità
• Verranno impiegate impiegate classi classi di sistem sistemaa pellicola conformi alla EN 584-1. Le classi minime dei sistemi pellicola sono indicate nei prospetti II e III allegati a EN 444. I prospetti riportano riportano anche il tipo e gli sp spessori essori raccoma raccomandati ndati degli schermi schermi metallici. metallici.
• Devono essere apposti simboli su ogni sezione dell’oggetto da radiografare. Le
immagini di questi simboli devono comparire nella radiografia, dove possibile nella zona di interesse, e devono garantire l’identific l’identificazione azione univoca della sezione. EN 444 ( 5.3. identificazione delle radiografie radiografie))
Quale tipo di controllo scegliere? La scelta corretta corretta de dell tipo di con controllo trollo da impieg impiegare are scaturisce scaturisce da un’attenta analisi della problematica nel suo insieme ed è per questo che il processo decisionale deve tenere conto di tutti i seguenti aspetti: • Progra Programma mmazio zione ne • Access Accessibi ibilità lità • Preparazione delle superfici d’esame • Conoscenza Conoscenza dei dei difetti tipic tipicii in esercizi esercizioo • Sensibilità Sensibilità dei ccontro ontrolli lli • Qualificaz Qualificazione ione del pe person rsonale ale • Docume Documenta ntazio zione ne
Programmazione Il primo step consiste ne nell predisporr predisporree una appropr appropriata iata «check list» che consenta la raccolta e l’elaborazione dei dati attinenti al componente; per questo occorre: a) cla classi ssific ficare are iill compon component entee sec second ondoo il liv livel ello lo di cr criti iticit citàà b) conoscere il tipo di materiale, le condizioni di progetto e di esercizio, le caratteristiche geometriche del componente c) racc raccoglie ogliere re e catalogar catalogaree indicaz indicazioni ioni forn fornite ite da pprece recedenti denti esperien esperienze ze sullo sullo stesso componente ed analoghi. d) sta stabil bilire ire le le cause cause e le m moda odalità lità ppiù iù pr proba obabil bilii di degrad degradoo e) componente stab stabilire ilire il tipo tip o riguardo di CND all’efficacia, più adeg adeguato uato per ed verif verificare danni nni subit subitii da dall con ai tempi ai icare costi i da f) defin definire ire i te tempi mpi necessar necessarii all’ese all’esecuzio cuzione ne dei contr controlli olli in rrelazio elazione ne anche anche aad d altri interventi di manutenzione (es. impossibilità di eseguire radiografie in concomitanza di altri lavori nella stessa zona)
Accessibilità • È necessario necessario che l’op l’operatore eratore possa accedere a tutte le superfici affinché queste possano essere esaminate con i CND. • L’access L’accessibilità ibilità ad un unaa apparecchiatura comporta dei costi che in molti casi potrebbero essere contenuti se la progettazione tiene già conto a monte della possibilità di ispezione. • Un altro altro aspett aspettoo da consid considerar eraree è la necessità di controllare un componente che opera in una zona di impianto dove possono essere presenti campi elettrici, magnetici od ionizzanti l’applicabilità dei che CND.
