Introduzione
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INTRODUZIONE
La progettazione dei recipienti a pressione è sempre stata regolata da leggi e norme tecniche volte a renderne sicuro il funzionamento.
La più completa e importante norma di riferimento a livello mondiale per quanto riguarda la progettazione e costruzione dei recipienti in pressione è sicuramente il Codice ASME “Boiler &
Pressure Vessel Code”; realizzato da un’istituzione privata, questo possiede una doppia valenza di norma tecnica e di riferimento giuridico.
Il settore dei recipienti in pressione è comunque sempre in continua evoluzione e tutte le normative, se vogliono rimanere attuali, devono anch’esse evolvere con molta rapidità, recependo rapidamente sia le nuove conquiste del progresso scientifico e tecnologico che le modifiche agli ordinamenti legislativi.
Così ogni tre anni esce una versione aggiornata del Codice ASME.
Nel 2007 è uscita la nuova edizione. La Norma è stata rivoluzionata in questa edizione, riportando numerosi cambiamenti sia per contenuto sia per forma.
Di conseguenza progettisti, fabbricanti e tutti coloro che lavorano nell’ambito dei recipienti in pressione dovranno adeguarsi alle nuove regole, e tutto il sistema produttivo ne sarà coinvolto.
Il lavoro di stage presso l’Ufficio Tecnico della Nuovo Pignone GE Oil and Gas, stabilimento di Massa, ha avuto quindi lo scopo di mettere a confronto la vecchia e la nuova edizione di tale Codice al fine di comprendere con esattezza quali cambiamenti riguardino il campo di interesse dell’azienda e in che modo questi influiscano sulla progettazione dei reattori che qui vengono costruiti. Lo studio è stato incentrato in particolare modo sulla Sezione VIII Divisione 2 del Codice, che tratta le “regole alternative per la costruzione di recipienti a pressione”, utilizzate per la costruzione di recipienti con pressioni fino a 10000 psi.
Fondamentale è stato anche un confronto schematico e diretto dei riferimenti di maggiore utilizzo all’interno della Norma, volto a facilitarne l’utilizzo.
Il lavoro è stato programmato e svolto in diversi step, tra loro comunque collegati, che rispecchiano pienamente lo svolgimento del presente elaborato.
Un primo periodo è stato dedicato allo studio delle problematiche generali di progettazione degli apparecchi in pressione non sottoposti a fiamma (UFPV), con particolare attenzione alle tipologie di reattori costruiti all’interno dello stabilimento. Questa parte è riportata nel primo capitolo, insieme ad una breve panoramica delle normative inerenti, al fine di introdurre il lettore all’argomento trattato.
Nel capitolo 2 viene presentato il Codice ASME. Ne viene delineata la struttura e vengono descritte le differenze generali tra le due edizioni 2004 e 2007, che sono state riscontrate in un breve periodo dedicato ad un primo approccio di familiarizzazione con il Codice.
In seguito il lavoro è stato concentrato sulla parte della Norma relativa alla progettazione attraverso le regole (by rules), che è quella di maggiore interesse per l’azienda.
È stata svolta un’analisi comparativa dettagliata che ha portato alla stesura del capitolo 3 e dell’approfondito schema di confronto dell’appendice A.
Parallelamente alla fase di studio è stata condotta un’applicazione pratica di progetto di un reattore di produzione interna allo stabilimento. Questa è stata svolta seguendo sia il vecchio Codice (ed. 2004) sia il nuovo Codice (ed. 2007), mettendo a confronto i risultati ottenuti. A questo scopo sono stati creati numerosi fogli di calcolo relativi alle procedure dell’ultima versione.
L’esempio di applicazione e alcuni relativi conti e fogli di calcolo sono riportati rispettivamente nel capitolo 6 e nelle appendici C e D.
Il capitolo 4 analizza invece la parte relativa allo stress analysis e all’analisi a fatica, riportando anche in questo caso un preciso studio comparativo tra le due edizioni del Codice.
L’ultimo periodo dello stage ha interessato l’importante campo dedicato ai requisiti richiesti per i materiali utilizzati nelle apparecchiature costruiti secondo il Codice. Data la vastità di tale argomento, è stato deciso di limitare l’analisi ai riferimenti di più pratico interesse, seguendo come
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Introduzione
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traccia il documento (Material Additional Requirements Specification) relativo all’esempio di progetto riportato nel capitolo 6. Le considerazioni in tale ambito sono riportate nel capitolo 5 e riassunte in forma schematica in appendice B.
Infine si riportano nelle ultime due brevi appendici E e F gli schemi di confronto creati appositamente per facilitare in azienda lo svolgimento di due importanti obblighi che spettano al fabbricante, ovvero rispettivamente la realizzazione della targa dati e la realizzazione del documento che include tutti i conti, i disegni ecc. relativi ad un progetto di un recipiente in pressione, il Manufacturer’s Design Report.
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