Recommended Practice ITA-NG-001-B
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Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-SB-101-A SYLLABUS BASICO PER LIVELLO 1 1.0 x x CENNI SUI PROCESSI SPECIALI Concetto di processo speciale Qualificazione e mantenimento di impianto, materiali, personale addetto ai processi speciali 1.1 x x CENNI SUI PROCESSI DI PRODUZIONE E DISCONTINUITÀ TIPICHE ASSOCIATE Discontinuità primarie o inerenti Discontinuità secondarie e di finitura 1.2 x x x x x x x CENNI SUI PROCESSI DI CONTROLLO I CND utilizzati in campo aerospaziale Principi, vantaggi e limiti di ciascun metodo CND applicato in campo aerospaziale e complementarietà tra i metodi Normative sulle qualificazione e certificazione del personale (NAS 410, EN 4179, SNTTC-1A) Personale qualificato, livelli di qualificazione, compiti e responsabilità Personale riconosciuto, Auditore ed Istruttore CND, compiti e responsabilità Concetto di indicazione, indicazione falsa, spuria, non rilevante e rilevante Concetto di discontinuità e di difetto Concetto di sensibilità e di risoluzione 2.0 x x x CENNI SULLE DISCONTINUITÀ DA SERVIZIO Fatica Corrosione Usura ed erosione x BIBLIOGRAFIA 1) 2) EN4179 - Aerospace Series - Qualification and Approval of Personnel for Non-Destructive Testing, March 2000, Materials and Processes for NDT Technology, 1981; The American Society for Nondestructive Testing, Inc.; Columbus, OH -USA-, Pag. 1/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 LIQUIDI PENETRANTI [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 1] 3.0 x INTRODUZIONE Vantaggi e limiti del processo 4.0 x x x x x x x PRINCIPI FISICI Tensione superficiale Potere bagnante Capillarità Viscosità Densità Luce visibile ed ultravioletta Fluorescenza 5.0 x x x APPARATI E MATERIALI Impianti di pre e post pulitura Impianti di prelavaggio e lavaggio finale (manuale ed automatico), controllo di temperatura e pressione dell’acqua Impianti di applicazione del penetrante (immersione, spruzzo, spruzzo elettrostatico) Impianti di applicazione dell’emulsionante (immersione, spruzzo) Forni di asciugatura, termometro, termostato Impianti di applicazione rivelatore Cabina di ispezione; oscuramento, lampade a luce UV, la lampada a vapori di mercurio ad alta pressione e focalizzante, gli altri tipi di lampade, lampade a luce bianca, criticità sull’illuminazione La specifica SAE-AMS-2644 e la sua relativa QPL (lista dei prodotti qualificati) 6.0 MODALITA’ DI ISPEZIONE - LE 5 FASI FONDAMENTALI ED I PRODOTTI x La prima fase: preparazione della parte; i prodotti (detergenti, solventi, metodi meccanici), la contaminazione chimica (solfuri con leghe di nichel, alogenuri con leghe di titanio) e la ricalcatura della superficie, l’attacco chimico La seconda fase: l’applicazione del penetrante; i prodotti visibili e quelli fluorescenti, i livelli di sensibilità; la capillarità, la viscosità, la bagnabilità, i metodi di applicazione, il drenaggio La terza fase: la rimozione dell’eccesso di penetrante; i 3 Metodi, modalità di asportazione dell’eccesso La quarta fase: lo sviluppo; il tempo di formazione della indicazione; i tipi di rivelatori ed i metodi di applicazione; corrosione La quinta fase: la rilevazione delle indicazioni; l’adattamento al buio Ripetizione dell’ispezione: problemi di sensibilità per parti precedentemente ispezionate con livelli di sensibilità inferiore x x x x x x x x x x 7.0 ISTRUZIONI, PROCEDURE E CENNI SUGLI STANDARD D’ACCETTABILITÀ APPLICABILI 8.0 SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI Pag. 2/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-101-A 9.0 x x x x x x CONTROLLO DI PROCESSO CND Controlli sul penetrante Prove sull’emulsificatore Prove sul rivelatore Prove sull’impianto (temporizzatori, termometri e termostati, manometri, lampade ed oscuramento) Standard di riferimento Efficienza generale del processo 10.0 ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 x x PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI Prodotti infiammabili La luce ultravioletta 10.2 PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE 10.3 x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) 5) 6) C.E. Betz; Principles of Penetrants, 1969; Magnaflux Corporation; Chicago, Illinois -USALe Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte IV, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, V. Bettini, L’Esame con Liquidi Penetranti (Livello I-); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, Nondestructive Testing, Liquid Penetrant, Classroom Training Handbook, CT-6-2 4th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; Liquid Penetrant Inspection pp 71-88; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo con liquidi penetranti Pag. 3/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 MAGNETOSCOPICO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 1] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 x x x x x DOCUMENTI DI RIFERIMENTO Norme di metodo CND Richiami a disegno Standard d’Accettabilità Procedure di ispezione Ciclo di lavorazione 3.2 BASIC MATICA DI BASE ED ESEMPI 4.0 PRINCIPI FISICI 4.1 x x x x ELECTRICITÀ Carica elettrica e corrente elettrica; l’Ampère Corrente elettrica continua Corrente elettrica alternata monofase e trifase Corrente elettrica raddrizzata a semionda e ad onda piena 4.2 x x x x x x x x MAGNETI E MAGNETISMO Campo magnetico, flusso magnetico ed induzione magnetica (unità CGS ed SI) Circuito e poli magnetici Domini magnetici Permeabilità magnetica e materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Il punto di Curie La magnetizzazione, la saturazione, il ciclo d’isteresi magnetica ed i punti caratteristici La retentività Il comportamento magnetico del ferro al variare della temperatura 4.3 x x ELETTROMAGNETISMO Regola mano destra Penetrazione del campo magnetico in funzione del tipo di corrente di magnetizzazione (continua, alternata, raddrizzata a semionda e ad onda piena) e delle modalità di magnetizzazione (diretta o indotta) Magnetizzazione diretta ed indotta Magnetismo residuo in funzione dell’intensità e del tipo di corrente di magnetizzazione Magnetizzazione circolare Distribuzione del campo e della induzione magnetica in un conduttore circolare; regole per il calcolo della corrente adeguata Magnetizzazione longitudinale Il quick break; effetto ed efficacia Discontinuità e flusso disperso x x x x x x x Pag. 4/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-101-A 4.4 x x x x ALTRI PRINCIPI FISICI Peso specifico e sedimentazione Luce visibile ed ultravioletta Luce nera Fluorescenza 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 x x x x ATTREZZATURE PRIMARIE Impianti di pre e post pulitura Impianto portatile; necessità d’uso e sue caratteristiche Impianto fisso; necessità d’uso; flessibilità; movimentazione di parti grandi e pesanti Impianti automatici; regolazione e meccanismi di allarme e scarto 5.2 x x x x x x x ATTREZZATURE AUSILIARIE E STRUMENTI Lampade a luce nera; il problema dell’emissione di luce bianca Shunt I quick break tester Oscilloscopio Sonda di Hall Indicatori di flusso magnetico Barre con guaina isolante 5.3 x x x x MATERIALI Visibilità e proprietà magnetiche delle particelle Particelle e veicolo per metodo umido; preparazione della sospensione, concentrazione Particelle per metodo a secco Cenno sui polimeri magnetici 6.0 MODALITÀ DI ISPEZIONE 6.1 x x x x SCELTA DEL METODO DI MAGNETIZZAZIONE Considerazioni su materiale, forma e condizione di trattamento termico della parte Scelta del tipo di corrente di magnetizzazione Scelta delle direzioni del campo magnetico Sequenza delle operazioni 6.2 x x x x PREPARAZIONE DELLE PARTI Pulizia Smagnetizzazione Mascherature Rimozione placcature 6.3 x MAGNETIZZAZIONE Magnetizzazione diretta (rischi di arco ai contatti e di riscaldamento); magnetizzazione indotta; metodo continuo e residuo Magnetizzazione circolare; calcolo della corrente adeguata Discontinuità rilevabili alla magnetizzazione circolare Magnetizzazione longitudinale; regole pratiche per il calcolo della corrente adeguata nei vari casi Discontinuità rilevabili alla magnetizzazione longitudinale Verifica della adeguata magnetizzazione con sonda di Hall e con indicatori di flusso magnetico x x x x x Pag. 5/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-101-A 6.4 x x x OSSERVAZIONE L’adattamento al buio La fluorescenza del bulbo oculare La manipolazione delle parti 6.5 x x x SMAGNETIZZAZIONE Ragioni della smagnetizzazione Magnetismo residuo in funzione della retentività del materiale e del tipo di magnetizzazione Principi e metodi di smagnetizzazione; precauzioni 7.0 ISTRUZIONI, PROCEDURE, VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 8.0 SPECIFICITÀ AEROSPAZIALI 9.0 x x x x x x CONTROLLO DEL PROCESSO Malfunzionamento delle attrezzature Prove sulla sospensione Prove sull’impianto Verifica delle condizioni di illuminazione Efficienza generale del processo Calibrazione e controlli periodici 10.0 RICHIAMI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI 10.2 PREDISPOSIZIONI ECOLOGICH 10.3 x x x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Smagnetizzazione Pulizia dopo l’ispezione Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) V.Bettini, Corso per la qualifica di operatore addetto al controllo con polveri magnetiche, livello I A.Bertarelli, C.Brunetti, Metodo Magnetoscopico, Testo pratico per operatori di livello I e Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo con particelle magnetiche Pag. 6/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 CORRENTI INDOTTE [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 1] 3.0 x x INTRODUZIONE Esempi di sfruttamento industriale della induzione elettromagnetica (generatori e trasformatori di corrente alternata) Vantaggi e limiti del metodo CND delle Correnti Indotte 4.0 PRINCIPI FISICI 4.1 x x x x x x x x x x x ELETTRICITÀ E MAGNETISMO Cenni storici sulla induzione elettromagnetica (esperienze di Arago, Örsted, Faraday) Corrente elettrica continua Corrente elettrica alternata e frequenza I conduttori di elettricità, i Volt, gli Ampere e la Resistenza Conducibilità (IACS%) Campo e flusso magnetico Permeabilità magnetica Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Induttori (spira, bobina, solenoide) Induttanza, reattanza induttiva ed impedenza di una bobina percorsa da corrente alternata Impedenza di una bobina a vuoto e con una parte magneticamente accoppiata 4.2 x x x LE CORRENTI INDOTTE Effetto pellicolare di Kelvin Distribuzione della corrente indotta Densità e profondità di penetrazione delle correnti indotte e parametri che determinano la profondità di penetrazione 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 x x x x x x x x x x x GLI STRUMENTI IN CAMPO AEROSPAZIALE PER RICERCA DIFETTI Composizione di uno strumenti tipico con presentazione sullo schermo CRT Selezione frequenza e filtro passa-banda Selezione fase Effetto dei filtri passa-banda sulla sensibilità in profondità Rapporto guadagno/rumore Estensione X/Y degli assi dello schermo (guadagno X/Y) Guadagno preamplificatore Soglie di allarme Compensazione Scansione con sonde assolute e con sonde differenziali Effetto di materiali conduttivi/ferromagnetici in prossimità dell’area da ispezionare Pag. 7/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-101-A 5.2 x x x x x x x x x SONDE Bobina, nuclei ferromagnetici e schermature Sonde di superficie (per rilevazione di difetti, per valutazione della conducibilità IACS %) Sonde avvolgenti Sonde per interni Sonde assolute Sonde differenziali Sonde ibride Avvolgimenti singoli Avvolgimenti doppi 5.3 x x x x x x x EFFETTI SULLA IMPEDENZA DELLA BOBINA DELLE CARATTERISTICHE DELLA PARTE Effetto della conducibilità elettrica Effetto della permeabilità magnetica Effetto pellicolare Effetto bordo Effetto lift-off Effetto spessore Effetto delle discontinuità, loro posizione, loro orientazione 6.0 x x x x x x x x LE TECNICHE DI ISPEZIONE E RELATIVE RAPPRESENTAZIONI Requisiti dei preparazione della superficie di parti in servizio Metodo del punto-vettore Metodo con sonde interne rotanti Le tecniche multifrequenze Le applicazioni Ricerca difetti e relativi standard di riferimento Misura di conducibilità e relativi standard di riferimento Misura spessori riporti e relativi standard di riferimento 7.0 ISTRUZIONE, PROCEDURE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 8.0 SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI 9.0 CONTROLLO DI PROCESSO CND 10.0 x x x ASPETTI DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) Nondestructive Testing, Eddy Current, Classroom Training Handbook, CT-6-5 2th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Controllo Non Distruttivo con Correnti Indotte; Collana PND, ENEA, S. Maria di Galeria, Roma A. Bertarelli, G. Magistrali, G. Nardoni, Metodi Correnti indotte (Livello I-), Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia Pag. 8/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 ULTRASONORO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 1] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 DOCUMENTI DI RIFERIMENTO, PROCEDURE E MANUALI CND x Norme di metodo CND x Disegno e requisiti x Standard di Accettazione x Procedure di ispezione x Ciclo di lavorazione x Requisiti di CND (scopo e Standard di Accettazione) x Manuali CND 3.2 RICHIAMI DI MATEMATICA DI BASE 4.0 PRINCIPI FISICI E TEORICI DI ACUSTICA x Natura e propagazione delle onde acustiche x Moti ciclici sinusoidali x Grandezze fisiche fondamentali: lunghezza d’onda e frequenza x Rappresentazione ed analisi d’onda nel dominio del tempo e delle frequenze x Rappresentazione di un fronte d’onda 4.1 PROPRIETA’ ACUSTICHE DEI MATERIALI x Velocità di propagazione ultrasonora x Correlazione tra velocità, frequenza e lunghezza d’onda x Regola pratica sulla rilevabilità dei difetti x Definizione di impedenza acustica 4.2 TRASMISSIONE E RIFLESSIONE ULTRASONORA x Pressione e intensità acustiche x Coefficienti di trasmissione e riflessione x Riflessione e trasmissione in termini di pressione ed intensità UT x Riflessione e rapporto tra impedenze acustiche 4.3 DEFINIZIONE ED USO DEI DECIBEL x Logaritmi in base decimale x Definizione di dB 4.4 ATTENUAZIONE DELLE ONDE ULTRASONORE x Attenuazione per diffusione/ assorbimento x Il problema della rugosità superficiale x Riflessione e diffusione da ostacoli fenomenologia e rapporto O/d Pag. 9/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-101-A 4.5 PROPAGAZIONE DI ONDE ULTRASONORE x Onde longitudinali x Onde trasversali x Onde superficiali (o di Rayleigh) x Onde flessurali (o di Lamb) x Vantaggi e limiti ispettivi dei principali modi di vibrazione UT 4.6 CONVERSIONE DI MODO E LEGGE DI SNELL x Angoli di incidenza, riflessione, rifrazione x Enunciato della legge di Snell x Fenomenologia della conversione di modo x 1° e 2° angolo critico x Applicazioni pratiche della legge di Snell x Casi esemplari di interfacce tipiche: acqua/acciaio, acqua/alluminio, perspex/acciaio, etc. 