La tecnica dei controlli ultrasonori della saldatura termoplastica di giunti
Anche se i serbatoi termoplastici sono concepiti per una durata utile di circa 15-25 anni, molti restano in uso anche oltre, a causa di pressioni economiche. Inoltre, spesso contengono prodotti chimici per i quali non sono stati progettati. La maggior parte si fessura, ma mancano le competenze circa il controllo visivo di tali serbatoi. Se si considera anche il pericolo e il tempo necessari per svuotare i serbatoi e valutarne l’integrità strutturale, risultano assolutamente necessarie metodologie di valutazione non distruttiva (NDE). Alcune aziende di diversi paesi europei hanno unito le loro competenze in POLYTANK(si apre in una nuova finestra) (Development and validation of an automated ultrasonic system for the non-destructive evaluation (NDE) of welded joints in thermoplastic storage tanks), per determinare i meccanismi di potenziale cedimento nei serbatoi plastici e hanno sviluppato procedure, tecniche e attrezzature NDE a ultrasuoni, capaci di identificare tali meccanismi. Un sistema di controllo NDE di nuova invenzione comporta l’esame a ultrasuoni di tutto il volume oggetto della saldatura, dalle superfici esterne del serbatoio. In pratica non risulta più necessario aprire il serbatoio per predisporre l’interno all’esame. Finora, un esame volumetrico completo delle saldature dei serbatoi non era possibile. I partner del progetto hanno prodotto una serie di giunti saldati contenenti difetti immaginati di dimensioni e forme note, che rispecchiano difetti presenti nei serbatoi chimici termoplastici in esercizio. Hanno poi analizzato i dati NDE per stabilire i limiti di rilevamento dei difetti per ciascuna delle tecniche e delle procedure sviluppate. Parallelamente, hanno stabilito la significatività delle dimensioni e della quantità dei difetti in relazione ai requisiti d’esercizio. L’hanno ottenuta confrontando risultati di test meccanici di lunga durata su giunti contenenti difetti noti con risultati relativi a saldature prive di difetti. Il prototipo dell’apparecchiatura NDE a ultrasuoni si compone fondamentalmente di un sistema manipolatore modulare per il monitoraggio, un sistema di scansione e un trasduttore a ultrasuoni ad alta potenza. Inoltre, è dotato di un software di controllo, un software di analisi dei dati e uno strumento di acquisizione e valutazione dei dati a ultrasuoni. Il prototipo è stato valutato in condizioni di laboratorio e sul campo, con campioni di serbatoi riportanti concreti difetti di servizio. I dati sulle procedure di controllo sviluppate saranno presentati al Comitato europeo di normalizzazione (CEN), quale base per la formulazione di uno standard europeo.