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Rilevare il cedimento precoce dei bulloni lungo beni lineari come i binari ferroviari è un processo cruciale. Questa nota esamina le capacità dei test a ultrasuoni per verificare le condizioni del metallo e rilevare i difetti senza causare alcun danno o disturbo ai bulloni.
Descrizione
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Lo scopo di questo progetto era quello di studiare le capacità delle prove a ultrasuoni di rilevare i cedimenti precoci dei bulloni e di registrare i dati insieme alla posizione dei bulloni. Il cliente era particolarmente interessato ai bulloni lungo le strutture lineari, come i binari ferroviari.
Le cause di rottura dei bulloni nell'industria pesante includono la corrosione e il serraggio eccessivo. Il cedimento inizia dal punto più debole, in genere appena sotto la testa del bullone. Il risultato è che alla fine la testa del bullone viene tranciata, rendendo il bullone inutilizzabile. È necessario un metodo di ispezione che consenta di rilevare eventuali difetti il più precocemente possibile, prima del cedimento definitivo.
In particolare, per gli asset lineari è importante poter identificare il bullone da cui è stata presa una serie di dati di ispezione, soprattutto quando ci sono centinaia o migliaia di bulloni identici.
Bolt in-situ.
La soluzione proposta consiste nell'utilizzare la tecnologia a ultrasuoni per verificare in modo non distruttivo le condizioni del materiale, senza causare alcun danno o disturbo al bullone esistente. Si possono utilizzare due tipi di tecnologia a ultrasuoni. Il primo è il test a ultrasuoni convenzionale, che fornisce all'ispettore un A-scan (diagramma ampiezza-tempo) che deve essere interpretato da un esperto. La seconda opzione, più avanzata, è il test phased array che fornisce all'ispettore un'immagine dell'interno del bullone. È molto più facile da interpretare, immediatamente sul posto.
Phased array probe being held on a bolt. The bolt is ex-situ for the 'proof of concept' project but an identical testing method can be used with the bolt in-situ
Per testare la soluzione proposta, è stato simulato un difetto con un taglio di 2 mm, appena sotto la testa del bullone. Il test Phased Array è stato utilizzato per ottenere immagini dai due bulloni, uno senza tagli e uno con il taglio di 2 mm. Nelle immagini è possibile identificare la filettatura e la base del bullone. Nel bullone con il taglio di 2 mm, invece, è visibile un'ulteriore indicazione dal taglio di 2 mm. Sono stati condotti ulteriori test e si è concluso che la tecnologia ad ultrasuoni è un approccio adatto per testare e condannare i bulloni in loco.
Bolt with a 2mm depth cut to simulate a defect.
Per questo progetto è stato utilizzato il rilevatore di difetti Proceq FD100 di Screening Eagle Technologies, che dispone di funzionalità di test a ultrasuoni e phased array convenzionali e di molte funzioni per migliorare l'efficienza, come le procedure guidate di calibrazione e i rapporti automatici. Anche il rilevatore di difetti UT8000 potrebbe essere utilizzato per questo caso d'uso.
Phased array images from a bolt with no cut (left hand side) and a bolt with a 2mm cut (right hand side)
La piattaforma software di Screening Eagle Technologies INSPECT è stata utilizzata per registrare il rapporto di ispezione insieme alla posizione del bullone in questione. La posizione del bullone viene registrata automaticamente con l'iPad e altri dati, come foto e numeri di serie, possono essere aggiunti al rapporto di ispezione. Inoltre, è disponibile un cruscotto per una rapida panoramica delle condizioni complete del bene, ad esempio quanti bulloni sono stati ispezionati, quanti sono probabilmente danneggiati e così via.
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