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 TRASDUTTORI ULTRASONORI x Generazione e rilevazione di energia ultrasonora x Materiali per trasduttori e tipi di eccitazioni x Piezoelettricità x Struttura tipo di un trasduttore x Trasduttori a fascio diritto x Trasduttori a fascio angolato x Trasduttori piani x Trasduttori focalizzanti x Trasduttori a contatto x Trasduttori a doppio elemento x Trasduttori a immersione x Linee di ritardo e/o zoccoli cuneiformi per applicazioni con onde longitudinali, trasversali, superficiali 5.2 CARATTERISTICHE DEI TRASDUTTORI E DEL FASCIO GENERATO x Frequenza, diametro, sensibilità, risoluzione, smorzamento x Focalizzazione in acqua e nel passaggio dall’acqua a materiali diversi x Struttura del fascio ultrasonoro: il problema della divergenza x Campo prossimo - zona di Fresnel x Campo remoto - zona di Fraunhofer x Analogia con pistone oscillante x Profilo teorico/pratico della curva distanza-ampiezza (curva DAC) x Pressione acustica riflessa in campo remoto x Analisi per i casi di “piccolo” e “grande” riflettore in campo remoto x Compensazione ampiezza-diametro per “piccoli” riflettori 5.3 STRUMENTAZIONE ULTRASONORA TRADIZIONALE x Pulsatore Pag. 10/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-101-A x x x x x x Eccitazione a spike e ad onda quadra Ricevitore ed amplificatore Circuiti di elaborazione/digitalizzazione Monitor e strumenti di rappresentazione Strumentazione portatile e manuale Impianti di controllo automatizzati 5.4 STRUMENTAZIONI SPECIALI x Bond testers e rappresentazioni mediante piano di impedenza x Pitch-Catch x Impedenza Meccanica x Risonanza ultrasonora x Spessimetria ultrasonora 5.5 FUNZIONI DI CONTROLLO STRUMENTALE x Base dei tempi x Ampiezza del segnale x Pulse Repetition Frequency x Durata ed altezza dell’impulso di eccitazione x Amplificazione lineare x Amplificazione logaritmica x Soglie/allarmi/soppressione x Banda passante e filtri x Regolazione del segnale UT sullo schermo: zona morta, saturazione e linearità 5.6 ACCOPPIANTI PER ISPEZIONI ULTRASONORE x Generalità x Caratteristiche applicative x Tipi di accoppianti tradizionali x Altri tipi di accoppiamento ultrasonoro (estremità in gomma, etc.) 6.0 TECNICHE DI ISPEZIONE E ANALISI 6.1 TECNICHE DI ISPEZIONE FONDAMENTALI x Pulse-echo o riflessione x Through-Transmission o trasparenza x Fascio diritto x Fascio angolato x Ispezioni a contatto x Ispezioni in immersione x Uso delle colonne d’acqua (bubblers, squirters) x Altre tecniche: doppia trasparenza, echi multipli, risonanza per misura spessori sottili 6.2 TECNICHE DI ISPEZIONE SU APPLICAZIONI SPECIFICHE x Ispezione di strutture tubolari in composito e/o incollate Pag. 11/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-101-A x Ispezione di barre cilindriche per difetti paralleli e non paralleli alla superficie - tecnica dell’offset 6.3 RAPPRESENTAZIONE E ANALISI DEI RISULTATI ISPETTIVI x A-, B-, C-scan x Mappe in ampiezza (o attenuazione) ed in TOF (o profondità) x Localizzazione delle indicazioni UT x Dimensionamento delle indicazioni UT x “Piccolo” riflettore: correlazione area-ampiezza x “Grande” riflettore: criterio della caduta di -6dB 7.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO UT x Calibrazione e confronto con standard di riferimento per materiali metallici, materiali compositi e incollaggi. x Tipi di blocchi standard e loro utilizzo (FBH, SDH, intagli) x Serie di blocchi distanza-ampiezza x Curva DAC: sua costruzione ed utilizzo x Serie di blocchi area-ampiezza x Blocchi speciali (IIW, IIW miniature, etc.) x Controlli di mantenimento del processo ispettivo UT e loro periodicità 8.0 INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE x Discontinuità tipiche e loro caratteristiche x Discontinuità da fabbricazione x Discontinuità da uso in servizio x Indicazioni al controllo UT e loro interpretazione x Indicazioni ultrasonore false e non rilevanti x Indicazioni ultrasonore rilevanti 9.0 CODICI, STANDARDS E PROCEDURE x x Requisiti essenziali di una procedura di ispezione ultrasonora Cenni agli Standard Internazionali BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY 1) Centro Ricerche Fiat, Corso Teorico sui controlli non distruttivi con ultrasuoni (Livello II -III); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia 2) Nondestructive Testing, Ultrasonic Testing, Classroom Training Handbook, CT-6-4; General Dynamics, San Diego, California -USA-, 3) Controllo Non Distruttivo con Ultrasuoni – Quaderni Didattici Collana PND a cura di ENEA ed AIPND 4) Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo ultrasonoro Pag. 12/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 RADIOGRAFICO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 1] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 x x DEFINIZIONI Definizione di radiografia industriale Protezione dalle radiazioni – perché ? 3.2 x x STORIA Storia e scoperta dei materiali radioattivi Storia e scoperta dei raggi x 3.3 x x x APPLICAZIONI Radiografia industriale Radiografia medicale Altre applicazioni delle radiazioni (terapia, energia nucleare, sterilizzazione, ecc.) 3.4 x x x x MATEMATICA DI BASE ED ESEMPI Quadrati e radici quadrate Il teorema di Pitagora Triangoli simili Diagrammi cartesiani 4.0 PRINCIPI FISICI 4.1 x x x PROPRIETA’ FONDAMENTALI DELLA MATERIA Atomi ed elementi, Molecole e composti Particelle atomiche - proprietà di protoni, neutroni ed elettroni Struttura atomica, Numero e peso atomico, Isotopi e radioisotopi 4.2 x x x x x MATERIALI RADIOATTIVI Produzione: attivazione con neutroni e fissione nucleare Atomi stabili ed instabili (radioattivi) Curie o becquerel – unità di misura di radioattività Periodo di dimezzamento di materiali radioattivi e grafici di decadimento radioattivo Attività specifica - curie/grammo o becquerel/grammo 4.3 x x x x x TIPI DI RADIAZIONE Radiazioni corpuscolari – proprietà: alfa, beta, neutroni Radiazioni elettromagnetiche: raggi x e J Produzione di raggi x e di raggi J Energia raggi J Caratteristiche delle energie dei più comuni radioisotopi e degli impianti raggi x Pag. 13/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-101-A 4.4 x x x x x x x INTERAZIONI TRA RADIAZIONI E MATERIA Ionizzazione Interazioni tra radiazioni e materia (effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie) Unità di esposizione a radiazioni - il roentgen o C/kg Emissioni delle sorgenti radioattive più comunemente usate e degli impianti raggi x Attenuazione delle radiazioni elettromagnetiche – schermatura Spessori di dimezzamento e di decimazione Legge dell’inverso del quadrato 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 x SORGENTI RADIOATTIVE E DISPOSITIVI DI ESPOSIZIONE *** Radioisotopi (disegno e fabbricazione di sorgenti schermate, sorgenti di raggi J, sorgenti E e bremsstrahlung, sorgenti di neutroni) x *** Caratteristiche dei dispositivi di esposizione con radioisotopi x Sorgenti di radiazioni elettroniche – fino a 500 keV, bassa energia (generatori – rettificatori di alto voltaggio, disegno e fabbricazione di tubi a raggi x, circuiti di controllo di raggi x, potenziali di accelerazione, materiale per i target e configurazioni, dissipazione del calore, ciclo di lavoro, filtrazione del fascio, effetto tallone con i tubi a raggi x) x *** Sorgenti di radiazioni elettroniche – media ed alta energia (trasformatore a risonanza, acceleratore di Van de Graaff, acceleratore lineare, betatrone, output in Roentgen, disegno e fabbricazione dell’apparecchiatura, filtrazione del fascio) x *** Dispositivi e sorgenti per fluoroscopia (disegno di apparecchiature per fluoroscopia, schermi per visione diretta, amplificazione delle immagini, considerazioni speciali sui tubi raggi x e ciclo di lavoro, penombra dello schermo, efficienza degli schermi di conversione) *** Argomenti che possono essere eliminati o ridotti solo a cenni se presso il Datore di Lavoro non si opera con questi metodi e tecniche. 5.2 x x x SISTEMA PELLICOLA Pellicole radiografiche (Costituzione dei film industriali, curva caratteristica di Hurter and Driffield, descrizione delle velocità e delle classi delle pellicole, EN584-1 and ASTM E1815, cassette ed impacchettamenti), Schermi radiografici (schermi intensificatori di piombo, schermi intensificatori fluorescenti, fattori intensificanti) Complesso di sviluppo Luce inattinica e disposizione della camera oscura 5.3 x x x x x STRUMENTI AUSILIARI Densitometro e campione densitometrico Visore Dispositivi di ingrandimento e misura Misuratore di luce Penetrametri o indicatori della qualità di immagine, blocchi, gradini e compensatori x Pag. 14/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-101-A 6.0 MODALITA’ DI ISPEZIONE 6.1 x x x x x x x INTRODUZIONE Processo della radiografia Tipi di sorgenti di radiazioni elettromagnetiche Spettro elettromagnetico Capacità penetrante (“qualità”) di raggi x e J Spettro di tubi raggi x Spettro di radioisotopi Tubo a raggi x - effetto dei cambiamenti di mA o di kVp sulla “qualità” e sull’intensità 6.2 x PRINCIPI FONDAMENTALI DI RADIOGRAFIA Principi geometrici di esposizione (formazione e distorsione delle ombre, angolo della radiazione, calcoli di ingrandimento, nitidezza dell’ombra, penombra geometrica, entità della discontinuità nello spessore) Radiazione primaria e secondaria (schermi intensificatori, mascheramento, protezione dietro alla pellicola) Parametri di qualità immagine (contrasto e definizione) x x 6.3 x x x x 6.4 x x x x x 6.5 x x x x x x x x x x RADIOGRAFIE Formazione di immagini latenti sui film Penombra inerente Aritmetica di esposizione radiografica (relazione milliamperaggio-tempo-distanza, legge di reciprocità, densità fotografica, carte di esposizione per raggi x e J, considerazioni sulla legge dell’inverso del quadrato, calcoli dei tempi di esposizione a sorgenti di raggi x e J) Selezione delle pellicole per scopi particolari QUALITA’ DELL’IMMAGINE RADIOGRAFIA Sensibilità radiografica Contrasto radiografico, della pellicola e del soggetto Definizione Effetti dovuti a granulosità delle pellicole e ad imperfezioni o a scarso contatto degli schermi Penetrametri o Indicatori Qualità Immagine (impiego, sensibilità equivalente al penetrametro, correlazione tra i vari tipi di IQI, equivalenza tra materiali) MANEGGIO, CARICAMENTO E TRATTAMENTO DELLA PELLICOLA Luce di sicurezza e pratica di camera oscura Banco di caricamento e sua pulizia Apertura di pacchi e scatole di pellicole Caricamento di film e di cassette sigillate Tecniche di manipolazione di film non pre-impacchettati Tecniche per ottenere pellicole di forma o dimensione speciali Elementi di trattamento manuale delle pellicole Mantenimento in efficienza dell’apparato di sviluppo (pulizia, integrazione, manutenzione periodica) Principali false indicazioni Archiviazione delle radiografie Pag. 15/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-101-A 6.6 x x x x x x x x x TECNICHE DI ESPOSIZIONE NORMALI Radiografia a parete singola Radiografia a doppia parete Visione simultanea di due pareti Esposizione sfalsata a doppia parete per visione di parete singola Tecnica dell’ellisse Radiografia panoramica Radiografia direzionale di parti cilindriche Uso del caricamento a film multiplo Configurazione del pezzo in prova (posizione IQI, posizionamento pellicola, identificazioni sulla pellicola per la rintracciabilità del particolare, copertura dell’area in esame, ecc.) 6.7 x *** TECNICHE RADIOGRAFICHE SPECIALI Radiografia flash, stereoradiografia, radiografia in movimento, autoradiografia, fluoroscopia, xeroradiografia, radiografia in tempo reale, microfuoco, tomografia *** Argomenti che possono essere eliminati o ridotti solo a cenni se presso il Datore di Lavoro non si opera con questi metodi e tecniche. 6.8 x x CENNI SU ESAME DELLE PELLICOLE Cenni sulle condizioni d’esame Personale che esamina le radiografie 7.0 x x x x ISTRUZIONE, PROCEDURE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ Scheda tecnica radiografica e suo significato Specifica di metodo radiografico in uso nell’azienda di appartenenza ASTM E1742 Cenni sulle norme di metodo radiografico dei principali Clienti (peculiarità principali riferite alla norma aziendale) Cenni sugli standard d’accettabilità radiografica applicabili particolari di produzione nell’azienda di appartenenza x 8.0 x x x x x x x SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI Basso spessore e basso assorbimento Elevate variazioni di sezione trasversale o di assorbimento Apparecchiature a corrente continua ed a potenziale costante Diffrazione dei raggi X Ottimizzazione di contrasto e definizione Penetrametri per bassi spessori Pellicole di forma speciale 9.0 x x x CONTROLLO DI PROCESSO CND Calibrazione e controlli periodici sulle apparecchiature radiogene Calibrazione e controlli periodici su pellicole e sviluppo (EN 584-2) Calibrazione e controlli su strumentazione ausiliaria Pag. 16/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-101-A 10.0 ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 PROTEZIONE DALLE RADIAZIONI Nota - In questo paragrafo viene fornita solo un’informazione di base: uno specifico corso da parte dell’Esperto Qualificato, che ha la responsabilità della sorveglianza sul reparto radiografico, è raccomandato per l’apprendista prima di operare in radiografia. x x Effetti biologici delle radiazioni (fondo di radioattività naturale, rem o sievert, contaminazione e radiazione, limiti di esposizione permessi al personale e concetto di accumulo, teoria sulle dosi permesse, sintomi delle lesioni da radiazioni, controllo del personale) Rilievo delle radiazioni (dosimetri tascabili, dose e rateo di dose, strumenti di rilievo: tubo di Geiger-Muller, camere di ionizzazione, camere e contatori a scintillazione, piastrina dosimetrica, dosimetri a termoluminesceza–TLD, calibrazione) 10.2 x x PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI Prescrizioni radioprotezionistiche Predisposizioni in camera oscura (luce, dispositivi di taglio, maneggio dei chimici, aspirazione, arredamento ed ingombri) 10.3 x x x PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE Smaltimento dei chimici esausti Smaltimento degli schermi in piombo Smaltimento delle pellicole radiografiche 10.4 x x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Contaminazione da piombo Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) V. Bettini, Corso per la qualifica di operatore addetto al controllo radiografico (Livello I-); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, Agfa, Radiografia Industriale Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo radiografico Pag. 17/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 - TERMOGRAFIA 1.0 CONCETTI DI BASE 1.1 Natura del calore 1.2 • • 1.3 Misura del calore: strumentazione scale e tabelle di conversione Temperatura 1.4 • • Misura della temperatura: strumentazione scale e tabelle di conversione 2.0 INTRODUZIONE AL TRASFERIMENTO DI CALORE 2.1 Nozioni fondamentali sul trasferimento del calore per conduzione 2.2 Concetti sulla legge di Fourier per la conduzione termica 2.3 • • Concetti di base su: conducibilità termica, resistenza termica. 2.4 Nozioni fondamentali sul trasferimento calore per convezione 2.5 Concetti sulla legge di Newton per il raffreddamento 2.6 • • • Lo spettro elettromagnetico: Onde Luce visibile Bande dello spettro elettromagnetico 2.7 • • Nozioni fondamentali e calcoli sulla radiazione: Concetti sulla legge di Stefan-Boltzmann Concetti di base sui coefficienti di: - emissività, - assorbimento, - riflessione, - trasmissione (legge di Kirchoff) Pag. 18/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-101-A 3.0 INTRODUZIONE AI CONCETTI DI RADIAZIONE 3.1 Riflessione: concetti 3.2 Trasmissione: concetti 3.3 Assorbimento 3.4 Corpi Neri di Riferimento - teoria e concetti 3.5 Emissività: concetti 3.6 • • • Concetti di potere di risoluzione spaziale: campo Visivo (FOV) campo Visivo Istantaneo / Potere Risolvente (IFOV) Minima Differenza di Temperatura Rilevabile (M.R.T.D.) 3.7 Errori nella misura di temperatura (in generale). 4.0 CALCOLI E PROVE SULLA RISOLUZIONE 4.1 Misure IFOV e FOV (cenni) 4.2 4Misure M.R.T.D. (cenni) 4.3 Slit Response Function (SRF) – (cenni) 5.0 TERMOGRAFIA 5.1 5.2 • Definizione di termografia Apparecchiature termografiche e loro funzionamento. strumenti per la misura a contatto: - termocoppie, - cristalli liquidi, strumenti per la misura senza contatto: - misura per punti (termometri infrarosso o pirometri): - strumenti portatili: - pirometri ottici, - pirometri all’infrarosso, - pirometri all’infrarosso a due colori, - strumenti per controllo di processo - strumenti a fibra ottica - misura per linea (rilevatori di profili termici): - strumenti per controllo di processo - strumenti per telerilevamento - misura di immagini (videotermografi): • Pag. 19/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-101-A - camera termica con sistema di scansione meccanico, - camera termica FPA (Focal Plane Array), - camera termica a tubo piroelettrico. 