CONTROLLO SALDATURE, DUREZZA E SPESSORI PALO …test.4emme.it/PDF/1101_AA.pdf · 4. CONTROLLI NON DISTRUTTIVI SULLE SALDATURE ... 4.3 Controllo visivo ... Non è stato necessario

CONTROLLO SALDATURE, DUREZZA E SPESSORI

PALO TELEFONIA MOBILE

XXXXXXXXXXXX

PROVA n. 1101/AA

5 giugno 2013

Committente: XXXX

Resp. Procedimento: XXXXXX

Relatore: Ing. jr. Andrea Cimino

XXXXXXXXXXXXXXXXX

Rif.: AA-057-13 Bolzano, 13 giugno 2013

Indagini su palo per telefonia mobile XXXXXXX Pag. 2 di 17

INDICE

1. PREMESSA ..................................................................................................................................... 3

1.1 Descrizione della struttura .................................................................................................... 4

2. MISURA DELLO SPESSORE CON ULTRASUONI ................................................... 4

2.1 Strumentazione impiegata .................................................................................................... 5

2.2 Operazioni preliminari ........................................................................................................... 5

2.3 Zone di misura ........................................................................................................................... 6

2.4 Risultati ........................................................................................................................................ 7

3. PROVA CON MICRODUROMETRO – VICKERS ...................................................... 9

3.1 Strumentazione impiegata .................................................................................................... 9

3.2 Azioni preliminari ............................................................................................... 10

3.3 Estensione dei controlli ........................................................................................................ 10

3.4 Risultati delle prove Vickers ................................................................................................... 10

4. CONTROLLI NON DISTRUTTIVI SULLE SALDATURE .................................... 14

4.1 Qualifica del personale ......................................................................................................... 14

4.2 Controlli magnetoscopici ..................................................................................................... 14

4.2.1 Strumentazione impiegata .......................................................................... 15

4.2.2 Operazioni preliminari ............................................................................... 15

4.2.3 Estensione dei controlli magnetoscopici .................................................... 15

4.2.4 Risultati dei controlli magnetoscopici ........................................................ 15

4.3 Controllo visivo ....................................................................................................................... 16

4.3.1 Risultati del controllo visivo ....................................................................... 16

5. CONTROLLI CON VIDEONDOSCOPIO ...................................................................... 17

5.1 Strumentazione impiegata .................................................................................................. 17

5.2 Risultati del controllo ............................................................................................................ 17

6. CONSIDERAZIONI FINALI ................................................................................................ 17


1. PREMESSA

La Società 4 EMME Service S.p.a. è stata incaricata da XXXXX di effettuare il controllo delle

saldature con metodo visivo (VT), magnetoscopico (MT), la misura della durezza e degli

spessori di alcuni elementi che compongono la struttura del palo adibito a telefonia mobile

XXXXX a Ferrara.

All’esecuzione dei controlli hanno assistito:

XXXXXXXXXXX

e per la 4 EMME Service S.p.A.:

ing. Andrea Cimino;

p.e. Michele Vaccari.

Ubicazione del palo


1.1 Descrizione della struttura

La struttura è costituita da 3 tronchi poligonali in acciaio pressopiegati a freddo e saldati

longitudinalmente di forma troncoconica incastrati uno sull’altro.

L'ancoraggio alla fondazione avviene tramite tirafondi annegati in un getto di collegati al

fusto di base mediante un’apposita flangia.

Le principali caratteristiche della struttura sono:

Nr di tronchi: 3;

Altezza struttura : 30,0 m;

Palina: assente;

Ballatoio presente.

Vista della struttura Collegamento del ballatoio

2. MISURA DELLO SPESSORE CON ULTRASUONI

Le misurazioni di spessore sono una delle

più comuni applicazioni della tecnologia ad

ultrasuoni. Conoscendo il valore di

propagazione del suono del materiale

esaminato, il suo spessore viene calcolato

misurando il tempo di ritorno del segnale. Lo

scopo della prova consiste nella verifica

dello stato di usura o corrosione di elementi

ai quali si può accedere da un solo lato,

senza necessità di smontare o portare in altra

sede le parti oggetto dell’indagine.

