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

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