Limiti della tecnologia Phased Array per l'ispezione di raccordi a gomito di tubazioni
La tecnologia Phased array (PA) è stata ampiamente usata negli ultimi dieci anni per l'ispezione della corrosione su tubazioni e sistemi di tubazioni per i processi. Offre diversi vantaggi come: dati a alta risoluzione, immagini a alta qualità e copertura eccellente. Gli operatori che usano la tecnologia phased array spesso riscontrano un miglioramento della produttività visto che l'analisi dei risultati è relativamente semplice. Le immagini di alta qualità, inclusi i C-scan codificati cromaticamente, aiutano a diminuire l'influenza che le abilità degli operatori hanno sui risultati e aumentano la probabilità di rilevamento. Tuttavia le sonde phased array rigide e di grandi dimensioni disponibili sul mercato non sono adatte per l'ispezione di raccordi a gomito di tubazioni. Le sonde phased array rigide e di grandi dimensioni non possono adattarsi alle variazioni della superficie da concava negli intradossi a convessa negli estradossi. Inoltre non possono coprire l'ampio intervallo di diametri delle tubazioni che deve essere ispezionato. Questo significa che l'ispezione a ultrasuoni di raccordi a gomito di tubazioni è limitato all'uso di sonde a ultrasuoni convenzionali (UT) di ridotte dimensioni per eseguire dei controlli puntuali manuali. Questa procedura consiste nel tracciare un reticolo nel gomito controllandolo riquadro per riquadro. Oltre a essere lento e noioso, questo metodo a UT convenzionali preclude agli operatori tutti i vantaggi che la tecnologia phased array offre.
Il corrente metodo di ispezione per la mappatura della corrosione in raccordi a gomito
Corrosione accelerata da flusso (FAC) e Erosione-Corrosione
Negli impianti per la produzione energetica sono presenti tubazioni che trasportano acqua o vapore, la parete interna di queste tubazioni sono soggette a uno specifico tipo di corrosione. Visto che i flusso d'acqua e vapore limita la creazione di uno strato d'ossido protettivo, la corrosione accelerata da flusso (FAC) si sviluppa più velocemente rispetto alla corrosione in acqua stagnante. Un effetto simile è riscontrabile nell'industria Oli & Gas
L'assottigliamento delle pareti è provocato anche dai fenomeni di erosione-corrosione ed è amplificato dal flusso liquido nella tubazione. La FAC o l'erosione-corrosione può portare a delle rotture se non vengono eseguiti dei controlli periodici. Dovendo controllare un numero significativo di tubazioni, l'operatore deve individuare un metodo per ottimizzare i tempi e i costi per prevenire i fenomeni di di FAC e erosione-corrosione. Usare il metodo a UT convenzionali per controllare i raccordi a gomito delle tubazioni non risulta pratico a causa della sua ridotta efficienza applicativa.
Soluzione mediante lo scanner FlexoFORM per raccordi a gomito di tubazioni
Olympus ha sviluppato uno scanner e una sonda flessibile a ultrasuoni phased array che permettono una mappatura a alta risoluzione degli spessori dell'intero raccordo a gomito della tubazione. Attraverso le immagini è più semplice per gli operatori identificare la FAC e integrare una strategia mirata di manutenzione e/o riparazione. La soluzione phased array FlexoFORM può essere uno strumento utile per valutare e prolungare il periodo di vita operativo residuo dei raccordi a gomito di tubazioni.
La soluzione FlexoFORM è costituita da tre componenti principali: una sonda flessibile phased array, degli zoccoli ad immersione e uno scanner che fornisce stabilità e informazioni della posizione in relazione alla superficie della componente.
Componenti della soluzione FlexoFORM
Scanner Phased Array FlexoFORM in confronto a uno strumento a UT convenzionali Ultrasuoni convenzionali
Abbiamo eseguito un'ispezione su una tubazione in acciaio al carbonio con diametro esterno di 21,9 cm (8,625 in.) e spessore di 7 mm mediante lo scanner FlexoFORM e uno strumento OmniScan®. La sonda flessibile phased array assicura una risoluzione 1 × 1 mm mediante un'apertura del fascio di 3 elementi. Sono stati necessari solamente 4 minuti per scansionare l'intero raccordo a gomito. Con il metodo a UT convenzionali la fase di preparazione è molto lunga e l'intero processo, inclusa l'ispezione, può richiedere fino a 5 ore. Il risparmio in termini di tempo è significativo ma l'altro vantaggio della soluzione phased array è quello di integrare la funzionalità di imaging. I risultati della scansione mostrano delle riduzioni di spessore considerevoli. Le diverse viste (C-scan, B-scan, D-scan e A-scan) chiaramente visualizzano la posizione dell'erosione e la sua progressione. Lo spessore minimo misurato è di circa 2 mm: questo dimostra l'eccellente risoluzione in prossimità della superficie che può essere raggiunta con questa soluzione. |  Le viste C-scan, B-scan, D-scan e A-scan della corrosione accelerata da flusso in una tubazione di acciaio al carbonio |
Sintesi dei vantaggi forniti dalla soluzione con scanner FlexoFORM
Utilizzando la soluzione con scanner phased array, gli operatori degli impianti per la produzione energetica e Oli & Gas possono ottenere una mappatura a alta risoluzione degli spessori di raccordi a gomito di tubazioni. Lo scanner FlexoFORM per i raccordi a gomito delle tubazioni permette una diagnosi veloce e affidabile degli assottigliamenti delle pareti causati dalla corrosione accelerata da flusso o dall'erosione. La sonda a ultrasuoni phased array flessibile e gli zoccoli a immersione inclusi con la soluzione con scanner FlexoFORM risolve le precedenti problematiche derivate dall'uso delle sonde phased array rigide, visto che possono adattarsi a un ampio intervallo di diametri di tubazioni. La soluzione riduce i costi, è di facile uso e può aiutare gli operatori a migliorare in modo significativo la produttività.