Misurazione con ultrasuoni


2.1 Strumentazione impiegata

La strumentazione impiegata per le rilevazioni è composta di:

rilevatore di difetti ad ultrasuoni Gilardoni RDG 2500;

sonda Gilardoni EE 10/6;

blocchi campione;

gel accoppiante Cgm.

Rilevatore di difetti a ultrasuoni Sonda Gilardoni EE 10/6

2.2 Operazioni preliminari

Prima dell’esecuzione del controllo la strumentazione è stata calibrata per mezzo di un

blocco campione di acciaio con spessori variabili da 2 a 15 mm.

Non è stato necessario rimuovere la vernice dalle zone soggette all’indagine in quanto lo

strumento permette di misurare lo spessore di metallo indipendentemente dallo strato di

vernice (tecnica ad eco multiplo).

Misurazione dell’elemento Tecnica ad eco multiplo


2.3 Zone di misura

Il rilievo degli spessori è stato eseguito su 4 zone del palo, due sul tronco TP1 e una per gli

altri tre. Su ogni zona son stati rilevati 30 punti secondo una maglia 100x100 mm.

Le zone ed i punti di misura sono indicati nel disegno seguente.

Indicazione delle zone rilevate

Indicazione della griglia con i punti di misura


2.4 Risultati

A seguire si riportano i valori rilevati nelle 4 zone indagate.

Zona:S1 Elemento:TP1 Spessore nominale [mm]: 8

Spessore misurato [mm]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

9,4 9,5 9,6 9,5 9,4 9,4 9,3 9,1 9,1 9,1

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

9,2 9,4 9,4 9,4 9,1 9,3 9,4 9,4 9,3 9,3

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

9,5 9,4 9,4 9,4 9,4 9,5 9,4 9,4 9,4 9,3



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

9,4 9,5 9,3 9,3 9,3 9,2 9,3 9,5 9,4 9,2

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

9,2 9,4 9,3 9,2 9,3 9,2 9,3 9,4 9,4 9,2

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

9,2 9,5 9,3 9,3 9,3 9,2 9,2 9,3 9,2 9,2



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,7 6,6 6,8

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

6,8 6,7 6,7 7,0 6,9 6,7 6,8 6,8 6,7 6,8

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

6,9 6,7 6,8 6,6 6,8 6,9 6,9 6,9 6,8 6,6




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

5,6 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,6 5,7 5,7 5,6

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

5,6 5,6 5,6 5,6 5,7 5,6 5,7 5,7 5,7 5,7

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

5,7 5,6 5,7 5,7 5,6 5,8 5,6 5,7 5,6 5,6

Di seguito una sintesi dei risultati.

Elemento Spessore nominale

[mm]

Spessori misurati [mm]

Valore medio Valore minimo

TP1 8,0 9,3 9,1

TP2 6,0 6,8 6,6

TP3 5,0 5,7 5,6

Le indagini hanno evidenziato valori tra loro omogenei e conformi a quanto dichiarato nei

disegni progettuali per i tronchi TP2 e TP3, leggermente superiori per il TP1.

Sono quindi da escludere riduzioni di spessore dovute a fenomeni di corrosione nelle zone

indagate.


3. PROVA CON MICRODUROMETRO – VICKERS

L’indagine ha lo scopo di ottenere una valutazione sulle caratteristiche meccaniche

dell’acciaio, eseguendo un controllo della durezza mediante l’utilizzo di un

microdurometro portatile.


E’ stato utilizzato il microdurometro Vickers “MICRODUR2” della “Krautkramer –

Branson” che ha le seguenti caratteristiche tecniche:

carico: 49,0 N;

penetratore: diamante Vickers piramidale a 136°;

campi di misura: Vickers: da 20 HV a 1760 HV;

risoluzione: 1HV;

visualizzazione: grafica LCD a 4 cifre.

