Non-Destructive Testing (NDT): Un pilastro per la sicurezza e l’efficienza nel settore Oil & Gas.

I Controlli Non Distruttivi sono un insieme di metodologie utilizzate per ispezionare materiali, componenti o strutture senza comprometterne l’integrità.

In ambito industriale e in modo particolare nel settore Oil & Gas, tali tecniche sono fondamentali per garantire sicurezza, affidabilità e conformità agli standard. Dalle pipeline agli impianti offshore, i NDT svolgono un ruolo essenziale per assicurare l’efficienza operativa e nella prevenzione di guasti e incidenti.

Breve Storia dei Non-Destructive Testing

Le origini degli risalgono ai primi del ‘900. Negli anni ’20, i progressi nella tecnologia dei raggi X portarono allo sviluppo dei primi test radiografici. Negli anni ’40, i test a ultrasuoni si diffusero grazie all’uso delle onde sonore per identificare difetti interni. Successivamente, furono introdotte tecniche come il controllo magnetico (1940), il controllo a correnti indotte (1950).
Oggi i NDT continuano a evolversi grazie alle nuove tecnologie. Sistemi come la radiografia digitale, il controllo Phased Array Ultrasonics (PAUT) e i test automatizzati hanno migliorato l’efficacia e la precisione delle ispezioni. L’integrazione di big data e intelligenza artificiale sta inoltre aprendo la strada alla manutenzione predittiva, aumentando ulteriormente sicurezza ed efficienza.

Principali Metodologie

1. Visual Inspection (VT):
Il metodo NDT più semplice e diffuso, l’ispezione visiva consiste nell’esaminare un materiale o un componente a occhio nudo o con strumenti come lenti di ingrandimento e boroscopi. È spesso il primo passo per valutare un prodotto alla ricerca di difetti come crepe superficiali o corrosione.

2. Ultrasonic Testing (UT):
Questo metodo utilizza le onde sonore ad alta frequenza per rilevare difetti interni di materiale. Un trasduttore emette onde che, in presenza di discontinuità, vengono riflesse, consentendo di misurare lo spessore e individuare imperfezioni. Usato principalmente per controlli su saldature, per rilevare corrosioni nelle pipeline e verificare l’integrità dei pressure vessels.

3. Radiographic Testing (RT):
Il controllo radiografico impiega raggi X o gamma per produrre immagini della struttura interna di un materiale. È particolarmente efficace per individuare difetti interni in saldature e fusioni. Le radiografie ottenute vengono analizzate per identificare eventuali anomalie.

4. Magnetic Particle Testing (MT):
Questa tecnica viene utilizzata per individuare discontinuità superficiali e sub-superficiali nei materiali ferromagnetici. La superficie del componente viene ricoperta con uno strato di particelle magnetiche fini a cui viene applicato un campo magnetico. Qualsiasi difetto interrompe il campo magnetico, attirando le particelle e rendendo visibile il difetto. Applicazioni prevalenti: Ispezione di drill pipes, casing, flange e strutture in acciaio.

5. Liquid Penetrant Testing (PT):
Questo metodo prevede l’applicazione di un liquido colorato sulla superficie di un materiale non poroso. Dopo un certo tempo di attesa, il liquido in eccesso viene rimosso e si applica un rilevatore. Quest’ultimo estrae il liquido dalle discontinuità, rendendole visibili sotto luce UV o bianca. Utilizzato per il rilevamento di cricche su saldature, valvole e componenti meccanici.

6. Eddy Current Testing (ET):
Il controllo a correnti indotte sfrutta l’induzione elettromagnetica per rilevare difetti. Una corrente alternata viene fatta passare attraverso una bobina, generando correnti indotte nel materiale conduttivo. Variazioni nel flusso di queste correnti indicano la presenza di difetti, variazioni di spessore o proprietà del materiale. Applicazioni: controllo di heat exchanger, rivestimenti e strutture metalliche sottili.

7. Acoustic Emission Testing (AE):
Questo metodo consiste registrare i segnali ad alta frequenza emessi da un materiale sottoposto a stress. I suoni sono correlati al rilascio di energia dovuto alla crescita di difetti, rendendo l’AE utile per monitorare in tempo reale l’integrità strutturale dei componenti come serbatoi, tubazioni e strutture critiche.

Alcuni esempi di applicazione nel settore Oil&Gas

Ciascuna metodologia ha vantaggi e applicazioni specifiche, rendendo i NDT strumenti essenziali per il controllo qualità in molteplici settori che spaziano dall’aeronautica al automotive fino all’edilizia, al settore manifatturiero e naturalmente all’Oil&Gas.

Vediamo qualche esempio che riguarda proprio questo settore.

1. Ispezione delle saldature nei gasdotti (Ultrasonic Testing e Radiographic Testing)

• Descrizione: Le pipeline per il trasporto di gas e petrolio operano in condizioni estreme di pressione e temperatura. Il controllo a ultrasuoni (UT) e il controllo radiografico (RT) vengono utilizzati per verificare l’integrità delle saldature lungo il gasdotto, identificando eventuali cricche, porosità o difetti di fusione.
• Benefici: Garanzia che le giunzioni saldate resistano alle sollecitazioni operative, prevenendo guasti che potrebbero causare perdite pericolose o esplosioni.

2. Monitoraggio della corrosione nei serbatoi di stoccaggio (Eddy Current Testing e Magnetic Particle Testing)

• Descrizione: I serbatoi di stoccaggio di petrolio e gas sono soggetti a corrosione nel tempo, che può compromettere la loro resistenza strutturale. Il controllo a correnti indotte (ET) viene impiegato per valutare lo spessore del materiale e individuare aree di degrado, mentre il controllo magnetoscopico (MT) aiuta a identificare crepe superficiali nei materiali ferromagnetici.
• Benefici: La rilevazione tempestiva della corrosione permette di programmare interventi di manutenzione prima che il danno diventi critico, evitando perdite di prodotto e migliorando la sicurezza ambientale.

3. Ispezione delle pale delle turbine a gas (Acoustic Emission Testing e Phased Array Ultrasonic Testing)

• Descrizione: Le turbine a gas utilizzate nella generazione di energia o nella compressione del gas devono funzionare con la massima efficienza e sicurezza. Il controllo mediante emissione acustica (AE) viene utilizzato per rilevare segnali di degrado strutturale, mentre la tecnologia phased array (PAUT) consente un’analisi dettagliata delle pale, individuando eventuali crepe interne.

• Benefici: Possibilità di individuare precocemente difetti che potrebbero compromettere il funzionamento della turbina, evitando costosi fermi impianto e migliorando la durata operativa delle apparecchiature.

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