5.3 Strumentazione di supporto all’ispezione con telecamera infrarosso 5.4 Calibrazione della strumentazione con il corpo nero di riferimento. 5.5 • • • • • • • Elementi da considerare per l’ottenimento di una buona immagine termica: messa a fuoco, dinamica dell’immagine termica, riconoscimento ed accorgimenti per riflessioni, riconoscimento ed accorgimenti di flussi termici spuri, temperatura apparente, temperatura apparente ed emissività, effetti dell’emissività. 5.6 • • • • • Registrazione: videoregistratore, immagini fotografiche, macchine video fotografiche, registrazione digitale, videoprinter. 5.7 • • • • Informazioni di aiuto: Dati ambientali Emissività: -misura, - stima. Modifica della superficie Superficie per temperatura di riferimento 6.0 NORMATIVA 6.1 Informazioni generali sulle principali norme e codici esistenti (cenni) 7.0 SICUREZZA E SALUTE 7.1 Responsabile della sicurezza e responsabilità verso terzi (cenni) 7.2 Sicurezza del personale (cenni) Pag. 20/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-101-A 8.0 APPLICAZIONI 8.1 • • Individuazione delle anomalie termiche risultanti da differenze di resistenza termica: differenza di temperatura tra ambiente e grandi superfici differenza di temperatura tra ambiente e piccole superfici 8.2 Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di capacità termica usando sistemi artificiali o naturali per creare cicli termici. 8.3 Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di stato fisico 8.4 Individuazione di anomalie termiche risultanti da problemi di flusso di fluidi 8.5 Individuazione di anomalie termiche risultanti da attrito 8.6 • • Quantificazione in campo della temperatura di punti: tipiche applicazioni con superfici ad alta emissività come affrontare il problema di superfici con bassa emissività. 8.7 • Applicazioni aeronautiche: Individuazione della contaminazione da liquidi nelle strutture composite sandwich. Pag. 21/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-SB-201-A SYLLABUS BASICO PER LIVELLO 2 1.0 x x PROCESSI SPECIALI Concetto di processo speciale Qualificazione e mantenimento di impianto, materiali, personale addetto ai processi speciali 1.1 x x PROCESSI DI PRODUZIONE E DISCONTINUITÀ TIPICHE ASSOCIATE Discontinuità primarie o inerenti e secondarie e di finitura Processo di fusione e discontinuità associate (lingotti, laminati e billette, fusioni in sabbia, fusioni centrifughe, fusioni a cera persa) Processi di deformazione plastica e discontinuità associate (forgiati, prodotti rullati, prodotti estrusi) Processi di saldatura o di giunzione e discontinuità associate (saldatura TIG, saldatura al plasma, saldatura laser, saldatura a fascio elettronico, saldatura per frizione, saldatura per frizione a rimescolamento, saldatura a resistenza, altri procedimenti di saldatura, brasatura, incollaggi) Compositi e discontinuità associate (tipi in funzione del materiale – metallici/nonmetallici, tipi in funzione della configurazione – laminati/miscele) x x x 1.2 x x x x x x x PROCESSI DI CONTROLLO I CND utilizzati in campo aerospaziale Principi, vantaggi e limiti di ciascun metodo CND applicato in campo aerospaziale e complementarietà tra i metodi Normative sulle qualificazione e certificazione del personale (NAS 410, EN 4179, SNTTC-1A) Personale qualificato, livelli di qualificazione, compiti e responsabilità Personale riconosciuto, Auditore ed Istruttore CND, compiti e responsabilità Concetto di indicazione, indicazione falsa, spuria, non rilevante e rilevante Concetto di discontinuità e di difetto Concetto di sensibilità e di risoluzione 2.0 x x x DISCONTINUITÀ DA SERVIZIO Fatica Corrosione Usura ed erosione x BIBLIOGRAFIA 1) 2) EN4179 - Aerospace Series - Qualification and Approval of Personnel for Non-Destructive Testing, March 2000, Materials and Processes for NDT Technology, 1981; The American Society for Nondestructive Testing, Inc.; Columbus, OH -USA-, Pag. 22/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ST-101-A SYLLABUS PER LIVELLO 1 - SHEAROGRAFIA IN ELABORAZIONE Pag. 23/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 LIQUIDI PENETRANTI [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 2] 3.0 INTRODUZIONE Vantaggi e limiti del processo 4.0 x x x x x x x PRINCIPI FISICI Tensione superficiale Potere bagnante Capillarità Viscosità Densità Luce visibile ed ultravioletta Fluorescenza 5.0 x x APPARATI E MATERIALI Impianti di pre e post pulitura Impianti di lavaggio (manuale ed automatico), controllo di temperatura e pressione dell’acqua Impianti di applicazione del penetrante (immersione, spruzzo, spruzzo elettrostatico) Impianti di applicazione dell’emulsionante (immersione, spruzzo) Forni di asciugatura, termometro, termostato Impianti di applicazione sviluppatore Cabina di ispezione; oscuramento, lampade a luce nera, la lampada a vapori di mercurio ad alta pressione e focalizzante, gli altri tipi di lampade, lampade a luce bianca La specifica SAE-AMS-2644 e la sua relativa QPL (lista dei prodotti qualificati) x x x x x x 6.0 x x x x x x MODALITA’ DI ISPEZIONE - LE 5 FASI FONDAMENTALI ED I PRODOTTI La prima fase: preparazione della parte; i prodotti (detergenti, solventi, metodi meccanici), la contaminazione chimica (solfuri con leghe di nichel, alogenuri con leghe di titanio) e la ricalcatura della superficie, il decapaggio La seconda fase: l’applicazione del penetrante; i prodotti visibili e quelli fluorescenti, i livelli di sensibilità; la capillarità, la viscosità, la densità, i metodi di applicazione, La terza fase: la rimozione dell’eccesso di penetrante; i 4 Metodi, modalità di asportazione dell’eccesso La quarta fase: lo sviluppo; il tempo di formazione della indicazione; i tipi di sviluppatori ed i metodi di applicazione; corrosione La quinta fase: la rilevazione delle indicazioni; l’adattamento al buio Ripetizione dell’ispezione: problemi di sensibilità per parti precedentemente ispezionate con livelli di sensibilità inferiore 7.0 ISTRUZIONE, PROCEDURE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 7.1 I REQUISITI MINIMI DI UNA PROCEDURA DI ISPEZIONE x x x Vantaggi e svantaggi di ciascuno dei 4 Metodi Procedura per parti con superfici rugose come fusioni e saldature (lavabilità e sensibilità) Procedura per parti con superfici lisce come macchinati, o speculari come cromatura, nichelature (riflessione di luce nera e sensibilità) Procedura per parti da esercizio per rilevazione cricche da fatica, corrosione sotto sforzo Procedura per parti installate Sequenze del processo nelle varie differenti procedure x x x Pag. 24/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-201-A 7.2 x x x x x x ASPETTO DELLE INDICAZIONI E VALUTAZIONE Aspetto delle indicazioni e fattori che lo influenzano Indicazioni di cricca e loro aspetto in funzione dei vari tipi di cricca Indicazioni delle discontinuità tipiche delle fusioni Indicazione delle discontinuità tipiche dei forgiati Indicazione delle discontinuità tipiche delle saldature Indicazione delle discontinuità tipiche di altri tipi di materiali (piastre, lamiere, estrusi, ecc.) 8.0 SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI 9.0 x x x x x x CONTROLLO DI PROCESSO CND Prove sul penetrante Prove sull’emulsionante Prove sullo sviluppatore Prove sull’impianto (temporizzatori, termometri e termostati, manometri, lampade ed oscuramento) Standard di riferimento Efficienza generale del processo 10.0 ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 x x PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI Prodotti infiammabili La luce ultravioletta 10.2 PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE 10.3 x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) 5) 6) C.E. Betz; Principles of Penetrants, 1969; Magnaflux Corporation; Chicago, Illinois -USALe Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte IV, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, S. De Martini, Corso Teorico-Pratico Liquidi Penetranti (Livello -I); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, Nondestructive Testing, Liquid Penetrant, Classroom Training Handbook, CT-6-2 4th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; Liquid Penetrant Inspection pp 71-88; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USASimula, CD-ROM multimediale sul Controllo con liquidi penetranti Pag. 25/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 MAGNETOSCOPICO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 2] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 x x x x x x x DOCUMENTI DI RIFERIMENTO, PROCEDURE E MANUALI CND Norme di metodo CND Disegno e requisiti Standard d’Accettabilità Procedure di ispezione Ciclo di lavorazione Richiesta di CND (scopo e Standard d’Accettabilità) Manuali CND 3.2 RICHIAMI DI MATEMATICA DI BASE ED ESEMPI 4.0 PRINCIPI FISICI 4.1 x x x x ELECTRICITÀ Carica elettrica e corrente elettrica; l’Ampère Corrente elettrica continua Corrente elettrica alternata monofase e trifase Corrente elettrica raddrizzata a semionda e ad onda piena 4.2 x x x x x x x x MAGNETI E MAGNETISMO Campo magnetico, flusso magnetico ed induzione magnetica (unità CGS ed SI) Circuito e poli magnetici Domini magnetici Permeabilità magnetica e materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Il punto di Curie La magnetizzazione, la saturazione, il ciclo d’isteresi magnetica ed i punti caratteristici La retentività Il comportamento magnetico del ferro al variare della temperatura 4.3 x x ELETTROMAGNETISMO Regola mano destra Penetrazione del campo magnetico in funzione del tipo di corrente di magnetizzazione (continua, alternata, raddrizzata a semionda e ad onda piena) e delle modalità di magnetizzazione (diretta o indotta) Magnetizzazione diretta ed indotta Magnetismo residuo in funzione dell’intensità e del tipo di corrente di magnetizzazione Magnetizzazione circolare Distribuzione del campo e della induzione magnetica in un conduttore circolare; regole per il calcolo della corrente adeguata Magnetizzazione longitudinale Il quick break; effetto ed efficacia Discontinuità e flusso disperso x x x x x x x Pag. 26/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-201-A 4.4 x x x x ALTRI PRINCIPI FISICI Peso specifico e sedimentazione Luce visibile ed ultravioletta Luce nera Fluorescenza 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 x x x x ATTREZZATURE PRIMARIE Impianti di pre e post pulitura Impianto portatile; necessità d’uso e sue caratteristiche Impianto fisso; necessità d’uso; flessibilità; movimentazione di parti grandi e pesanti Impianti automatici; regolazione e meccanismi di allarme e scarto 5.2 x x x x x x x ATTREZZATURE AUSILIARIE E STRUMENTI Lampade a luce nera; il problema dell’emissione di luce bianca Shunt I quick break tester Oscilloscopio Sonda di Hall Indicatori di flusso magnetico Barre con guaina isolante 5.3 x x x x MATERIALI Visibilità e proprietà magnetiche delle particelle Particelle e veicolo per metodo umido; preparazione della sospensione, concentrazione Particelle per metodo a secco Cenno sui polimeri magnetici 6.0 MODALITÀ DI ISPEZIONE 6.1 x x x x SCELTA DEL METODO DI MAGNETIZZAZIONE Considerazioni su materiale, forma e condizione di trattamento termico della parte Scelta del tipo di corrente di magnetizzazione Scelta delle direzioni del campo magnetico Sequenza delle operazioni 6.2 x x x x PREPARAZIONE DELLE PARTI Pulizia Smagnetizzazione Mascherature Rimozione placcature Pag. 27/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-201-A 6.3 x x x x x x MAGNETIZZAZIONE Magnetizzazione diretta (rischi di arco ai contatti e di riscaldamento); magnetizzazione indotta; metodo continuo e residuo Magnetizzazione circolare; calcolo della corrente adeguata Discontinuità rilevabili alla magnetizzazione circolare Magnetizzazione longitudinale; regole pratiche per il calcolo della corrente adeguata nei vari casi Discontinuità rilevabili alla magnetizzazione longitudinale Verifica della adeguata magnetizzazione con sonda di Hall e con indicatori di flusso magnetico 6.4 x x x OSSERVAZIONE L’adattamento al buio La fluorescenza del bulbo oculare La manipolazione delle parti 6.5 x x x SMAGNETIZZAZIONE Ragioni della smagnetizzazione Magnetismo residuo in funzione della retentività del materiale e del tipo di magnetizzazione Principi e metodi di smagnetizzazione; precauzioni 7.0 ISTRUZIONI, PROCEDURE, VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 7.1 x x x ISTRUZIONI E PROCEDURE Requisiti minimi di una procedura di ispezione Procedure per parti con superfici lisce come macchinati Procedure per parti con superfici rugose o frastagliate come saldature, forgiati o fusioni grezzi e filettature Procedura per parti sottili Procedura per parti di revisione Procedura per parti con riporti x x x 7.4 x x x VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ Necessità ed utilizzo di standard di riferimento Identificazione delle indicazioni false, non rilevanti e rilevanti Fattori che influenzano l’aspetto delle indicazioni rilevanti; loro valutazione (storia del particolare, criteri di accettabilità e scarto) 8.0 x x SPECIFICITÀ AEROSPAZIALI Alimentazione trifase ad onda piena Verifica dell’emissione di luce bianca dalla lampada a luce nera 9.0 x x x x x x CONTROLLO DEL PROCESSO Malfunzionamento delle attrezzature Prove sulla sospensione Prove sull’impianto Verifica delle condizioni di illuminazione Efficienza generale del processo Calibrazione e controlli periodici Pag. 28/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-201-A 10.0 RICHIAMI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI 10.2 PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE 10.3 x x x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Smagnetizzazione Pulizia dopo l’ispezione Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) 5) A.Bertarelli, C.Brunetti, Metodo Magnetoscopico, Testo pratico per operatori di livello I e G.Gaetani, G.Magistrali, G.Torrida, 2a Ed. riveduta da G.Magistrali, Metodo Magnetoscopico, Corso per livello 2 Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte V, 1984, Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano C.E. Betz, Principles of Magnetic Particle Inspection, 1966, Magnaflux Corporation; Chicago, Illinois –USA Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo con particelle magnetiche Pag. 29/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 CORRENTI INDOTTE [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 2] 3.0 x x INTRODUZIONE Esempi di sfruttamento industriale della induzione elettromagnetica (generatori e trasformatori di corrente alternata) Vantaggi e limiti del metodo CND delle Correnti Indotte 4.0 PRINCIPI FISICI 4.1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ELETTRICITÀ E MAGNETISMO Cenni storici sulla induzione elettromagnetica (esperienze di Arago, Örsted, Faraday) Carica elettrica Corrente elettrica continua e l’Ampere Forza elettromotrice (FEM) ed il Volt Resistenza R e legge di Ohm Conduttanza (mhos, siemens) Resistività U Conducibilità ı (mhos/m, siemens/m, IACS%) Corrente elettrica alternata e la frequenza Campo e flusso magnetico Domini magnetici Permeabilità magnetica assoluta e relativa Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Il ferro e la sua permeabilità al variare della temperatura Isteresi magnetica Induttori (spira, bobina, solenoide) ed induttanza L Induttori percorsi da corrente alternata; reattanza induttiva Xl ed impedenza Z Piano di impedenza e rappresentazione vettoriale dell’impedenza Mutua induzione tra due sistemi magneticamente accoppiati Rappresentazione vettoriale dell’impedenza di una bobina a vuoto e con una parte magneticamente accoppiata 4.2 x x x x x x x LE CORRENTI INDOTTE Effetto pellicolare