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INTRODUZIONE
Nella storia il mare ha rappresentato oltre che una possibilità, anche una necessità: pensiamo allo sviluppo economico, sociale e culturale di tutte le civiltà del passato, strettamente legato alla vicinanza del mare.
Il bisogno di sostentamento ha spinto inizialmente l'uomo ad esplorare le profondità marine, facendogli scoprire anche l'abbondanza di materie prime di cui il mare è ricco. Queste peculiarità, insieme alla curiosità umana di scoprire nuovi orizzonti e alla continua sfida contro la natura, hanno spinto l'uomo a ricercare delle soluzioni tecnologiche e scientifiche sempre più efficienti che gli consentissero di esplorare sempre più approfonditamente il mondo sottomarino. La storia del diving è ricca di intuizioni ingegneristiche che hanno permesso un graduale miglioramento delle condizioni di immersione, aumentando anche la sicurezza e l'affidabilità dei dispositivi necessari per immergersi in profondità. Accanto allo sviluppo delle tecnologie del diving, la crescita della ricerca scientifica nell'ambito della medicina iperbarica ha permesso di minimizzare la casistica degli incidenti che avvengono lavorando a pressioni maggiori a quella atmosferica.
Pertanto, dopo la seconda guerra mondiale, lo sviluppo delle tecniche di diving e di immersione in saturazione ha viaggiato in parallelo con la ricerca medica associata alla respirazione di ossigeno ad alte pressioni: nel caso dei subacquei si è verificata la necessità di eseguire interventi iperbarici in situazioni estreme di difficoltà o al manifestarsi di patologie, quali malattia da decompressione o embolia gassosa, mentre in campo prettamente medico si è scoperto che il trattamento di diverse patologie con ossigenoterapia iperbarica consente dei benefici terapeutici, che si manifestano con una maggior vascolarizzazione ed una miglior distribuzione di ossigeno ai tessuti.
Sia gli interventi iperbarici che i trattamenti terapeutici, ma anche le soste dei divers che lavorano in profondità, avvengono nelle camere iperbariche, camere pressurizzate dotate di un numero ridondante di sensori e di una strumentazione di gestione e monitoraggio molto sofisticata, che comprende sia i sistemi di comunicazione audio-video, che una console esterna in grado di controllare in tempo reale tutti i parametri fisico-chimici della camera.
7 La DRASS GALEAZZI è un azienda con sede a Livorno, specializzata nella progettazione e nella produzione di sistemi in pressione sia nel settore delle immersioni subacqee che nel settore medicale. L'azienda è sempre attenta al mercato che offre delle soluzioni sempre più interessanti nel settore della sicurezza e dei materiali.
L'obiettivo di questo lavoro di tesi è rivolto ad un componente fondamentale del circuito iperbarico: i tubi che trasportano i gas respirabili dalle bombole situate esternamente alla camera iperbarica, all'interno di questa.
Nella prima parte del lavoro è stata eseguita l'analisi dei gas respirabili su un nuovo tipo di tubo composito in materiale termoplastico, con lo scopo di ottenere il certificato di type approval del nuovo tubo per il trasporto dei gas respirabili.
Per ottenere il type approval è stato necessario eseguire una serie di test chimici sul nuovo tubo, rispettando le stringenti normative vigenti in materia e affiancando al tubo in termoplastico l'analisi chimica di un tubo in gomma già autorizzato al trasporto dei gas respirabili.
Il lavoro è proseguito andando a simulare le condizioni sperimentali che si verificano nelle prove di pressatura dei tubi, obbligatorie su ogni manichetta che andrà a costituire il circuito iperbarico, attraverso lo sviluppo sia di modelli analitici che di simulazioni numeriche di tubi multistrato.
Una seconda parte del lavoro di tesi è stata rivolta alla caratterizzazione meccanica dei tubi analizzati, progettando e sviluppando un nuovo metodo di bloccaggio per provini di trazione per tubi. La caratterizzazione è stata arricchita da prove di flessione, al fine di indagare la rigidezza a flessione dei tubi sotto analisi, proprietà importante che contraddistingue i tubi flessibili.
Infine l'attenzione è stata rivolta allo sviluppo e alla validazione di un dispositivo di misura per l'analisi delle deformazioni dei tubi, il cui scopo principale è quello di ottenere una memorizzazione digitale delle deformazioni dei tubi sottoposti alle prove di pressatura, al fine di catalogare in modo sicuro e standardizzato tutte le specifiche relative alle manichette testate in tempo reale durante le prove.
In questo contesto è stata fornita un ampia descrizione dei sensori utilizzati per le misure di deformazione, indagando sia sui principi fisici che sulle peculiarità principali, oltre che una dettagliata spiegazione del dispositivo elettronico
8 realizzato per l'acquisizione e il condizionamento dei segnali provenienti dai sensori.
Conclude la panoramica l'interfaccia di acquisizione opportunamente progettata per la memorizzazione delle informazioni di deformazione e di pressione.
