Details

1. Introduzione
Il Neometrix Tube Pressurization Test Setup è una soluzione chiavi in mano, progettata appositamente per la convalida rigorosa dei tubi metallici sotto condizioni combinate di alta pressione e alta temperatura. Al suo cuore, il sistema eroga pressioni idrostatiche fino a 250 kgf/cm² (≈ 245 bar) e mantiene ambienti termici fino a 350 °C, consentendo test completi di resistenza, rottura e fatica su provini fino a 1.200 mm di lunghezza, con diametri esterni di 90,12 mm e spessori delle pareti di 3 mm. Questo ampio intervallo operativo lo rende ideale per qualificare materiali e assemblaggi di tubi in settori critici—come aerospaziale, generazione di energia, petrolio & gas e nucleare—dove il fallimento non è ammesso. Costruito attorno a una pompa intensificatrice Haskel ad aria e strumenti di pressione WIKA di precisione, il banco garantisce rampe di pressione uniformi, soste stabili e profilatura precisa della rottura. Blocchi riscaldanti controllati da PID e feedback da termocoppia assicurano distribuzione uniforme della temperatura e tolleranze termiche strette. Queste caratteristiche replicano gli stress reali in un ambiente di laboratorio controllato, fornendo agli ingegneri dati utili su resistenza, comportamento a creep e perdite prima che i tubi vengano impiegati sul campo. Oltre alle capacità principali, il design modulare e i loop di controllo aperti 4–20 mA offrono integrazione senza soluzione di continuità con piattaforme PLC o DAQ esterne (es. National Instruments LabVIEW, Chant DataTESTTM). La gestione delle ricette, gli interblocchi di sicurezza automatizzati e la registrazione dati ad alta velocità (≥ 10 Hz) semplificano i cicli di test ripetuti e la conformità a standard come ASTM A312/A213, EN 10216-2 e API 5L. Con messa in servizio chiavi in mano, formazione operatori e supporto completo alla calibrazione inclusi, Neometrix fornisce non solo un banco di prova, ma un ecosistema completo di assicurazione qualità, pronto ad adattarsi, espandersi ed evolvere con le esigenze più impegnative di R&D e produzione.

2. Componenti del Sistema & Architettura
- Generazione della Pressione Idraulica
- Pompa Intensificatrice Haskel ad Aria (Modello MS-110): Rampe di pressione controllabili fino a 250 kgf/cm² con funzionamento pneumatico di sicurezza.
- Rilevamento della Pressione: Doppio manometro analogico WIKA (0–16 bar ausiliario; 0–600 bar principale) con precisione ±0,5 %, più trasmettitore 4–20 mA per feedback digitale.
- Rete di Valvole: Valvole a sfera in acciaio inox, valvole ago e regolatori di precisione (1⁄4′′ BSP, ≥ 150 psi) per controllo fine di pressurizzazione, mantenimento e sfiato sicuro.
- Gestione Termica
- Blocchi Riscaldanti Controllati da PID: Resistenze a cartuccia nei blocchi in alluminio fino a 350 °C, mantenute entro ±10 °C tramite termocoppia tipo K.
- Circuito di Raffreddamento: Tre bobine SS-304 (6 m ciascuna) per circolazione del liquido refrigerante, protezione delle guarnizioni e raffreddamento rapido; valvola di miscelazione termostatica per evitare shock termico.
- Sicurezza & Involucro
- Gabbia di Sicurezza in Ferro Zincato: Pannelli di accesso interbloccati, pulsante di arresto d’emergenza e valvola di sfogo sovrapressione impostata a 300 bar.
- Protezione Elettrica: Interruttori automatici, soppressori di sovratensione e fusibili dei circuiti riscaldanti per conformità CE/UL.
- Controllo & Interfaccia di Acquisizione Dati
- I/O Analogico: Quattro loop 4–20 mA (due pressione, due temperatura) integrabili con sistemi DAQ/PLC esterni (LabVIEW, DataTESTTM).
- Archiviazione Ricette: HMI touchscreen o software PC per memorizzare profili di test definiti dall’utente (rampe, tempi di mantenimento, soglie di allarme).

