INDICE
SOMMARIO ... 2
ABSTRACT... 2
INDICE ... 3
INTRODUZIONE ... 6
1
STATO DELLA PROGETTAZIONE DEI RECIPIENTI IN PRESSIONE ... 8
1.1 Normative per la progettazione e realizzazione di apparecchi in pressione... 8
1.2 Problematiche relative alla progettazione dei recipienti in pressione... 9
1.3 I reattori hydrocracker costruiti a Massa... 12
2
INTRODUZIONE AL CODICE ASME EDIZIONI 2004 E 2007 ... 16
2.1 Il Codice ASME... 16
2.2 Differenze generali tra ed. 2004 e ed. 2007 (Divisione 2)... 18
3
REGOLE DI PROGETTAZIONE... 23
3.1 Requisiti generali di progettazione... 23
3.2 Pressione di prova idraulica... 25
3.3 Giunti di saldatura ... 26
3.4 Dimensionamento di alcuni tra gli elementi caratteristici di un UFPV ...27
3.4.1 Regole di progettazione per mantelli e gusci soggetti a pressione interna ...27
3.4.1.1 Mantello cilindrico (pressione interna)... 27
3.4.1.2 Fondo sferico o semisferico (pressione interna)... 31
3.4.1.3 Mantello conico (pressione interna)... 32
3.4.1.4 Fondi ellissoidali e torosferici (pressione interna) ... 32
3.4.2 Regole di progettazione per mantelli e gusci soggetti a pressione esterna ...33
3.4.2.1 Mantello cilindrico (pressione esterna)... 33
3.4.2.2 Fondo sferico o semisferico (pressione esterna)... 34
3.4.2.3 Mantello conico e Fondi ellissoidali e torosferici (pressione esterna)... 35
3.4.3 Regole di progettazione per aperture rinforzate...35
3.4.3.1 Calcolo a pressione interna e esterna... 35
3.4.3.2 Edizione 2004 (AD-5, AD-6)... 36
3.4.3.3 Edizione 2007 (4.5)... 38
3.4.3.4 Altezze dei rinforzi costanti e spessori variabili ... 40 3
3.4.3.5 Spessori dei rinforzi costanti e altezze variabili ... 42 3.4.3.6 Conclusioni generali ... 44 3.4.4 Connessioni flangiate...45 3.4.4.1 Aste ... 46 3.4.4.2 Anello... 48 3.4.4.3 Differenze ... 51
4
STRESS ANALYSIS E STUDIO DELLA FATICA ... 55
4.1 Edizione 2004... 55
4.1.1 Stress Analysis ...55
4.1.2 Analisi a fatica ...59
4.2 Edizione 2007... 60
4.2.1 Protezione da collasso plastico ...61
4.2.2 Protezione da guasto locale...62
4.2.3 Protezione da guasto dovuto a buckling ...63
4.2.4 Protezione da guasto dovuto a carico ciclico...64
4.2.4.1 Screening per verifica a fatica... 64
4.2.4.2 Analisi a fatica... 65
5
REQUISITI DEI MATERIALI ASME ... 69
6
APPLICAZIONE: CHEVRON HYDROCRACKING REACTOR ... 79
6.1 User’s Design Specification ... 81
6.2 Approvvigionamento dei materiali... 81
6.3 Calcolo parti in pressione ... 82
6.3.1 Calcoli in edizione 2004 ...83
6.3.1.1 Pressione di prova idrostatica... 83
6.3.1.2 Virole del mantello cilindrico (pressione interna) ... 84
6.3.1.3 Fondi (pressione interna) ... 85
6.3.1.4 Rinforzo dell’apertura di scarico N1 (bocchello) ... 85
6.3.1.5 Flangia N1... 88
6.3.1.6 Verifica delle sezioni critiche della tubazione N1 (Stress Analysis) ...90
6.3.2 Calcoli in edizione 2007 ...93
6.3.2.1 Pressione di prova idrostatica... 93
6.3.2.2 Virole del mantello cilindrico (pressione interna) ... 94
6.3.2.3 Fondi (pressione interna) ...94 4
6.3.2.4 Rinforzo dell’apertura di scarico N1 (bocchello) ... 95
6.3.2.5 Flangia N1... 98
6.3.2.6 Verifica delle sezioni critiche della tubazione di N1 (Stress Analysis) ... 100
CONCLUSIONI... 103
APPENDICE A: Schema di confronto Design by rules ed. 2007/ed. 2004 ... 105
APPENDICE B: Schema confronto requisiti dei materiali ... 171
APPENDICE C: Calcoli di progetto edizione 2004... 173
Appendice C1: Calcoli a pressione esterna del mantello (ed. 2004) ...174
Appendice C2: Calcoli a pressione esterna dei fondi (ed. 2004)...175
Appendice C3: Verifica in condizioni operative del bocchello N1 (ed. 2004)...176
Appendice C4: Verifica in condizioni di test del bocchello N1 (ed. 2004)...178
Appendice C5: Verifica a pressione esterna del bocchello N1 (ed. 2004) ...180
Appendice C6: Verifica in condizioni operative della flangia N1 (ed. 2004) ...181
Appendice C7: Verifica in condizioni di test della flangia N1 (ed. 2004)...183
Appendice C8: Calcolo della pressione equivalente (ed. 2004) ...185
Appendice C9: Verifica pipe e raccordi di N1 (ed. 2004) ...186
APPENDICE D: Calcoli di progetto edizione 2007... 190
Appendice D2: Calcoli a pressione esterna dei fondi (ed. 2007)...192
Appendice D3: Verifica in condizioni operative del bocchello N1 (ed. 2007) ...193
Appendice D4: Verifica in condizioni di test del bocchello N1 (ed. 2007)...196
Appendice D5: Verifica a pressione esterna del bocchello N1 (ed. 2007) ...199
Appendice D6: Verifica in condizioni operative della flangia N1 (ed. 2007) ...203
Appendice D7: Verifica a pressione esterna della flangia N1 (ed. 2007)...208
Appendice D8: Verifica in condizioni di test della flangia N1 (ed. 2007) ...213
Appendice D9: Verifica pipe e raccordi di N1 (ed. 2007)...217
