7. Descrizione delle attività svolte
7.7. Analisi dei materiali di protezione usati
Il primo passo per una corretta scelta dei materiali di protezione è la definizione dei requisiti che i materiali (protettivi temporanei e materiali di imballaggio) devono soddisfare. Dalle informazioni risultanti dal confronto con le PI emergono i principali requisiti che materiali di protezione devono soddisfare, in relazione agli usi dei diversi materiali precedentemente descritti. Nel caso vi sia la necessità di definire meglio i requisiti, devono essere previste prove di laboratorio in grado di fornire evidenza dell’idoneità o meno dei materiali oggetto di valutazione.
7.7.1. Protettivi temporanei
7.7.1.1.
Protettivi “leggeri”
Osservando i materiali di protezione previsti per la protezione dei componenti si è deciso di approfondire fino a che punto sia effettivamente necessaria una tale varietà di protettivi e di procedere poi a valutarne l’effettiva necessità.
I protettivi leggeri sono usati per la protezione delle superfici funzionali delle parti interne alle macchine, oltre a garantire il grado di protezione previsto questo tipo di materiali non necessita di essere rimosso dopo la loro applicazione ma viene eliminato all’avviamento delle macchie dai fluidi usati per il funzionamento. Il principale parametro preso a riferimento per la scelta dei protettivi leggeri è la viscosità cinematica del materiale. Il grado di protezione richiesto infatti è mantenuto se il protettivo aderisce alle superfici su cui è applicato durante il trasporto e lo stoccaggio del componente. Si è osservato come le principali diversità dei materiali prescritti siano inerenti proprio ai protettivi che rientrano in questa categoria. Sono stati studiati, con il supporto delle ingegnerie, i documenti relativi ad alcuni componenti presi a riferimento e si è osservato come il protettivo temporaneo indicato nella specifica di protezione, nella fattispecie ISO VG 32, venga sostituito nel ciclo di lavorazione fornendo il riferimento alle tabelle normali ad Agip Rustia 10W20. Si tratta, quindi, di disallineamenti della documentazione che dovrà essere sottoposta a revisione. Lo stesso è stato osservato per componenti a cui sono applicabili altre specifiche di protezione. Dal confronto complessivo è emerso come i protettivi leggeri possano essere ricondotti ad un unico tipo, che verosimilmente dovrebbe essere concordato tra le ingegnerie e l’ufficio acquisti, sulla base della prescritta viscosità cinematica. Dall’analisi è emerso come la
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molteplicità dei protettivi leggeri usati derivi, in parte, dallo sviluppo indipendente delle ingegnerie e in parte, dalla precedente produzione su licenza di altri costruttori. Si è proceduto a studiare le caratteristiche dei protettivi leggeri analizzandone la classificazione internazionale.
Il sistema di standardizzazione dei protettivi fa riferimento a due grandi enti di normazione: ISO (International Organization for Standardization) e SAE International (Society of Automotive Engineers). Tra le funzioni di ingegneria Ansaldo Energia è prassi indicare oltre alla tipologia del protettivo anche la casa costruttrice appesantendo notevolmente tutta la documentazione di riferimento. Le caratteristiche tecniche che il protettivo deve avere risultano completamente definite, assumendo che l’unica variabile da prendere in considerazione per la scelta del tipo di protettivo leggero sia la viscosità cinematica, con riferimento allo standard di classificazione (ISO o SAE). Per individuare la corrispondenza tra i due standard esistono apposite tabelle per la conversione da uno standard all’altro. In particolare i protettivi indicati soddisfano tutti lo standard SAE10W20 che corrisponde alla classificazione ISO-VG32. Come detto questa classificazione tiene conto della sola viscosità cinematica del protettivo che quantifica la resistenza dei fluidi allo scorrimento. Nel sistema internazionale la viscosità cinematica viene misurata in Poiseuille (Pl) e definito dalla relazione:
.
La viscosità cinematica è funzione oltre che del materiale, anche della temperatura. In base al comportamento che il protettivo ha in funzione della variazione di temperatura, lo standard SAE divide i protettivi in due categorie:
“monogrado” (SAE 10), se mantengono la stessa viscosità per tutte le temperature di esercizio
“multigrado” se cambiano viscosità al variare della temperatura ( es: SAE 10W20), in questo caso i due numeri riportati nella sigla indicano la viscosità a basse temperature (-18 °C) e alle alte temperature (100°C).
Qualora si identifichi la necessità di un protettivo leggero che presenti delle caratteristiche più performanti relativamente ad altri parametri chimico-fisici che non siano solo la viscosità, o altri requisiti che il protettivo deve soddisfare per garantire la protezione del materiale, la scelta di adottare il nuovo materiale deve essere presa in condivisione con le
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altre parti interessate, in particolare in accordo tra tutte le ingegnerie, per mantenere una standardizzazione nei protettivi usati. Nel caso in cui si abbiano dubbie informazioni sulle effettive caratteristiche del materiale, si potrà procedere mediante prove di laboratorio per la valutazione delle prestazioni che il protettivo è in grado di offrire.
7.7.1.2.
Protettivi della famiglia Tectyl
Con la collaborazione delle funzioni ingegnerie di prodotto, sono state valutate le caratteristiche di protezione offerte dai protettivi della famiglia Tectyl. In particolare si è cercato di approfondire l’utilizzo e il grado di protezione offerto dal Tectyl 122-A.