La valutazione dell’impronta Vickers è effettuata per via elettronica con il metodo UCI.

Il penetratore, costituito dalla piramide

Vickers, è montato sull’estremità di una

barretta metallica che viene eccitata a vibrare

longitudinalmente con una frequenza di 78

kHz. Nel contatto tra il diamante Vickers e

l’elemento, la frequenza subisce una

variazione che dipende dalla superficie

dell’impronta che, a sua volta, costituisce

una misura della durezza del materiale in

prova. Misura della durezza

Diagramma schematico della prova di micro durezza


3.2 Azioni preliminari

L’area d’indagine è stata preventivamente preparata per mezzo di molatura e tramite

lucidatura con carta abrasiva.

Preparazione delle superfici

3.3 Estensione dei controlli

Si sono eseguite una misura sulla piastra di aggancio del ballatoio, una sulla flangia di base

e una per tronco e una per un totale di 5 zone di indagine, per ogni zona di misura sono

state rilevate 15 impronte. A seguire un disegno con l’indicazione delle zone di indagine.

Indicazione delle zone di misura

3.4 Risultati delle prove Vickers

Si riportano nelle pagine seguenti i valori di durezza Vickers riscontrati e le conversioni

eseguite in accordo alla norma UNI EN ISO 18265.


Zona:V1 Elemento: Flangia di base

Battuta Durezza Vickers [HV] Durezza Brinell [HB] Rt [MPa]

1 180 171 573

2 185 176 594

3 166 158 528

4 157 149 500

5 161 153 512

6 173 164 551

7 159 151 506

8 160 152 509

9 158 150 503

10 166 158 528

11 167 159 531

12 174 165 554

13 172 163 547

14 159 151 506

15 180 171 573

Media 168 159 534

Zona:V2 Elemento: TP1


1 162 154 516

2 160 152 509

3 167 159 531

4 159 151 506

5 162 154 516

6 159 151 506

7 162 154 516

8 154 146 490

9 165 157 525

10 161 153 512

11 160 152 509

12 166 158 528

13 164 156 522

14 157 149 500

15 165 157 525

Media 162 153 514




1 176 167 560

2 187 178 600

3 168 160 535

4 186 177 597

5 175 166 557

6 173 164 551

7 181 172 576

8 187 178 600

9 184 175 586

10 174 165 554

11 186 177 597

12 179 170 570

13 159 151 506

14 180 171 573

15 168 160 535

Media 178 169 565



1 187 178 600

2 184 175 586

3 188 179 604

4 177 168 563

5 176 167 560

6 186 177 597

7 172 163 547

8 184 175 586

9 183 174 582

10 185 176 594

11 191 181 613

12 173 164 551

13 162 154 516

14 162 154 516

15 192 182 617

Media 180 171 573


Zona:V5 Elemento: piastra del ballatoio


1 146 139 465

2 144 137 458

3 149 142 474

4 147 140 468

5 135 128 430

6 132 125 420

7 144 137 458

8 148 141 471

9 148 141 471

10 140 133 446

11 137 130 436

12 149 142 474

13 152 144 484

14 151 143 481

15 150 143 477

Media 146 139 465

Di seguito una sintesi dei risultati.

Elemento Misura con microdurometro Conversione UNI EN ISO 18265

Vickers [HV] Rt [MPa]

Flangia di base 168 534

TP1 162 514

TP2 178 565

TP3 180 573

Piastra ballatoio 146 465

La conversione mostra valori compatibili con acciai Fe 510 tranne che per la piastra del

ballatoio dove i valori sono compatibili con un Fe 430, i valori caratteristici degli acciai da

normativa sono riportati nella tabella seguente

Caratteristica Fe360

S235

Fe430

S275

Fe510

S355

Tensione (carico unitario) di

rottura a trazione [N/mm2]

> 340

< 470

> 410

< 560

> 490

< 630


Deviazione del campo dovuta ad una cricca

Come riportato nella norma UNI EN ISO 18265, la conversione tra diversi valori di

durezza o da valori di durezza a valori di resistenza è di regola affetta da imprecisioni di

cui si deve tenere conto. Una ragione è la grande incertezza che è influenzata da

cambiamenti microstrutturali (per esempio risultanti da trattamenti termici o deformazioni

a freddo ), anche con lo stesso tipo d’acciaio.

