Asset Integrity Management per serbatoi atmosferici: tecnologie di ispezione e controlli non distruttivi
I serbatoi atmosferici, presenti in tutti gli stabilimenti industriali che gestiscono lo stoccaggio di prodotti liquidi, sono strutture soggette a molteplici meccanismi di deterioramento che richiedono un attento monitoraggio. Il D.lgs. 105/2015 impone ai gestori degli impianti a rischio di incidenti rilevanti l’adozione di piani sistematici di controllo dell’invecchiamento delle attrezzature critiche, dovuto a fenomeni progressivi come corrosione interna ed esterna, attacco sotto coibentazione, cedimenti differenziali del fondo e deformazioni del mantello.
Donegani Anticorrosione, in partnership con Italsabi, offre un servizio completo di Asset Integrity Management per serbatoi atmosferici. La sinergia tra le due realtà combina le certificazioni ISO 9001:2015, l’accreditamento ACCREDIA secondo UNI EN ISO/IEC 17025:2018 e il riconoscimento INAIL per le attività di laboratorio, garantendo un approccio qualificato e conforme alle normative vigenti.
Il sistema BRICK, controllo automatizzato di virole e tetti
L’ispezione delle superfici esterne dei serbatoi atmosferici, in particolare delle virole del mantello e delle lamiere del tetto, richiede tradizionalmente l’impiego di ponteggi o piattaforme elevatrici, con costi significativi e tempistiche prolungate. Il sistema BRICK, basato su tecnologia a ultrasuoni automatizzata, permette di superare questi limiti attraverso una scansione in continuo dell’intera area ispezionata.
Il dispositivo risale la superficie del serbatoio rilevando le variazioni di spessore e mappando eventuali zone di assottigliamento. Si eliminano così le opere provvisionali, azzerando costi per ponteggi e piattaforme elevatrici. La tecnica risulta applicabile ai materiali ferritici e richiede che il serbatoio non sia rivestito da coibentazione esterna.
Rilievo laser scanner 3D per la verifica geometrica e conformità API dei serbatoi
Le alterazioni geometriche dei serbatoi atmosferici, come deformazioni del mantello, ovalizzazioni progressive o cedimenti del fondo, possono comprometterne l'integrità strutturale e determinare condizioni di esercizio non conformi agli standard di sicurezza.
Il rilievo laser scanner 3D risponde a questa esigenza grazie all’acquisizione della configurazione tridimensionale del serbatoio. Un fascio laser scansiona la superficie registrando milioni di coordinate spaziali, generando nuvole di punti che vengono elaborate per creare un modello digitale fedele della struttura reale. Questa tecnologia consente di verificare la verticalità del mantello con misurazione degli scostamenti su ciascuna virola, il controllo dell'ovalizzazione del profilo circolare, il rilievo plano-altimetrico dell'anello di base per valutare l'uniformità dell'appoggio e identificare cedimenti differenziali. L’archivio dei rilievi permette inoltre di monitorare l’evoluzione delle deformazioni nel tempo, supportando la pianificazione degli interventi manutentivi.
Le normative API 650 e API 653 definiscono gli standard di riferimento per la progettazione, costruzione e ispezione dei serbatoi atmosferici, richiedendo metodologie di misurazione in grado di rilevare scostamenti anche millimetrici su strutture di grandi dimensioni. A conclusione del controllo viene emesso un report tecnico che documenta tutte le misurazioni effettuate e confronta i valori rilevati con le tolleranze ammissibili indicate da tali normative. Quando le deformazioni eccedono i limiti o richiedono una valutazione strutturale approfondita, la nuvola di punti acquisita può essere utilizzata come base per un'analisi agli elementi finiti (FEM), che calcola tensioni e margini di sicurezza sulla geometria reale del serbatoio secondo lo standard API 579.
Tecnica Floormap ed emissione acustica: mappatura e monitoraggio del fondo
Il fondo dei serbatoi atmosferici è particolarmente esposto a fenomeni corrosivi, sia dal lato interno per contatto con il prodotto stoccato, sia dall’esterno per l’interazione con il terreno di fondazione. Due tecniche complementari permettono di valutarne lo stato di conservazione in condizioni operative differenti.
La tecnica Floormap, eseguibile a impianto fermo, consente di ispezionare il 100% delle lamiere del fondo generando una mappatura completa delle riduzioni di spessore. Il sistema scansiona l’intera superficie restituendo dati confrontabili nel tempo: questa caratteristica permette di tracciare l’evoluzione del deterioramento tra un’ispezione e la successiva, supportando la pianificazione degli interventi manutentivi. Il requisito fondamentale per l’applicazione della tecnica è la pulizia accurata della superficie prima dell’esecuzione del controllo.
