Nelle caldaie degli impianti termoelettrici l’alta temperatura porta alla formazione di ossidi sulle superfici di tubi evaporativi e dei serpentini surriscaldatori e risurriscaldatori. La misura convenzionale, con sensori "a contatto", dello spessore residuo di tubi eserciti, prevede la pulizia dell’ossido esterno per assicurare l’ottimale accoppiamento acustico dei sensori. Adottando una tecnica "non a contatto" le misure possono essere effettuate senza preparare piazzole; il sensore genera e riceve i segnali ultrasonori per accoppiamento elettromagnetico beneficiando inoltre della presenza sulla superficie del tubo degli ossidi ad alta permeabilità magnetica che aumentano la sensibilità del sensore. Evitando l’asportazione dell’ossido e la preparazione di piazzole, la tecnica di misura "non a contatto" può ridurre i costi del controllo spessimetrico dei tubi di caldaia eserciti, e il rischio di ulteriore perdita di spessore se la piazzola è preparata in posizioni già oggetto di precedenti misure. Nell’ambito del Progetto SENNA (Milestone 1.3.5) è stata estesa l’indagine avviata nella Milestone 1.3.2 per accertare l’affidabilità della misura "non a contatto" di tubi di caldaia, attività nel corso della quale sono stati esaminati dei tubi eserciti sottoposti in seguito a prove distruttive per misurare lo spessore e caratterizzare l’ossido presente sulle superfici. La comparazione di misure ultrasonore e distruttive, ha dimostrato che la misura spessimetrica "non a contatto" può valutare in modo affidabile lo spessore dei tubi, pur in presenza di uno spessore consistente di ossido esterno. Per favorire lo sviluppo applicativo della tecnica "non a contatto" l’attività è proseguita nell’ambito della Milestone 1.3.5, a valle dell’approvazione di una Variante del Progetto, per consolidare i risultati acquisiti e avviare le azioni finalizzate a sviluppare l’affidabilità e la conoscenza delle potenzialità della tecnica "non a contatto". Il confronto delle prime misure "non a contatto" con i dati distruttivi conferma che, utilizzando modi di misura dei tempi previsti dall’attuale norma della prova spessimetrica, la tecnica "non a contatto" consente la stima dello spessore metallico, compreso l’eventuale ossido interno, come nella tecnica convenzionale ma, diversamente da questa, operando in presenza di ossido esterno fino a 1 mm e con accuratezza che per confronto su vari punti di misura, anche differenti per posizione e numerosità, risulta migliore di ±0.2 mm. Nuove misure sperimentali "non a contatto" hanno valutato soluzioni per migliorare l’affidabilità e rilevare la consistenza dell’ossido interno, dato utile per stimare l’efficienza dello scambio termico nei tubi del generatore di vapore. Le misure sono state effettuate su un tubo campione con ossidi interni e esterni, evidenziando nei segnali la presenza di un eco secondario riproducibile e visibile con buona risoluzione anche nelle successive riflessioni dell’onda dalla parete di fondo. Considerando che alle frequenze tipiche della misura spessimetrica, 3-5 MHz, la lunghezze d’onda è grande rispetto all’ossido interno, generalmente

spesso pochi decimi di millimetro, è stato accertato che la sensibilità della tecnica è tale da consentire l’acquisizione di segnali fino a 9 MHz. Operando a più alta frequenza si migliora la risoluzione della misura e si hanno condizioni favorevoli per rilevare l’interfaccia dell’ossido interno. Utilizzando ricevitori ultrasonori sensibili fino a 10 MHz e sistemi di campionamento capaci di acquisire segnali in tale intervallo di frequenze, si ritiene possibile caratterizzare la parete metallica resistente e nel contempo l’ossido interno, nell’ambito di una stessa prova spessimetrica, effettuata in presenza di ossido esterno. Infine è stato valutato l’utilizzo della tecnica "non a contatto" con strumenti per sensori "a contatto", confermando che tale soluzione è possibile grazie all’ossido che agisce come amplificatore del segnale. Infine, per favorire lo sviluppo della tecnica "non a contato" nella prova spessimetrica dei tubi nuovi e eserciti – ossidati – delle caldaie di impianti termoelettrici, sono state considerate le possibilità di sviluppo del sensore "non a contatto" e di uno strumento dedicato alla prova spessimetrica di caratterizzazione della parete ossidata dei tubi.