clause5.io/ welding/ nde-requirements/ magnetic-particle-testing-weld

Cosa rileva l'MT su una saldatura

Il controllo con particelle magnetiche rivela discontinuità superficiali e leggermente sub-superficiali in materiali ferromagnetici — acciaio al carbonio, acciaio basso-legato, inossidabile ferritico — che sono troppo piccole, strette o orientate in modo tale da non poter essere individuate con la sola ispezione visiva. Il metodo magnetizza l'area di prova e applica fini particelle ferromagnetiche sulla superficie; in corrispondenza di qualsiasi discontinuità che interrompa il percorso del flusso magnetico, il flusso disperso trattiene le particelle in un'indicazione visibile.

La profondità di rilevamento pratica dipende dalla tecnica di magnetizzazione, dal tipo di corrente e dalla permeabilità del materiale, ma la copertura tipica superficiale e vicino alla superficie è nell'ordine di pochi millimetri dalla superficie. Cricche strette e affioranti in superficie — incluse cricche a caldo, cricche da idrogeno al piede delle saldature a dente (fillet welds), strappi lamellari nei giunti a T — sono i classici bersagli dell'MT nell'ispezione delle saldature.

L'MT non funziona su acciaio inossidabile austenitico, alluminio, rame, ottone o altri materiali non ferromagnetici. Per questi, utilizzare il controllo con liquidi penetranti (PT) secondo la Clause 8.14.5.

Posizionamento dell'MT nella D1.1 Clause 8

AWS D1.1:2025 colloca il controllo con particelle magnetiche all'interno della Parte C della Clause 8 (Criteri di Accettazione) sotto la Clause 8.10 congiuntamente al controllo con liquidi penetranti (PT). La procedura per l'MT risiede specificamente nella Parte D (Procedure) sotto la Clause 8.14.4. La qualifica del personale per qualsiasi metodo NDT, incluso l'MT, risiede nella Clause 8.14.6.

Secondo la Clause 8.10 testualmente: "Le saldature soggette a MT o PT devono essere valutate sulla base dei criteri di accettazione in 8.10.1. Il controllo deve essere eseguito in conformità a 8.14.4 o 8.14.5, a seconda di quale sia applicabile." Quindi la Clause 8.10 stabilisce l'aspetto dell'accettabilità; la Clause 8.14.4 stabilisce l'aspetto procedurale; insieme definiscono il requisito completo MT-sulle-saldature secondo D1.1.

Quando è richiesto l'MT

Secondo l'impostazione della Clause 8.6.4 (NDT specificati diversi dal visivo), i controlli NDT — incluso il controllo con particelle magnetiche — sono specificati dai documenti contrattuali forniti agli offerenti. Non esiste un requisito generale D1.1 che imponga l'MT su tutte le saldature. L'Ingegnere determina per ogni progetto se l'MT è richiesto, su quali saldature, in quale fase e a quale livello di accettazione.

Le specifiche di progetto comuni che richiedono l'MT sulle saldature includono: saldature di puntatura (tack welds) prima che vengano coperte dalle passate finali, passate di radice in saldature a piena penetrazione (CJP) critiche, scavi di riparazione che stanno per essere risaldati, saldature a dente in connessioni caricate dinamicamente dove le cricche al piede affioranti si propagherebbero sotto carico ciclico, e qualsiasi saldatura in un golfare di sollevamento o attacco a un elemento critico a frattura.

Secondo la Clause 8.6.5, se un NDT diverso dal visivo non è presente nel contratto originale ma viene richiesto successivamente dal Committente, quest'ultimo è responsabile dei costi associati, a meno che il controllo non riveli un tentativo di frode o una grave non conformità al codice — nel qual caso il lavoro di riparazione è a spese dell'appaltatore.

Procedura MT: ASTM E3024 (Obbligatoria) e ASTM E709 (Informativa)

Secondo la Clause 8.14.4 testualmente: "Quando viene utilizzato l'MT, la procedura e la tecnica devono essere conformi a ASTM E3024/E3024M, e lo standard di accettazione deve essere conforme alla Clause 8, Parte C, di questo codice." Pertanto, D1.1:2025 impone ASTM E3024/E3024M per la procedura.

La più vecchia ASTM E709 ("Standard Guide for Magnetic Particle Testing") è citata solo nel Commentary C-8.14.4 come guida informativa: "ASTM E709 è una guida standard e può essere utilizzata per informazioni in combinazione con E3024/E3024M." Questa è una confusione comune tra i tecnici — la E709 è ampiamente citata in vecchie specifiche di progetto e documenti d'officina, ma l'attuale riferimento obbligatorio D1.1:2025 è E3024/E3024M, non E709.

“Se la specifica del vostro progetto cita ancora ASTM E709 come procedura MT obbligatoria per lavori D1.1, tale specifica è stata scritta sulla base di una vecchia edizione del codice. D1.1:2025 Clause 8.14.4 impone E3024/E3024M; E709 è solo informativa secondo il Commentary C-8.14.4.”