di Kelvin Distribuzione della corrente indotta Densità e profondità di penetrazione Parametri che determinano la penetrazione Penetrazione standard į I diagrammi į/ı/ȣ e loro utilizzo Fase e variazione della fase in profondità Pag. 30/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-201-A 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 x x x x x x x x x x x GLI STRUMENTI IN CAMPO AEROSPAZIALE PER RICERCA DIFETTI Composizione di uno strumenti tipico con presentazione sullo schermo CRT Selezione frequenza e filtro passa-banda Selezione fase Effetto dei filtri passa-banda sulla sensibilità in profondità Rapporto guadagno/rumore Estensione X/Y degli assi dello schermo (guadagno X/Y) Guadagno preamplificatore Soglie di allarme Compensazione Scansione con sonde assolute e con sonde differenziali Effetto di materiali conduttivi/ferromagnetici in prossimità dell’area da ispezionare 5.2 x x x x x x x x x x SONDE Bobina, nuclei ferromagnetici e schermature: effetti sulla risoluzione e sulla penetrazione Sonde di superficie (per rilevazione di difetti, per valutazione della conducibilità IACS %) Sonde avvolgenti Sonde per interni Sonde assolute Sonde differenziali Sonde ibride Avvolgimenti singoli Avvolgimenti doppi Sonde a saturazione per materiali ferromagnetici 5.3 x x x x x x x x x EFFETTI SULLA IMPEDENZA DELLA BOBINA DELLE CARATTERISTICHE DELLA PARTE Effetto della conducibilità elettrica Effetto della permeabilità magnetica Effetto pellicolare Effetto bordo Effetto lift-off Effetto spessore Effetto fattore di riempimento Effetto delle discontinuità, loro posizione, loro orientazione Piano di impedenza normalizzato 6.0 LE TECNICHE DI ISPEZIONE E RELATIVE RAPPRESENTAZIONI 6.1 x x x x x x x LE TECNICHE DI ISPEZIONE E RELATIVE RAPPRESENTAZIONI Metodo del punto-vettore Metodo con sonde interne rotanti Le tecniche multifrequenze Le applicazioni Ricerca difetti e relativi standard di riferimento Misura di conducibilità e relativi standard di riferimento Misura spessori riporti e relativi standard di riferimento Pag. 31/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-201-A 6.2 x x x PROCEDURA DI ISPEZIONE E SCELTA DEI PARAMETRI Valutazione della condizione della superficie delle parti in servizio e della eventuale necessità di pulizia e/o sverniciatura pre-ispezione Scelta di un adeguato standard di riferimento Scelta del tipo di sonda Scelta della frequenza in funzione della penetrazione standard richiesta e della sensibilità necessaria Il rapporto segnale/rumore Modalità della ispezione (orientazione della sonda, indexing ecc.) 6.3 x x x x x ASPETTO DELLE INDICAZIONI E VALUTAZIONE Aspetto delle indicazioni e fattori che lo influenzano Indicazioni di cricca Indicazioni di corrosione Indicazione delle discontinuità tipiche dei forgiati Indicazione delle discontinuità tipiche di altri tipi di materiali (piastre, lamiere, estrusi, ecc.) 7.0 ISTRUZIONE, PROCEDURE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 8.0 SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI 9.0 x CONTROLLO DI PROCESSO CND Calibrazione e frequenza di controllo della calibrazione dello strumento 10.0 x x x ASPETTI DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature x x x BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte VI, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, Nondestructive Testing, Eddy Current, Classroom Training Handbook, CT-6-5 2th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; Eddy Current Inspection pp 164-194; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USAG. Magistrali, A. Rastaldo e G. Torrida, Corso di Specializzazione sui Controlli Non Distruttivi -Correnti Indotte- (Livello -I); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia Pag. 32/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 ULTRASONORO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 2] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 DOCUMENTI DI RIFERIMENTO, PROCEDURE E MANUALI CND • Norme di metodo CND • Disegno e requisiti • Standard di Accettazione • Procedure di ispezione • Ciclo di lavorazione • Requisiti di CND (scopo e Standard di Accettazione) • Manuali CND 3.2 RICHIAMI DI MATEMATICA DI BASE 4.0 PRINCIPI FISICI E TEORICI DI ACUSTICA • Natura e propagazione delle onde acustiche • Moti ciclici sinusoidali • Grandezze fisiche fondamentali: lunghezza d’onda e frequenza • Rappresentazione ed analisi d’onda nel dominio del tempo • Rappresentazione ed analisi d’onda nel dominio delle frequenze: larghezza di banda e fattore di merito • Onde elementari sferiche e Principio di Huygens • Rappresentazione di un fronte d’onda 4.1 PROPRIETA’ ACUSTICHE DEI MATERIALI • Velocità di propagazione ultrasonora • Correlazione tra velocità, frequenza e lunghezza d’onda • Regola pratica sulla rilevabilità dei difetti • Definizione di impedenza acustica 4.2 TRASMISSIONE E RIFLESSIONE ULTRASONORA • Pressione e intensità acustiche • Significato fisico della ampiezza (altezza verticale) di un segnale UT • Coefficienti di trasmissione e riflessione • Riflessione e trasmissione in termini di pressione ed intensità UT • Riflessione e rapporto tra impedenze acustiche • Riflessione da strati sottili 4.3 DEFINIZIONE ED USO DEI DECIBEL • Logaritmi in base decimale • Definizione di dB • Specificità dei dB nell’ispezione ultrasonora Pag.33/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-201-A 4.4 ATTENUAZIONE DELLE ONDE ULTRASONORE • Attenuazione per diffusione • Attenuazione per assorbimento • Il problema della rugosità superficiale • Riflessione e diffusione da ostacoli: fenomenologia e rapporto λ/d • Fenomeno del “filtro” selettivo in frequenze da parte di alcuni materiali 4.5 PROPAGAZIONE DI ONDE ULTRASONORE • Onde longitudinali • Onde trasversali • Onde superficiali (o di Rayleigh) • Onde flessurali (o di Lamb) • Vantaggi e limiti ispettivi dei principali modi di vibrazione UT 4.6 CONVERSIONE DI MODO E LEGGE DI SNELL • Angoli di incidenza, riflessione, rifrazione • Enunciato della legge di Snell • Fenomenologia della conversione di modo • 1° e 2° angolo critico • Applicazioni pratiche della legge di Snell • Casi esemplari di interfacce tipiche: acqua/acciaio, acqua/alluminio, perspex/acciaio, etc. • Rifrazione ed ispezione in immersione di superfici piane e curve - effetti di deviazione e/o focalizzazione causati dalla rifrazione 5.0 APPARATI E MATERIALI 5.1 TRASDUTTORI ULTRASONORI • Generazione e rilevazione di energia ultrasonora • Materiali per trasduttori e tipi di eccitazioni • Piezoelettricità • Struttura tipo di un trasduttore • Trasduttori a fascio diritto • Trasduttori a fascio angolato • Trasduttori piani • Trasduttori focalizzanti • Trasduttori a contatto • Trasduttori a doppio elemento • Trasduttori a immersione • Trasduttori “phased array” • Linee di ritardo e/o zoccoli cuneiformi per applicazioni con onde longitudinali, trasversali, superficiali 5.2 CARATTERISTICHE DEI TRASDUTTORI E DEL FASCIO GENERATO • Frequenza, diametro, sensibilità, risoluzione, smorzamento • Focalizzazione in acqua e nel passaggio dall’acqua a materiali diversi • Struttura del fascio ultrasonoro: il problema della divergenza • Campo prossimo - zona di Fresnel Pag. .34/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-201-A • • • • • • Campo remoto - zona di Fraunhofer Analogia con pistone oscillante Profilo teorico/pratico della curva distanza-ampiezza (curva DAC) Pressione acustica riflessa in campo remoto Analisi per i casi di “piccolo” e “grande” riflettore in campo remoto Compensazione ampiezza-diametro per “piccoli” riflettori 5.3 STRUMENTAZIONE ULTRASONORA TRADIZIONALE • Pulsatore • Eccitazione a spike e ad onda quadra • Ricevitore ed amplificatore • Circuiti di elaborazione/digitalizzazione • Monitor e strumenti di rappresentazione • Strumentazione portatile e manuale • Impianti di controllo automatizzati 5.4 STRUMENTAZIONI SPECIALI • Bond testers e rappresentazioni mediante piano di impedenza • Pitch-Catch • Impedenza Meccanica • Risonanza ultrasonora • Spessimetria ultrasonora • Strumentazione per trasduttori “phased array” 5.5 FUNZIONI DI CONTROLLO STRUMENTALE • Base dei tempi • Ampiezza del segnale • Pulse Repetition Frequency • Durata ed altezza dell’impulso di eccitazione • Amplificazione lineare • Amplificazione logaritmica • Soglie/allarmi/soppressione • Banda passante e filtri • Regolazione del segnale UT sullo schermo: zona morta, saturazione e linearità • Calcoli per la determinazione della zona morta 5.6 ACCOPPIANTI PER ISPEZIONI ULTRASONORE • Generalità • Caratteristiche applicative • Tipi di accoppianti tradizionali • Altri tipi di accoppiamento ultrasonoro (estremità in gomma, etc.) Pag. 35/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-201-A 6.0 TECNICHE DI ISPEZIONE E ANALISI 6.1 TECNICHE DI ISPEZIONE FONDAMENTALI • Pulse-echo o riflessione • Through-Transmission o trasparenza • Fascio diritto • Fascio angolato • Ispezioni a contatto • Ispezioni in immersione • Uso delle colonne d’acqua (bubblers, squirters) • Altre tecniche: doppia trasparenza, echi multipli, risonanza per misura spessori sottili 6.2 TECNICHE DI ISPEZIONE SU APPLICAZIONI SPECIFICHE • Ispezione di strutture tubolari in composito e/o incollate • Ispezione di barre cilindriche per difetti paralleli e non paralleli alla superficie - tecnica dell’offset • Tecnica delta-navetta per ispezione di giunti saldati a fascio elettronico • Time of flight diffraction (TOFD) • Cenni di tecniche “phased array”: scansione, focalizzazione ed angolazione elettronica del fascio 6.3 RAPPRESENTAZIONE E ANALISI DEI RISULTATI ISPETTIVI • A-, B-, C-scan • Mappe in ampiezza (o attenuazione) ed in TOF (o profondità) • Mappe speciali (delta-navetta, etc.) • Localizzazione delle indicazioni UT • Dimensionamento delle indicazioni UT • “Piccolo” riflettore: correlazione area-ampiezza • “Grande” riflettore: criterio della caduta di -6dB 7.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO UT • Calibrazione e confronto con standard di riferimento per materiali metallici, materiali compositi e incollaggi. • Tipi di blocchi standard e loro utilizzo (FBH, SDH, intagli) • Serie di blocchi distanza-ampiezza • Curva DAC: sua costruzione ed utilizzo • Serie di blocchi area-ampiezza • Blocchi speciali (IIW, IIW miniature, etc.) • Campioni e discontinuità di riferimento per materiali compositi ed incollaggi (inserti in PTFE, delaminazioni, scollaggi) • Controlli di mantenimento del processo ispettivo UT e loro periodicità 8.0 INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE • Discontinuità tipiche e loro caratteristiche • Discontinuità da fabbricazione • Discontinuità da uso in servizio • Indicazioni al controllo UT e loro interpretazione Pag. 36/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-201-A • • • • Indicazioni ultrasonore false e non rilevanti Indicazioni ultrasonore rilevanti e loro valutazione Materiali metallici – criteri di valutazione del particolare ispezionato Materiali compositi ed incollaggi – criteri di valutazione del particolare ispezionato 9.0 CODICI, STANDARDS E PROCEDURE • Requisiti essenziali di una procedura di ispezione ultrasonora • Standards per materiali metallici (grezzi, forgiati, saldature) • Standards per materiali compositi ed incollaggi • Specifiche Internazionali (AMS, ASTM) di ispezione e controllo processo ultrasonori BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY 1) Centro Ricerche Fiat, Corso Teorico sui controlli non distruttivi con ultrasuoni (Livello IIIII); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, 2) Nondestructive Testing, Ultrasonic Testing, Classroom Training Handbook, CT-6-4; General Dynamics, San Diego, California -USA-, nd 3) Nondestructive Testing Handbook, Volume 7, Ultrasonic Testing 2 Edition; The American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio -USA-, 4) Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA5) Controllo Non Distruttivo con Ultrasuoni – Quaderni Didattici Collana PND a cura di ENEA ed AIPND Pag. 37/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 RADIOGRAFICO [I paragrafi 1.0 e 2.0 sono identici a quelli del Syllabus basico per livello 2] 3.0 INTRODUZIONE 3.1 x x x x x x x DOCUMENTI DI RIFERIMENTO, PROCEDURE E MANUALI CND Norme di metodo CND Disegno e requisiti Standard d’Accettabilità Schede tecniche radiografiche Ciclo di lavorazione Richiesta di CND (scopo e Standard d’Accettabilità) Manuali CND 3.2 x x x x x x RICHIAMI DI MATEMATICA DI BASE ED ESEMPI Quadrati e radici quadrate Il teorema di Pitagora Triangoli simili Logaritmo Elementi di trigonometria Diagrammi cartesiani 4.0 RICHIAMI SU PRINCIPI BASILARI DI RADIOGRAFIA 4.1 x x x x x x x x OTTIMIZZAZIONE DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA Distorsione ed ingrandimento Penombra geometrica Penombra inerente Distanza fuoco-film kV massimi mAminuti minimi Scelta della pellicola (tipo, schermi, caricamento, forma) Scelta della sorgente (tipo, dimensione, filtrazione inerente) 4.2 x x x x x RICHIAMI SULLA QUALITA’ IMMAGINE Sensibilità radiografica Contrasto radiografico Definizione Effetti dovuti a granulosità delle pellicole e ad imperfezioni o a scarso contatto degli schermi Penetrametro come dispositivo di assicurazione qualità 4.3 x x x x x APPROFONDIMENTI SUI PENETRAMETRI Tipi a fori ed a fili e specifiche di riferimento Scelta dell’IQI in funzione di materiale e spessore Equivalenze tra IQI riguardo a tipi e materiali Determinazione della sensibilità Applicazioni senza IQI standard Pag. 38/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-201-A 5.0 RICHIAMI SU APPARATI E MATERIALI 5.1 RICHIAMI SU SORGENTI RADIOATTIVE E DISPOSITIVI DI ESPOSIZIONE x *** Radioisotopi e dispositivi di esposizione relativi x *** Sorgenti di radiazioni elettroniche – fino a 500 keV, bassa energia x Sorgenti di radiazioni elettroniche – media ed alta energia x *** Dispositivi e sorgenti per fluoroscopia *** Argomenti che possono essere eliminati o ridotti solo a cenni se presso il Datore di Lavoro non si opera con queste apparecchiature. 