limitano
Preparazione delle superfici La preparazione delle superfici è per alcuni CND indispensabile per d’esame la loro buona riuscita. I componenti di impianto hanno, molto spesso, condizioni superficiali esterne alquanto critiche dovute a fenomeni di ossidazione. Poiché la preparazione superficiale ha una incidenza sui costi dei CND, è necessario che venga opportunamente valutato il tipo di controllo da applicare per poter ottimizzare e razionalizzare l’intervento. Ad esempio di se consideriamo la preparazione superficiale un giunto saldato per un controllo ad ultrasuoni occorre valutare preventivamente quale tipo di difetti si ricerca al fine di ottimizzare il tipo di preparazione (semplice spazzolatura, una sabbiatura, una lati della del saldatura, molatura superficiale con rasaturaaicompleta cordoneuna di
saldatura)
Conoscenza dei difetti tipici
La conoscenza della tipologia caratteristica dei difetti nei componenti di impianto, quali la loro origine, la loro collocazione, la loro probabilità di individuarli in zone prestabilite e la loro evoluzione , sono elementi indispensabili per una corretta metodologia di controllo. In assenza di queste informazioni, si corre il rischio di applicare metodologie inadeguate o di dover ricorrere ad una sovrabbondanza di controlli necessaria per considerare tutte le ipotesi di difettosità. Esempio: fenomeni di corrosione uniforme
• UT: cont control rollili sp spess essime imetri trici ci sec second ondoo cr crite iteri ri legat legatii all’ all’est estens ension ionee ed ubicazione del fenomeno corrosivo-erosiv corrosivo-erosivoo • RX: può fornire fornire un co contrib ntributo uto per per la verific verificaa dello spessor spessoree su una visione visione di insieme
Sensibilità della tecnica Partendo dal presupposto l’affermazione «componente seapplicabile nza difetti»che tecnicamente non ha senso, è necessarioche sempre riferirsi alla normativasenza identifica l’accettabilità o l’inacettabilità dei difetti difetti riscontrati. riscontrati. A tal proposito, la normativa o la specifica di controllo applicabile definisce, oltre alla classe di accettabilità, anche la taratura della strumentazione che fa parte integrante della sensibilità del controllo. Una volta definito il difetto minimo accettabile diviene determinante il confronto con difetti artificiali di forma e dimensioni standard praticati su blocchi di calibrazione. Di notevole supporto, nella definizione della sensibilità dei CND per i diversi manufatti, è la normativa nazionale, europea ed internazionale in uso, la quale suggerisce la corretta procedura d’esame. Quindi prima di iniziare un controllo non distruttivo si deve sempre definire la normativa applicabile secondo cui viene condotto il controllo o in mancanza di questa, quest a, la tipol tipologia ogia de deii difetti accett accettabili abili con con cui confronta confrontare re le indicazio indicazioni ni riscontrate.
Talvolta si ricorre a blocchi campioni con difettosità artificiali fuori standard, ottenute con particolari lavorazioni meccaniche, ma più frequentemente per elettroerosione, per poter creare condizioni di taratura più vicine al caso reale.
Qualificazione del personale
L’esecuzione di un esame, sottintende la stesura di un’adeguata procedura di controllo in grado di garantire la corretta applicazione applicazio ne del metodo. Dato cheitàl’efficacia CND dubbi è basata principalmente sulla loroil ripetibil ripe tibilità è fuo fuorr dei di ogni dubbio o che dive diventa nta nnecess ecessario ario rispetto, nella sua interezza, della specifica da applicare. Quindi per poter raggiungere tale scopo risulta indispensabile che la conduzionequalificato, dei CND deve essere affidata a personale adeguatamente di provata capacità, serietà professionale e che abbia maturato una notevole esperienza sul controllo di difettosità che vengono a crearsi nel componente in esame.
Documentazione
Importante atto finale di un controllo contr ollo è la sua documentazion documentazione. e. Un esame anche ben condotto, ma non sufficientemente ed appropriatamente documentato, perde gran parte della sua validità, in quantonenon può essere controlli precedenti con quelli futuri. confrontabile ne con i È necessario, a tal fine, disporre di una modulistica che risulti in grado di poter descrivere le informazioni utili alla definizione del tipo di nere controllo la relativa dilità accettabilità e che possa conte contenere i daticon necessari per laclasse ripetibi ripetibilità del controllo. controllo .
Ispezione Visiva
Ispezione Visiva Probabilmente è la tecnica non distruttiva più utilizzata (spesso anche in modo inconsapevole o non codificato)
È semplice, facile da applicare, fornisce risultati immediati ed ha un costo molto basso
È buona pratica impiegare l’ispezione visiva visiva quale controllo controllo di complemento ad altre tecniche non distruttive
Esempio: l’esame di una saldatura da parte di un ispettore specializzato può fornire una significativa mole di informazioni circa: •La presenza o l’assenza di cricche •La loro posizione ed orientamento relativo •La presenza di porosità superficiali • Mancanza od eccesso eccesso di penetrazione •Disallineamenti tra i lembi •Irregolarità del cordone •Ecc.
