Liquidi penetranti (PT) 2018-08-24T10:13:31+00:00

Liquidi penetranti (PT)

Devi eseguire il controllo non distruttivo
mediante liquidi penetranti secondo la
norma ISO 3452, ISO 23277, ASTM E165 o ASTM E1417?

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Cos’è il controllo non distruttivo mediante liquidi penetranti

Il controllo non distruttivo mediante liquidi penetranti è un tipo di controllo che permette di controllare l’integrità di un campione e di rilevare la presenza di difetti superficiali o sub-superficiali (cioè appena sotto la superficie) grazie all’applicazione di un particolare tipo di liquido che riesce a penetrare all’interno della difettosità.
Il controllo mediante liquidi penetranti sfrutta il metodo della capillarità, cioè la capacità di un liquido a risalire dentro ad un tubo capillare, e le caratteristiche fisiche dei liquidi come la viscosità e la tensione superficiale. La capacità penetrante è un requisito molto importante che definisce la sensibilità dell’esame.
L’esame può essere effettuato tramite due tipologie di metodo: il metodo a contrasto di colore e il metodo del liquido fluorescente. Nel metodo a contrasto di colore le eventuali difettosità si osservano come una macchia scura su sfondo chiaro (generalmente il difetto è di colore rosso su uno sfondo bianco), mentre nel metodo con il liquido fluorescente il contrasto è sempre chiaro-scuro (verde acceso su sfondo viola) ma bisogna utilizzare una lampada a raggi ultravioletti per osservare il campione. Da qui appunto il nome, tecnica con liquido fluorescente.
È molto importante l’esperienza di un tecnico in questo tipo di analisi in quanto le lavorazioni praticate su alcuni campioni possono evidenziare delle indicazioni che non sono delle difettosità ma che possono intese come tali. Il tecnico abilitato per questa tipologia di prova deve essere qualificato e certificato secondo la norma UNI EN ISO 9712.

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Come si svolge il controllo non distruttivo con i liquidi penetranti

Indipendentemente dal metodo di ispezione utilizzato la procedura da utilizzare è la stessa. In questo caso faremo riferimento al controllo con la tecnica a contrasto di colore.

PREPARAZIONE DELLA SUPERFICIE PER CONTROLLO CON LIQUIDI PENETRANTI
Questa parte del test è molto importante in quanto, se fatta in maniera errata/superficiale o addirittura non fatta, può compromettere il risultato della prova. La superficie di analisi deve essere accuratamente pulita ed asciugata prima di iniziare la prova. Per fare questo si utilizza un tipo di prodotto, comunemente chiamato “cleaner”, che non è altro che un solvente che permette di pulire in modo preciso la superficie ed è facilmente asciugabile.

APPLICAZIONE DEI LIQUIDI PENETRANTI
Dopo aver preparato la superficie è possibile applicare il penetrante. Questo prodotto, generalmente di colore rosso, ha la capacità di inserirsi all’interno di eventuali difettosità come cricche o porosità e di risalire verso la superficie per capillarità. L’applicazione deve essere fatta in modo tale da formare un sottile strato di penetrante. Bisogna quindi evitare che si formino accumuli di prodotto o colature da parte dello stesso. Il parametro principale di questa fase è il tempo di penetrazione, che deve essere scelto in funzione del tipo di penetrante, del materiale esaminato, del tipo di manufatto, della probabile tipologia di difetti, della temperatura delle superfici.
Si deve fare attenzione affinché la superficie in esame rimanga completamente bagnata per tutto il tempo necessario alla penetrazione. Nel caso di controlli in produzione a temperatura ambiente, con liquidi a contrasto di colore, un tempo di penetrazione di 20 minuti minimo può essere ritenuto corretto in assenza di altre informazioni. Tuttavia non si deve permettere che il liquido penetrante si essicchi durante il tempo di penetrazione.

