Il Southwest Research Institute (SwRI) ha creato una sonda magnetostrittiva (MST) che utilizza la tecnologia a onde guidate per rilevare la corrosione nei serbatoi di stoccaggio, creando un metodo di ispezione più economico ed efficiente. La sonda SwRI si fissa lateralmente al serbatoio di stoccaggio e produce una mappa estremamente dettagliata delle aree danneggiate al suo interno.Il Southwest Research Institute (SwRI) ha sviluppato una sonda con trasduttore magnetostrittivo (MST) progettata per rilevare la corrosione nei serbatoi di stoccaggio senza richiedere agli operatori di svuotarli per l'ispezione, un processo che tradizionalmente comporta tempi di fermo significativi e l'accesso manuale in spazi ristretti.
La tecnologia utilizza l'ispezione a onde guidate ultrasoniche per identificare corrosione e difetti strutturali dall'esterno delle pareti del serbatoio. Eliminando la necessità di svuotare e pulire i serbatoi prima dell'ispezione, la sonda offre agli operatori del settore petrolifero e del gas un potenziale modo per ridurre i costi di manutenzione, migliorando al contempo la sicurezza e l'efficienza operativa.
I serbatoi di stoccaggio sono ampiamente utilizzati nel settore energetico per contenere petrolio greggio, prodotti raffinati, gas liquefatti e altri fluidi. Le normative di settore richiedono ispezioni periodiche per identificare corrosione o degrado strutturale che potrebbero causare perdite, incidenti ambientali o guasti alle apparecchiature. Queste ispezioni in genere richiedono che i serbatoi vengano messi fuori servizio, svuotati e puliti prima che i tecnici vi accedano per effettuare misurazioni manuali.
La sonda MST 8x8 di SwRI è progettata per affrontare queste sfide consentendo un'ispezione non intrusiva. Il dispositivo è una striscia flessibile contenente otto sensori a ultrasuoni che si fissano all'esterno della parete di un serbatoio. Una volta installati, i sensori generano onde acustiche che si propagano lungo la struttura.
In presenza di corrosione o altri difetti, le onde vengono riflesse verso la matrice di sensori. Analizzando questi segnali riflessi, gli ingegneri possono identificare anomalie nella struttura del serbatoio.
Il sistema utilizza onde guidate orizzontali di taglio, una forma di onda ultrasonica particolarmente adatta all'ispezione strutturale grazie alla sua sensibilità ai difetti e alla sua capacità di percorrere lunghe distanze attraverso le superfici metalliche.
"Molti settori richiedono l'ispezione regolare dei serbatoi di stoccaggio", ha affermato il Dott. Sergey Vinogradov di SwRI, autore di un recente articolo che descrive le capacità della sonda. "Questo può essere un processo molto costoso, poiché richiede lo svuotamento, la pulizia e l'ispezione manuale del serbatoio. Consentendo l'ispezione senza svuotare il serbatoio, la nostra sonda riduce i costosi tempi di fermo e migliora la sicurezza delle ispezioni, evitando di lavorare in spazi ristretti e pericolosi".
La configurazione a otto sensori della sonda consente di raccogliere dati da più angolazioni simultaneamente. Questa configurazione multisensore supporta una tecnica nota come acquisizione a matrice completa, che registra i segnali provenienti da ciascuna combinazione trasmettitore-ricevitore dell'array.
I dati raccolti vengono quindi elaborati utilizzando un algoritmo di imaging avanzato noto come metodo di focalizzazione totale. Questo approccio consente al sistema di generare mappe bidimensionali dettagliate della struttura del serbatoio, evidenziando le aree in cui potrebbero svilupparsi fenomeni di corrosione o perdita di materiale.
Invece di limitarsi a indicare la presenza di un potenziale difetto, la tecnologia può produrre un'immagine ad alta risoluzione che mostra la posizione e le dimensioni approssimative dell'anomalia. Questo livello di dettaglio consente agli operatori di valutare meglio l'integrità strutturale e determinare se siano necessari interventi di manutenzione o riparazione.
"Di conseguenza, invece di limitarsi a indicare la presenza di un'anomalia, può creare una mappa ad alta risoluzione della struttura, mostrando le aree con potenziale corrosione", ha affermato Vinogradov. "Questo aiuta gli utenti a valutare l'entità del danno per decidere quando programmare costose e lunghe riparazioni del serbatoio".
SwRI ha condotto test sul campo della sonda su diversi serbatoi di stoccaggio per valutarne le prestazioni in condizioni reali. Secondo l'istituto, il sistema ha dimostrato la capacità di rilevare corrosione e altri problemi strutturali senza richiedere l'accesso interno ai serbatoi.
L'approccio di ispezione funziona anche su strutture con geometrie complesse, tra cui superfici curve e aree con attacchi quali staffe o raccordi che possono complicare le tecniche di ispezione convenzionali.
Sebbene la tecnologia sia stata inizialmente valutata su serbatoi di stoccaggio, SwRI ha affermato che lo stesso metodo di ispezione potrebbe essere applicato ad altre grandi strutture industriali. Tra le potenziali applicazioni figurano condotte, scafi di navi, torri eoliche e strutture aerospaziali.
Per il settore petrolifero e del gas, la tecnologia potrebbe rivelarsi particolarmente rilevante per gli impianti con grandi parchi serbatoi o terminali, dove la messa fuori servizio dei serbatoi può compromettere le operazioni. Strumenti di ispezione non invasivi che riducono i requisiti di fermo impianto potrebbero aiutare gli operatori a gestire infrastrutture obsolete, mantenendo al contempo la produttività.
SwRI ha affermato che intende rendere la tecnologia disponibile all'industria attraverso la vendita di attrezzature, accordi di licenza e programmi di trasferimento tecnologico con società di ispezione.
