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Che cosa sta bollendo in pentola?

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Milano – Prosegue il lavoro sui nuovi programmi NextGen secondo EN 13445.3, per i quali, come detto nell’ultima newsletter, è in distribuzione, ai licenziatari che ne fanno richiesta, la versione Beta relativa ai soli apparecchi a pressione, che ha la possibilità (prevista per gli utenti che sono anche licenziatari dei programmi ASME) di permettere, in un apparecchio già costruito graficamente e calcolato secondo ASME, il cambio di codice da ASME VIII divisione 1 e divisione 2 ad EN 13445.3 e viceversa. Stiamo comunque lavorando anche sul calcolo dei supporti e sugli elementi caratteristici degli scambiatori di calore, e prevediamo di emettere tra breve una ulteriore versione Beta anche per queste parti.

Abbiamo ricevuto alcune richieste di chiarimenti riguardo al problema dei materiali, al quale avevamo accennato nella newsletter precedente; cercheremo pertanto di spiegare la cosa più in dettaglio. Il cambio di codice comporta, tra gli altri problemi, il cambio del data base di riferimento per i materiali; infatti il codice ASME Sezione VIII (sia che si tratti della divisione 1 che della divisione 2) ammette solo l’uso dei materiali contenuti nella Sezione II parte D del codice, che quindi, salvo rare eccezioni, sono tutti materiali a specifica ASME (SA e SB) per i quali le tabelle riportano direttamente le sollecitazioni ammissibili; non esiste invece alcun data base “ufficiale” che riporti direttamente le sollecitazioni ammissibili dei materiali secondo EN 13445.3: pertanto, sia nel caso dei materiali EN che in quello dei materiali ASME (utilizzabili anch’essi con EN 13445.3, sia pure con la procedura detta PMA = “Particular Material Appraisal”), è necessario ricavare le sollecitazioni ammissibili dalle caratteristiche meccaniche della specifica (carico di rottura a freddo e a temperatura, limite elastico a freddo e a temperatura, caratteristiche di scorrimento viscoso ad alte temperature).

Volendo passare alla verifica secondo uno dei codici ASME di un apparecchio costruito graficamente con materiali EN e già calcolato secondo EN 13445.3, ciò comporta, innanzitutto, la necessità di sostituire i materiali originali con materiali ASME di caratteristiche corrispondenti: il che viene fatto lasciando ovviamente all’utente la scelta dei materiali ASME da usare. Risulta tuttavia problematico anche il caso inverso, ossia il passaggio da ASME a EN: infatti, anche se in tal caso non vi è la stretta necessità di sostituire i materiali previsti in origine, gli ammissibili non possono più essere quelli dell’ASME, ma devono essere ricavati sulla base delle caratteristiche meccaniche (rottura, limite elastico, scorrimento viscoso ecc.) contenute nella specifica di riferimento, o eventualmente desunte dalla stessa Sezione II parte D (ma qui sarà comunque necessaria anche la garanzia scritta del fabbricante, dato che i valori ASME sono solo valori raccomandati per la progettazione, ma non garantiti dal fabbricante, come invece richiede la Direttiva PED – in questo consiste, appunto la PMA).

La cosa è ulteriormente complicata dal fatto che talvolta le caratteristiche previste nelle specifiche dei materiali americani non sono le stesse dei materiali europei: negli Stati Uniti infatti per limite elastico si intende sempre quello allo 0,2% di deformazione permanente residua, mentre EN 13445.3 chiede (nel caso degli acciai inossidabili austenitici) il limite elastico all’1% (ovviamente questo valore sarà sempre superiore a quello allo 0,2% degli acciai austenitici a specifica ASME, ma è comunque evidente che il cambio di codice comporta delle assunzioni che il software deve documentare).

Un ulteriore problema è dato dal fatto che nella Sezione II parte D del codice ASME non esistono caratteristiche di scorrimento viscoso: è tuttavia possibile dedurle dalle tabelle delle sollecitazioni ammissibili, sfruttando il fatto che alle temperature in cui gli ammissibili sono determinati dalle caratteristiche di scorrimento viscoso a 100.000 ore i relativi valori sono riportati in corsivo; conoscendo il coefficiente di sicurezza applicato dall’ASME è perciò possibile risalire alla caratteristica. E’ ovvio tuttavia che l’uso del materiale ASME preclude la possibilità, prevista in EN 13445.3, di calcolare in regime di creep anche con riferimento a tempi più lunghi di 100.000 ore (cosa invece quasi sempre possibile coi materiali europei, dato che molte specifiche EN riportano anche le caratteristiche a 200.000 ore). Sia nella versione classica dell’EN 13445.3 che nella versione NextGen, è stata ora aggiunta la possibilità di verificare le flange standard dei bocchelli sulla base delle tabelle di rating previste dalle norme EN, come già fatto nel software secondo ASME VIII per le tabelle di rating previste per le flange ASME (si veda la Newsletter precedente dove abbiamo ampiamente parlato delle problematiche relative alla verifica delle flange standard sia con ASME che con EN 13445.3).