Il monitoraggio mediante emissione acustica offre invece la possibilità di valutare lo stato del fondo con il serbatoio in esercizio. Vengono così rilevate le onde elastiche ad alta frequenza generate dai fenomeni di corrosione attiva e da eventuali perdite, convertendole in segnali elettrici analizzabili. Questo approccio non invasivo fornisce informazioni sullo stato di conservazione senza richiedere lo svuotamento del serbatoio, risultando particolarmente utile per definire le priorità di intervento e programmare le fermate.
Ispezioni con droni per spazi confinati e strutture in quota
L’accesso agli spazi interni dei serbatoi atmosferici, in particolare alle strutture di copertura come le capriate dei tetti, comporta rischi significativi per gli operatori e richiede l’allestimento di ponteggi interni. L’impiego di sistemi aeromobili a pilotaggio remoto (SAPR) sta trasformando radicalmente questa pratica di controllo operativo.
I droni equipaggiati con videocamere ad alta risoluzione e sensori termografici permettono di condurre ispezioni visive dettagliate delle strutture interne. In questo modo, non è necessario per i tecnici introdursi in ambienti confinati. I risultati sono disponibili in tempo reale, consentendo la valutazione immediata delle condizioni rilevate. La stessa tecnologia trova applicazione nell’ispezione di torce e strutture elevate, dove l’approccio tradizionale richiederebbe interventi complessi e costosi.
L’utilizzo dei droni in ambito industriale richiede la definizione di specifici programmi di volo in coordinamento con ENAC, aspetto che viene gestito nell’ambito della pianificazione delle attività ispettive.
Tecniche di controllo superficiale e caratterizzazione dei materiali
Una serie di tecniche di controllo non distruttivo mirate all’individuazione di discontinuità superficiali e alla caratterizzazione dello stato dei materiali completa il quadro diagnostico dei serbatoi atmosferici.
I Liquidi Penetranti Fluorescenti (LPF) rilevano micro-fessure, porosità e crateri di corrosione aperti in superficie, mentre il controllo con particelle magnetiche estende l’indagine anche alle discontinuità sub-superficiali nei materiali ferromagnetici. Entrambe le tecniche possono essere eseguite in campo visibile o ultravioletto, a seconda delle condizioni operative e della sensibilità richiesta.
Per la valutare l’invecchiamento metallurgico si può ricorrere a:
- repliche metallografiche, che permettono di osservare la microstruttura del materiale senza prelievo di campioni, identificando fenomeni di danneggiamento da esercizio;
- analisi PMI (Positive Material Identification), che verifica la composizione chimica delle leghe;
- prove di durezza, che forniscono indicazioni sulle caratteristiche meccaniche residue.
Il Corrosion Mapping mediante tecniche ultrasonore e Phased Array genera mappe dettagliate dello spessore, restituendo una rappresentazione grafica delle variazioni che facilita l’identificazione delle zone maggiormente degradate.
Infine, il rilievo laser scanner 3D acquisisce la geometria reale e globale del serbatoio, permettendo verifiche di verticalità, ovalizzazione e planarità del fondo, oltre a fornire i dati di input per eventuali analisi strutturali avanzate.
Gli Ispettori d’Impianto e l’approccio Risk-Based Inspection
L’efficacia di un programma di Asset Integrity Management dipende anche dalla competenza delle figure professionali coinvolte nelle attività di controllo. Gli ispettori d’impianto operano come interfaccia tra le attività di campo e gli uffici tecnici di ispezione e collaudo. Il loro contributo si estende dalla redazione e supervisione dei piani di controllo alla verifica della corretta esecuzione delle attività predittive, fino al supporto nelle verifiche periodiche e, quando richiesto, al rilievo di linee e apparecchiature a partire dai P&ID.
Le informazioni raccolte attraverso le diverse tecniche ispettive confluiscono nella definizione di un piano di controllo strutturato secondo la metodologia Risk-Based Inspection. Questo approccio identifica i meccanismi di danneggiamento attivi su ciascun componente e raggruppa le apparecchiature in Sistemi a Danno Similare (SDS), consentendo di ottimizzare gli intervalli di monitoraggio e concentrare le risorse sulle aree effettivamente critiche.
Per una consulenza sui servizi di Asset Integrity Management per serbatoi atmosferici, contattaci: siamo a disposizione per sviluppare soluzioni personalizzate che garantiscano sicurezza, efficienza operativa e conformità normativa.