Strumento robotico per ispezionare le tubature non raggiungibili dai pig robotici utilizzando ultrasuoni a onde guidate a lungo raggio
Le condutture svolgono delle funzioni importanti per i paesi e per i cittadini. Esse rappresentano inoltre un investimento significativo da parte dei proprietari, solitamente compagnie specializzate nella distribuzione con limitate competenze tecniche e ingegneristiche. La manutenzione e l’ispezione sono complicate, perciò dei dispositivi robotici chiamati pig vengono fatti scorrere all’interno delle condutture per eseguire varie operazioni. Nel progetto PIGWAVES (In-line service for internal inspection of unpiggable buried oil pipelines using long range ultrasound guided waves in fifty metre segments), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno sviluppato dei pig con tecnologia di verifica a ultrasuoni a lungo raggio (LRUT) che sfrutta le onde guidate. Essi effettueranno un’ispezione più veloce, economica e accurata del volume totale in tratti delle condutture lunghi all’incirca 50 metri. Il progetto PIGWAVES ha affrontato la necessità di sviluppare uno strumento di controllo per l’ispezione in servizio mediante test non distruttivi (NDT) di condutture non raggiungibili dai pig sostituendo però allo stesso tempo gli esistenti metodi di ispezione per le condutture raggiungibili dai pig con un tempo per la memorizzazione dei dati nettamente inferiore con conseguente maggiore velocità di ispezione (robot) e una diponibilità più immediata dei risultati dell’ispezione dopo il recupero del robot. Il sistema di PIGWAVES comprende un robot di ispezione NDT completamente equipaggiato e indipendente che è in grado di lavorare in condutture che trasportano liquidi e in particolare petrolio. Il robot di PIGWAVES nuota lungo la conduttura in una modalità di non ispezione. Ogni 50 metri, il robot allarga un collare sonda e si aggancia alla conduttura. Il collare utilizza la tecnologia LRUT per mappare la corrosione circonferenziale e assiale della conduttura e le crepe. Esso è in grado di ispezionare l’area coperta in pochi millisecondi e riduce la quantità di dati memorizzati di diversi ordini di grandezza. Il sistema robotico è stato progettato per oltrepassare ammaccature, curve strette, detriti, valvole e cambi nel diametro delle condutture. L’avanzato dispositivo robotico di PIGWAVES è in grado di ispezionare linee che sono spesso inaccessibili ai tradizionali pig intelligenti. Con un diametro che è più piccolo del 60 % rispetto ai diametri normali delle condutture, esso può attraversare complesse geometrie delle tubature. Per evitare le collisioni con le pareti delle condutture, il robot adotta una serie di moduli ruota che possono adattare il loro diametro e mantenere il dispositivo sempre centrato all’interno del tubo. Per fermare il robot all’interno della conduttura prima di effettuare una nuova misurazione è installato un sistema di freni. Un’altra caratteristica chiave del sistema sono i robot con galleggiamento neutro, capaci di avanzare seguendo il flusso nella conduttura effettuando ispezioni veloci ed economiche, anche in presenza di ostacoli, curve acute o flusso ridotto. Inoltre, i sondaggi avvengono ogni 40-60 metri riducendo così il tempo di misurazione. Altri benefici includono un’analisi più veloce grazie all’utilizzo di LRUT, dal momento che i dati provenienti da lunghe condutture possono essere memorizzati su un piccolo robot. Inoltre, una comunicazione wireless all’interno delle condutture consente agli operatori di conoscere la posizione esatta del robot. Sono identificabili i tipi di danno oltre che un assottigliamento della parete superiore al 10 %. Si prevede che il pig robotico di PIGWAVES abbia un impatto significativo sulla sicurezza dell’infrastruttura delle condutture dell’UE e dei prodotti che essa trasporta. L’effetto collaterale di questo risultato sarà quello di incoraggiare l’utilizzo delle condutture come alternativa al trasporto mediante veicoli, contribuendo a una riduzione delle emissioni nocive.
Parole chiave
Tubature, fluidi, pig robotici, PIGWAVES, verifiche a ultrasuoni a lungo raggio, onde guidate