5.2 x x x x x x x x x RICHIAMI SU SISTEMA PELLICOLA, TRATTAMENTO E RISULTATI Pellicole radiografiche Schermi radiografici Attrezzature ed accessori per camera oscura (confronto tra trattamento automatico e manuale, luci di sicurezza, banco di caricamento, attrezzatura varie) Caricamento film (generalità su maneggio film pre-sviluppo, imballo pellicole, tecniche caricamento pellicole a foglio o a rullo) Protezione per pellicole radiografiche a magazzino Trattamento manuale della pellicola (sviluppo e rigenerazione, bagno di arresto, fissaggio e rigenerazione, lavaggio, prevenzione dalle macchie d’acqua, asciugatura) Trattamento automatico della pellicola Archivio e immagazzinamento delle pellicole (controllo della conservazione, conservazione a lungo termine, tecniche di archiviazione e separazione) Radiografie non soddisfacenti – cause e rimedi (alta densità della pellicola, insufficiente densità della pellicola, alto contrasto, basso contrasto, scarsa definizione, velatura, danneggiamento da luce, false indicazioni) 5.3 x x x x x RICHIAMI SU STRUMENTI AUSILIARI Densitometro e campione densitometrico Visore Dispositivi di ingrandimento e misura Misuratore di luce Penetrametri o indicatori della qualità di immagine, blocchi, gradini e compensatori 6.0 MODALITA’ DI ISPEZIONE 6.1 x TECNICHE APPLICATIVE Tecnica multi-film (parametri per variazioni di spessore, rapidità del film, latitudine del film) Ingrandimenti e proiezione Relazioni geometriche (penombra, sensibilità al penetrametro, distanza fuoco film, dimensione macchia focale) Metodo della triangolazione per localizzazione di discontinuità Ingrandimento locale Tecniche per il maneggio dei film x x x x x Pag. 39/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-201-A 6.2 x x x x x x x x x x x x ESAME DELLE RADIOGRAFIE Requisiti dell’illuminazione Luce di fondo Visore multiplo Posizionamento dei penetrametri Adattamento allo scuro e vista del personale Identificazione dei film Posizione delle marcature Misura della densità del film False indicazioni Valutazione della qualità immagine Fasi dell’esame (regolazione visore, visione diretta e con lenti) Misure per ridurre il rischio di non-rilievo difetti (condizioni ambientali, adattamento degli occhi al buio, affaticamento visivo, limitazione area da ispezionare, doppio scrutinio, ecc.) 7.0 ISTRUZIONI, PROCEDURE, VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ 7.1 x x x x x x x ISTRUZIONI E PROCEDURE ASTM E1742 e ASTM E2104 Tecniche radiografiche accettabili e impostazioni Compilazione scheda tecnica radiografica Procedure applicabili dal Datore di Lavoro Norme di metodo radiografico dei principali Clienti (peculiarità principali riferite alla norma aziendale) Procedura per la verifica dei parametri radiografici Rapporti radiografici 7.2 x x x x x x *** VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ PER FUSIONI Riesame dei metodi di fusione Discontinuità delle fusioni Origine e orientamento tipico delle discontinuità Aspetto radiografico Codici/standard applicabili per i criteri di accettabilità delle fusioni (AMS-STD- 2175) Radiografie di riferimento (ASTM E155, ASTM E192, altre) 7.3 *** VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ PER SALDATURE, BRASATURE ED ALTRE GIUNZIONI Riesame dei metodi di saldatura Discontinuità delle saldature Origine e orientamento tipico delle discontinuità Aspetto radiografico Codici/standard applicabili per i criteri di accettabilità delle saldature (AMS-STD-2219) Radiografie di riferimento x x x x x x Pag. 40/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-201-A 7.4 *** VALUTAZIONE E STANDARD D’ACCETTABILITÀ PER COMPOSITI x Riesame della fabbricazione x Discontinuità nei compositi x Origine e orientamento tipico delle discontinuità x Aspetto radiografico x Codici/standard applicabili per i criteri di accettabilità dei compositi *** Argomenti che possono essere eliminati o ridotti solo a cenni se presso il Datore di Lavoro non si opera su questi tipi di prodotti. 8.0 x x x x x x x SPECIFICITA’ AEROSPAZIALI Basso spessore e basso assorbimento Elevate variazioni di sezione trasversale o di assorbimento Apparecchiature a corrente continua ed a potenziale costante Diffrazione dei raggi X Ottimizzazione di contrasto e definizione Penetrametri per bassi spessori Pellicole a forma speciale 9.0 x x x RICHIAMI SUL CONTROLLO DI PROCESSO CND Calibrazione e controlli periodici sulle apparecchiature radiogene Calibrazione e controlli periodici su pellicole e sviluppo (EN 584-2) Calibrazione e controlli su strumentazione ausiliaria 10.0 RICHIAMI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 10.1 x x x x x PROTEZIONE DALLE RADIAZIONI Controllo dell’esposizione del personale Concetti su tempo, distanza e protezioni Concetto di minima dose di radiazione ammisibile Apparecchiatura per il controllo delle radiazioni Caratteristiche operative dell’apparecchiatura radiogena 10.2 x x PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI Prescrizioni radioprotezionistiche Predisposizioni in camera oscura (luce, dispositivi di taglio, maneggio dei chimici, aspirazione, arredamento ed ingombri) Predisposizioni per l’esaminatore delle pellicole (dispositivi di ingrandimento, affaticamento visivo) x 10.3 x x x PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE Smaltimento dei chimici esausti Smaltimento degli schermi in piombo Smaltimento delle pellicole radiografiche Pag. 41/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-201-A 10.4 x x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Contaminazione da piombo Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) Agfa, Radiografia Industriale Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte I, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, G. Magistrali, Radiografia Industriale (livelli -I). Simula, CD-ROM multimediale sul Controllo radiografico Pag. 42/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-201-A SYLLABUS PER LIVELLO 2 - TERMOGRAFIA 1.0 1.1 • 1.2 • 2.0 2.1 • 2.2 2.3 • • • 2.4 2.5 2.6 • • • 2.7 • • • • • • 2.8 2.9 • • 2.10 2.11 Concetti di base Natura del calore misura del calore: - strumentazione - scale e tabelle di conversione Temperatura misura della temperatura: - strumentazione - scale e tabelle di conversione Introduzione al trasferimento di calore Nozioni fondamentali sul trasferimento del calore per conduzione: principi elementari e calcoli Concetti sulla legge di Fourier per la conduzione termica Concetti di base su: conducibilità termica: principi elementari e calcoli resistenza termica: principi elementari e calcoli, capacità termica: principi elementari e calcoli. Nozioni fondamentali sul trasferimento calore per convezione: Concetti sulla legge di Newton per il raffreddamento Lo spettro elettromagnetico: Onde Luce visibile Bande dello spettro elettromagnetico Nozioni fondamentali e calcoli sulla radiazione: Concetti sulla legge di Stefan-Boltzmann Concetti di base sui coefficienti di: emissività, assorbimento, riflessione, trasmissione (legge di Kirchoff) Lo spettro infrarosso Legge e curve di Planck: finestre atmosferiche emissione spettrale di superfici reali Effetto dovuto a finestre e/o gas semitrasparenti all’infrarosso Filtri Pag. 43/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-201-A 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Introduzione ai concetti di Radiazione Riflessione: - problemi di riflessione: - quantificazione degli effetti di riflessioni indesiderate - correzioni teoriche Trasmissione: - Problemi di trasmissione: - quantificazione degli effetti di trasmissione parziale, - correzioni teoriche Assorbimento Corpi Neri di Riferimento - teoria e concetti- principi elementari e calcoli Emissività Problemi di Emissività: - Emissività di un corpo nero - Corpo grigio e non - Oggetti con emissione a banda stretta e larga - Oggetti con emissione speculare e diffusa - Emettitori Lambertiani e non (emissione in funzione dell’angolo) - Effetti di errori di emissione - Calcolo dell’emissione, riflessione, e trasmissione (uso pratico della legge di Kirchoff) Potere di risoluzione spaziale: - campo Visivo (FOV) - campo Visivo Istan-taneo / Potere Risol-vente (IFOV) - Minima Differenza di Temperatura Rile-vabile (M.R.T.D.) Errori nella misura di temperatura (in generale). 4.0 Calcoli e prove sulla risoluzione 5.4 Misure e calcoli IFOV e FOV 4.2 Misure e calcoli M.R.T.D. 4.3 Slit Response Function (SRF) - misure, calcoli, interpretazioni e paragoni Risoluzione rispetto ad obiettivi e distanze Dinamica dell’immagine termica (conversione analogica/digitale del segnale video) Frequenza acquisizione dati / densità dati Frequenza di quadro e semiquadro (frame e rate) Densità dati sull’immagine - Linee di risoluzione - IFOV rispetto linee - Pixel/linee di Computer 5.0 5.1 5.1.1 • Termografia Definizione di termografia: Apparecchiature termografiche e loro funzionamento. strumenti per la misura a contatto: - termocoppie, - cristalli liquidi, Pag. 44/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-201-A strumenti per la mi-sura senza contatto: - misura per punti (termometri infrarosso o pirometri): - strumenti portatili: - pirometri ottici, - pirometri all’infrarosso, - pirometri all’infrarosso a due colori, - strumenti per controllo di processo - strumenti a fibra ottica - misura per linea (rilevatori di profili termici): - strumenti per controllo di processo - strumenti per telerilevamento - misura di immagini (videotermografi): - camera termica con sistema di scansione meccanico, - camera termica FPA (Focal Plane Array), - camera termica a tubo piroelettrico, 5.1.2 scelta dello strumento appropriato 5.1.3 scelta degli obiettivi in funzione del campo visivo e del potere risolvente 5.1.4 ottimizzazione dell’immagine, 5.1.5 calibrazione apparecchiatura, 5.1.6 quantificazione emissività, 5.1.7 valutazione della radiazione di fondo, 5.1.8 misura (o mappatura) dell’energia radiante, 5.1.9 misura (o mappatura) delle temperature superficiali, 5.1.10 misura (o mappatura) dei flussi di calore superficiali, 5.2 Strumentazione di supporto all’ispezione con telecamera infrarosso 5.3 Calibrazione della strumentazione con il corpo nero di riferimento. 5.4 Elementi da considerare per l’ottenimento di una buona immagine termica: • messa a fuoco, • dinamica dell’immagine termica, • riconoscimento ed accorgimenti per riflessioni, • riconoscimento ed accorgimenti di flussi termici spuri. • temperatura apparente, • temperatura apparente ed emissività, • effetti dell’emissività. 5.5 Registrazione: • videoregistratore, • immagini fotografiche, • macchine video fotografiche, • registrazione digitale, • videoprinter. 5.6 Informazioni di aiuto: • Dati ambientali • Emissività: - misura, - stima. • Modifica della superficie • Superficie per temperatura di riferimento • Pag. 45/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-201-A 5.7 5.8 5.9 • • 5.10 5.11 • • • 5.12 • • • • • 5.13 Misura della semplice energia infrarosso Quantificazione dell’emissione di una superficie Uso del Corpo Nero di riferimento nell’immagine Uso di dispositivi per misura temperatura superfici di riferimento Fonti comuni di errore nella misura di temperatura Processamento immagini con PC per miglioramento dell’immagine Impiego di strumentazione per raccolta di dati ad elevata velocità: Realizzazione di immagini per fenomeni transitori registrazione di immagini per fenomeni transitori selezione di strumentazione per riprese da veicoli in movimento Impiego di strumentazione speciale per tecniche “Attive”: - sorgenti di energia calda o fredda - sorgente di energia con lampade - sorgente di energia con lampade-flash - induzione elettromagnetica - sorgente di energia Laser Rapporti e documentazione: - calibrazioni e registrazione delle date di calibrazione - dati richiesti per i rapporti di ispezione termografica - preparazioni dei rapporti di ispezione termografica 6.0 Interpretazione e valutazione dei risultati 6 Indagini esotermiche e endotermiche 7 Indagini sull’attrito 8 Indagini su flussi liquidi 7.0 Normativa 9 Codici e Norme Informazioni tecniche contenute nelle norme, nei codici, nelle specifiche e nelle procedure. 10 Utilizzo di procedure per il controllo termo-grafico e stesura istruzioni scritte 8.0 Sicurezza e salute 11 Responsabile della sicurezza e responsabilità verso terzi 12 Sicurezza del personale: - modo d’impiego dell’azoto liquido, - modo d’impiego del gas compresso, - modo d’impiego degli accumulatori, - abbigliamento di sicurezza, - cavi e imbracature di sicurezza, - scale, - personale di sicurezza ausiliario, 9.0 Applicazioni 13 Individuazione delle anomalie termiche risultanti da differenze di resistenza termica: - differenza di temperatura tra ambiente e grandi superfici - differenza di temperatura tra ambiente e piccole superfici Pag. 46/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-201-A 14 Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di capacità termica usando si-stemi artificiali o naturali per creare cicli termici. 15 Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di stato fisico 16 Individuazione di anomalie termiche risultanti da problemi di flusso di fluidi 17 Individuazione di anomalie termiche risultanti da attrito 18 Individuazione di anomalie termiche risultanti da non omogenee condizioni Esotermiche e Endotermiche 19 Quantificazione in campo della temperatura di punti: - tipiche applicazioni con superfici ad alta emissività - come affrontare il problema di superfici con bassa emissività. 20 Applicazioni di analisi perdite energetiche 21 Scambio di calore (aria o altri flussi nel o fuori il sistema): - localizzazione - quantificazione 22 Applicazioni “Attive”: - difetti d’isolamento - delaminazione di compositi - qualità di aderenza nei rivestimenti 23 Applicazioni con utilizzo di filtri - filtro solare - interni di forni - oggetti semi trasparenti (plastica, vetro ecc.) 24 Applicazioni con soggetti in movimento - Ripresa di un processo con avanzamenti rapidi 25 Applicazioni aeronautiche - Individuazione della contaminazione da liquidi nelle strutture composite sandwich. - “Pulsed Thermography” e “Lock-in thermography” per verifiche scollamenti su strutture aeronautiche in alluminio. - Controlli termografici nella produzione di palette turbina per applicazione aeronautica. Pag. 47/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-SB-301-A SYLLABUS BASICO PER LIVELLO 3 1.0 QUALIFICAZIONE E CERTIFICAZIONE DEL PERSONALE CND; LO STANDARD EUROPEO EN 4179 1.1 IL NATIONAL AERSOPACE NDT BOARD 1.2 L’ENTE QUALIFICANTE E RELATIVE PROCEDURE 1.3 L’ENTE CERTIFICANTE E RELATIVE PROCEDURE 1.4 LA CLASSIFICAZIONE DEL PERSONALE CND 1.4.1 x x x x x x x Il personale qualificato ed i requisiti per la qualificazione Livello 1; responsabilità e compiti Livello 2; responsabilità e compiti Livello 3; responsabilità e compiti Curriculum, requisiti fisici, esperienza ed addestramento pratico e teorico Gli esami di qualificazione Il mantenimento dello status di qualifica Il rinnovo della qualificazione 1.4.2 x x x x x Il personale riconosciuto ed i requisiti per il riconoscimento L’Auditore CND; responsabilità e compiti L’Istruttore CND; responsabilità e compiti Requisiti di esperienza, addestramento ed esami per Auditore CND Requisiti di scolarità ed esperienza per Istruttore CND Il mantenimento dello status di riconoscimento 2.0 x x x x x x x x x I METODI CND IN CAMPO AEROSPAZIALE Ispezionabilità; un aspetto da considerare in fase di progetto I metodi (PT, MT, RT, UT, ET) Principi fondamentali di ciascun metodo Vantaggi, limiti di ciascun metodo e complementarità fra i metodi CND Tecniche di applicazione di ciascun metodo Conoscenze ed interpretazione di standard e specifiche generali DI CND (ASTM, SAEAMS, EN, MIL ecc.) Concetto di indicazione, indicazione falsa, spuria, non rilevante e rilevante Concetto di discontinuità e di difetto Concetto di sensibilità e di risoluzione 3.0 MATERIALI E PROCESSI TECNOLOGICI IN CAMPO AEROSPAZIALE 3.1 x PROPRIETÀ DEI MATERIALI E PROVE TECNOLOGICHE I tipi di prove tecnologiche, la relativa caratterizzazione statica ed a fatica dei materiali con cenni di meccanica della frattura Criteri di progettazione Safe-Life, Fail-safe e la Damage Tolerance x Pag. 48/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-SB-301-A 3.2 x x x CLASSIFICAZIONE DELLE DISCONTINUITÀ/DIFETTI Le discontinuità primarie o inerenti Le discontinuità secondarie (cambio di forma, trattamento termico e di finitura superficiale) Le discontinuità da servizio (fatica, corrosione, erosione ed usura) 3.3 x x x x x I MATERIALI METALLICI Solidificazione e struttura cristallina e le trasformazioni allotropiche del Fe I diagrammi di stato delle leghe binarie Il diagramma Fe-C ed il diagramma TTT Metallurgia e trattamenti termici delle leghe binarie, le discontinuità tipiche associate ed i metodi CND applicabili Metallurgia, processi di rifusione, trattamenti termici e trattamenti di indurimento superficiale degli acciai, le discontinuità tipiche associate ed i metodi CND applicabili Le fusioni, i processi fusori dell’industria aerospaziale, le discontinuità tipiche associate ed i CND applicabili Le saldature, i metodi di saldatura dell’industria aerospaziale, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili I processi di deformazione plastica, andamento flusso fibre e sua influenza sulle caratteristiche meccaniche, i processi di deformazione plastica dell’industria aerospaziale, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili Le lavorazione di macchina, i processi di lavorazione di macchina dell’industria aerospaziale, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili I materiali compositi a matrice metallica; la produzione di barre e forgiati, la lavorazione di