3.2 Prove supplementari
3.2.3 Prove dei materiali ("Material Inspection")
Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.2
• API 5th edition: 6.2.2
Scopo delle prove dei materiali è rilevare i difetti dei materiali, quali coni di ritiro, fessure, pori, inclusioni ecc. e la documentazione sulla qualità dei materiali. Le prove dei materiali vengono eseguite durante la produzione e fanno parte dell'accettazione.
Le prove dei materiali vengono eseguite sul pezzo finito, dopo l'ultimo trattamento termico decisivo per le proprietà del materiale. Solitamente la prova riguarda l'albero o ad es. i cordoni di saldatura dell'albero a raggi.
Gli addetti alla prova devono essere certificati secondo EN 473 almeno a livello 1 e il supervisore della prova almeno a livello 2.
Vedere anche
Prova radiografica ("Radiographic Test Parts") (Pagina 109) Prova con ultrasuoni ("Ultrasonic Test") (Pagina 111) Magnetoscopia ("Magnetic Particle Test Parts") (Pagina 113)
Prova di penetrazione del colorante ("Liquid Penetrant Test Parts") (Pagina 115)
3.2.3.1 Prova radiografica ("Radiographic Test Parts") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.2.2
• API 5th edition: 6.2.2.2
• ISO 5579 o EN 444 secondo la classe di prova B. Alla prova con radiazione penetrante per i getti si applica la norma EN 12681.
I limiti di ammissibilità sono indicati nel disegno o nel piano di collaudo.
La prova radiografica serve a individuare eventuali difetti interni inammissibili dei componenti.
Viene eseguita dopo l'ultimo trattamento termico decisivo per le proprietà del materiale. Le superfici degli elementi costruttivi da testare devono essere privi di corpi estranei.
Prove 3.2 Prove supplementari
Il numero e l'entità degli errori ammessi entro i relativi limiti di ammissibilità da rispettare (detti anche "gradi di qualità" o "classi di qualità") sono descritti come segue:
• Getti:
– ASTM E 446 per acciaio colato
– ASTM E 155 per getti in alluminio e magnesio
• Costruzioni saldate:
– ISO 6520-1 per classificare le irregolarità
– ISO 5817 per classi di valutazione delle irregolarità
• Parti forgiate: in conformità con ASTM E 446 Mezzi di prova
È possibile utilizzare i seguenti ulteriori mezzi di prova:
• Apparecchiatura a raggi X Isovolt 320 di marca Seifert. Classe di tensione 320 kV, corrente di tubo max. 13 mA, macchia focale 2 mm2
• Anodo di sbarra per microfocalizzazione XWT‑225‑RAC di marca X-RAY WorX GmbH, classe di tensione 225 kV, corrente di tubo max. di 1 mA, macchia focale < 6 µm
• Pellicole radiografiche della classe C3 e C4 secondo EN 584-1 con schermi protettivi in piombo, ovvero schermo anteriore e posteriore in piombo da 0,02 mm
La qualità delle immagini richiesta delle radiografie è dimostrata da campioni di qualità delle immagini secondo EN 462 da 1 a 5. L'annerimento della pellicola corrisponde, nel campo valutabile, alla classe di prova A ≥ 2,0 e alla classe di prova B ≥ 2,3.
Svolgimento della prova
1. Ogni strato viene contraddistinto chiaramente mediante numeri in piombo.
2. Qualora necessario, la posizione dello strato nel componente viene aggiunta al verbale di prova come piano di posizione della pellicola per consentire una ricostituzione precisa delle registrazioni.
– Le aree sovrapposte devono essere contraddistinte applicando punti in piombo.
– Le radiografie successive alla riparazione vengono inoltre contraddistinte con "R".
3. Si radiografano gli elementi costruttivi.
Risultato
Per ogni prova eseguita viene redatto, qualora richiesto, un verbale di prova secondo EN 444.
Prove
3.2 Prove supplementari
3.2.3.2 Prova con ultrasuoni ("Ultrasonic Test")
Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.2.3
• API 5th edition: 6.2.2.3.2
La prova con ultrasuoni serve a individuare eventuali difetti interni inammissibili dei componenti.
Per tutte le prove con ultrasuoni si utilizza un apposito mezzo di accoppiamento. Con lo stesso mezzo di accoppiamento si regola la distanza e la sensibilità e si svolge la procedura di prova. La distanza e la sensibilità vengono regolate secondo EN 583‑2. Le visualizzazioni con obbligo di registrazione devono essere pari al 20 % dello schermo.
Figura 3-37 Esempio di visualizzazione di ultrasuoni in una figura A con eco di errore
①
Mezzi di prova
La prova viene eseguita con un equipaggiamento di prova secondo EN 12668 da 1 a 3.