D1.1:2025 Clause 8.14.4 + Commentary C-8.14.4

Tecniche MT comuni

All'interno della procedura E3024, diverse tecniche sono tipiche per l'ispezione delle saldature:

• Metodo del giogo (AC o DC) — il più comune per l'ispezione delle saldature in campo. Un giogo elettromagnetico portatile applica un campo magnetico tra due punti di contatto. Portatile, veloce, nessun rischio di inneschi d'arco sul pezzo. La tecnica dominante per l'MT in opera su saldature strutturali.
• Metodo dei puntali (Prod method) — la corrente viene fatta passare attraverso il pezzo tramite due puntali elettrodi. Alta sensibilità ma storicamente associata al rischio di inneschi d'arco nei punti di contatto dei puntali; molte specifiche limitano o proibiscono i puntali su elementi critici.
• Umido continuo — particelle sospese in un veicolo fluido vengono applicate mentre la corrente di magnetizzazione è attiva. Massima sensibilità, utilizzata per ispezioni controllate in officina di componenti critici; meno pratica per l'uso in campo.
• Secco continuo — particelle secche spolverate sulla superficie durante la magnetizzazione. Comune con il controllo tramite giogo per lavori in campo dove la gestione del bagno umido è impraticabile.

Qualifica dell'ispettore

Secondo la Clause 8.14.6.1, il personale NDT che esegue controlli diversi dal visivo deve essere certificato come NDT Level II nel metodo e nella tecnica di prova, o come NDT Level I operante sotto la supervisione di un NDT Level II. L'ispettore Level II interpreta le indicazioni, le valuta rispetto ai criteri di accettazione e firma il verbale di ispezione.

Secondo la Clause 8.14.6.2, la certificazione aziendale segue la pratica raccomandata ASNT SNT-TC-1A o ANSI/ASNT CP-189. La certificazione degli individui di Level I e II deve essere eseguita da un Level III. Secondo la Clause 8.14.6.3, le opzioni di certificazione di terza parte includono l'ASNT Central Certification Program (ACCP), ASNT CP-9712, CAN/CGSB-48.9712 e ISO 9712. Secondo la Clause 8.14.6.5, il personale NDT che esegue ispezioni ai sensi della 8.14.6 è esentato dai requisiti AWS QC1 (CWI) — un ispettore MT non ha bisogno di un CWI per eseguire MT su un lavoro D1.1, sebbene molti possiedano entrambe le credenziali.

Per un confronto tra le credenziali CWI e ASNT, consultare il riferimento CWI vs ASNT Level 2.

MT vs PT vs UT — Matrice decisionale

Criteri di accettazione MT (Clause 8.10.1)

Secondo la Clause 8.10.1: "Tutte le indicazioni MT e PT devono soddisfare i requisiti di accettazione della Table 8.1." Pertanto, l'ispettore MT applica gli stessi criteri della Table 8.1 utilizzati per l'ispezione visiva — con due regole di classificazione chiave aggiunte dalla Clause 8.10.1:

• Discontinuità lineare: definita come quella la cui lunghezza supera di tre volte la sua larghezza. Secondo 8.10.1(1), le discontinuità lineari devono essere considerate uguali alla dimensione e alla forma dell'indicazione stessa.
• Discontinuità rotondeggiante: definita come quella la cui lunghezza è pari o inferiore a tre volte la sua larghezza. Può essere rotonda o irregolare e può avere code. Secondo 8.10.1(2), prima dell'interpretazione, il mezzo (particelle per MT, sviluppatore per PT) deve essere rimosso per una misurazione accurata.

Secondo la Clause 8.10.2, è consentita la finitura delle superfici per migliorare la rilevabilità delle discontinuità mediante MT o PT, a condizione che l'operazione sia conforme alla Clause 7. È così che le officine molano legittimamente i piedi o le superfici delle saldature per rimuovere ostruzioni visive prima dell'MT — fatte salve le limitazioni della Clause 7 sulla molatura nel metallo base o nella gola della saldatura.

Secondo la Clause 8.11.1 (Tempo del controllo), l'MT può iniziare immediatamente dopo che le saldature completate si sono raffreddate a temperatura ambiente — con una eccezione critica: gli acciai ASTM A514, A517 e A709 Grade HPS 100W [690W] richiedono che l'NDT venga eseguito non meno di 48 ore dopo il completamento della saldatura, per consentire alle cricche ritardate (indotte dall'idrogeno) il tempo di svilupparsi prima dell'ispezione.

Guide agli standard correlati

• Requisiti NDE D1.1 — Riferimento comparativo per i metodi MT, PT, RT, UT e PAUT
• Controllo Ultrasuoni delle Saldature — D1.1:2025 — UT per ispezione volumetrica secondo Clause 8.15
• Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) — Requisiti PAUT obbligatori dell'Annex H
• Ispezione Visiva delle Saldature — D1.1 Clause 8.9 e Table 8.1 (gli stessi criteri di accettazione a cui rimanda l'MT)
• Difetti di Saldatura — Cosa rileva l'MT: cricche, mancanza di fusione, porosità superficiale, sottosquadro
• CWI vs ASNT Level 2 — Corrispondenza delle qualifiche degli ispettori tra visivo (CWI) e NDT specifico per metodo (ASNT Level II)
• Calcolatore Apporto Termico — L'apporto termico influenza le proprietà della HAZ; un alto apporto termico aumenta la tendenza alla criccatura che l'MT deve individuare