macchina, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili I processi di finitura chimica, elettrochimica di conversione e di deposizione; i tipi di processo di finitura dell’industria aerospaziale, i loro effetti sulla rilevabilità dei difetti, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili I processi di lavorazione meccanica superficiale (sabbiatura, burattatura, pallinatura), le loro funzioni sulle caratteristiche dei materiali ed loro effetti sulla rilevabilità dei difetti, Processi particolari (sinterizzazione delle polveri, diffusion bonding, CVD e PVD), i loro effetti sulla rilevabilità dei difetti, le discontinuità tipiche ed i metodi CND applicabili Genesi ed effetti dei vari tipi di corrosione ed i metodi CND applicabili 3.4 I MATERIALI NON METALLICI UTILIZZATI DALL’INDUSTRIA AEROSPAZIALE 3.4.1 I materiali ceramici, vantaggi e limiti, la sinterizzazione, le discontinuità tipiche e metodi CND applicabili 3.4.2 I materiali compositi a matrice organica e fibra continua e le relative caratteristiche statiche, a fatica e di invecchiamento in servizio I compositi a fibra aramidica e relativi vantaggi e limiti I compositi a fibra di vetro e relativi vantaggi e limiti I compositi a fibra di grafite e relativi vantaggi e limiti Effetti della orientazione delle fibre (unidirezionale, tessuto, lay-up) I pre-impregnati, condizione di conservazione e vita relativa (test di estensione della vita) Gli stampi ed i materiali ausiliari Taglio e stratificazione La polimerizzazione in pressa ed in autoclave, curva viscosità vs. temperatura, applicazione della pressione, la dilatazione termica; le discontinuità tipiche associate e CND applicabili Lavorazioni meccaniche e l’handling del composito; discontinuità associate e CND applicabili la tecnica del Resin transfer moulding x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Pag. 49/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-SB-301-A 3.4.3 Altri tipo di materiali (riempitivi, foam, nido d’ape) 3.5 x x L’INCOLLAGGIO Gli adesivi, le condizione di conservazione e la relativa vita (test di estensione della vita) La polimerizzazione, curva viscosità vs. temperatura, applicazione della pressione, discontinuità associate e CND applicabili Preparazione delle superfici e contaminazione; discontinuità associate e CND applicabili I tipi di incollaggi (monolitici, sandwich, ibridi, metalli, copolimerizzati); discontinuità associate e CND applicabili x x BIBLIOGRAFIA 1) EN4179:2000 - Aerospace Series - Qualification and Certification of Personnel for NonDestructive Testing, March 2000, 2) prEN4179 P3 - Aerospace Series - Qualification and Certification of Personnel for NonDestructive Testing, February 2003*, 3) NAS 410 Rev. 2 - NAS Certifification & Qualification of Nondestructive Test Personnel, February 2003*, 4) Cedimento per Fatica e Ambientale dei Materiali Metallici; Sinigaglia, Re, Pedeferri, 1979; Cooperativa Libraria Universitaria del Politecnico di Milano, 5) Materials and Processes for NDT Technology, 1981; The American Society for Nondestructive Testing, Inc.; Columbus, OH -USA-, 6) Basic Metallurgy for Non-Destructive Testing, 1996; The British Institute of Non-Destructive Testing; 1 Spencer Parade, Northampton NN1 5AA -UK-, 7) Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA-, 8) Materiali Compositi e Adesivi Epossidici; F. Caldura e G. Franco; Edizioni ERREPIESSE, 9) Engineered Materials Handbook, Volume 1, Composites; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA-, 10) Engineered Materials Handbook, Volume 1, Composites; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA-, 11) Materials Engineering, Adhesive Bonding of Aluminum Alloys; Shane Associates, Inc.; Winnewood, Pennsylvania –USA-, 12) Engineered Materials Handbook, Volume 4, Ceramics and Glasses; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA-. * Norme con testo equivalente. Pag. 50/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 LIQUIDI PENETRANTI 1.0 x x x x x x x x x x x FENOMENI FISICI, CHIMICO-FISICO E FISIOLOGICI CORRELATI CON IL PROCESSO CND DEI LIQUIDI PENETRANTI Sensibilizzazione alla tensocorrosione; solfuri con leghe di nichel, alogenuri con titanio e sue leghe Tensione superficiale e forza coesiva, energia di superficie e forza adesiva, la bagnabilità e l’angolo di contatto Viscosità cinematica e sua dipendenza dalla temperatura Densità Concetto di soluzione tra sostanze, polarità elettrica di una molecola, oli, grassi, impronte, solventi, detergenti, emulsionanti La luce e le altre radiazioni elettromagnetiche, frequenza, lunghezza d’onda, lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche, il visibile, gli UV-B, gli UV-A e la luce nera Le grandezze fotometriche, il lumen, il lux e l’illuminamento Le grandezze radiometriche, i W/m2 (PW/cm2) e la densità di flusso radiante La fluorescenza, la fluorescenza dei penetranti, degli emulsionanti e del bulbo oculare La formazione del colore per fluorescenza e l’effetto di acidi, ossidanti, luce solare e luce nera L’occhio umano, i coni e la visione a colori e distinta, i bastoncelli e la visione crepuscolare, la visione fotopica e la visione scotopica, l’adattamento al buio e l’abbagliamento 2.0 APPARATI E MATERIALI 2.1 x x x x x x x ATTREZZATURE PRIMARIE Impianti di pre e post pulitura Impianti di lavaggio (manuale ed automatico) Impianti di applicazione del penetrante (immersione, spruzzo, spruzzo elettrostatico) Impianti di applicazione dell’emulsionante (immersione, spruzzo) Forni di asciugatura Impianti di applicazione sviluppatore (immersione, spruzzo, aspiratore e ciclone) Cabina di ispezione 2.2 x x x x x ATTREZZATURE AUSILIARIE E STRUMENTI Lampade a luce nera, la lampada a vapori di mercurio ad alta pressione e focalizzante, gli altri tipi di lampade Lampade a luce bianca Termometri e termostati Manometri Temporizzatori 2.3 APPARECCHIATURE PORTATILI Pag. 51/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-301-A 2.4 x x x MATERIALI I prodotti per la fase di preparazione (detergenti, solventi), tipi di contaminanti rimossi e compatibilità con il materiale della parte (solfuri con leghe di nichel, alogenuri con leghe di titanio) I penetranti e la capillarità per entrare e fuoriuscire dalla discontinuità e per espandersi I penetranti ed il tempo di penetrazione (viscosità e temperatura) I penetranti e la loro visibilità (visibili a contrasto di colore, fluorescenti) I penetranti ed i metodi di asportazione dell’eccesso (penetranti dei 4 metodi di rimozione) I penetranti ed i livelli di sensibilità I penetranti e l’acqua (la tolleranza all’acqua, il galleggiamento dei penetranti non miscibili con acqua) Gli sviluppatori, l’elevata superficie e l’effetto sulla capillarità del penetrante e l’ingrandimento della indicazione Gli sviluppatori acquosi, la loro rimozione ed il rischio corrosione La classificazione dei prodotti secondo la specifica SAE-AMS-2644 e la sua relativa QPL 3.0 TECNICHE 3.1 VANTAGGI E LIMITI DEL PROCESSO 3.2 I METODI, LA COMBINAZIONE DEI PRODOTTI E LORO SELEZIONE 3.2.1 x x x x Vantaggi e svantaggi di ciascun metodo Metodo A Metodo B (solo accenno) Metodo C Metodo D 3.2.2 x I requisiti minimi di una procedura di ispezione Metodo, prodotti e procedura per parti con superfici rugose come fusioni e saldature (lavabilità e sensibilità) Metodo, prodotti e procedura per parti con superfici lisce come macchinati, o speculari come cromatura, nichelature (riflessione di luce nera e sensibilità) Metodo, prodotti e procedura per parti da esercizio per rilevazione cricche da fatica, corrosione sotto sforzo Metodo, prodotti e procedura per parti installate Problemi di sensibilità per l’ispezione di parti precedentemente ispezionate con prodotti di livello di sensibilità inferiore x x x x x x x x x x x Pag. 52/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-301-A 3.3 x x x x x x x x x x x x x 4.0 x x x x LE 5 FASI FONDAMENTALI DEL METODO ED I RELATIVI PRINCIPI La prima fase: preparazione della parte I problemi di contaminazione chimica, meccanica e di temperatura della parte durante la preparazione e l’influenza sull’efficienza della preparazione e sull’efficienza della rilevazione delle discontinuità Il decapaggio di forgiati, fusioni ed altre parti dopo sabbiatura ed altri trattamenti che ricalcano la superficie La seconda fase: l’applicazione del penetrante Metodi per l’applicazione (spruzzo, immersione) Modalità di applicazione (drenaggio, riscaldamento, ecc.) e gli effetti sulla sensibilità La terza fase: la rimozione dell’eccesso di penetrante Metodi di rimozione dell’eccesso (penetrante solubile in acqua, in solventi, penetrante post-emulsionabile) Modalità di applicazione del mezzo di asportazione dell’eccesso (spruzzo, immersione, ecc.) La quarta fase: lo sviluppo Il tempo di formazione della indicazione L’auto-sviluppo ed i metodi di applicazione degli sviluppatori La quinta fase: la rilevazione delle indicazioni x x CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO Prove sul penetrante Prove sull’emulsionante Prove sullo sviluppatore Prove sull’impianto (temporizzatori, termometri e termostati, manometri, lampade ed oscuramento) Standard di riferimento Efficienza generale del processo 5.0 x x x x x x INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE Aspetto delle indicazioni e fattori che lo influenzano Indicazioni di cricca e loro aspetto in funzione dei vari tipi di cricca Indicazioni delle discontinuità tipiche delle fusioni Indicazione delle discontinuità tipiche dei forgiati Indicazione delle discontinuità tipiche delle saldature Indicazione delle discontinuità tipiche di altri tipi di materiali (piastre, lamiere, estrusi, ecc.) Pag. 53/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-PT-301-A 6.0 CODICI, STANDARDS E PROCEDURE 7.0 INSERIMENTO DELL’ISPEZIONE NEL CICLO DI FABBRICAZIONE 8.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PROCESSO 9.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PERSONALE 10. APPROFONDIMENTI SULL’ATTIVITA’ DI AUDIT 11. PANORAMICA SU POSSIBILI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE 12. APPROFONDIMENTI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 12.1 x x PREVENZIONE DAGLI INFORTUNI Prodotti infiammabili (l’infiammabilità dei prodotti ed il punto di infiammabilità) La luce ultravioletta (i filtri delle lampade a luce nera e gli UV-B) 12.2 PREDISPOSIZIONI ECOLOGICHE 12.3 x x x PRECAUZIONI PER IL MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) 5) 6) C.E. Betz; Principles of Penetrants, 1969; Magnaflux Corporation; Chicago, Illinois -USALe Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte IV, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, S. De Martini, Corso Teorico-Pratico Liquidi Penetranti (Livello -I); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, Nondestructive Testing, Liquid Penetrant, Classroom Training Handbook, CT-6-2 4th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Nondestructive Testing Handbook, Volume 2, Liquid Pentrant Testing 3rd Edition; The American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio -USA-, Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; Liquid Penetrant Inspection pp 71-88; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA- Pag.54/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 MAGNETOSCOPICO 1.0 x PRINCIPI FISICI E TEORICI Grandezze scalari e grandezze vettoriali 1.1 x x x x x x x x CORRENTE ELETTRICA E LE GRANDEZZE CORRELATE Carica elettrica Corrente elettrica e l’unità A Forza elettromotrice e l’unità V Resistenza R e legge di Ohm Resistività U Corrente elettrica continua Corrente elettrica alternata monofase e trifase Corrente elettrica raddrizzata a semionda e ad onda piena 1.2 x x x x x x x x x x x x x x CAMPO MAGNETICO E LE GRANDEZZE CORRELATE Campo magnetico e linee di forza (unità CGS ed SI) Flusso magnetico ed induzione magnetica (unità CGS ed SI) Circuito magnetico Poli magnetici Domini magnetici Permeabilità magnetica assoluta e relativa (unità CGS ed SI) Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Il punto di Curie Il diagramma induzione magnetica (B) vs.la forza magnetizzante (H) La curva di prima magnetizzazione, l’accrescimento dei domini e la saturazione La variazione della permeabilità magnetica in funzione della forza magnetizzante L’isteresi magnetica ed i punti caratteristici La retentività Il ferro, le sue forme allotropiche e la sua permeabilità al variare della temperatura Pag. 55/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-301-A 1.3 x x x x x x x x x x x x x x x x x x 1.4 x x x x x x ELETTROMAGNETISMO Regola mano destra Legge di Biot-Savart Induttori ed induttanza (spire e bobina) Induzione elettromagnetica; cenni storici (esperienze di Arago, Örsted, Faraday) Legge di Faraday Legge di Lenz e la forza elettromagnetica autoindotta Mutua induzione tra due sistemi magneticamente accoppiati L’effetto pellicolare di confinamento della corrente e del campo magnetico Penetrazione del campo magnetico in funzione del tipo di corrente di magnetizzazione (continua, alternata, raddrizzata a semionda e ad onda piena) e delle modalità di magnetizzazione (diretta o indotta) Magnetizzazione diretta ed indotta Magnetismo residuo in funzione dell’intensità e del tipo di corrente di magnetizzazione Magnetizzazione circolare Distribuzione del campo e della induzione magnetica rispetto alla sezione di un conduttore in funzione del tipo di materiale (ferromagnetico o non), di corrente (alternata o continua) e della modalità di magnetizzazione (diretta o indotta) Magnetizzazione longitudinale; l’effetto auto-smagnetizzante e la permeabilità apparente Il quick break; spegnimento rapido della corrente di magnetizzazione longitudinale e l’induzione della corrente transiente Il principio del flusso disperso L’effetto Hall Valore medio e valore di picco dell’intensità del campo magnetico generato dai differenti tipi di corrente LUCE E FLUORESCENZA La luce e le altre radiazioni elettromagnetiche; frequenza e lunghezza d’onda; lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche; il visibile, gli UV-B, gli UV-A e la luce nera Le grandezze fotometriche, il lumen, il lux e l’illuminamento Le grandezze radiometriche, i W/m2 (PW/cm2) e la densità di flusso radiante La formazione del colore per fluorescenza La fluorescenza delle polveri magnetiche e la fluorescenza del bulbo oculare L’occhio umano, i coni e la visione a colori e distinta, i bastoncelli e la visione crepuscolare, la visione fotopica e la visione scotopica, l’adattamento al buio e l’abbagliamento 2.0 APPARATI E MATERIALI 2.1 x x x x x ATTREZZATURE PRIMARIE Impianti di pre e post pulitura Impianto fisso Impianti portatili Impianti per usi particolari Impianti e sistemi di smagnetizzazione Pag. 56/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-301-A 2.2 x x x x x x x 2.3 x ATTREZZATURE AUSILIARIE E STRUMENTI Lampade a luce nera, la lampada a vapori di mercurio ad alta pressione e focalizzante, gli altri tipi di lampade Shunt I quick break tester Oscilloscopio Sonda di Hall Indicatori di flusso magnetico Barre con guaina isolante x x x x MATERIALI Caratteristiche delle particelle magnetiche (forma, dimensione, colore o fluorescenza, proprietà magnetiche) Particelle e veicolo per metodo umido Sospensione, peso specifico, sedimentazione e concentrazione Particelle per metodo a secco I polimeri magnetici 3.0 TECNICHE E METODI DI MAGNETIZZAZIONE 3.1 x x x x PREPARAZIONE DELLE PARTI Pulizia Smagnetizzazione Necessità di mascherature Necessità di rimozione placcature 3.2 x x x x MAGNETIZZAZIONE Scelta del tipo di impianto, di corrente di magnetizzazione, del tipo di rilevatore, del metodo (continuo o residuo) in funzione dei requisiti di sensibilità, tipo di discontinuità da rilevare, rugosità della parte, materiale, condizione di trattamento termico, eccetera. Direzione del campo magnetico (circolare, longitudinale, multidirezionale) Adeguata magnetizzazione; considerazioni su forma e dimensioni della parte (calcolo della corrente, misura del campo magnetico tangenziale, valutazione sperimentale con indicatori di flusso) Sequenza di magnetizzazione Sequenza delle operazioni Formazione della indicazione (influenza dell’orientazione e posizione della discontinuità) 3.3 x x x x SMAGNETIZZAZIONE Principi di smagnetizzazione Ragioni della smagnetizzazione Metodi di smagnetizzazione Smagnetizzazione in funzione della retentività e della magnetizzazione effettuata 4.