Misurazione e valutazione dei tassi di rimozione dovuti alla corrosione utilizzando uno scanner 3D e il software Pipecheck

Ispezione di vecchie condutture sotto pressione nelle centrali elettriche per determinare la vita utile rimanente.

Hydro Safety Engineering è uno studio di ingegneria con sede a Merano, specializzato da quasi dieci anni nella progettazione, ispezione, valutazione ed esercizio delle centrali idroelettriche. L’ingegnere Armin Kager è stato a lungo in servizio presso le società gestori delle grandi centrali idroelettriche ed è quindi a conoscenza delle esigenze del settore e dei desideri dei clienti. Insieme ai partner dell’ufficio tecnico, esegue ispezioni visive, controlli con telecamere, ispezioni non distruttive (MT, UT, RT, ispezioni di durezza, ecc.), prove di laboratorio e altre verifiche per accertare lo stato delle tubazioni, delle turbine, dei sistemi di alimentazione e delle altre infrastrutture.

Molto spesso, la particolare morfologia delle Alpi fa sì che le ispezioni e le prove debbano essere effettuate su terreni molto difficili o quando le infrastrutture da verificare sono in forte pendenza.

Ispezione di una condotta forzata vecchia di 100 anni

Il gestore di una centrale elettrica ha incaricato Hydro Safety di fornire informazioni sulla vita utile rimanente delle infrastrutture della centrale. La motivazione era che la concessione della centrale sarebbe scaduta a medio termine ed era quindi importante per il gestore poter garantire il funzionamento sicuro dell’impianto per il restante periodo della concessione. A tal fine, è stato necessario determinare il grado di usura dovuto agli effetti dell’abrasione e della corrosione di una tubazione sotto pressione di quasi 100 anni.

L’ispezione si è rivelata molto impegnativa, in quanto l’area di ingresso alla condotta sotto pressione era ripiena di acqua e fango (con una profondità di oltre 80 cm), da attraversare con tutte le attrezzature senza causare dei danni. Inoltre, tutto era reso più complicato dal diametro interno limitato (1.200 mm) e, soprattutto, dall’inclinazione della tubazione (di circa l’80%). La combinazione della curvatura e del cambio di inclinazione del profilo di altezza poneva un’ulteriore difficoltà per la sicurezza e i lavori con la fune.

Le misurazioni sono state eseguite su due aree murarie particolarmente indebolite dall’abrasione e dalla corrosione. Le aree di circa 400×400 mm sono state prima pulite con una spazzola d’acciaio, quindi con un getto d’acqua, asciugate e infine misurate con lo scanner 3D HandySCAN e il software Pipecheck. È necessario che l’accuratezza della misurazione sia di almeno 0.05 mm.

Area esaminata prima della rimozione del rivestimento e dopo. Pulizia della superficie

La sfida più grande è stata quella di utilizzare lo scanner laser, il tablet e il computer collegato in queste condizioni anguste e molto inclinate senza rischiare di danneggiare i dispositivi con l’acqua, contaminazioni o cadute. L’ispezione è avvenuta a seguito di una meticolosa pianificazione e preparazione; inoltre, si è deciso di utilizzare un telefono cellulare con un ampio display (al posto del tablet), fissato all’avambraccio di uno dei due ispettori tramite un cinturino. Il potente computer è stato riposto in uno zaino appositamente attrezzato, in cui è stato possibile collocare anche il sistema HandySCAN 3D. Arrivati sul luogo per le misurazioni, le superfici sono state pulite, contrassegnate e infine misurate.

Misurazione con lo scanner 3D HandySCAN

Dopo la valutazione con Pipecheck e software interno

Vantaggi di HandySCAN 3D – Pipecheck Combo

La combinazione dello scanner 3D HandySCAN 3D portatile, il software Pipecheck e alcune misurazioni dello spessore della parete di riferimento mediante ultrasuoni si è dimostrata la soluzione ideale per il progetto. Secondo Hydro Safety Engineering, il sistema garantisce la migliore stima possibile per la corrosione o lo spessore della parete rimanente. La precisione e la densità dei dati sono molto più elevate rispetto alle misurazioni convenzionali e quindi non c’è confronto. Il motivo dell’acquisto dello scanner 3D e del software risiede nell’aumento dell’accuratezza delle misurazioni e delle valutazioni dei tassi di rimozione della corrosione raggiunti, ma anche la possibilità di un’analisi rapida dei dati con calcoli della pressione di scoppio prevista.

Prima dell’acquisizione del sistema Creaform, sono state eseguite misurazioni dello spessore della parete a reticolo dall’interno e dall’esterno nonché misurazioni con dime di corrosione, i cosiddetti profilometri. Per il progetto in questione, l’implementazione del lavoro come la stima e la valutazione della rimozione della corrosione sarebbe stata più complessa e imprecisa, e la densità dei dati sarebbe stata molte volte inferiore. Non sarebbe stato possibile esprimere pareri sulla rimozione della corrosione o dell’abrasione e offrire una valutazione su tutta la superficie del fenomeno.

“L’applicazione di HandySCAN 3D e del software Pipecheck stabilisce nuovi standard nella determinazione dell’abrasione e della corrosione. Non vediamo l’ora di altri possibili impieghi del nostro dispositivo! Ad esempio, prossimamente utilizzeremo lo scanner per misurare le guide nuove e usate di una turbina Pelton al fine di trarre conclusioni sull’usura della stessa”, spiega Armin Kager, proprietario e ingegnere capo di Hydro Safety Engineering.