Caratteristiche Chiave
- Profilatura della Pressione Accurata: Rampate regolari fino a 10 bar/min, soste stabili e precisione ±0,5 % per test di prova e rottura.
- Controllo Termico Preciso: Riscaldatori PID garantiscono distribuzione uniforme della temperatura, stabilità ±10 °C fino a 350 °C.
- Sistemi di Sicurezza Robusti: Gabbia di sicurezza interbloccata, valvola di sfogo sovrapressione, arresto d’emergenza e spegnimento automatico per deviazioni dei parametri.
- Design Modulare: Connessioni rapide e interfacce standard semplificano sostituzione componenti, riconfigurazione del sistema e futuri aggiornamenti.
- Pronto per Acquisizione Dati: Loop 4–20 mA, LVDT opzionali e registrazione ad alta velocità (≥ 10 Hz) per integrazione con LabVIEW o DataTESTTM.
- Capacità Multi-Test: Supporta modalità idrostatica, rottura, fatica ciclica e rilevamento perdite con elio sulla stessa piattaforma.

Specifiche Tecniche

  

    

      
Parametro
      
Valore
    
  
  

    

      
Pressione Massima
      
250 kgf/cm² (≈ 245 bar)
    
    

      
Intervallo di Temperatura
      
Ambiente fino a 350 °C
    
    

      
Diametro Esterno del Tubo in Prova (OD)
      
90,12 mm (tolleranza f8)
    
    

      
Spessore della Parete del Tubo in Prova
      
3 mm
    
    

      
Lunghezza del Tubo in Prova
      
1.200 mm
    
    

      
Capacità del Serbatoio dell’Olio
      
10 L SS-304
    
    

      
Modello della Pompa Idraulica
      
Haskel MS-110
    
    

      
Intervalli del Manometro
      
0–16 bar ausiliario; 0–600 bar principale
    
    

      
Precisione del Controllo della Temperatura
      
±10 °C
    
    

      
Potenza del Riscaldatore
      
3 kW (tipico)
    
    

      
Serpentina di Raffreddamento
      
3 × 6 m SS-304
    
    

      
Impostazione Valvola di Sicurezza
      
300 bar
    
    

      
Alimentazione Elettrica
      
415 VAC, 50 Hz, trifase
    
    

      
Aria Compressa Richiesta
      
6 bar, priva di olio
    
  


3. Principio di Funzionamento & Workflow
3.1. Montaggio del Campione: Fissare il tubo tra blocchi riscaldanti isolati e raccordi terminali sigillanti; verificare la posizione della termocoppia a metà lunghezza.
3.2. Controllo del Sistema: Riempire il serbatoio dell’olio SS-304; ispezionare i raccordi; confermare il flusso dell’acqua di raffreddamento; verificare lo stato degli interblocchi.
3.3. Incremento della Pressione: Evacuare l’aria tramite valvole di sfiato, quindi azionare la pompa Haskel per rampare a velocità programmabile (es. 10 bar/min) fino al setpoint.
3.4. Riscaldamento & Mantenimento: Attivare il controllo PID fino a 350 °C; mantenere pressione e temperatura per il tempo specificato (di solito 30 min).
3.5. Monitoraggio & Gestione Allarmi: Registrare pressione, temperatura e spostamento opzionale (via LVDT) ≥ 10 Hz; gli allarmi automatici sospendono o interrompono i test in caso di deviazioni.
3.6. Spegnimento Controllato: Spegnere i riscaldatori, rilasciare lentamente la pressione per evitare shock idraulico, raffreddare a < 50 °C, quindi smontare.