Il protettivo temporaneo Tectyl 122 A prescritto dall’ingegneria della turbina a vapore, viene applicato a protezione delle superfici funzionali esterne, come per esempio sulle mezzerie delle casse delle turbine di media e bassa pressione. Le turbine di media-bassa pressione non possono essere trasportate assemblate a causa delle loro dimensioni, che non consentono il trasporto su gomma fino al porto. E’ necessario quindi spedire le semi casse separatamente ed è necessario proteggere le superfici lavorate esterne, inoltre la finitura della lavorazione delle mezzerie è particolarmente spinta per garantire la tenuta del vapore in pressione durante l’esercizio della macchina, in aggiunta le dimensioni delle semi casse non consentono di contenerle all’interno di casse di legno. Queste condizioni rendono la scelta del protettivo da adottare critica per garantire i requisiti funzionali della macchina. Il Tectyl 122 A è in grado di offrire una protezione di lungo termine all’aperto anche in presenza di atmosfera marina o industriale, è un materiale bituminoso dalle caratteristiche trixotropiche4. Per queste sue caratteristiche il materiale garantisce un elevato grado di protezione, ma al tempo stesso risulta, per le sue capacità adesive, di difficile rimozione. Un altro importante requisito che deve essere rispettato è che per la rimozione non possono essere usati attrezzi quali spatole o raschietti che con la loro azione meccanica potrebbero causare rigature sulle superfici funzionali che si desidera proteggere. L’operazione deve essere svolta con molta attenzione, specie se effettuata su superfici complesse (ruote dentate) mediante l’uso di vapore o acqua in pressione in aggiunta ad appositi solventi. La valutazione sull’uso del protettivo viene svolta confrontandosi con l’ingegneria e la produzione, che ritengono l’uso di questo materiale necessario per la protezione. I requisiti
4 La trixotropia è il fenomeno per il quale alcuni gel passano allo stato liquido per effetto della semplice
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che il materiale deve soddisfare quindi riguardano da un lato la capacità di protezione di superfici funzionali esterne dagli agenti atmosferici e da deboli azioni meccaniche legate alla movimentazione, e dall’altro la possibilità di rimozione del protettivo senza rovinare la superficie funzionale. Riguardo i problemi legati alla rimozione, l’ingegneria non era a conoscenza del problema, infatti dalle schede tecniche del prodotto il grado di difficoltà dichiarato dal produttore per la rimozione sembra essere analogo a quello del protettivo della stessa famiglia Tectyl di grado inferiore (Tectyl 506). Discutendo il problema con le altre parti interessate emerge come in passato si sia avuta evidenza di casi in cui sono stati usati mezzi meccanici per la rimozione nonostante la prescrizione aziendale imponga di non usarli. Per quantificare il grado di difficoltà per la rimozione del protettivo il metodo più idoneo è la realizzazione di prove comparative. Per superare il compromesso tra i requisiti appena descritti, si potrebbe pensare di valutare l’introduzione di materiali di protezione in grado di superare il problema. Dalle indagini svolte si è avuta evidenza di precedenti i ricerche di materiali alternativi che però sono stati abbandonati dopo il parere negativo del medico competente circa la sicurezza di utilizzo. Si è deciso quindi di indagare sulle motivazioni che hanno portato ad evitare l’introduzione del materiale in questione, che tra l’altro nell’ambito di ricerche di benchmark usato risulta utilizzato da diretti competitor di Ansaldo Energia. I requisiti principali che il Tectyl 506 deve soddisfare sono relativi alla prima protezione sulle superfici funzionali esterne per i componenti che però sono ulteriormente protette da altri materiali di imballaggio, come l’accoppiato barriera o la cassa di imballo. Tectyl 502 è impiegato per la protezione dei fori ciechi filettati o comunque per le superfici esterne di difficile accesso, in quanto, come per i protettivi leggeri non deve essere rimosso prima dell’istallazione del componente.
7.7.2.
Materiali di protezione
Tra i materiali di protezione in uso si è deciso di analizzare, in accordo con le funzioni ingegnerie, i materiali di protezione basati su tecnologia VCI in particolare gli attivatori VCI che vengono usati dall’appaltatore esterno in combinazione ai film VCI e valutare la protezione aggiuntiva che questi dispositivi sono in grado di offrire. Gli attivatori VCI sono dei sali attivi che rilasciano per sublimazione vapori che inibiscono la corrosione. L’azione degli attivatori è di dubbia utilità, la protezione sembrerebbe essere garantita anche con l’utilizzo del solo film di protezione VCI. Per la valutazione della protezione aggiuntiva è stata
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progettata una prova di cui in allegato 4 si riporta la relativa specifica, e che può essere usata anche per la valutazione delle prescrizioni di imballo per i bruciatori spediti sciolti in quanto il materiale su cui eseguire la prova è il materiale di base dei bruciatori. Si tratta della lega 16Mo3 in grado di resistere bene alle alte temperature che però è anche molto reattiva e quindi facilmente ossidabile se lasciata all’atmosfera . La procedura prevede che la superficie dei provini sia condizionata mediante sabbiatura al corindone per aumentarne la reattività. La prova è stata definita con la collaborazione delle strutture del laboratorio e dell’ingegneria della turbina a gas. Si tratta di eseguire analisi metallurgiche comparative mediante microscopio stereoscopico per valutarne lo stato di ossidazione dei provini tenuti in condizioni sfavorevoli per diversi periodi di tempo. Lo stato dell’arte sui test anticorrosivi consiglierebbe l’uso della camera a nebbia salina (cfr. 6.2.2 Test per la valutazione degli
effetti della corrosione ) che tuttavia non è disponibile presso i laboratori aziendali. Si è
pertanto deciso, in alternativa, di simulare le condizioni di trasporto in ambiente marino. Si rimanda alla specifica di prova allegata per ulteriori approfondimenti. I risultati emersi dalla prova potranno essere usati come evidenza anche per il confronto con l’appaltatore con cui condividere le informazioni emerse.
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