Prevenire il danneggiamento da creep nell’acciaio

Le centrali elettriche a combustione fossile producono elettricità in condizioni di lavoro molto gravose. Sono dotate di numerosi componenti pressurizzati quali tubi caldaia e condotte di vapore che operano a temperature molto elevate (circa 550 gradi Celsius).

Sebbene molti dei componenti metallici a pressione sono composti da materiali speciali che li proteggono dai danni, si registra una crescente incidenza dei guasti. I particolari si guastano il 25-50 % prima rispetto alle previsioni di servizio, a causa dei programmi di estensione della vita degli impianti.

Come primo passo per risolvere questo problema urgente, gli scienziati stanno conducendo una valutazione teorica della sensibilità agli ultrasuoni del danneggiamento da creep in fase precoce. Il sostegno finanziario dell’UE al progetto CREEPTEST sta aiutando la realizzazione di queste attività.

Il creep dipende dal tempo e dalla deformazione assistita termicamente di un componente che opera sotto sforzo. Il creep di tipo IV è particolarmente preoccupante. Attualmente non è chiaro se il danno inizia sulla superficie e si propaga verso l’interno o viceversa. I metodi di TND esistenti non sono in grado di eseguire un monitoraggio adeguato di quanto accade sotto la superficie. Se il danno inizia all’interno, dal momento in cui viene rilevato sulla superficie, la vita residua del componente può essere pericolosamente prossima alla fine.

La progettazione del trasduttore a ultrasuoni in grado di assicurare sensibilità al danneggiamento da creep in fase precoce è fondamentale per il successo del progetto. Questo lavoro si muove in parallelo con la progettazione e la fabbricazione di altri componenti. Per la progettazione dei componenti del sistema, gli scienziati stanno utilizzando campioni con diversi gradi di danneggiamento da creep forniti dall’utente finale di un partner.

I ricercatori hanno progettato lo scanner a ultrasuoni, ma la sua produzione avrà inizio solo in seguito alla progettazione definitiva del trasduttore, in modo da poter garantire la compatibilità tra i due elementi. Il ricevitore-pulsatore invia un impulso ad alta tensione al trasduttore e, quando questo viene ricevuto, condiziona il segnale analogico (prima della digitalizzazione). Sia il ricevitore sia il software di controllo sono in fase di sviluppo.

Il progetto CREEPTEST prevede la realizzazione di un prototipo per le prove sul campo. I dati raccolti da entrambi i campioni forniti dai partner e dai test sul campo consentiranno la verifica delle capacità tecniche e il sostegno di prove industriali future per la piena qualificazione.