Per questo i valori di resistenza stimati attraverso le prove con durometro Vickers non

possono prendere il posto dei risultati di resistenza alla trazione, ma andrebbero abbinate a

prove distruttive eseguite in laboratorio.

La misura è soprattutto un indicatore molto importante dell’omogeneità del materiale tra i

vari pezzi, e dimostra come l’acciaio impiegato per la costruzione del palo presenti nelle

zone indagate proprietà meccaniche analoghe.

4. CONTROLLI NON DISTRUTTIVI SULLE SALDATURE

4.1 Qualifica del personale

Il personale che ha eseguito i controlli è qualificato quale addetto alle prove non distruttive

di livello 2 in conformità alla norma UNI EN 473 e ISO 9712 nel metodo Ultrasuoni (UT),

Magnetoscopico (MT), Liquidi Penetranti (PT) e Visivo (VT).

4.2 Controlli magnetoscopici

Il metodo si basa sulla deviazione che le linee

del campo magnetico, indotto in un materiale,

subiscono in presenza di una discontinuità.

La magnetoscopia è particolarmente adatta

per la ricerca di difetti superficiali e

subcorticali: cricche, inclusioni, ripiegature,

ecc.

Lo strumento utilizzato per questo tipo di

controlli è il giogo elettromagnetico, esso è

costituito da un avvolgimento a bobina

intorno ad un corpo a forma di U in ferro dolce, in pratica si tratta di una elettro-calamita.

La forma ad U ne consente il rapido e facile posizionamento sul particolare da controllare. I

poli dell'elettromagnete possono essere completamente snodabili, questo consente

l'impiego del giogo per il controllo di manufatti aventi forme e dimensioni diverse senza

compromettere la sensibilità del metodo. Molto importante nel controllo è la scelta della

direzione di magnetizzazione in quanto affinché il campo magnetico si alteri in modo

significativo è necessario che la discontinuità sia il più possibile perpendicolare alle linee

di induzione, così da offrire una brusca variazione di permeabilità. Per evidenziare il

difetto sarà sufficiente spruzzare sulle superfici magnetizzate delle sospensioni di polveri

ferromagnetiche, colorate o fluorescenti. Le particelle si concentreranno allineandosi lungo

le linee di flusso del campo magnetico, formando un "profilo" della discontinuità che

generalmente ne indica la posizione, la dimensione, la forma e l'estensione.


Esecuzione dei controlli magnetoscopici

4.2.1 Strumentazione impiegata

La strumentazione impiegata per il controllo è composta di:

giogo Elettromagnetico HR 51;

spray C.G.M. Lacca bianca Vecoplast;

spray C.G.M. Magnetico nero LK-35;

piastrina ottagonale Asme per la verifica del campo magnetico.

4.2.2 Operazioni preliminari

Sui cordoni in esame è stato applicato, dopo una spazzolatura, uno strato di lacca bianca di

contrasto (Vecoplast) con la funzione di esaltare visivamente le linee di flusso e gli

eventuali difetti presenti.

Prima dell’esecuzione del controllo il campo magnetico e le direzioni di magnetizzazione

sono state verificate con una piastrina Asme ottagonale contenente dei difetti campione.

Sono state adottate opportune direzioni di magnetizzazione per il riscontro di difettologie

lineari longitudinali e trasversali rispetto al cordone delle saldature come previsto dalla

norma UNI EN ISO 17638 (controllo non distruttivo delle saldature – controllo con

particelle magnetiche).

4.2.3 Estensione dei controlli magnetoscopici

Sono state controllate le saldature della flangia superiore (in corrispondenza del ballatoio) e

della flangia inferiore (in corrispondenza dei tirafondi) del palo.

