In un impianto chimico o in una rete di tubazioni di processo la perdita di parete non si vede: procede dall’interno, dove il fluido lavora sul metallo, e si manifesta solo quando la pressione trova il punto più debole. Una fermata non programmata su una linea in esercizio vale settimane di produzione e, nel caso di fluidi pericolosi, apre un problema di sicurezza e di responsabilità. Per questo gli ispettori non ragionano sul singolo valore letto, ma sull’andamento nel tempo dello spessore di parete rilevato negli stessi punti, campagna dopo campagna.
Come misurare spessore residuo e valutazione della corrosione in campo è una domanda di metodo prima che di strumento. La misura si basa sul tempo di volo di un impulso ultrasonoro che attraversa la parete, viene riflesso dalla superficie interna e torna al trasduttore: noto il tempo e nota la velocità di propagazione nel materiale, lo spessore è una semplice conversione. La tecnica è non distruttiva, richiede l’accesso a un solo lato del componente e non impone di svuotare o smontare la linea.
Gli spessimetri a ultrasuoni per controllo corrosione lavorano tipicamente da meno di un millimetro fino a oltre cinquecento millimetri su acciaio, con risoluzione 0,01 mm, velocità del suono impostabile e memoria interna che associa ogni lettura a un punto della griglia. La modalità eco-eco permette di misurare il solo metallo anche in presenza di vernice o rivestimento protettivo, evitando lo smontaggio e la rimozione della finitura.
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Che cosa è lo spessore residuo e perché è una grandezza critica
Lo spessore residuo è la parete di metallo che rimane effettivamente disponibile a sostenere la pressione e i carichi di esercizio dopo anni di attacco corrosivo. Non è un dato assoluto: acquista significato solo se confrontato con lo spessore nominale di progetto e con lo spessore minimo ammissibile calcolato per quel componente, quella pressione e quella temperatura. La differenza fra nominale e residuo, divisa per il tempo trascorso fra due ispezioni, dà il corrosion rate, espresso in millimetri per anno. Da qui si ricava la vita residua e la data della prossima ispezione. Un errore di lettura di due decimi di millimetro, ripetuto su una serie storica breve, si traduce in una stima di vita residua sbagliata di anni: la ripetibilità della misura conta più della sua accuratezza assoluta.
Come misurare spessore residuo e valutazione della corrosione in campo
La sequenza operativa parte dalla definizione della griglia di misura. Su una tubazione si tracciano stazioni a intervalli regolari lungo la generatrice e, su ciascuna, quattro punti a ore 12, 3, 6 e 9; le curve, i tee, le riduzioni, i tratti a valle di valvole regolanti e i punti bassi dove ristagna il condensato vanno infittiti, perché lì erosione e corrosione localizzata sono più probabili. Ogni punto va identificato in modo permanente e ripetibile, altrimenti il confronto con la campagna precedente non ha valore. Segue la preparazione della superficie: si rimuovono ruggine sfogliante, incrostazioni e vernice distaccata con spazzola o carta abrasiva fino a ottenere un appoggio stabile del trasduttore. Si applica poi un couplant in strato sottile e uniforme, compatibile con la temperatura del componente, e si mantiene il trasduttore perpendicolare alla parete, prendendo il valore minimo stabile fra più letture ravvicinate.
Velocità del suono, taratura e letture che non tornano
Prima della campagna lo strumento va tarato sul materiale reale: si imposta la velocità di propagazione (circa 5900 m/s per l’acciaio al carbonio, valori diversi per inox, rame, alluminio e ghisa) e si verifica la lettura su un blocco di riferimento a gradini di spessore noto, ripetendo il controllo a metà turno e alla fine. Le anomalie tipiche sono riconoscibili. Un valore stabilmente maggiore del nominale segnala una velocità impostata troppo alta o una lettura che comprende il rivestimento. Un valore molto basso e instabile indica di solito accoppiamento insufficiente, superficie troppo irregolare o perdita di eco su corrosione interna severa, che disperde il fascio. In tutti questi casi il dato va scartato, non registrato.
Modalità eco-eco e riferimenti normativi ASME, API 570 e ISO 16809
Sui componenti verniciati o coibentati la misura in modalità impulso-eco somma al metallo lo spessore del rivestimento. La modalità eco-eco misura invece l’intervallo di tempo fra due echi di fondo successivi, eliminando per differenza il contributo dello strato superficiale: si ottiene lo spessore del solo metallo senza rimuovere la finitura. Il quadro tecnico di riferimento è consolidato: ISO 16809 definisce il metodo per la misura di spessore a ultrasuoni, API 570 regola l’ispezione, la valutazione e la riqualifica delle tubazioni di processo in esercizio con i criteri di calcolo del corrosion rate e degli intervalli di ispezione, mentre i codici ASME forniscono i criteri di spessore minimo per pressione di progetto.
Perché conviene rispetto ai controlli tradizionali
L’alternativa storica alla misura a ultrasuoni è il controllo per campionamento distruttivo o la radiografia: il primo richiede di aprire la linea e sacrificare materiale, la seconda impone zone controllate, tempi lunghi e personale qualificato per il rischio radiologico. Lo spessimetro a ultrasuoni lavora dall’esterno, su impianto in esercizio, con un operatore e pochi minuti per stazione, e restituisce un dato numerico registrabile e confrontabile. Il datalogger elimina la trascrizione manuale, che è la principale fonte di errore nelle campagne estese.
Per approfondire criteri, strumentazione e modalità di rilievo consulta la pagina dedicata a spessore residuo e valutazione della corrosione.
Prodotti utilizzati in questa applicazione
Il rilievo dello spessore residuo su impianti in esercizio chiede due cose allo strumento: ignorare il rivestimento e conservare la misura per il confronto nel tempo. Ecco i modelli Dakota NDT che le portano.
Corrosione
Dakota NDT Serie CX
La misura attraverso la vernice senza raschiare: CX4 e CX8-DL restituiscono il solo spessore del metallo. Campo da 0,63 a 500 mm, datalogger e B-Scan sul CX8-DL.
Corrosione
Dakota NDT Serie ZX
La modalità eco-eco sullo ZX6-DL isola il metallo dal rivestimento; campo fino a 914,4 mm e datalogger da 10.000 letture per la serie storica.
Corrosione
Dakota NDT Serie CMX
Sei modalità di misura fra cui quella che restituisce separatamente metallo e rivestimento, campo fino a 1219,2 mm e compensazione della temperatura.
Corrosione
Dakota NDT CMX10-DL
Quando il rilievo entra in un rapporto: registrazione dell’onda piena con A-Scan, B-Scan e video archiviabili e richiamabili. Campo fino a 1480 mm, IP65.
→ Tutti i modelli, con i dati tecnici del costruttore, nella pagina di catalogo Spessimetri a ultrasuoni.
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