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2.2.3 HTBasic
HTBasic è un software di programmazione con interfaccia MS-DOS che consente di affrontare in modo semplice e rapido la progettazione di nuovi prodotti in diversi settori della produzione industriale.
Esso si basa sull'implementazione di piu istruzioni in linguaggio C o C++, attraverso cui è possibile realizzare programmi capaci di effettuare in poco tempo procedure analitiche che richiedono ripetibilita, affidabilità e rapidità di calcolo.
Oltre alla trattazione analitica eseguita manualmente, a verifica dei risultati ottenuti, si è deciso di integrare il lavoro con un programma realizzato specificamente per la progettazione di gru.
Esso richiede, attraverso una serie di istruzioni, alcuni dati di input della macchina che riguardano portate, dimensioni, tipologia della macchina, condizioni operative, coeffienti dinamici, ecc...
I risultati forniti potranno essere confrontati con quelli ottenuti tramite procedure classiche e, per certi aspetti, impiegati ad integrazione dell'intero progetto.
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apparecchiature per il settore offshore, a seconda del tipo di applicazione a cui sono destinate e al paese di riferimento, possono basarsi anche su norme estere.
In questa trattazione si è fatto riferimento solo a normative europee, tra cui la norma RINA ed EN 13001, che verranno discusse nelle sezioni successive.
2.3.1 Normativa RINA
La messa in atto di impianti in grado di effettuare operazioni di sollevamento offshore richiede l'intervento di terze parti durante i processi di progettazione ed esecuzione, in modo tale da verificare che tali dispositivi possano garantire un basso livello di rischio, rispettando le norme internazionali che sono in vigore.
Uno degli enti certificatori in materia di progettazione gru è RINA8. È un Ente pubblico di diritto privato, sotto il controllo del Ministero dei Trasporti, preposto alla certificazione delle navi. Tale certificazione riguarda il controllo delle apparecchiature, degli equipaggiamenti e di tutti quegli impianti che possano garantire la sicurezza in mare. Tra questi apparecchi vi sono: gru, montacarichi da cantieri con cabina/piattaforma guidata verticalmente, carrelli semoventi a braccio telescopico, piattaforme di lavoro autosollevanti su colonne. La fondazione di tale Ente è data dalla necessità, da parte delle grande imprese che investono su prodotti destinati al settore dell'offshore, di dover nominare un soggetto terzo che valuti con competenza tecnica la sicurezza delle navi e delle attrezzature e di conseguenza la loro affidabilità e il livello di rischio ad esse annesso.
RINA si occupa solitamente di svolgere alcuni compiti quali:
•riesame e approvazione della documentazione tecnica per la progettazione degli impianti (procedure, disegni, calcoli, ecc.)
•ispezione e verifica del sito prima e durante il sollevamento.
8 Ente certificatore italiano
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Prima di effettuare qualunque operazione, é necessario che RINA rilasci un'approvazione formale di manuali e procedure che confermino la loro conformità agli standard del progetto. Una volta che viene effettuata l'ispezione, prima ancora di effettuare un sollevamento, RINA rilascia una dichiarazione che attesta che la preparazione all'operazione é conforme ai documenti approvati.
Infine, effettuato il collaudo della gru, RINA stila un ulteriore dichiarazione denominata "Certificato di Conformità" affermando così che la progettazione e l'esecuzione dell'impianto di sollevamento sono state eseguite in conformità agli standard del progetto e alle procedure approvate.
Tali standard vengono dettati dalle stesse normative RINA riguardanti le diverse discipline incluse nella progettazione di apparecchiature offshore, che rimandano a tutti i criteri di progettazione strutturale, elettrica ed idraulica della macchina.
Ció significa che i lavori effettuati per la realizzazione di tali strutture devono soddisfare determinati requisiti di sicurezza ed essere eseguiti secondo un livello di rischio coerente con gli standard internazionali di riferimento e le clausole dei contratti assicurativi.
2.3.2 Normativa EN 13001
Il CEN (European Committee for Standardization) grazie al Comitato Tecnico TC147 "Cranes Safety", il quale si occupa della sicurezza delle gru, ha sviluppato diverse norme che descrivono aspetti generali riguardanti sia il calcolo strutturale sia aspetti specifici come il calcolo delle funi, dei cilindri idraulici, il contatto ruota-rotaia ecc... Le condizioni generali, il calcolo strutturale degli apparecchi di sollevamento e dei loro componenti, i requisiti necessari del carico di sollevamento delle gru e i metodi per prevenire pericoli di natura meccanica delle stesse, sono raggruppate nella serie di norme EN 13001, conosciute a livello nazionale come UNI EN.
Le suddette norme sono divise nelle seguenti parti:
• UNI EN 13001-1:2015 – Principi e requisiti generali;
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• UNI EN 13001-2:2015 – Azioni dei carichi;
• UNI EN 13001-3-1:2013 – Stati limite e verifica della sicurezza delle strutture di acciaio;
• UNI EN 13001-3-2:2015 – Stati limite e verifica di idoneità delle funi nei sistemi di avvolgimento e deviazione;
• UNI EN 13001-3-3:2015 – Stati limite e verifica di idoneità dei contatti ruota/rotaia;
• UNI EN 13001-3-5:2016 – Stati limite e verifica dell’idoneità di ganci di sollevamento fucinati.
Oltre alla descrizione riguardo il calcolo strutturale, la sicurezza ecc.., tali norme devono soddisfare dei precisi requisiti come il superamento dei limiti di resistenza e deformazione, instabilita della gru o delle parti da cui essa é costituito (ribaltamento); instabilità elastica della gru o delle sue parti (buckling);
superamento dei limiti di temperatura dei materiali e dei componenti. Molto importante é la prima parte delle UNI EN 13001 (UNI EN 13001-1) la quale descrive, in modo generale, i modelli di calcolo degli stati limite e di esercizio degli apparecchi di sollevamento e dei loro componenti; tali stati se da un lato portano a ottimi risultati (nel caso del superamento del test), dall'altro lato possono arrecare danni alle caratteristiche operative della gru (rottura, instabilita elastica, deformazioni eccessive, ribaltamento ecc...).
Nella seconda parte della norma (UNI EN 13001-2) vengono trattate tre diverse tipologie di carico: regolari, occasionali ed eccezionali. L'analisi su tali carichi si concentra sugli effetti legati al sollevamento e al rilascio di un carico, sul vento durante il sollevamento di un carico o la discesa dello stesso, sul posizionamente della gru al terreno (regolare o irregolare). All'interno di tale norma vengono spiegate anche le modalità di sollecitazione della gru in base al tipo di carico applicato: la combinazione di carico A (carichi regolari in normali condizioni operative), la combinazione di carico B (carichi regolari combinati con carichi occasionali) e la combinazione di carico C (carichi regolari combinati con carichi
28 occasionali ed eccezionali).
La terza parte delle norme UNI EN 13001 focalizza l'attenzione sulle verifiche di resistenza e di instabilita elastica per testare una gru e i suoi relativi componenti.
Tale norma prevede tre differenti verifiche che riguardano non solo l'entita delle sollecitazioni agenti durante il sollevamento di un carico ma anche dei differenti valori a cui la gru é soggetta. In altri termini, non é necessario soltanto sottoporre una gru ad uno sforzo massimo durante il sollevamento di un carico, ma bisogna tener conto anche dei differenti valori degli sforzi a cui é sottoposta la macchina durante la sua vita, unitamente alla loro frequenza. Le tre verifiche sono di tipo statico, a fatica e a stabilità elastica.