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO x x Pag. 57/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-MT-301-A 5.0 x x x x INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE Indicazioni al controllo magnetico e loro interpretazione Caratteristiche delle discontinuità Tipi di discontinuità rilevate alla ispezione con particelle magnetiche Indicazioni false ed indicazioni non rilevanti alla ispezione con particelle magnetiche 6.0 x CODICI, STANDARDS E PROCEDURE Specifiche di controllo magnetico, procedure, istruzioni, schede, codici e standard di accettabilità 7.0 INSERIMENTO DELL’ISPEZIONE NEL CICLO DI FABBRICAZIONE 8.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PROCESSO 9.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PERSONALE 10.0 APPROFONDIMENTI SULL’ATTIVITA’ DI AUDIT 11.0 PANORAMICA SU POSSIBILI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE 12.0 APPROFONDIMENTI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) C.E. Betz; Principles of Magnetic Particle Inspection, 1966, Magnaflux Corporation, Chicago, Illinois -USA Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte V, 1984, Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano David Lovejoy; Magnetic Particle Inspection: A practical guide, 1993, Chapman & Hall, 2-6 Boundary Row, London – UKNondestructive Testing Handbook, Volume 6, Magnetic Particle Testing 2nd Edition; American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio -USA Pag. 58/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 CORRENTI INDOTTE 1.0 PRINCIPI FISICI E TEORICI 1.1 x x x ELETTRICITÀ E MAGNETISMO Grandezze scalari e grandezze vettoriali Operazioni tra grandezze scalari e grandezze vettoriali Numeri complessi e loro rappresentazione geometrica 1.1.1 x x x x x x x x CORRENTE ELETTRICA E GRANDEZZE CORRELATE Carica elettrica Corrente elettrica e l’unità A Forza elettromotrice (FEM) e l’unità V Resistenza R e legge di Ohm Conduttanza (mhos, siemens) Resistività U Conducibilità ı (mhos/m, siemens/m, IACS%) Corrente elettrica alternata, continua e raddrizzata 1.1.2 x x x x x x x CAMPO MAGNETICO E GRANDEZZE CORRELATE Campo magnetico e linee di forza (unità CGS ed SI) Flusso magnetico ed induzione magnetica (unità CGS ed SI) Domini magnetici Permeabilità magnetica assoluta e relativa (unità CGS ed SI) Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici Il ferro, le sue forme allotropiche e la sua permeabilità al variare della temperatura Isteresi magnetica 1.1.3 x x x x x ELETTROMAGNETISMO Regola mano destra Legge di Biot-Savart Induttori (spira, bobina, solenoide) Induttanza e sua unità SI Calcolo dell’induttanza di una bobina 1.2 x INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Cenni storici sulla induzione elettromagnetica (esperienze di Arago, Örsted, Faraday) 1.2.1 x x x x x x x CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE ALTERNATA Frequenza ȣ (f in testi USA) Legge di Faraday Legge di Lenz e FEM autoindotta Induttanza L e reattanza induttiva Xl Capacità e reattanza capacitiva Impedenza Z Corrente alternata e tensione in un induttore per solo effetto resistenza, per solo effetto magnetico, per effetto impedenza Piano di impedenza e rappresentazione vettoriale dell’impedenza Mutua induzione tra due sistemi magneticamente accoppiati rappresentazione vettoriale dell’impedenza di una bobina a vuoto e con una parte magneticamente accoppiata x x x Pag. 59/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-301-A 1.3 x LE CORRENTI INDOTTE Esempi di sfruttamento industriale della induzione elettromagnetica (generatori e trasformatori di corrente alternata) 1.3.1 x x x x x x x GEOMETRIA DELLE CORRENTI INDOTTE Effetto pellicolare di Kelvin Distribuzione della corrente indotta Densità e profondità di penetrazione Parametri che determinano la penetrazione Penetrazione standard į e calcolo I diagrammi į/ı/ȣ Fase e variazione della fase in profondità 2.0 APPARATI E MATERIALI 2.1 x x x x x x x x x x x x GLI STRUMENTI IMPIEGATI IN CAMPO AEROSPAZIALE PER RICERCA DIFETTI Composizione di uno strumenti tipico con presentazione sullo schermo CRT Selezione frequenza e filtro passa-banda Selezione fase Effetto dei filtri passa-banda sulla sensibilità in profondità Rapporto guadagno/rumore Guadagno X/Y Guadagno preamplificatore Soglie di allarme Compensazione Scansione con sonde assolute e con sonde differenziali Effetto di materiali conduttivi/ferromagnetici in prossimità dell’area da ispezionare Valutazione pratica della estensione del campo elettromagnetico della bobina 2.2 x x x x x x x x x x x x SONDE PER CORRENTI INDOTTE Fattore di merito della bobina Nuclei ferromagnetici interni ed a tazza Schermature; effetto sulla risoluzione e sulla penetrazione Sonde di superficie (per rilevazione di difetti, per valutazione della conducibilità IACS %) Sonde avvolgenti Sonde per interni Sonde assolute Sonde differenziali Sonde ibride Avvolgimenti singoli Avvolgimenti doppi Permeabilità dei materiali ferromagnetici in funzione della forza magnetizzante e saturazione di materiali ferromagnetici per ispezione con correnti indotte Pag. 60/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-301-A 2.3 x x x x x x x x x x EFFETTI DELLE CARATTERISTICHE DELLA PARTE IMPEDENZA DELLA BOBINA Effetto della conducibilità elettrica Effetto della permeabilità magnetica Effetto pellicolare Effetto bordo Effetto lift-off Effetto spessore Effetto fattore di riempimento Effetto delle discontinuità, loro posizione, loro orientazione La funzione di Bessel e la frequenza limite Piano di impedenza normalizzato IN ISPEZIONE SULLA 3.0 TECNICHE 3.1 x x x x x x x x x x x x x x LE TECNICHE DI ISPEZIONE Accenni sull’analisi di impedenza Analisi di fase Metodo del punto-vettore Metodo con sonde interne rotanti Accenni al metodo dell’ellisse Accenni al metodo della base dei tempi lineare Accenni sull’analisi di modulazione Accenni sul test di reattanza Accenni sul test a feed-back Le tecniche multifrequenze Le applicazioni Ricerca difetti e relativi standard di riferimento Misura di conducibilità e relativi standard di riferimento Misura spessori riporti e relativi standard di riferimento 3.2 x x x SCELTA DEI PARAMETRI DI ISPEZIONE Il rapporto segnale/rumore Scelta della frequenza in funzione della penetrazione standard Piani di impedenza per parti cilindriche con esempi di variazioni dimensionali, conducibilità e presenza discontinuità per la scelta della frequenza di ispezione Pag. 61/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-ET-301-A 4.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO 5.0 INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE 6.0 CODICI, STANDARDS E PROCEDURE 7.0 INSERIMENTO DELL’ISPEZIONE NEL CICLO DI FABBRICAZIONE 8.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PROCESSO 9.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PERSONALE 10. APPROFONDIMENTI SULL’ATTIVITA’ DI AUDIT 11. PANORAMICA SU POSSIBILI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE 12. x x x APPROFONDIMENTI SU ASPETTI DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI Corrosione Urti Marcature BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) 4) 5) 6) Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte VI, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, Nondestructive Testing, Eddy Current, Classroom Training Handbook, CT-6-5 2th Edition; General Dynamics, San Diego, California -USA-, Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; Eddy Current Inspection pp 164-194; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USANondestructive Testing Handbook, Volume 4 Elecrtomagnetic Testing 2nd Edition; The American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio -USA-, G. Magistrali, A. Rastaldo e G. Torrida, Corso di Specializzazione sui Controlli Non Distruttivi -Correnti Indotte- (Livello -I); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, G. Magistrali, Metodo delle Correnti Indotte, Aspetti Teorici e Relativi Sviluppi Analitici; Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia Pag. 62/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 ULTRASONORO 1.0 PRINCIPI FISICI E TEORICI DI ACUSTICA • Conoscenze basilari di struttura della materia e teoria dell’elasticità • Natura e propagazione delle onde acustiche • Moti ciclici sinusoidali • Impulsi, treni d’onda continui, risonanze • Grandezze fisiche fondamentali: lunghezza d’onda e frequenza • Rappresentazione ed analisi d’onda nel dominio del tempo • Rappresentazione ed analisi d’onda nel dominio delle frequenze • Analisi spettrale: larghezza di banda e fattore di merito • Analisi spettrale: scomposizione del segnale nelle sue armoniche • Utilizzo della Fast Fourier Transform (FFT) • Onde elementari sferiche e Principio di Huygens • Rappresentazione di un fronte d’onda 1.1 PROPRIETA’ ACUSTICHE DEI MATERIALI • Velocità di propagazione ultrasonora • Correlazione tra velocità, frequenza e lunghezza d’onda - calcolo di λ nei diversi materiali • Regola pratica sulla rilevabilità dei difetti • Definizione di impedenza acustica e suo significato fisico 1.2 TRASMISSIONE E RIFLESSIONE ULTRASONORA • Definizione di pressione e intensità acustiche • Significato fisico della ampiezza (altezza verticale) di un segnale UT • Coefficienti di trasmissione e riflessione • Riflessione e trasmissione in termini di pressione ed intensità UT – bilancio energetico • Riflessione e sfasamento • Riflessione e rapporto tra impedenze acustiche • Riflessione da strati sottili 1.3 DEFINIZIONE ED USO DEI DECIBEL • Logaritmi in base decimale • Definizione di dB • Specificità dei dB nell’ispezione ultrasonora 1.4 ATTENUAZIONE DELLE ONDE ULTRASONORE • Attenuazione per diffusione • Attenuazione per assorbimento • Attenuazione e struttura del mezzo di propagazione • Diffrazione e interferenza - il problema della rugosità superficiale • Riflessione e diffusione da ostacoli: fenomenologia e rapporto λ/d • Fenomeno del “filtro” selettivo in frequenze da parte di alcuni materiali Pag. 63/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-301-A 1.5 PROPAGAZIONE DI ONDE ULTRASONORE • Onde longitudinali • Onde trasversali • Onde superficiali (o di Rayleigh) • Onde flessurali (o di Lamb) • Vantaggi e limiti ispettivi dei principali modi di vibrazione UT • Scelta del tipo di onda in funzione delle necessità ispettive 1.6 CONVERSIONE DI MODO E LEGGE DI SNELL • Angoli di incidenza, riflessione, rifrazione • Enunciato della legge di Snell • Fenomenologia della conversione di modo • 1° e 2° angolo critico • Applicazioni pratiche della legge di Snell • Casi esemplari di interfacce tipiche: acqua/acciaio, acqua/alluminio, perspex/acciaio, etc. • Generalizzazione della legge di Snell • Rifrazione ed ispezione in immersione di superfici piane e curve - effetti di deviazione e/o focalizzazione causati dalla rifrazione • Calcoli ed applicazioni teoriche e pratiche della legge di Snell 2.0 APPARATI E MATERIALI 2.1 TRASDUTTORI ULTRASONORI • Generazione e rilevazione di energia ultrasonora • Materiali per trasduttori e tipi di eccitazioni • Piezoelettricità e processo di fabbricazione di ceramici piezoelettrici • Calcoli costruttivi per trasduttori • Correlazione tra spessore placchetta, velocità UT e frequenza generata • Struttura tipo di un trasduttore • Trasduttori a fascio diritto • Trasduttori a fascio angolato • Trasduttori piani • Trasduttori focalizzanti • Trasduttori a contatto • Trasduttori a doppio elemento • Trasduttori a immersione • Trasduttori “phased array” • Altri tipi di trasduttori (Laser-UT, EMAT, Air-coupled) • Criteri applicativi e progettuali per la scelta un trasduttore • Linee di ritardo e/o zoccoli cuneiformi per applicazioni con onde longitudinali, trasversali, superficiali 2.2 CARATTERISTICHE DEI TRASDUTTORI E DEL FASCIO GENERATO • Frequenza, diametro, sensibilità, risoluzione, smorzamento • Focalizzazione in acqua e nel passaggio dall’acqua a materiali diversi • Formule per calcolo dimensioni del campo di focalizzazione in acqua e nei materiali • Struttura del fascio ultrasonoro: il problema della divergenza Pag. 64/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-301-A • • • • • • • • Campo prossimo - zona di Fresnel Campo remoto - zona di Fraunhofer Analogia con pistone oscillante Principi fisici per la descrizione delle zone di Fresnel/Fraunhofer - calcolo di Y0+ Profilo teorico/pratico della curva distanza-ampiezza (curva DAC) Pressione acustica riflessa in campo remoto Analisi per i casi di “piccolo” e “grande” riflettore in campo remoto Compensazione ampiezza-diametro per “piccoli” riflettori 2.3 STRUMENTAZIONE ULTRASONORA TRADIZIONALE • Pulsatore • Eccitazione a spike e ad onda quadra • Ricevitore ed amplificatore • Circuiti di elaborazione/digitalizzazione • Monitor e strumenti di rappresentazione • Strumentazione portatile e manuale • Impianti di controllo automatizzati 2.4 STRUMENTAZIONI SPECIALI • Bond testers e rappresentazioni mediante piano di impedenza • Pitch-Catch • Impedenza Meccanica • Risonanza ultrasonora • Spessimetria ultrasonora • Strumentazione per trasduttori “phased array” 2.5 FUNZIONI DI CONTROLLO STRUMENTALE • Base dei tempi • Ampiezza del segnale • Pulse Repetition Frequency • Durata ed altezza dell’impulso di eccitazione • Amplificazione lineare • Amplificazione logaritmica • Soglie/allarmi/soppressione • Banda passante e filtri • Regolazione del segnale UT sullo schermo: zona morta, saturazione e linearità • Calcoli per la determinazione della zona morta 2.6 ACCOPPIANTI PER ISPEZIONI ULTRASONORE • Generalità • Caratteristiche applicative • Tipi di accoppianti tradizionali • Altri tipi di accoppiamento ultrasonoro (estremità in gomma, Air-coupled UT, Laser-UT, etc.) Pag. 65/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-301-A 3.0 TECNICHE DI ISPEZIONE E ANALISI 3.1 TECNICHE DI ISPEZIONE FONDAMENTALI • Pulse-echo o riflessione • Through-Transmission o trasparenza • Fascio diritto • Fascio angolato • Ispezioni a contatto • Ispezioni in immersione • Uso delle colonne d’acqua (bubblers, squirters) • Altre tecniche: doppia trasparenza, echi multipli, risonanza per misura spessori sottili 3.2 TECNICHE DI ISPEZIONE SU APPLICAZIONI SPECIFICHE • Ispezione di strutture tubolari in composito e/o incollate • Ispezione di barre cilindriche per difetti paralleli e non paralleli alla superficie - tecnica dell’offset • Tecnica delta-navetta per ispezione di giunti saldati a fascio elettronico • Time of flight diffraction (TOFD) • Tecniche “phased array”: scansione, focalizzazione ed angolazione elettronica del fascio 3.3 RAPPRESENTAZIONE E ANALISI DEI RISULTATI ISPETTIVI • A-, B-, C-scan • Mappe in ampiezza (o attenuazione) ed in TOF (o profondità) • Mappe speciali (delta-navetta, etc.) • Localizzazione delle indicazioni UT • Dimensionamento delle indicazioni UT • “Piccolo” riflettore: correlazione area-ampiezza • “Grande” riflettore: criterio della caduta di -6dB 4.