PITTING, COS’È E COME PREVENIRE LA VAIOLATURA DEI METALLI CON GLI ENDOSCOPI

Uno dei principali nemici dell’acciaio, in particolare di quello inox, è il pitting, detto anche vaiolatura. Si tratta di un fenomeno di corrosione e nei contesti industriali la sua presenza può compromettere le attività produttive. Quindi, cosa fare per prevenirlo?

Nelle prossime righe andremo ad osservare da vicino tutti gli aspetti che riguardano il pitting dei metalli: a partire dalle sue cause fino ad arrivare ai possibili rimedi. Ci soffermeremo anche su come l’applicazione degli endoscopi industriali sia fondamentale in termini di prevenzione.

Che cos’è il pitting dei metalli?

Il pitting, detto appunto anche vaiolatura, è una corrosione puntiforme che si manifesta con piccole cavità distribuite sulla superficie del metallo. Dal punto di vista estetico il fenomeno si presenta attraverso:

• piccoli punti corrosi;
• microcrateri;
• fori localizzati.

Molto spesso i primi segni della corrosione possono essere sottovalutati. Infatti, la presenza limitata di fori può trarre in inganno. La corrosione generata dalla vaiolatura si espande, più che all’esterno, verso l’interno dei componenti metallici. Di conseguenza, un elemento potrebbe sembrare visivamente integro, mentre all’interno potrebbe essere già in atto uno stato di degrado avanzato. 

Il pitting rientra tra le forme di corrosione localizzata più aggressive perché non consuma il materiale in modo omogeneo. Il fenomeno colpisce rapidamente zone specifiche causando in tempi rapidi perforazioni e perdita di tenuta. In ambito industriale, la vaiolatura colpisce tubazioni, serbatoi ed altri componenti che possono venire compromessi in modo grave.

Inoltre, il pitting attacca sempre le zone più vulnerabili degli impianti industriali. Nella fattispecie, queste aree sono quelle caratterizzate più facilmente dall’accumulo di sostanze aggressive e ristagni.

Come nasce la vaiolatura dei metalli?

I metalli inossidabili sono ricoperti da un film superficiale, il quale ha il compito di limitare la reattività del materiale verso l’ambiente circostante e ostacolarne la corrosione.

Il pitting si sviluppa quando questo strato protettivo viene compromesso in seguito all’azione di sostanze aggressive, graffi ed altri elementi che osserveremo nello specifico più avanti.

Il punto di rottura viene definita area anodica. Qui, il metallo si ossida e avvia un processo di corrosione che si estenderà rapidamente verso l’interno. Nella pratica il pH si abbassa e l’ossigeno si riduce, creando condizioni che favoriscono ulteriormente la corrosione: la vaiolatura si “autoalimenta”.

Le aree intorno al cosiddetto “pit” svolgono invece un cosiddetto comportamento catodico. Che cosa significa? Iniziano a svilupparsi delle reazioni di riduzione che bilanciano la reazione anodica. Attraverso questo processo le aree intorno al “pit” mantengono intatto il film protettivo e la superficie, ma al tempo stesso alimentano la vaiolatura nell’area già colpita dal fenomeno.

Quali sono le cause del pitting?

Il pitting non è quasi mai il risultato di un solo fattore. Nella maggior parte dei casi nasce dalla combinazione di condizioni chimiche, fisiche e progettuali che rendono il materiale vulnerabile in punti specifici.

Ioni di cloruro

Una delle cause più ricorrenti è la presenza di cloruri, che possono compromettere localmente il film passivo e innescare il processo corrosivo. La loro presenza può derivare da:

• fluidi di processo;
• ambienti chimici aggressivi;
• atmosfere saline;
• residui superficiali;
• contaminazioni localizzate.

Danneggiamenti meccanici

Anche i danneggiamenti meccanici hanno un peso importante. Graffi, abrasioni, urti o discontinuità localizzate possono interrompere la protezione superficiale e trasformarsi in punti di innesco.

Depositi di sostanze aggressive

Tra le cause della corrosione da pitting troviamo anche i depositi e gli accumuli di sostanze aggressive. Quando sporco, residui o agenti corrosivi si concentrano in determinate zone, modificano il microambiente superficiale e favoriscono l’attacco localizzato. Lo stesso vale per fessure e interstizi, dove il ricambio dell’ambiente è limitato.