La scelta delle sonde viene stabilita a seconda del materiale e del diametro dello spezzone d'albero. Vengono utilizzate le seguenti sonde a ultrasuoni:
Tabella 3-6 Sonde a ultrasuoni
Sonda Angolo Frequenza Diametro dell'oscillatore
Sonda verticale 0° 2 MHz 10 mm o 24 mm
Sonda verticale 0° 4 MHz 10 mm o 24 mm
Sonde verticali con trasmittente
e ricevitore separati (sonda SE) 0° 2 MHz 10 mm o 24 mm
Risultato
Per ognuna delle prove con ultrasuoni descritte di seguito viene redatto un verbale di collaudo secondo EN 583‑1.
Prove 3.2 Prove supplementari
Prova con ultrasuoni con spezzoni d'albero laminati o forgiati Nozioni di base
La prova con ultrasuoni viene eseguita secondo EN 10308 e EN 10228-3. La prova viene eseguita su uno spezzone d'albero, dopo l'ultimo trattamento termico determinante per le proprietà del materiale. La superficie dello spezzone d'albero deve essere priva di scorie, la qualità superficiale deve corrispondere alla classe di qualità 3 secondo EN 10228‑3.
Per regolare la sensibilità viene eseguito il metodo AVG sul pezzo di prova. AVG significa: A = Abstand (distanza), V = Verstärkung (guadagno) G = Größe (dimensioni del riflettore).
A questo scopo vengono utilizzati i diagrammi AVG disponibili per le rispettive sonde. Un diagramma AVG mostra le ampiezze dell'eco dei riflettori circolari di diverso diametro e di un grande riflettore piano (lato posteriore) come funzione della distanza.
Svolgimento della prova
La prova viene eseguita con una procedura a impulso ed eco, con tecnica di contatto manuale.
La velocità di scansione non supera 150 mm/s.
Viene testato il 100% della superficie esterna e le guide di prova vengono sovrapposte con almeno il 10% del diametro efficace della sonda. Nel caso di un campionamento solo a 180°, lo stesso campo di misura viene inoltre scansionato mediante una sonda SE per rilevare aree prossime alla superficie.
Il limite di registrazione corrisponde al limite di ammissibilità. I limiti di ammissibilità valgono per singole disomogeneità puntiformi e aggregati di disomogeneità. Le disomogeneità con dilatazione non sono consentite.
Tabella 3-7 Limite di ammissibilità a seconda del diametro dell'albero Diametro dell'albero Limite di ammissibilità
≤ 150 mm Foro del pianale FBB = 2 mm
> 150 mm Foro del pianale FBB = 3 mm
Prova con ultrasuoni di prodotti saldati Nozioni di base
La prova con ultrasuoni di giunti saldati si effettua secondo ISO 17640. La classe di prova viene selezionata in base al gruppo di valutazione definito nel disegno o nel piano di collaudo, secondo ISO 5817.
Svolgimento della prova
La prova viene eseguita con una procedura a impulso ed eco, con tecnica di contatto manuale.
La velocità di scansione non supera 150 mm/s.
Prove
3.2 Prove supplementari
Devono essere rispettati i limiti di ammissibilità secondo ISO 11666.
Tabella 3-8 Limite di ammissibilità a seconda del diametro dell'albero Diametro dell'albero Limite di ammissibilità
≤ 150 mm Foro del pianale FBB = 2 mm
> 150 mm Foro del pianale FBB = 3 mm
Prova con ultrasuoni di getti Nozioni di base
La prova con ultrasuoni di getti viene effettuata secondo le seguenti norme:
• EN 12680‑1 per pezzi fusi in acciaio per l'uso generico
• EN 12680‑2 per pezzi fusi in acciaio per componenti sottoposti a sollecitazioni elevate
• EN 12680‑3 per pezzi fusi in ghisa a grafite sferoidale
Le classi di qualità da rispettare sono indicate nel disegno o nel piano di collaudo.
Svolgimento della prova
1. La prova viene eseguita con una procedura a impulso ed eco, con tecnica di contatto manuale. La velocità di scansione non supera 150 mm/s.
Devono essere rispettati i rispettivi limiti di registrazione e ammissibilità secondo EN 10228‑3.
3.2.3.3 Magnetoscopia ("Magnetic Particle Test Parts") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.2.4
• API 5th edition: 6.2.2.4
La magnetoscopia viene eseguita secondo ISO 9934 da 1 a 3. Per la magnetoscopia di pezzi fusi in acciaio o in ferro ferromagnetici si applica la norma EN 1369.
La prova permette di rilevare possibili disomogeneità nei materiali. Per dimostrare le
disomogeneità in tutte le direzioni si utilizza la magnetizzazione combinata. Vengono controllati i punti di carico non verniciati di carcasse in ghisa.
Nota
Gli strati non ferromagnetici fino a 50 µm, come quelli verniciati aderenti, lisci e integri non influiscono sulla sensibilità di prova. Tale sensibilità viene invece verificata nel caso di strati più spessi.
