Comprensione dei test non distruttivi (NDT)

1. Definizione: cosa sono i test non distruttivi?

Prove non distruttive (NDT), noto anche come Esame Non Distruttivo (NDE) o Ispezione Non Distruttiva (NDI), è un gruppo molto ampio di tecniche di analisi utilizzate in ambito scientifico e industriale per valutare le proprietà di un materiale, componente o sistema senza causare danni. Il termine "non distruttivo" significa che l'oggetto sottoposto a prova può essere ancora utilizzato al termine dell'ispezione.

Nel contesto della manutenzione industriale, NDT si riferisce alla famiglia di tecnologie di monitoraggio delle condizioni che vengono utilizzati per valutare lo stato di salute dei macchinari “dall’esterno”, mentre sono in funzione o durante un breve arresto, senza la necessità di smontarli.

Analisi delle vibrazioni è un metodo NDT importante e potente.

2. L'obiettivo dei controlli non distruttivi nella manutenzione

Lo scopo principale dell'utilizzo dei controlli non distruttivi (NDT) in un programma di manutenzione e affidabilità è quello di rilevare e caratterizzare difetti, anomalie e degrado in macchinari e strutture il più precocemente possibile. Ciò consente di pianificare ed eseguire la manutenzione in modo proattivo, prevenendo guasti catastrofici e riducendo al minimo i tempi di fermo. I controlli non distruttivi (NDT) sono la scienza abilitante alla base dei controlli non distruttivi. Manutenzione basata sulle condizioni (CBM).

3. Metodi NDT comuni nella manutenzione degli impianti

Sebbene esistano decine di metodi NDT, un gruppo fondamentale è comunemente utilizzato per valutare lo stato di salute degli impianti. Questi sono spesso definiti tecnologie di monitoraggio delle condizioni:

• Analisi delle vibrazioni: Comporta la misurazione e l'analisi delle vibrazioni dei macchinari rotanti per rilevare guasti meccanici quali squilibri, disallineamenti, difetti dei cuscinetti e problemi agli ingranaggi.
• Analisi dell'olio (tribologia): Analisi dell'olio lubrificante per determinare lo stato di salute sia dell'olio che della macchina, identificando particelle di usura, contaminanti e cambiamenti chimici.
• Termografia (analisi a infrarossi): Utilizzo di telecamere termiche per rilevare anomalie di temperatura che indicano guasti elettrici, problemi di lubrificazione e altri problemi.
• Analisi ecografica: Rilevamento di suoni ad alta frequenza per individuare perdite di aria compressa, guasti elettrici e problemi di lubrificazione.
• Analisi del circuito motore (MCA): Metodo di prova elettrica utilizzato per valutare lo stato di salute degli avvolgimenti e dell'isolamento di un motore.

4. NDT per il rilevamento di difetti nei materiali

Oltre al monitoraggio delle condizioni dei macchinari attivi, i controlli non distruttivi (NDT) includono anche una serie di tecniche incentrate sulla ricerca di difetti fisici nei componenti statici, nelle saldature e nei materiali:

• Test visivo (VT): Il metodo NDT più elementare, che prevede l'ispezione visiva di un componente, talvolta con l'ausilio di boroscopi o lenti di ingrandimento.
• Prova con liquidi penetranti (PT): Un metodo a basso costo utilizzato per individuare difetti superficiali in materiali non porosi. Un colorante fluorescente viene applicato sulla superficie e penetra nelle crepe, che vengono poi rivelate da una luce UV.
• Test con particelle magnetiche (MT): Utilizzato per individuare difetti superficiali e prossimi alla superficie nei materiali ferromagnetici. Il componente viene magnetizzato e vengono applicate particelle di ferro fini. Le particelle vengono attratte dal campo di dispersione del flusso magnetico che si forma in corrispondenza di qualsiasi crepa o difetto.
• Esami radiografici (RT): Utilizza raggi X o raggi gamma per vedere all'interno di un materiale. La radiazione attraversa l'oggetto e viene catturata su pellicola o da un rilevatore digitale. Vuoti, crepe o variazioni di densità del materiale vengono visualizzati nell'immagine, in modo simile a una radiografia medica.
• Test ad ultrasuoni (UT): Consiste nell'inviare onde sonore ad alta frequenza in un materiale tramite una sonda. Il suono si riflette sulle caratteristiche interne, come la parete posteriore dell'oggetto o un difetto. Analizzando il tempo impiegato dagli echi per tornare indietro, un ispettore può misurare lo spessore della parete e rilevare, localizzare e dimensionare i difetti interni.

Tutti questi metodi NDT condividono un obiettivo comune: fornire informazioni critiche sulle condizioni e l'integrità di un bene senza danneggiarlo, consentendo decisioni informate su manutenzione, riparazione e sostituzione.

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