DeFelsko produce un misuratore di spessore a ultrasuoni portatile e non distruttivo, ideale per misurare gli effetti dell'erosione e della corrosione su vari substrati.
Quando si valutano gli effetti dell'erosione e della corrosione su un'ampia varietà di substrati, l'obiettivo principale è quello di misurare in modo non distruttivo lo spessore residuo del substrato. A seconda dell'applicazione (cioè delle dimensioni dell'area da misurare), possono essere necessari un campionamento rapido e la registrazione dei dati.
Le sfide secondarie includono il raggiungimento di misure accurate su substrati con superfici ruvide o curve, come serbatoi e tubi.
Oltre alla misurazione del substrato, può essere necessario un mezzo per determinare lo spessore dei rivestimenti applicati per proteggere il substrato dalla manipolazione e dagli elementi ambientali.
L'ultrasuono PosiTector UTG è ideale per la misura non distruttiva dello spessore del substrato di acciaio tra 1 e 125 mm (0,040 e 5,00"). La Figura 1 mostra un'applicazione dello strumento che misura lo spessore del substrato del bordo d'attacco di una pala d'elica ricondizionata. Misurando le aree critiche della pala, è possibile identificare le aree che hanno subito una significativa erosione o corrosione.
PosiTector UTG dispone di diverse velocità sonore preprogrammate per substrati comuni come acciaio 1018, acciaio inox, ghisa, alluminio e plastica. L'utente può selezionare un substrato specifico dal menu del calibro o effettuare una semplice regolazione su uno spessore o una velocità sonora noti. Per massimizzare il numero di applicazioni, PosiTector UTG ha un intervallo di velocità del suono compreso tra 0,0492 e 0,393 mils/µs (da 1250 a 10000 m/s).
Quando sono necessarie più misure, lo strumento può essere messo in modalità di scansione, che consente di effettuare 20 letture al secondo mentre la sonda accoppiata viene trascinata sull'area di misura desiderata. Come mostrato nella Figura 2, la modalità di scansione dello strumento visualizza il numero totale di letture e le letture più alte e più basse. Questo non solo fornisce all'utente un campione delle letture più sottili e più spesse ottenute dal substrato, ma le letture possono anche essere memorizzate e scaricate dallo strumento nel software opzionale PosiSoft.
Prima di misurare su una superficie ruvida, si raccomanda di rimuovere eventuali detriti estranei, come ruggine o scaglie. Per ridurre al minimo gli effetti superficiali e proteggere la superficie del trasduttore dall'usura, si può usare un'abbondante quantità di couplant.
Il sito PosiTector UTG fornisce i migliori risultati su superfici con raggio superiore a 50 mm (2"). È possibile effettuare misure su superfici di raggio inferiore orientando la sonda in modo che la linea di demarcazione sulla superficie del trasduttore sia perpendicolare alla curva (Figura 3).
La PosiTector 6000 sono ideali per la misurazione non distruttiva dello spessore del rivestimento protettivo su substrati metallici. Per i substrati non ferrosi, come l'alluminio, la serie di calibri "N" mette in relazione le correnti parassite di un campo magnetico indotto con lo spessore del rivestimento. Per i substrati ferrosi, come l'acciaio, i calibri della serie "F" correlano la variazione della densità di flusso magnetico sulla superficie di una sonda magnetica quando questa viene avvicinata al substrato. È disponibile una gamma completa di calibri e sonde, ciascuno ottimizzato per la misurazione di un particolare spessore di rivestimento su varie combinazioni di rivestimento/substrato.
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L'erosione è il processo attraverso il quale un rivestimento o un substrato protettivo viene consumato dall'attrito derivante da un'interazione meccanica ripetitiva. Le cause tipiche dell'erosione sono la cavitazione, l'impingement da parte di particelle liquide o solide e il movimento relativo contro superfici solide o fluidi a contatto.
La corrosione è il processo attraverso il quale un substrato e le sue proprietà vengono danneggiati o consumati da un'azione o un cambiamento chimico. Nei metalli, il deterioramento attribuito alla corrosione è spesso causato da un processo di ossidazione.