Prove 3.2 Prove supplementari
Il numero e l'entità degli errori dei materiali ammessi entro i relativi limiti di ammissibilità da rispettare (detti anche "gradi di qualità" o "classi di qualità") sono descritti come segue:
• Parti forgiate: EN 10228‑1
• Costruzioni saldate: ISO 23278
• Getti: in conformità con EN 10228‑1
Tipo Danno Classe di qualità
I Separazione dei materiali 1
II Ritiro 2
III Inclusioni 2
IV Rimesse e casseforme 1
V Porosità 1
VI Saldature 1
Mezzi di prova
I mezzi di prova utilizzati corrispondono ai requisiti di ISO 9934-2. Il mezzo di prova è una sospensione di particelle fluorescenti in un liquido.
Svolgimento della prova
Prima dell'inizio della prova viene controllato l'intero sistema di prova.
1. La superficie viene pulita.
2. Il mezzo di prova viene applicato prima e durante la magnetizzazione del componente.
L'applicazione termina prima della disinserzione della magnetizzazione.
3. Si valuta il risultato. Le condizioni dell'esame soddisfano i requisiti della norma ISO 3059.
Tutte le indicazioni che non possono essere chiaramente identificate come false, vengono classificate e registrate secondo i requisiti della norma di prodotto:
– Lineare: la lunghezza è maggiore rispetto a tre volte la larghezza – Rotondo: la lunghezza è minore o uguale a tre volte la larghezza
4. Qualora concordato, l'oggetto da testare viene smagnetizzato dopo la prova al fine di raggiungere la restante intensità di campo concordata. Le parti vengono pulite e provviste di una protezione contro la corrosione.
Risultato
I limiti di ammissibilità sono indicati nel disegno o nel piano di collaudo. Per ogni prova eseguita viene redatto, qualora ordinato, un verbale di prova secondo ISO 9934‑1.
Prove
3.2 Prove supplementari
3.2.3.4 Prova di penetrazione del colorante ("Liquid Penetrant Test Parts") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.2.5
• API 5th edition: 6.2.2.5
• ISO 3452‑2 ... ‑6 e EN 571‑1
La prova di penetrazione del colorante consente di individuare eventuali errori esterni inammissibili presenti sulla superficie del componente, ad es. dell'albero pieno o dell'albero a raggi. Viene eseguita sulla parte lavorata pronta, dopo l'ultimo trattamento termico decisivo per le proprietà del materiale. La condizione delle superfici deve essere conforme allo scopo della prova. Devono essere prive di scorie, spruzzi di gocce di saldante e altre impurità libere. Non sono consentiti scanalature, alveoli ecc., che pregiudicano la valutazione della prova.
Il numero e l'entità delle indicazioni ammesseentro i relativi limiti di ammissibilità da rispettare (detti anche "gradi di qualità" o "classi di qualità") sono descritti come segue:
• Parti forgiate: EN 10228‑3
• Getti: EN 1371‑1
• Costruzioni saldate: ISO 23277 Mezzi di prova
• Sistema di mezzi di prova II A d secondo EN 571-1 1
• Come rilevatore viene sospesa una polvere a grana fine (gesso) in un solvente. Il rilevatore assorbe, per capillarità delle proprie cavità, la sostanza penetrante rimasta nelle cricche sottili o negli spazi vuoti. Questo processo viene definito sviluppo di un'indicazione di difetti, in breve "indicazione".
Svolgimento della prova
1. Si pulisce la superficie di prova. Deve essere asciutta, pulita e priva di olio, grasso e altre impurità.
2. La sostanza penetrante viene applicata mediante spruzzatura, spalmatura o immersione. La temperatura delle superfici di prova è compresa tra 5°C e 50 °C.
Il tempo di penetrazione è di 30 min, durante i quali si farà attenzione che la sostanza penetrante non si asciughi.
3. La sostanza penetrante viene rimossa mediate risciacquo, vaporizzazione o strofinando con acqua. Non è consentito l'uso di sostanze corrosive. Può essere utilizzata l'acqua calda a una temperatura non superiore ai 50 °C.
4. Immediatamente dopo la pulizia intermedia si asciugano le superfici di prova.
5. Immediatamente dopo l'asciugatura si applica uniformemente il rilevatore mediante spruzzatura. Le superfici di prova vengono colpite il più possibile verticalmente e devono essere state appena ricoperte con il rilevatore.
Il tempo di sviluppo corrisponde al tempo di penetrazione, pari a 30 min. In casi eccezionali la durata dello sviluppo può anche essere prolungata.
Prove 3.2 Prove supplementari
6. Il risultato viene valutato dopo l'applicazione e l'asciugatura del rilevatore. La valutazione decisiva per l'analisi della visualizzazione viene effettuata al termine del tempo di sviluppo.
7. Dopo l'ultima valutazione la parte testata viene pulita, qualora i residui del mezzo di prova ne possano pregiudicare il successivo utilizzo.
Risultato
I limiti di ammissibilità sono indicati nel disegno o nel piano di collaudo. Per ogni prova eseguita viene redatto un verbale di prova secondo EN 571‑1.