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Accettabilità dei difetti nelle saldature di un reattore per l'industria chimica

Informazioni tesi

  Autore: Gianfranco Gulino
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi di Brescia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Giorgio Donzella
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 369

Vengono presentati in questa tesi le procedure e i calcoli, tramite l’ approccio della meccanica della frattura, di verifica di un reattore per l’ industria chimica soggetto ad una pressurizzazione e a variazione termica ciclica.
L'analisi del comportamento di una cricca superficiale o interna della saldatura longitudinale del corpo cilindrico, permette la diagnosi dello stato di deterioramento e la stima della vita residua; fondamentale per la sicurezza del reattore. Lo scopo di questa tesi è di eseguire un'analisi di accettabilità e di comportamento della saldatura del reattore ipotizzando la presenza di cricche utilizzando più procedure standard e confrontandole tra loro. Le procedure internazionali adottate sono:

- BS 7910:2005 Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures;

- API579/ASME FFS-1 Fitness For Service part 9:Assessment of cracklike flaws.

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Introduzione Il progetto e l’esercizio di strutture rilevanti ai fini della sicurezza, come elementi di impianto ad alto rischio nei settori chimico, nucleare, aeronauti- co, etc, sono regolati da specifiche normative il cui scopo é sostanzialmente garantire la necessaria affidabilità e integrità strutturale. La normativa, nel suo complesso, introduce implicitamente dei margini di sicurezza globali derivanti dalla definizione delle massime tensioni ammissibili, dalle carat- teristiche meccaniche minime dei materiali e dalle dimensioni massime dei difetti accettabili. L’approccio progettuale suggerito dalle norme prevede che l’elemento d’impianto sia integro e privo di difetti. I coefficienti di sicurezza introdotti dalle normative consentono di superare le incertezze relative alla variabilità delle caratteristiche meccaniche del materiale, al degrado di tali caratter- istiche per effetto dell’ esercizio, alle variazioni delle condizioni operative rispetto alle ipotizzate, ai carichi secondari trascurati nell’ analisi, sempli- ficazione del modello, metodi approssimati di calcolo. Nella progettazione ingegneristica avanzata sono quasi sempre richiesti metodi efficaci di control- lo della frattura, in quanto non esistono elementi strutturali privi di difetti. Tali metodologie, denominate Engineering Critical Assesmant (ECA), basate sulla meccanica della frattura, pertanto, consentono di valutare l’integrità strutturale di un componente difettato o ipotizzato tale nei termini di affid- abilità per l’uso, in gergo tecnico Fitness-For-Purpose (FFP), e affidabilità in esercizio Fitness-For-Service (FFS). Lo scopo della presente tesi é discutere l’ applicazione di piú metodi di Engineering Critical Assesmant (ECA) su un reattore, in acciaio basso legato destinato all’ industria chimica. Il metodo d’ indagine e decisionale è di tipo idoneità per l’ uso (Fitness For Purpose), utilizzando procedure internazionali specifiche, cioè si deve verificare se il reattore, con uno o più difetti localizzati in punti specifici, è in grado di sop- portare le condizioni di carico in esercizio per tutta la durata della vita di progetto. Verrà ipotizzato un difetto tipo cricca (crack-like flaw), localizzato nella saldatura longitudinale del fasciame. 1

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Parole chiave

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