La misura dello spessore residuo di parete su tubazioni, serbatoi e recipienti in pressione è un controllo non distruttivo che accompagna tutta la vita di un impianto. Si esegue a impianto fermo o in esercizio, dall’esterno, con sonde a ultrasuoni che leggono il tempo di volo dell’impulso fra la superficie di appoggio e la parete opposta. Il risultato non è un semplice numero: è il dato con cui si valuta se un componente può restare in servizio fino alla prossima ispezione programmata.
Capire come misurare spessore di parete di metalli in modo ripetibile significa governare quattro variabili: la condizione della superficie nel punto di appoggio, la velocità del suono impostata per il materiale, l’accoppiamento fra sonda e pezzo e il numero di letture eseguite in ogni posizione. Trascurarne una sola sposta il valore di decimi di millimetro, e su una parete sottile quei decimi cambiano la decisione.
Le regole di riferimento sono consolidate. La UNI EN ISO 16809 descrive il metodo a ultrasuoni per la misura di spessore, la EN 14127 ne fissa i requisiti di apparecchiatura e di procedura, la ISO 9712 disciplina la qualifica e la certificazione del personale addetto ai controlli non distruttivi e l’articolo 23 della sezione V del codice ASME raccoglie le pratiche standard per la misura ultrasonora. Le pagine che seguono percorrono la sequenza operativa completa, dalla preparazione del punto alla registrazione del dato.
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Come misurare spessore di parete di metalli: preparare punto e strumento
La preparazione decide gran parte del risultato. Nel punto di controllo si rimuovono ruggine libera, scaglia di laminazione, incrostazioni e rivestimenti non aderenti fino a ottenere una superficie continua su cui la sonda appoggi in piano; su una superficie corrosa e irregolare l’impulso si disperde e la lettura diventa instabile. Il rivestimento aderente si può conservare solo se lo strumento lavora in modalità multi-eco, altrimenti va asportato. Si annota la temperatura della parete, perché la velocità del suono varia con essa e le sonde hanno un campo di impiego dichiarato. Lo strumento va acceso, lasciato stabilizzare e azzerato sul blocchetto di riferimento, con lo stesso accoppiante e la stessa sonda che verranno usati in campo.
Impostare la velocità del suono e scegliere la modalità di lettura
Il tempo di volo diventa uno spessore solo attraverso la velocità di propagazione del materiale. Si imposta il valore corretto per la lega in esame, oppure lo si determina sperimentalmente su un tratto di spessore noto dello stesso materiale, misurato con un calibro: è la via più affidabile quando la composizione non è documentata. Sugli acciai al carbonio si lavora tipicamente attorno a 5900 metri al secondo, ma ghise, acciai inossidabili austenitici, rame e leghe di alluminio hanno valori diversi e vanno impostati uno per uno. La modalità di lettura si sceglie in funzione del rivestimento: eco-eco quando la vernice resta in opera, interfaccia-eco su superficie nuda. Frequenza e diametro della sonda si adattano allo spessore atteso e al raggio di curvatura.
Eseguire i rilievi: griglia dei punti, ripetizioni e zone critiche
La misura si organizza su una griglia definita in procedura e riportata sul disegno isometrico, non su punti scelti a caso. Su una tubazione si rilevano di norma quattro posizioni a ore 12, 3, 6 e 9 sulla stessa sezione, ripetute su sezioni successive; si aggiungono i punti a maggiore probabilità di assottigliamento, cioè estradosso e intradosso delle curve, valle dei riduttori, zone a valle di orifizi e di valvole di regolazione, generatrice inferiore delle linee soggette a ristagno. In ogni posizione si eseguono almeno tre letture ravvicinate e si conserva il valore minimo stabile, non la prima cifra che compare. L’accoppiante va steso in strato sottile e uniforme; la sonda si ruota lentamente fino a leggere un valore costante.
Interpretare il dato e applicare il criterio di accettazione
Il valore letto va confrontato con lo spessore nominale di progetto e con lo spessore minimo ammissibile del componente, che dipende da pressione di esercizio, diametro, temperatura e materiale ed è un dato di progetto, non una scelta dell’operatore. Prima di dichiarare un assottigliamento si verifica la coerenza fra letture vicine: un valore isolato molto più basso degli altri è spesso un artefatto da accoppiamento scarso, da doppio eco o da inclusione, e va ripetuto dopo aver ripulito il punto. Sui componenti rivestiti si controlla che lo strumento non stia sommando lo spessore della vernice. Ogni misura porta con sé un’incertezza dichiarata dal costruttore, che va considerata quando il valore si avvicina alla soglia.
Registrare i dati, garantire la tracciabilità e verificare lo strumento
Il rilievo si chiude con la registrazione. Per ogni punto si annotano identificativo della posizione, valore minimo, temperatura, materiale e velocità impostata, sonda e accoppiante usati, data, condizione della superficie e identificativo dell’operatore con il livello di qualifica secondo la ISO 9712. I dati vanno riferiti alla stessa griglia usata nelle campagne precedenti: solo così le serie storiche restano confrontabili. Lo strumento richiede una verifica funzionale a inizio e a fine turno sul blocchetto di riferimento e una taratura periodica documentata, con blocchetti riferibili a campioni nazionali. Un riepilogo del metodo, dei campi di misura e dei parametri da controllare è raccolto nella pagina dedicata a spessore di parete di metalli.
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