I robot subentrano nelle ispezioni dello scafo navele
L’UE ospita la flotta di navigazione più grande al mondo. All’inizio del 2014, la flotta controllata dall’UE comprendeva 450 milioni di tonnellate lorde e 23 000 navi. In parole povere, l’UE controlla circa il 40 % della stazza mondiale e può vantare la flotta più giovane e innovativa al mondo. I metodi di prove non distruttive (PnD) sono tecniche potenti e non invasive impiegate per determinare l’integrità di un componente o di una struttura. La lunghezza di saldatura critica per la sicurezza supera i 120 km nelle grandi imbarcazioni. Le ispezioni vengono generalmente condotte due volte nei bacini di carenaggio durante il primo decennio di vita di una nave, ma rappresentano una grande preoccupazione per i proprietari di imbarcazioni: i costi possono arrivare ad ammontare a 150 000 euro per ispezione.
Ispezionare le saldature in un solo passaggio
Attualmente, l’ispezione delle giunzioni saldate viene generalmente condotta attraverso radiografia, ultrasuoni, magnetoscopia o controlli con liquidi penetranti. Ognuno di questi metodi richiede una persona sul campo che conduca le ispezioni di saldatura. Il progetto ShipTest ha cercato di ridefinire le ispezioni di prove non distruttive attraverso la commercializzazione di Spectre-X, una piattaforma robotica di ispezione che individua i difetti di saldatura e mappa la corrosione nelle navi dall’inizio alla fine del loro ciclo di vita. «Sulla scia degli sviluppi di X-Scan del progetto FP7, Spectre-X utilizza una combinazione di test di ultrasuoni ad allineamento di fase combinata (PAUT, Phased Array Ultrasonic Testing) e di tecnologie di misurazione della corrente alternata di campo (ACFM, Alternating Current Field Measurement) per rendere le ispezioni più efficienti ed economiche. Il sistema può ispezionare i difetti di saldatura su sottili piastre metalliche senza bisogno di rimuovere il rivestimento», osserva il dott. Kyriakos Berketis, coordinatore di ShipTest. Spectre-X aumenta l’efficienza combinando più metodi per l’ispezione volumetrica e superficiale delle saldature in un unico passaggio. Consente pertanto risparmi sulla manodopera, incrementando la sicurezza dell’ispezione in generale e riducendo al contempo le spese e i requisiti di conoscenza per gli operatori specializzati. I dati prodotti vengono caricati su una piattaforma cloud sicura e privata per l’analisi da remoto. «Questa piattaforma potrebbe fungere da base su cui caricare tutti i tipi di informazioni relative all’ispezione, una sorta di cartella clinica dell’imbarcazione», aggiunge Berketis.
Il vantaggio competitivo di Spectre-X
«Combinare tre tecniche di prove non distruttive, invece di utilizzarne una, in un’unica scatola che pesa circa 25 kg non è stata un’impresa facile», riferisce Berketis. Soprattutto, questa scatola combina alcune tecnologie di prove non distruttive che consentono ispezioni più semplici e accurate. Ad esempio, la sonda di misurazione della corrente alternata di campo introduce una corrente elettrica a livello locale all’interno della superficie metallica e misura i campi elettromagnetici associati in prossimità della saldatura. La presenza di una fessura esposta disturba i campi associati e l’informazione viene presentata graficamente all’operatore. «La misurazione della corrente alternata di campo è un’alternativa migliore alle tecniche manuali che implicano il ricorso ai magneti. Sebbene questi ultimi riescano anche a rilevare il campo magnetico perturbato che si diffonde a partire dal difetto di superficie, essi non forniscono informazioni circa la profondità di tale difetto», spiega Berketis. Un altro vantaggio di Spectre-X è l’utilizzo di tecniche che consentono agli ultrasuoni ad allineamento di fase combinata di ispezionare i difetti in piastre metalliche inferiori ai 10 mm. Sebbene le tecniche PAUT possano intrinsecamente «vedere» all’interno di spessori inferiori, ciò non è il caso con gran parte dei sistemi commerciali. Pertanto, gli operatori utilizzano la radiografia che, nonostante i vantaggi, solleva preoccupazioni di salute e sicurezza. Infine, l’unicità di Spectre-X è data dal fatto che può anche essere utilizzato in un ambiente marino per realizzare mappe di corrosione mentre la nave è a galla. Salvo cambiamenti significativi nella forma o nelle dimensioni dell’imbarcazione durante il suo ciclo di vita, l’ispezione dei difetti di saldatura avviene generalmente in navi appena costruite. «La comunicazione estensiva con i professionisti del settore marittimo, i proprietari di imbarcazioni e gli operatori di sistema ci hanno fatto considerare l’espansione della serie di servizi offerti da Spectre-X», conclude Berketis.
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