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO UT • Calibrazione e confronto con standard di riferimento per materiali metallici, materiali compositi e incollaggi. • Tipi di blocchi standard e loro utilizzo (FBH, SDH, intagli) • Serie di blocchi distanza-ampiezza • Curva DAC: sua costruzione ed utilizzo • Serie di blocchi area-ampiezza • Blocchi speciali (IIW, IIW miniature, etc.) • Campioni e discontinuità di riferimento per materiali compositi ed incollaggi (inserti in PTFE, delaminazioni, scollaggi) • Controlli di mantenimento del processo ispettivo UT e loro periodicità 5.0 INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE • Discontinuità tipiche e loro caratteristiche • Discontinuità da fabbricazione • Discontinuità da uso in servizio • Indicazioni al controllo UT e loro interpretazione Pag. 66/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-UT-301-A • • • • Indicazioni ultrasonore false e non rilevanti Indicazioni ultrasonore rilevanti e loro valutazione Materiali metallici – criteri di valutazione del particolare ispezionato Materiali compositi ed incollaggi – criteri di valutazione del particolare ispezionato 6.0 CODICI, STANDARDS E PROCEDURE • • • • Requisiti essenziali di una procedura di ispezione ultrasonora Standards per materiali metallici (grezzi, forgiati, saldature) Standards per materiali compositi ed incollaggi Specifiche Internazionali (AMS, ASTM) di ispezione e controllo processo ultrasonori BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY 1) Centro Ricerche Fiat, Corso Teorico sui controlli non distruttivi con ultrasuoni (Livello II-III); Quaderni Didattici, Associazione Italiana Prove Non Distruttive, via Foresti, 5, Brescia, 2) Nondestructive Testing, Ultrasonic Testing, Classroom Training Handbook, CT-6-4; General Dynamics, San Diego, California -USA-, nd 3) Nondestructive Testing Handbook, Volume 7, Ultrasonic Testing 2 Edition; The American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio -USA-, 4) Metals Handbook, Volume 17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989; ASM International; Metals Park, OH 44073 -USA5) Controllo Non Distruttivo con Ultrasuoni – Quaderni Didattici Collana PND a cura di ENEA ed AIPND 6) ASNT Level III Study Guide Ultrasonic Method by Matthew J. Golis 7) Krautkramer, J. and Krautkramer, H., Ultrasonic Testing of Materials, SpringerVerlag, 1983 Pag. 67/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 RADIOGRAFICO 1.0 PRINCIPI FISICI E TEORIA 1.1 NATURA DELLE RADIAZIONI PENETRANTI 1.2 INTERAZIONE TRA RADIAZIONE PENETRANTE E MATERIA 1.3 x x x RADIOGRAFIA Immagini mediante film Immagini mediante materiali fluorescenti Immagini mediante dispositivi elettronici 1.4 MISURA DELLE RADIAZIONI 2.0 APPARATI E MATERIALI 2.1 x SORGENTI GENERATE ELETTRICAMENTE Sorgenti radiografiche (sistemi integrati generatori tubi, sorgenti di elettroni, metodo di accelerazione degli elettroni, materiali e caratteristiche del target, considerazioni sulla costruzione delle apparecchiature) SORGENTI DI RADIAZIONI PARTICELLARI 2.2 2.3 x x 2.4 x x x x x RILEVATORI DI RADIAZIONE Formazione dell’immagine (principi e proprietà del film, fluoroscopia, sistemi TV ed ottici, altri dispositivi senza film) Dispositivi senza formazione d’immagine (rivelatore allo stato solido, rivelatore a camera di ionizzazione, strumentazione, dispositivi di misura e controllo processo, rilevatori di radiazioni) GAMMA Apparecchiature per l’esposizione Cambia sorgenti Maneggiamento sorgenti a distanza Collimatori Caratteristiche specifiche (periodo di dimezzamento, livelli d’energia, spessore emivalente, spessore decivalente) Pag. 68/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B 61 SYLLABUS ITA-RT-301-A 3.0 TECNICHE 3.1 TECNICHE RADIOGRAFICHE x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Assorbitori e filtraggi Tecniche multifilm Ingrandimento e proiezione Stereoradiografia Metodo della triangolazione Autoradiografia Radiografia flash Radiografia in movimento Fluoroscopia Radiografia mediante emissione di elettroni Microradiografia Radiografia neutronica Tomografia Controllo degli effetti della diffrazione Esposizione su tubi saldate (a contatto, ellittiche, panoramiche) Misuratori di radiazioni Formazione in Tempo Reale dell’immagine Tecniche di analisi dell’immagine Relazioni tra Immagine-Oggetto Microfuoco 4.0 CALIBRAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO 4.1 x x x x x x x x CONSIDERAZIONI SULLA FORMAZIONE DELL’IMMAGINE Sensitività Contrasto e definizione Fattori geometrici Schermi intensificatori Radiazione diffusa Fattori legati alla sorgente Mezzi detectivi Curve d’esposizione 4.2 x x x PROCESSO SVILUPPO FILM Procedure camera oscura Attrezzature e chimici per camera oscura Processo sviluppo film 4.3 x x x VISIONE DELLE RADIOGRAFIE Requisiti dei negativoscopi Illuminamento di fondo Ausilio mezzi ottici Pag. 69/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-RT-301-A 4.4 x x x x x x VERIFICA QUALITÀ RADIOGRAFICA Densità Contrasto Definizione False indicazioni IQI Cause e correzioni di radiografie insoddisfacenti 4.5 CALCOLI ESPOSITIVI 5.0 INTERPRETAZIONE E VALUTAZIONE 5.1 x x x x x CONSIDERAZIONI SUI MATERIALI Processi di fabbricazione dei materiali e loro effetti sull’utilizzo del particolare e sui risultati dei tests Discontinuità, loro cause ed effetti Immagine radiografica delle discontinuità Indicazioni non rilevanti False indicazioni sui film 6.0 x CODICI, STANDARDS E PROCEDURE Specifiche, procedure, istruzioni, schede, codici e standard di accettabilità 7.0 INSERIMENTO DELL’ISPEZIONE NEL CICLO DI FABBRICAZIONE 8.0 APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PROCESSO 9.0 x x x APPROFONDIMENTI SULLA QUALIFICA DEL PERSONALE EN4179 NAS 410 Altre norme (SNT-TC-1A e EN 473) 10.0 APPROFONDIMENTI SULL’ATTIVITA’ DI AUDIT 11.0 PANORAMICA SU POSSIBILI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE Pag. 70/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B 12.0 APPROFONDIMENTI SU ASPETTI DI SICUREZZA, DI ECOLOGIA E DI MANEGGIO DEI PARTICOLARI 12.1 x RISCHI DOVUTI ALL’ESPOSIZIONE Dosi ammissibili per i lavoratori 12.2 x x x METODI DI CONTROLLO ESPOSIZIONE ALLE RADIAZIONI Tempo Distanza (legge dell’inverso del quadrato delle distanze) Schermature (spessore di dimezzamento- emivalente, spessore di decimazionedecivalente) 12.3 PROCEDURE OPERATIVE E DI EMERGENZA 12.4 PIASTRINE DOSIMETRICHE 12.5 VERIFICA DELLA SIGILLATURA DELLE SORGENTI GAMMA 12.6 NORMATIVE PER IL TRASPORTO BIBLIOGRAFIA 1) 2) 3) Le Prove Non Distruttive, Vol. 2, Parte I, 1984; Associazione Italiana di Metallurgia, P.le Moranti,2, Milano, G. Magistrali, Radiografia Industriale (livelli -I), Nondestructive Testing Handbook, Volume 3 Radiographic & Radiation Testing 2nd Edition; The American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio – USA. Pag. 71/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A SYLLABUS PER LIVELLO 3 - TERMOGRAFIA 1 • • • • 2 • • • • • • • • • • Concetti di base Natura del calore e flusso termico: - condizioni esotermiche ed endotermiche, - attrito, - variazioni di flusso fluido, misura del calore: - strumentazione - scale e tabelle di conversione Temperatura misura della temperatura: - strumentazione: - scale e tabelle di conversione Introduzione al tra-sferimento di calore 2.0.0 - Nozioni fondamentali sul trasferimento del calore per conduzione: - principi elementari e calcoli 2.1.0 - Concetti sulla legge di Fourier per la conduzione termica 2.2.0 - Concetti di base su: - conducibilità termica: principi elementari e calcoli - resistenza termica: principi elementari e calcoli, - capacità termica: principi elementari e calcoli, Nozioni fondamentali sul trasferimento calore per convezione: Concetti sulla legge di Newton per il raffreddamento Nozioni fondamentali e calcoli sulla radiazione: - Concetti sulla legge di Stefan-Boltzmann - Concetti di base sui coefficienti di: - emissività, - assorbimento, - riflessione, - trasmissione (legge di Kirchoff) Lo spettro infrarosso Legge e curve di Planck: - finestre atmosferiche - emissione spettrale di superfici reali Effetto dovuto a finestre e/o gas semitrasparenti all’infrarosso Filtri Pag. 72/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A 3 • • • Introduzione ai concetti di Radiazione Riflessione: - problemi di riflessione: - quantificazione degli effetti di riflessioni indesiderate - correzioni teoriche Trasmissione: - Problemi di trasmissione: - quantificazione degli effetti di trasmissione parziale, - correzioni teoriche Assorbimento • Corpi Neri di Riferimento - teoria e concetti - principi elementari e calcoli Emissività Problemi di Emissività: - Emissività di un corpo nero - Corpo grigio e non - Oggetti con emissione a banda stretta e larga - Oggetti con emissione speculare e diffusa - Emettitori Lambertiani e non (emissione in funzione dell’angolo) - Effetti di errori di emissione - Calcolo dell’emissione, riflessione, e trasmissione (uso pratico della legge di Kirchoff) Potere di risoluzione spaziale: - campo Visivo (FOV) - campo Visivo Istantaneo / Potere Risolvente (IFOV) - Minima Differenza di Temperatura Rilevabile (M.R.T.D.) Errori nella misura di temperatura (in generale). 4 • • • Calcoli e prove sulla risoluzione Misure e calcoli IFOV e FOV Misure e calcoli M.R.T.D. Slit Response Function (SRF) - misure, calcoli, interpretazioni e paragoni • • • • • Risoluzione rispetto ad obiettivi e distanze Dinamica dell’immagi-ne termica (conversio-ne analogica/digitale del segnale video) Frequenza acquisizione dati / densità dati Frequenza di quadro e semiquadro (frame e rate) Densità dati sull’immagine - Linee di risoluzione - IFOV rispetto linee - Pixel/linee di Computer • • • • 5 Termografia Pag. 73/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Definizione di termografia: - fattori che influenzano l’uso o non della termografia Apparecchiature termografiche e loro fun-zionamento. strumenti per la misura a contatto: - termocoppie, - cristalli liquidi, strumenti per la misura senza contatto: - misura per punti (termometri infrarosso o pirometri): - strumenti portatili: - pirometri ottici, - pirometri all’infrarosso, - pirometri all’infrarosso a due colori, - strumenti per controllo di processo - strumenti a fibra ottica - misura per linea (rilevatori di profili termici): - strumenti per controllo di processo - strumenti per telerilevamento - misura di immagini (videotermografi): - camera termica con sistema di scansione meccanico, - camera termica FPA (Focal Plane Array), - camera termica a tubo piroelettrico, - fotografia all’infrarosso: - teoria, - applicazioni, scelta dello strumento appropriato scelta degli obiettivi in funzione del campo visivo e del potere risolvente ottimizzazione dell’immagine, calibrazione apparecchiatura, quantificazione emissività, valutazione della radiazione di fondo, misura (o mappatura) dell’energia radiante, misura (o mappatura) delle temperature superficiali, misura (o mappatura) dei flussi di calore superficiali, impiego in ambienti ad alta temperatura, impiego in ambienti ad alti campi magnetici, misure su soggetti di dimensione ridotta, misure attraverso materiali semitrasparenti, Strumentazione di supporto all’ispezione con telecamera infrarosso e relativo funzionamento: - termoflussimetri: - taratura dell’apparecchiatura, - misura del flusso di calore Calibrazione della strumentazione con il corpo nero di riferimento. Elementi da considerare per l’ottenimento di una buona immagine termica: - messa a fuoco, - dinamica dell’immagine termica, - riconoscimento ed accorgimenti per riflessioni, Pag. 74/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A • • • • • • • • • - riconoscimento ed accorgimenti di flussi termici spuri. Registrazione: - videoregistratore, - immagini fotografiche, - macchine video fotografiche, - registrazione digitale, - videoprinter. Informazioni di aiuto: - Dati ambientali - Emissività: - misura, - stima - Modifica della superficie - Superficie per temperatura di riferimento Misura della semplice energia infrarosso Quantificazione dell’emissione di una superficie Uso del Corpo Nero di riferimento nell’immagine: - Uso di dispositivi per misura temperatura superfici di riferimento - Fonti comuni di errore nella misura di temperatura Processamento immagini con PC per miglioramento dell’immagine Impiego di strumentazione per raccolta di dati ad elevata velocità: - Realizzazione di immagini per fenomeni transitori - registrazione di immagini per fenomeni transitori - selezione di strumentazione per riprese da veicoli in movimento Impiego di strumentazione speciale per tecniche “Attive”: - sorgenti di energia calda o fredda - sorgente di energia con lampade - sorgente di energia con lampade-flash - induzione elettromagnetica - sorgente di energia Laser Rapporti e documenta-zione: - calibrazioni e registrazione delle date di calibrazione - dati richiesti per i rapporti di ispezione termografica - preparazioni dei rap-porti di ispezione ter-mografica 6 • • • Interpretazione e va-lutazione dei risultati Indagini esotermiche e endotermiche Indagini sull’attrito Indagini su flussi liquidi 7 • Normativa Codici e Norme Pag. 75/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A • - Informazioni tecniche contenute nelle norme, nei codici, nelle specifiche e nelle procedure. Preparazione di procedure per il controllo termografico • • Preparazione di criteri di accettabilità Interpretazione di codici e procedure esistenti 8 • • Sicurezza e salute Responsabile della sicurezza e responsabilità verso terzi Sicurezza del personale: - modo d’impiego dell’azoto liquido, - modo d’impiego del gas compresso, - modo d’impiego degli accumulatori, - abbigliamento di sicurezza, - cavi e imbracature di sicurezza, - scale, - personale di sicurezza ausiliario, 9 • Applicazioni Individuazione delle anomalie termiche risultanti da differenze di resistenza termica: - differenza di temperatura tra ambiente e grandi superfici - differenza di temperatura tra ambiente e piccole superfici Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di capacità termica usando si-stemi artificiali o naturali per creare cicli termici. Individuazione di anomalie termiche risultanti da differenze di stato fisico Individuazione di anomalie termiche risultanti da problemi di flusso di fluidi Individuazione di anomalie termiche risultanti da attrito Individuazione di anomalie termiche risultanti da non omogenee condizioni Esotermiche e Endotermiche Quantificazione in campo della temperatura di punti: - tipiche applicazioni con superfici ad alta emissività - come affrontare il problema di superfici con bassa emissività. Applicazioni di analisi perdite energetiche - Scambio di calore (aria o altri flussi nel o fuori il sistema): - localizzazione - quantificazione Applicazioni “Attive”: - difetti d’isolamento - delaminazione di compositi - qualità di aderenza nei rivestimenti Applicazioni con utilizzo di filtri - filtro solare - interni di forni - oggetti semi trasparenti (plastica, vetro ecc.) Applicazioni con soggetti in movimento - Ripresa di un processo con avanzamenti rapidi • • • • • • • • • • Pag. 76/77 Recommended Practice ITA-NG-001-B SYLLABUS ITA-IRT-301-A 10 • • • • • Esempi di applicazioni (tipici ma non limitati ai seguenti) Saldatura: - parametri tecnici, Mappatura di aree gelate Indagini sull’attrito: - cuscinetti, - tenute, - trasmissioni a cinghia, - organi di trasmissione, - ingranaggi, - trasmissioni, - utensili di lavorazione, - riscaldamento aerodinamico, - ecc. Indagini del flusso di fluidi: - tubazioni, - valvole, - scambiatori di calore, - alette di raffreddamento. Applicazioni aeronautiche: - Individuazione della contaminazione da liquidi nelle strutture composite sandwich. - Pulsed Thermography: analisi qualitativa e quantitativa su materiali aeronauti (danni da utensile, danni da impatto, controllo di riparazioni su materiali compositi), - “Pulsed Thermography” e “Lock-in thermography” per verifiche scollamenti su strutture aeronautiche in alluminio, - Controlli termografici nella produzione di palette turbina per applicazione aeronautica, - Rilevazione di rivetti allentati su panelli di fusoliera - Rilevazione di delaminazioni e danni da impatto su struttura GLARE, - Flash Thermography su strutture Reiforced Carbon Carbon impiegato in campo aerospaziale. Pag. 77/77
