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Onde guidate ad alta frequenza

        
        La possibilità di utilizzare onde guidate ad alta frequenza conferisce al sistema MsS una serie di vantaggi rispetto ad altri sistemi per onde guidate basati sugli elementi piezoelettrici. Il sistema MsS può essere operato in una banda di frequenza tra 5kHz e 250kHz con modi di propagazione torsionali puri. L’uso delle frequenze alte per l’ispezione permette di rilevare difetti relativamente piccoli su distanze brevi (fino a 10 metri in ogni direzione) nel caso delle tubazioni rivestite poste all’interno dei impianti di raffinazione o generalmente nel industria petrochimica. In oltre, le onde guidate ad alta frequenza presentano un grado ridotto di interazione con i componenti a contatto con le tubazioni come sono i supporti metallici o le morse, così come confermano i risultati descritti di seguito.

 



Esempio 1: presenza di morse sulla conduttura 


        La figura seguente presenta il grafico del report di ispezione di una conduttura nella zona di penetrazione di una parete (il grafico superiore), mentre nella parte inferiore della figura è presente la fotografia della morsa di cui è prevista la tubazione (sinistra) insieme al grafico del segnale amplificato generato dalla morsa (destra). Il report di ispezione è stato elaborato utilizzando i dati torsionali da 64kHz e 150kHz. Il segnale generato dalla morsa posizionata ad approssimativamente 2m è visibile con i dati da 64kHz. Il segnale video rappresentato dalla linea tratteggiata è stato riprodotto nella parte inferiore, destra con un segnale di tipo RF. Si nota che il segnale generato dalla morsa è più forte a frequenze basse (32kHz) mentre si riduce in modo significativo fino alla estinzione nei test ad alta frequenza (64kHz, 150kHz). Se non esiste alcun difetto nella stessa posizione della morsa, non ci sarà alcun segnale riflesso in quella zona particolare. In conclusione, il segnale a 150kHz potrebbe indicare la presenza di un’anomalia geometrica o un difetto nella posizione della morsa se alcun eco fosse visibile. Nel caso dei test a frequenze alte, anche la distanza di ispezione (150kHz) si estende rispetto ai test con frequenze basse (32kHz), fato dovuto alla minore interazione delle onde guidate con alte frequenze con le morse. se in questi casi l’ispezione viene realizzata a frequenze relativamente basse (32kHz), le onde riflesse in modo ripetuto dalle morse potrebbero complicare l’elaborazione e l’interpretazione dei dati.

 







Esempio 2: supporto metallico non saldato 


        La seguente figura mostra il grafico del report di ispezione (nella parte superiore della figura), un’immagine del supporto metallico della tubazione (nella parte inferiore, a sinistra) e il grafico del segnale amplificato proveniente dal supporto (mostrato nella parte inferiore, destra). La conduttura in questo caso è sostenuta da un tubo con diametro minore, posizionata su un blocco di cemento. Il segnale generato dal supporto metallico è disponibile a frequenze di 32kHz e 64kHz. Non è visibile il segnale generato dal supporto ad una frequenza del test di 128kHz per il fato che le onde guidate di alta frequenza non interagiscono con i supporti non saldati. Se non esiste un difetto in quella posizione, nessun segnale verrà riflesso. In altre parole, un segnale generato a 128kHz semplifica in modo significativo il rilevamento dei difetti sotto i supporti rispetto ai test con frequenze basse intorno ai 32kHz.

 




Esempio 3: supporto metallico saldato 


        La figura seguente rappresenta il grafico dal report di ispezione (nella parte superiore), l’immagine di un supporto saldato alla conduttura attraverso lo strato di isolamento (nella parte inferiore sinistra), oltre al grafico del segnale amplificato che contiene la riflessione dal supporto. Il report di ispezione in questo caso è stato realizzato utilizzando un segnale torsionale da 128kHz. In oltre, il supporto saldato genera un forte eco nel caso di un’ispezione a bassa frequenza, così come dimostra il segnale rappresentato nella parte inferiore, destra della figura. Il grafico del segnale amplificato è stato segnato con linea tratteggiata di colore rosso nel grafico del report di ispezione. I dati torsionali a 32kHz dimostrano un forte segnale residuo in corrispondenza e oltre la posizione del supporto. Un ispezione realizzata quindi a meno di 64kHz mostrerebbe una falsa indicazione di difetto in corrispondenza del supporto. In conclusione, nel caso delle condutture con supporti saldati, è necessaria l’ispezione utilizzando le frequenze alte. 

        Il segnale residuo generato da un supporto saldato è relativamente forte se la sua lunghezza circonferenziale è minore di 5 volte la lunghezza d’onda. Per il fato che il segnale a 128kHz del modo torsionale ha una lunghezza d’onda 4 volte minore di quello a 32kHz, questo non interagisce con il supporto della conduttura ed è molto più adatto per il rilevamento di un eventuale difetto presente nell’immediata vicinanza del supporto.

 



Esempio 4: Rilevamento della corrosione di tipo “pitting” sotto il rivestimento 


        La figura seguente rappresenta un esempio di controllo con onde guidate nel caso di una tubazione che presenta zone di corrosione di tipo “pitting” (CUI- Corrosion Under Insulation). La sonda MsS è stata installata ulteriormente alla rimozione del rivestimento su una zona di estensione limitata mentre i test sono stati realizzati a frequenze di 32, 64 e 128 kHz. Le zone di corrosione superficiale, di estensione relativamente ridotta sono state sensibili alle frequenze alte del tipo 128kHz. La corrosione è stata rilevata in corrispondenza del gomito ed è stata confermata dopo la rimozione del rivestimento in questa zona.