4.2.4 Risultati dei controlli magnetoscopici

I controlli magnetoscopici non hanno evidenziato indicazioni sulla superficie dei cordoni di

saldatura esaminati.

Le saldature sono da ritenere accettabili secondo un livello 2 della norma UNI EN ISO

23278 (controllo con particelle magnetiche delle saldature – livelli di accettabilità).


Livelli di accettabilità previsti dalla norma UNI EN ISO 23278

4.3 Controllo visivo

Questo controllo è usato per rilevare specifiche caratteristiche superficiali e/o dimensionali

quali: allineamenti, forme e dimensioni delle saldature. Ovviamente l'esame visivo non può

che rivelare difetti macroscopici superficiali, ma in realtà consente anche di stabilire quali

siano i metodi strumentali più idonei da applicare e dove applicarli. La specifica di

riferimento è la UNI EN ISO 17637.

4.3.1 Risultati del controllo visivo

Il controllo visivo delle saldature delle flange non ha evidenziato difetti significativi o tali

da inficiare l’accettabilità dei pezzi in esame.

Di seguito si riporta una tabella con il rilievo dimensionale dei cordoni.

Elemento Flangia

Dimensione cordone

(mm)

Spessori

(mm) Esito (A/NA)

Z L Flangia Tronco

TP1 inferiore 15 17 50 8 A

TP3 superiore 9 9 20 4 A

In definitiva le giunzioni sono da considerarsi conformi ad un livello di qualità B della UNI

EN ISO 5817 (giunti saldati per fusione di acciaio, nichel, titanio e loro leghe - livelli di

qualità delle imperfezioni).


5. CONTROLLI CON VIDEONDOSCOPIO


Si è utilizzato un video endoscopio Video

Probe VP 300.

Lo strumento è costituito da sonda di

lunghezza pari a 2,00 m con diametro Ø = 6

mm con testa telecomandata da joystick e

con trasmissione delle immagini mediante

fibre ottiche.

Esecuzione del controllo

5.2 Risultati del controllo

Non sono state riscontrate anomalie sulla parte visibile dei tirafondi e sulla parte interna del

collegamento tra I tronco e piastra di base.

6. CONSIDERAZIONI FINALI

Dalle indagini e dalle elaborazioni eseguite si possono trarre le considerazioni seguenti.

Le indagini di rilievo degli spessori hanno evidenziato valori conformi a quanto

dichiarato nei disegni progettuali, leggermente superiori per il TP1 e non sono state

rilevate riduzioni di spessore dovute a fenomeni di corrosione nelle zone indagate.

Le prove con durometro portatile hanno evidenziato valori di durezza omogenei tra gli

elementi e compatibili con acciai Fe 510 tranne che per la piastra del ballatoio che ha

mostrato valori compatibili con un Fe 430.

I controlli visivi e magnetoscopici delle saldature non hanno evidenziato cricche o

difetti di esercizio che possano far temere per l’integrità strutturale degli elementi

ispezionati.

Bolzano, 13 giugno 2013

Il relatore

Level 2 VT – MT – PT - UT 4 EMME Service S.p.A.

UNI EN 473 – ISO 9712 Relazione revisionata da

dott. ing. jr. Andrea Cimino dott. ing. Roberto Bruson

ALLEGATI

4 EMME Service S.p.A. Laboratorio - Pnd Via L. Zuegg, 20 – 39100 Bolzano Tel. 0471 543182 – Fax 543180 [email protected] – www.4emme.it

Sistema Qualità ISO 9001:2008 certificato RINA nr. 6441/01/S

Pagina 1 di 1

RAPPORTO DI PROVA NR. AA29 del 13/06/2013

L’addetto alle prove non distruttive LEVEL 2 VT, MT, PT, UT – UNI EN ISO 9712

Dott. ing. junior Andrea Cimino

Rapporto revisionato da

Dott. ing. Roberto Bruson

Il presente rapporto non può essere riprodotto, anche parzialmente, senza l’autorizzazione scritta del Laboratorio.

