06.03.2026
Nuova sonda magnetostrittiva per l’ispezione dei serbatoi di stoccaggio senza svuotamento

La gestione e la manutenzione dei serbatoi di stoccaggio sono uno dei problemi tecnici più rilevanti per numerosi settori industriali, tra cui petrolio e gas, industria chimica, produzione energetica, trasporti e servizi idrici. Nel corso del tempo, le strutture metalliche dei serbatoi possono essere soggette a fenomeni di corrosione, erosione o formazione di difetti strutturali che, se non individuati tempestivamente, possono compromettere la sicurezza operativa e causare costosi interventi di riparazione o sostituzione. Per questo, la ricerca scientifica sta sviluppando tecnologie di ispezione sempre più avanzate, capaci di ridurre i costi operativi e aumentare l’affidabilità delle diagnosi strutturali: ed una delle innovazioni più recenti arriva dal Southwest Research Institute (SwRI), che ha sviluppato una nuova sonda magnetostrittiva, basata su onde guidate ultrasoniche, progettata per individuare la corrosione nei serbatoi senza la necessità di svuotarli.

Tradizionalmente, l’ispezione interna dei serbatoi di stoccaggio richiede procedure complesse e costose: infatti, il serbatoio deve essere svuotato completamente, pulito e reso sicuro per l’ingresso degli operatori che effettuano controlli manuali delle superfici interne. La procedura non solo comporta tempi di fermo significativi per gli impianti industriali, ma implica anche rischi legati al lavoro in spazi confinati e potenzialmente pericolosi. La nuova tecnologia sviluppata da SwRI mira a superare questi limiti consentendo l’analisi delle condizioni strutturali del serbatoio direttamente dall’esterno, riducendo drasticamente sia i costi sia i rischi operativi associati alle ispezioni tradizionali.

Il cuore del sistema è un trasduttore magnetostrittivo denominato MST 8×8, progettato come una striscia flessibile composta da otto sensori ultrasonici: è una configurazione che consente al dispositivo di generare onde acustiche che si propagano lungo la struttura metallica del serbatoio. Il principio di funzionamento si basa sulla tecnologia delle onde guidate ultrasoniche, una metodologia di controllo non distruttivo che sfrutta la propagazione di onde elastiche lungo le superfici o all’interno dei materiali metallici. Quando queste onde incontrano una discontinuità, come una zona corrosa o una perdita di spessore della parete, una parte dell’energia viene riflessa verso il sensore: l’analisi delle onde riflesse consente di identificare la posizione e la natura del difetto strutturale.

Nel caso specifico della nuova sonda, il sistema utilizza onde guidate di tipo shear horizontal, una modalità di propagazione particolarmente efficace per l’individuazione di difetti strutturali: il tipo di onde in questione presenta, infatti, una maggiore sensibilità alla presenza di corrosione e consente una migliore risoluzione nella rilevazione delle anomalie. Grazie alla disposizione multipla dei sensori, il sistema è in grado di raccogliere dati da diverse angolazioni lungo la superficie del serbatoio, aumentando la precisione della diagnosi e riducendo la probabilità di falsi positivi o di difetti non rilevati.

Un elemento tecnologico particolarmente rilevante della nuova soluzione è la capacità di acquisire dati attraverso una tecnica nota come full matrix capture.:ogni sensore dell’array può operare sia come trasmettitore sia come ricevitore, generando una matrice completa di dati acustici. Le informazioni vengono successivamente elaborate tramite un algoritmo avanzato di imaging denominato total focusing method: il risultato di questa elaborazione è la produzione di mappe bidimensionali ad alta risoluzione della struttura del serbatoio, che permettono di visualizzare con grande dettaglio le aree potenzialmente interessate da corrosione o altre anomalie.

A differenza di molte tecniche di controllo non distruttivo tradizionali, che forniscono solo un’indicazione generica della presenza di un difetto, questo approccio consente di ottenere una rappresentazione spaziale dettagliata delle condizioni strutturali: gli operatori possono, quindi, valutare con maggiore precisione l’estensione del danno e pianificare gli interventi di manutenzione in modo più mirato.

Un ulteriore vantaggio della tecnologia riguarda la sua capacità di operare anche su geometrie strutturali complesse: nei serbatoi industriali, infatti, la presenza di curvature, saldature, rinforzi strutturali e accessori può interferire con i metodi di ispezione convenzionali. La sonda magnetostrittiva sviluppata da SwRI è stata progettata per mantenere un’elevata qualità di rilevazione anche in presenza di queste condizioni, rendendola particolarmente adatta per l’analisi di strutture industriali reali, che raramente presentano superfici completamente uniformi.

Le applicazioni di questa tecnologia non si limitano, comunque, ai serbatoi di stoccaggio: gli stessi principi di funzionamento possono essere applicati a una vasta gamma di strutture metalliche di grandi dimensioni, come scafi navali, torri eoliche, condotte industriali, strutture aerospaziali e corpi di razzi. In tutti questi casi, la possibilità di individuare precocemente fenomeni di corrosione o deterioramento strutturale rappresenta un fattore chiave per garantire la sicurezza e l’efficienza operativa degli impianti.

Dal punto di vista industriale, l’introduzione di sistemi di ispezione non invasivi sempre più sofisticati si inserisce in una tendenza più ampia verso la digitalizzazione della manutenzione industriale. Le tecnologie di controllo non distruttivo stanno evolvendo verso sistemi di diagnostica avanzata integrati con modelli digitali delle infrastrutture, consentendo di monitorare nel tempo lo stato di salute delle strutture e prevedere con maggiore precisione i cicli di manutenzione: sensori avanzati e algoritmi di imaging ad alta risoluzione rappresentano strumenti fondamentali per sviluppare strategie di manutenzione predittiva basate sui dati.

La ricerca che descrive questa tecnologia è stata pubblicata sulla rivista scientifica Sensors con il titolo “Screening of Corrosion in Storage Tank Walls and Bottoms Using an Array of Guided Wave Magnetostrictive Transducers”. Lo studio documenta i risultati delle prove sperimentali condotte su diversi serbatoi di stoccaggio, dimostrando l’efficacia del sistema nel rilevare anomalie strutturali con elevata precisione.