Con gli spessimetri a ultrasuoni, è possibile effettuare una misurazione accurata dello spessore residuo della parete di un substrato su tubi, recipienti a pressione, serbatoi di stoccaggio, caldaie o altre apparecchiature soggette a erosione o corrosione. Se la temperatura superficiale del calibro non supera i 150 °C (300 °F), la maggior parte delle ispezioni può essere effettuata mentre l'apparecchiatura è in funzione, evitando così perdite di produzione.
Sebbene molti settori siano interessati da erosione e corrosione, l'atmosfera marina è uno degli ambienti più aggressivi per la corrosione. I tassi di corrosione sono influenzati da diversi elementi, tra cui l'acqua di mare, l'umidità, il vento, la temperatura, i contaminanti presenti nell'aria e gli organismi biologici. L'erosione è comune anche nelle applicazioni marine a causa dell'abrasione dovuta all'impatto dell'acqua e delle particelle contaminate, dell'impingement dovuto alla turbolenza dei liquidi ad alta velocità e della cavitazione dovuta alle onde di pressione prodotte dalle bolle d'aria. L'erosione non riguarda solo il substrato stesso, ma può anche danneggiare i rivestimenti protettivi, aumentando la probabilità di corrosione del substrato. Navi, porti turistici, condutture, strutture offshore e impianti di desalinizzazione sono tutti sistemi soggetti a vari livelli di erosione e corrosione marina.
Gli spessimetri a ultrasuoni sono utilizzati per misurare un'ampia gamma di substrati e applicazioni per verificare la perdita di spessore dovuta a corrosione o erosione. I calibri sono progettati per misurare lo spessore di substrati metallici (ghisa, acciaio e alluminio) e non metallici (ceramica, plastica e vetro) e di qualsiasi altro buon conduttore di onde ultrasoniche, purché abbia superfici superiori e inferiori relativamente parallele.
Un misuratore di spessore a ultrasuoni facilita l'ispezione rapida dello spessore di grandi strutture metalliche a piccoli intervalli di misura, fornendo una mappa dello spessore ad alto dettaglio di una superficie scansionata. Quando l'accesso è disponibile solo da un lato del substrato, la misurazione a ultrasuoni dello spessore delle pareti è il modo più efficiente per monitorare gli effetti dell'erosione o della corrosione.
Le aziende che utilizzano metodi di ispezione non distruttiva riducono al minimo i problemi di sicurezza, assicurano la conformità alle norme e riducono la frequenza delle riparazioni importanti (e di conseguenza i costi). Ad esempio, le applicazioni marine presentano un rischio significativo di rottura catastrofica del substrato a causa di corrosione o erosione non rilevate. Tuttavia, i costi associati ai danni da corrosione o erosione possono essere più sottili. Si consideri il caso di una pala d'elica che ha subito un'usura o un danno. L'impatto probabile è una riduzione dell'efficienza dell'elica, che si traduce direttamente in una diminuzione della potenza in cavalli e in un aumento della turbolenza (vibrazioni). Ciò si traduce in una diminuzione della velocità massima e in un aumento del consumo di carburante. Inoltre, la cavitazione causata dall'elica danneggiata crea un ambiente circostante ancora più dannoso per l'elica stessa.
Oltre a misurare gli effetti della corrosione e dell'erosione, gli spessimetri a ultrasuoni sono spesso utilizzati per la misurazione dello spessore delle pareti, il rilevamento di cricche, difetti e vaiolature, l'ispezione della de-laminazione dei compositi e la valutazione dei giunti saldati o brasati.
A causa della loro suscettibilità all'erosione e alla corrosione, un'ampia gamma di settori industriali può trarre vantaggio dalle misure di spessore a ultrasuoni. I settori includono la costruzione e il ripristino di strutture in acciaio, la nautica, i trasporti, la produzione di prodotti chimici, la produzione e la raffinazione di petrolio e gas, le linee di stoccaggio e trasmissione fuori terra e la produzione di energia.
Gli utilizzatori dei misuratori di spessore a ultrasuoni sono principalmente ispettori, geometri, reparti di manutenzione e restauratori di substrati.