4. Conformità agli Standard & Modalità di Test
- Standard di Conformità:
- ASTM A312/A213: Test di prova su tubi in acciaio inox senza saldature e saldati a 1,25× MAOP.
- EN 10216-2: Tubi in acciaio per applicazioni sotto pressione.
- API 5L: Test idrostatico su tubazioni di linea fino a 1,25× MAOP con limiti di deformazione permanente.
- Varianti di Test:
- Test di Prova Idrostatica: Pressurizzazione statica per verificare assenza di perdite o deformazioni permanenti.
- Test di Rottura: Incremento fino al cedimento, registrando pressione di rottura e modalità di frattura.
- Test di Fatica Ciclica: Cicli automatici (± 10 % MAOP fino a 1 Hz) per valutare la vita a fatica.
- Rilevamento Perdite di Elio (Opzionale): Integrazione con spettrometro di massa, sensibilità < 10−5 mbar·L/s.

5. Automazione Avanzata & Reportistica
- Gestione delle Ricette: Memorizzazione e richiamo di più profili con rampe per passo, tempi di mantenimento e criteri di allarme—ideale per campionamento di produzione e studi R&D.
- Acquisizione Dati in Tempo Reale: Registrazione ad alta velocità (≥ 10 Hz) di tutti gli ingressi analogici; setpoint di allarme configurabili attivano interblocchi o alert HMI.
- Reportistica & Tracciabilità: Generazione di report PDF/CSV standardizzati con dati timestamp, certificati di calibrazione e note dell’operatore; esportazione diretta da HMI o PC.

6. Installazione, Calibrazione & Supporto
- Requisiti del Sito:
- Elettrico: 415 VAC ±10 %, 50 Hz, 3 fasi, interruttore 20 A.
- Utility: Aria compressa secca e priva di olio a 6 bar; ingresso/uscita acqua di raffreddamento; scarico a gravità.
- Factory Acceptance Test (FAT): Validazione pre-spedizione secondo protocolli cliente per pressione, temperatura, logica di controllo e interblocchi di sicurezza.
- Messa in Servizio On-Site: Installazione da ingegneri Neometrix, calibrazione strumenti e formazione operatori su funzionamento, sicurezza e manutenzione.
- Manutenzione & Calibrazione: Calibrazione annuale di manometri/trasmettitori; ispezione trimestrale di guarnizioni, O-ring e cartucce riscaldanti. Kit di ricambio garantiscono downtime < 24h.

7. Personalizzazione & Aggiornamenti Futuri
- Intensificatori ad Alta Pressione: Upgrade fino a 400–600 bar per leghe ad alta resistenza.
- Riscaldamento a Gamma Estesa: Riscaldatori ceramici purgati con gas inerte fino a 500 °C per materiali sensibili all’ossidazione.
- Supporti Multi-Campione: Design rotativi o a collettore permettono test sequenziali fino a quattro tubi senza smontaggio, aumentando il throughput QA.

8. Applicazioni
- Aerospaziale & Difesa: Qualifica di tubi idraulici e linee carburante sotto pressioni e temperature di ciclo di volo.
- Generazione di Energia & Petrolio e Gas: Test di creep e rottura per tubazioni di generatori di vapore, pipeline sottomarine e linee di processo ad alta pressione.
- Nucleare & Ricerca: R&D di nuove composizioni e geometrie di leghe, oltre a test di conformità a RCC-M e ASME BPVC.

9. Conclusione
Il Neometrix Tube Pressurization Test Setup offre capacità end-to-end—dal controllo preciso di pressione e temperatura fino all’acquisizione dati automatizzata e alla reportistica—su una piattaforma modulare e certificata per la sicurezza. Conforme a tutti i principali standard internazionali e facilmente aggiornabile, fornisce agli ingegneri e ai team QA la fiducia e la flessibilità necessarie per qualificazione dei materiali, R&D e convalida di produzione nelle applicazioni più esigenti. Future-proof la tua infrastruttura di test con la soluzione completa di Neometrix, progettata per evolversi insieme alle tue sfide tecniche.