Il principio base della tecnica è l’osservazione (effettuata con l’occhio umano o con dispositivi fotosensibili) di un campione adeguatamente illuminato
Ispezione Visiva • Nel controllo non distruttivo con con metodo visivo visivo (VT) l'interpretazione e la valutazione dei risultati viene effettuata oggettivamente dall'operatore in base a specifici parametri param etri di accettabilit accettabilitàà della particolare particolare difetto difettologia logia del componente in esame. • I controlli visivi vengono generalmente utilizzati per rilevare specifiche caratteristiche superficiali e/o dimensionali quali allineamenti, forme e dimensioni di componenti di macchine, di impianti e di manufatti, stato delle superfici • Il personale addetto ai controlli non non distruttivi con metodo VT, ogni due anni viene sottoposto ad accurata visita oculistica nel corso della quale viene verificata tanto la capacità visiva (diretta o corretta) quanto la capacità di distinguere i colori.
Ispezione Visiva ESAMI VISIVI DIRETTI: possono essere utilizzati
quando sia possibile accedere con gli occhi ad una distanza della superficie in esame non maggiore di circa 60 cm con una angolazione non inferiore a 30°. Per migliorare ingrandimenti e visuale possono essere utilizzati lenti e specchi. L'illuminazione, effettuata con opportune lampade, deve essere compresa tra i 150 ed i 600 lux.
ESAMI VISIVI REMOTIZZATI: vengono generalmente
utilizzati quando è possibile accedere direttamente all'oggetto od allanon superficie da esaminare. Allo scopo vengono utilizzate apparecchiature più o meno sofisticate, quali ad es. specchi, telescopi, endoscopi, fibre ottiche, telecamere, ecc. In ogni caso, qualunque sia il mezzo utilizzato, gli strumenti devono avere una risoluzione almeno equivalente a quella dell'occhio umano (0.2 mm).
Ispezione Visiva Boroscopio
• Strumento per l’ispezione di tubi di piccolo diametro, camere, ecc. • Fondamentalmente costit costituito uito da una guaina esterna rigida, di cui estremità anteriore incorpora un lunghezza dispositivovariabile, ottico, alla l'obiettivo, in grado di riprodurre l'immagine di un oggetto posizionato di fronte allo strumento. • L'illuminazione della zona in esame viene viene effettuata da una piccola lampada a bassa potenza posizionata in prossimità dell'obiettivo e che costituisce parte integrale del boroscopio; l'immagine viene trasmessa all'oculare, situato all'estremità posteriore, mediante un opportuno sistema di prismi e lenti posizionati all'interno della guaina rigida dell'attrezzatura.
Ispezione Visiva Endoscopio
• Negli Endoscopi Endoscopi l’illuminazione della superficie viene ottenuta mediante l'impiego di un fascio di fibre ottiche, poste parallelamente all'asse del sistema ottico, ed utilizzando una sorgente luminosa esterna di notevole intensità. • Anche se tali strumenti presentano numerosi numerosi vantaggi rispetto rispe tto al Boroscopio Boroscopio tradizion tradizionale ale (es. grande grande intensità luminosa, assenza di tensione elettrica e/o fonti di calore concentrate in prossimità di zone di ispezione “a rischio”, etc.), la caratteristica di maggior rilievo risulta essere l'impiego delle ottiche per il trasporto e/o trasferimento dellefibre immagini. • In tal modo è stato possibile sostituire sostituire le lenti del “sistema ottico” con un fascio di fibre geometricamente ordinate, e realizzare strumentazioni flessibili che risultassero in grado di raggiungere zone di ispezione localizzate Fibroscopi). lungo percorsi non rettilinei (Flexiscope,
Altri strumenti
• Microscopi • Profilometri • Dispositivi sensibili alla luce • Dispositivi ottici per la verifica della planarità • Schermi ingranditori • Microscopi • Ecc.