ESAME VISIVO

IDENTIFICAZIONE DEL COMPONENTE

EE

Cliente: XXXXX Costruttore: non rilevato

Denominazione sito: XXXXX Coordinate sito: 44.725063° - 11.684815°

Data prova: 05/06/2013 Località: Ferrara

Tipo di giunto: cordone d’angolo Materiale: Fe 510 B

Estensione esame: Tutte le saldature di collegamento tra flangia e tronco.

CONDIZIONI D’ESAME

Specifica di riferimento: UNI EN ISO 17637

Criteri di accettabilità: Livello B - UNI EN ISO 5817

Condizioni superficiali: come saldato ( ) verniciato ( ) zincato (X)

TIPO DI CONTROLLO

metodo di controllo: diretto Attrezzatura ausiliare illuminamento: nessuna Illuminamento (lx): >500

Apparecchiatura: calibro da saldatura Came Type – Calibro a corsoio Matricola N°: D306 – A306

RISULTATI DEL CONTROLLO

Elemento Flangia

Dimensione cordone (mm)

Spessori (mm) Esito (A/NA)

Z L Flangia Tronco

TP1 inferiore 15 17 50 8 A

TP3 superiore 9 9 20 4 A

VALUTAZIONE FINALE

Non sono stati riscontrati difetti significativi o tali da inficiare l’accettabilità dei pezzi in esame.

In definitiva le saldature in esame sono da ritenere accettabili per un livello B secondo UNI EN ISO 5817.

ESITO Accettabile (X) Non Accettabile ( )

4 EMME Service S.p.A. Laboratorio - Pnd Via L. Zuegg, 20 – 39100 Bolzano Tel. 0471 543182 – Fax 543180 [email protected] – www.4emme.it

Sistema Qualità ISO 9001:2008 certificato RINA nr. 6441/01/S

Pagina 1 di 1

RAPPORTO DI PROVA NR. AA30 del 07/06/2013

L’addetto alle prove non distruttive LEVEL 2 VT, MT, PT, UT – UNI EN ISO 9712

Dott. ing. junior Andrea Cimino

Rapporto revisionato da

Dott. ing. Roberto Bruson

Il presente rapporto non può essere riprodotto, anche parzialmente, senza l’autorizzazione scritta del Laboratorio.

CONTROLLO CON PARTICELLE MAGNETICHE

IDENTIFICAZIONE DEL COMPONENTE

EE

Cliente: XXXXXX Costruttore: non rilevato

Denominazione sito: XXXXX Coordinate sito: 44.725063° - 11.684815°

Data prova: 05/06/2013 Località: Ferrara

Tipo di giunto: cordone d’angolo Materiale: Fe 510 B

Estensione esame: Flangia di base e flangia sommitale (tra ballatoio e terzo tronco dal basso).

CONDIZIONI D’ESAME

Specifica di riferimento: UNI EN ISO 17638

Criteri di accettabilità: livello 2 - UNI EN ISO 23278

Condizioni superficiali: come saldato ( ) verniciato ( ) zincato (X)

TIPO DI CONTROLLO

Preparazione delle superfici: spazzolatura, vernice di contrasto bianca

Tecnica di magnetizzazione: diretta con elettromagnete Verifica magnetizzazione: Piastrina ottagonale Asme

Apparecchiatura: giogo elettromagnetico HR51 conforme ad ASME V Matricola N°:

10G-11

Tipo di corrente: AC Tensione (V): 220

Particelle magnetiche: in umido Produttore: CGM Tipo: LK35S

Lacca di contrasto: bianca Produttore: CGM Tipo: Vecoplast

VALUTAZIONE FINALE

Non sono state riscontrate indicazioni, le saldature esaminate sono da ritenere accettabili per un livello 2 secondo UNI EN ISO 23278.

ESITO Accettabile (X) Non Accettabile ( )

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