RIMOZIONE DEL LIQUIDO PENETRANTE
Trascorso il tempo di penetrazione si procede ad un accurato lavaggio della superficie per la rimozione del liquido rosso. Tale lavaggio viene effettuato generalmente con acqua a spruzzo o strofinatura con panno umido. Il penetrante rimane nel difetto in quanto il liquido di lavaggio (acqua), avendo una viscosità superiore al penetrante, non riesce ad entrarvi. Sono numerose le prescrizioni contenute nelle normative metodologiche per quanto riguarda il lavaggio: particolare attenzione occorre fare a getti di acqua a pressione elevata, specie in presenza di difetti verosimilmente aperti in superficie, così come alla temperatura della superficie. Se non sono presenti metodi per la misura della pressione dell’acqua il lavaggio deve essere effettuato tramite semplice pressione gravitazionale. A questa fase segue quindi la verifica della rimozione dell’eccesso di penetrante, per la quale e sufficiente l’uso di stracci bianchi, per esempio di cotone, ben puliti e privi di filacce, che non devono macchiarsi al passaggio sulle superfici lavate.

ASCIUGATURA
Le superfici devono quindi essere asciugate: naturalmente o con getti d’aria anche calda o con un panno pulito asciutto e non sfilacciato, o con una combinazione dei metodi precedentemente elencati avendo comunque cura che la temperatura delle superfici stesse non oltrepassi i valori di 50°C. L’asciugatura deve rimuovere tutte le goccioline ed i residui di acqua. Deve essere compiuta velocemente avendo cura che il liquido penetrante che si trova nelle discontinuità non asciughi.

APPLICAZIONE DEL RILEVATORE
Il rivelatore è la sostanza (secca o in fase liquida) necessaria ad evidenziare le discontinuità, in corrispondenza delle quali si verifica una sorta di assorbimento nei confronti del penetrante. Il rivelatore deve essere applicato in maniera uniforme e sottile sulla superficie in esame subito dopo la rimozione del penetrante. Il tempo di sviluppo è un parametro importante, e deve essere proporzionato al tempo di penetrazione (in varie norme è richiesto che tale tempo vari dal 50% ad una volta il tempo di penetrazione). Il tempo di sviluppo varia tra i 10 e i 30 minuti.

ISPEZIONE
La superficie di prova deve essere esaminata con la luce del giorno o sotto luce bianca artificiale con una luminescenza non inferiore a 500 lux sulla superficie da esaminare. Le condizioni di visibilità devono essere tali da evitare abbagli o riflessi. La forma tondeggiante o lineare della macchia rossa fornisce una prima indicazione del tipo di difetto. È buona norma assistere direttamente alle rivelazioni delle discontinuità, per evitare che il penetrante si espanda sulla superficie, rendendo poco agevole l’interpretazione e costringendo a volte a valutare la ripetizione dell’esame.

Le normative per il controllo non distruttivo mediante liquidi penetranti

Le normative più utilizzate per il controllo mediante liquidi penetranti sono quelle internazionali come le ISO o le ASTM. Le norme prescrivono i metodi di prova da utilizzare, le procedure e i prodotti da utilizzare per eseguire il controllo mediante liquidi penetranti.
Le norme di riferimento sono:
ISO 3452-1 Prove non distruttive – Esame con liquidi penetranti – Parte 1: Principi generali
ASTM E165 / E165M – Standard Practice for Liquid Penetrant Examination for General Industry
ASTM E1417 / E1417M – Standard Practice for Liquid Penetrant Testing.
Sulla base del prodotto da analizzare ci sono anche normative che descrivono in maniera più dettagliata il controllo non distruttivo mediante liquidi penetranti per quel tipo specifico di particolare.
Ad esempio possiamo trovare la norma
UNI EN 10228-2 – Prove non distruttive dei fucinati in acciaio – Controllo con liquidi penetranti,
oppure si possono trovare normative in cui sono indicati i limiti di accettabilità dei difetti per alcuni particolari specifici come la norma
UNI EN ISO 23277 – Controllo non distruttivo delle saldature – Controllo delle saldature mediante liquidi penetranti – Livelli di accettabilità.

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