Temperatura

Anche la temperatura incide sulla suscettibilità al pitting. In presenza di valori elevati, la probabilità di innesco può aumentare. A ciò si sommano difetti di finitura, irregolarità superficiali e disomogeneità del materiale, tutti elementi che possono rendere più facile l’alterazione del film protettivo del metallo.

Quali metalli colpisce il pitting?

Facciamo una premessa: nessun metallo è immune dal pitting. In sostanza, il fenomeno di corrosione colpisce tutte le leghe caratterizzate da un film protettivo. Tra queste le più diffuse sono rappresentate dagli acciai inossidabili, i quali, nonostante tutto, vengono applicati nei contesti industriali proprio per le loro spiccate caratteristiche di resistenza.

Negli ambienti produttivi per ridurre al minimo i casi di vaiolatura vengono scelti materiali come gli acciai inox duplex e superduplex, così come le leghe a base di nichel e cromo. Tuttavia, anche in questi casi la resistenza al pitting non è automatica. Quindi, quali elementi aiutano a contenere la corrosione?

Come prevenire la vaiolatura dei metalli?

La prevenzione dei metalli comprende tutta una serie di azioni che vanno dalla fase di progettazione fino alla manutenzione vera e propria. Quali sono gli aspetti da considerare?

Progettazione del componente

Già in fase di progettazione, ogni singolo componente dovrebbe essere pensato per limitare i punti di ristagno e favorire la pulizia delle superfici metalliche.

Le geometrie che favoriscono fessure e interstizi agevolano gli accumuli di contaminanti dando vita a microambienti più aggressivi e quindi soggetti al pitting. Anche spigoli vivi, zone difficili da pulire e configurazioni che ostacolano il drenaggio possono contribuire ad aumentare la suscettibilità del componente alla vaiolatura. 

Nella fase di progettazione vanno tenute in considerazione anche le saldature. Infatti, i giunti non eseguiti alla perfezione possono modificare localmente le caratteristiche del materiale.

Struttura metallurgica del materiale

Uno degli aspetti più rilevanti in ottica di prevenzione è ovviamente la scelta del materiale più adatto alle reali condizioni di impiego. Come già osservato nei paragrafi precedenti, la semplice presenza di un acciaio inossidabile non garantisce di per sé l’assenza di vaiolatura. 

È necessario valutare con attenzione:

• l’aggressività dell’ambiente;
• la possibile presenza di cloruri;
• la temperatura di esercizio;
• le altre condizioni che possono influire sulla stabilità dello strato passivo.

Trattamenti superficiali

Per limitare i fenomeni di corrosione è importante prestare attenzione anche ai trattamenti superficiali. Operazioni come la passivazione, il decapaggio e l’elettrolucidatura contribuiscono a ridurre contaminazioni e difetti che potrebbero determinare l’innesco del fenomeno.

Manutenzione

La manutenzione periodica completa il quadro. La pulizia regolare delle superfici consente di rimuovere depositi, sporco e contaminanti che possono alterare il microambiente superficiale. Al tempo stesso, è importante controllare le condizioni operative e limitare, quando possibile, l’esposizione prolungata a sostanze particolarmente aggressive.

Monitorare la corrosione dei metalli con gli endoscopi

Per ridurre i danni causati dal pitting è necessario agire tempestivamente prima che la corrosione si espanda e comprometta definitivamente i componenti degli impianti. Gli endoscopi industriali si rivelano un valido alleato nelle attività di ispezione e monitoraggio.

Infatti, permettono di controllare con continuità aree interne e punti critici senza dover ricorrere a difficoltose operazioni di smontaggio. Le sonde sono ideali per osservare lo stato di:

• Tubazioni,
• serbatoi,
• scambiatori,
• cavità meccaniche,
• raccordi,
• saldature 

La qualità delle immagini restituita dagli endoscopi industriali rende possibile l’individuazione di alterazioni localizzate e micro-irregolarità, segnali dell’avvio del fenomeno corrosivo.

Il valore dell’endoscopio, però, non si limita al semplice controllo visivo del momento. Uno dei suoi contributi più importanti riguarda la documentazione. Foto e video registrati durante le ispezioni permettono di costruire uno storico tecnico delle superfici monitorate, utile per confrontare nel tempo la stessa zona e valutare se ci sono variazioni, peggioramenti o nuove criticità.

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