Numero 1 2007 - IIS

• attenuazione delle onde acustiche di
EA, dovuta alla complessità geometrica
e alla presenza di isolamento
termico;
• rumore di fondo di processo;
• segnali spuri di rumore provenienti
dall’esterno dell’area monitorata o
generati da movimenti strutturali
(specialmente nel caso di avviamenti/fermate
di impianto) o generati
da eventi strutturali non-rilevanti,
come la rottura di ossidi.
L’attività di EA che può essere associata
al danneggiamento occorso nell’area
monitorata deve essere chiaramente discriminata
dal rumore.
Tuttavia, se applicato contestualmente in
un programma di ispezione complessivo,
dove gli obbiettivi del monitoraggio
con EA sono stati chiaramente e
realisticamente definiti e concordati con
il personale di processo, manutenzione e
ispezione, l’EA può dare informazioni
diagnostiche utili e preziose.
L’espansione delle applicazioni di
EA, unitamente con la tremenda e
rapida evoluzione delle performance
dei sistemi hardware e software nell’operare
calcoli complessi e nell’acquisire
dati multi parametrici ad alta velocità,
hanno consentito agli operatori di
mantenere un controllo costante sull’attività
globale delle sorgenti attive di EA
e in alcuni casi, attraverso la realizzazione
di database, di ottenere il
gradiente di severità delle sorgenti identificate
di EA.
I sistemi di EA attualmente disponibili
sono in grado di garantire una acquisizione
e un trattamento ad elevata velocità
multi-canale e multi-parametrico,
così che l’estrazione e la presentazione
delle caratteristiche più rilevanti dei
segnali di EA, la localizzazione e la
discriminazione delle sorgenti di EA e la
loro presentazione possono essere fatte
in tempo reale.
In alcuni casi particolari nei sistemi di
EA viene incorporato un database o un
sistema esperto, per effettuare una valutazione
o una classificazione delle
sorgenti di EA assistita.
Due sono i metodi largamente utilizzati
per la localizzazione delle sorgenti di
EA: triangolazione basata sui tempi di
ritardo e localizzazione a zona o hits.
Il primo metodo necessita che il segnale
acustico, generato da una sorgente di
EA, raggiunga tre o più sensori perché
sia possibile effettuare una localizzazione
accurata della posizione, l’altro è
basato sul fatto che il confronto dell’attività
di EA accumulata su un set di
singoli sensori identifichi aree ad elevata
attività del componente monitorato.
Alcune considerazioni devono essere
fatte per permettere una valutazione dei
meriti e delle limitazioni dei due metodi.
La rivelabilità di un difetto in evoluzione
tramite EA dipende essenzialmente da:
• tasso di energia elastica rilasciato
dalla sorgente (è conosciuto essere
alto, ad esempio, per crescita di
cricca in materiale non duttile)
• livello del rumore di fondo
• energia persa lungo il percorso di propagazione
tra la sorgente e il sensore.
Il metodo di triangolazione, che processa
stringhe di tempi di ritardo ottenute
dall’attivazione di uno o più sensori
all’interno di un dato intervallo temporale,
previene, utilizzando filtri logici, di
processare sequenze di tempi di arrivo
errate, così che le sorgenti localizzate
possano essere considerate valide,
Questo approccio ha le sue controindicazioni
quando l’attività totale del tasso di
eventi di EA è troppo alta, perché gli
eventi di EA si possono sovrapporre nel
tempo e i filtri logici rifiutano un
numero crescente di dati apparentemente
inconsistenti.
La localizzazione a zona o singolo
colpito (hit) non richiede l’attivazione
di molti sensori per registrare un
evento, ma richiede l’utilizzo di una
riduzione e filtraggio dei dati durante
l’analisi fuori linea per eliminare dati
inconsistenti.
Nella localizzazione a zona la preoccupazione
principale è quella di evitare
ogni perdita di dati e la selezione e la
localizzazione delle sorgenti vengono
parzialmente ritardate. La discriminazione
dei dati acquisiti per il metodo a
zona è pertanto il problema più critico
per l’identificazione non ambigua delle
sorgenti di EA.
Ognuno dei due metodi ha la sua forza e
debolezza e può dare risposte ottimizzate
alle specifiche esigenze o condizioni
di prova.
Il modo migliore di prendere dati di
EA è di utilizzare l’informazione contenuta
nella sequenza dei colpiti per indirizzare
la triangolazione ed ottenere il
maggiore vantaggio possibile dall’uso
delle due metodologie.
E. Fontana - Monitoraggio di emissione acustica di corpi a pressione
3. Qualificazione del personale
L’EA è una tecnica complessa che
richiede una preparazione specifica ed
estesa del personale. In aggiunta ad una
minima conoscenza teorica di base,
l’operatore necessita di un addestramento
in campo per affrontare una
grande varietà di problemi reali, sorgenti
di rumore, rumore di processo, tipo e
metodo di sollecitazione, conoscenza
delle proprietà del materiale ecc., per
incrementare e consolidare la sua capacità
operativa ed esperienza diagnostica.
La qualificazione e la certificazione del
personale è altamente raccomandata
congiuntamente con le linee guida e le
procedure di applicazione della tecnica
di EA.
La preparazione e successiva pubblicazione
in ambito Unione Europea (UE)
delle seguenti norme:
UNI EN 1330-9: Terminologia -
Termini utilizzati nel controllo con emissioni
acustiche,
EN 13477-1: C a r a t t e r i zzazione
dell’apparecchiatura - Descrizione
dell’apparecchiatura
EN 13477-2: C a r a t t e r i zzazione
dell’apparecchiatura - Verifica delle
caratteristiche funzionali
EN 13554: Emissione acustica - Principi
generali
EN 14584: Acoustic emission - Examination
of metallic pressure equipment
during proof testing - Planar location of
AE sources
EN 473: Qualifica e certificazione del
personale addetto alle prove non distruttive.
Principi generali
ha sicuramente dato un contributo significativo
al consolidamento della tecnica
di EA in campo industriale.
4. Conclusioni
Il controllo con EA è applicato regolarmente
ad una grande varietà di corpi a
pressione in molteplici settori industriali.
La tecnica di EA è di grande interesse
per la possibilità che offre di effettuare,
con l’impiego di un numero
limitato di sensori, un controllo volumetrico
su tutto il materiale del corpo in
pressione, specialmente nel caso di
grandi strutture, e di fornire la mappa
con le posizioni dei punti sospetti identificati
nel corso della prova.
Riv. Ital. Saldatura - n. 1 - Gennaio / Febbraio 2007
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