Fluidotecnica 464

31 fluidotecnica 464 • settembre 2024 avere un impatto commerciale quando ci si discosta dal materiale standard. L’eredità delle tubazioni Per molti decenni, gli standard delle tuba- zioni hanno dominato buona parte delle linee di controllo nell’industria petrolifera e del gas, e la loro eredità rimane. I sistemi di tubazioni di piccole dimensioni (SBT) sono critici quanto i sistemi di processo principa- li, poiché trasportano gli stessi tipi di fluidi a pressioni simili. Essendo anch’essi linee di controllo, non devono essere trattati semplicemente come pezzi di idraulica. Per esempio, quando si verifica una perdita d’aria inunavalvoladi arrestodi emergenza (Esdv), la valvola non si chiude e il processo si arresta, con conseguenti costosi tempi di arresto. L’ovvia differenza principale tra un tubo e una tubazione è la dimensione, dove le tubazioni sono tipicamente più grandi. Considerando che oltre il 95% delle instal- lazioni SBT sono da ½” (12 mm) o meno, i requisiti metallurgici per le tubazioni e i tubi dovrebbero essere in qualche modo diversi. Il Joint Industry Programme 33 (JIP33) e iniziative simili vanno certamente nella giusta direzione.Tuttavia, molti utenti finali del settore petrolifero e del gas hanno anche creato specifiche interne diverse per trattare separatamente i tubi e le apparec- chiature di strumentazione. Le tubazioni coprono tipicamente elementi di grandi di- mensioni rispetto ai sistemi SBT. Pertanto, i processi utilizzati nella produzione, come la forgiatura e la fusione, vengono in primo piano. In termini molto generici, dal punto di vista metallurgico, gli elementi di grandi dimensioni possono presentare un rischio maggiore di difetti, poiché la lavorazione e il trattamento termico possono essere più complessi rispetto ai piccoli diametri. Per questo motivo, nelle tubazioni, i requisiti dei test distruttivi e non distruttivi sono molto severi. Acciaio al carbonio Un esempio lampante è l’acciaio al car- bonio; prendendo come esempio una valvola a spillo diritta per strumentazione, il suo corpo è realizzato in barra d’ac- ciaio in quanto offre migliori prestazioni meccaniche rispetto all’acciaio forgiato o fuso. Lo spessore del corpo è tipicamente inferiore a 30 mm e, secondo i codici in- dustriali, deve essere sottoposto a prove di trazione e di impatto in una direzione, tipicamente quella di rotolamento o lon- gitudinale. Dato lo spessore ridotto della valvola e l’elevata affidabilità e ripetibilità di questo processo di produzione, non è necessario eseguire prove in direzioni più critiche o aggiungere complessità con la valutazione non distruttiva ad alta frequenza (NDE) per garantire la qualità. In sintesi, si tratta di un materiale dispo- nibile in commercio che soddisfa tutti gli standard di progettazione e di sicurezza e offre i migliori costi e tempi di consegna possibili. D’altra parte, nel caso di una valvola di processo per tubazioni, il programma di test tipico è molto più severo, come si può vedere nella figura. Le direzioni trasversali e tangenziali critiche devono essere sottoposte a prove di resistenza alla trazione e agli urti. Inoltre, vi è il ri- schio di difetti durante la produzione e di impatti elevati durante il servizio. Lamag- gior parte degli ingegneri chiede anche una NDE ad alta frequenza della valvola a sfera per garantire un funzionamento senza problemi prima di qualsiasi lavoro di assemblaggio. In genere, tutti questi test extra non si trovano sui materiali disponibili in commercio, nemmeno nelle migliori fabbriche. Anche se è possibile eseguirli, ciò comporta costi e tempi aggiuntivi. Se è richiesto un test distrut- tivo, bisogna considerare anche il costo delle parti sacrificali. In sintesi, i test non standard incidono sui costi e sui tempi di consegna, talvolta di diverse settimane. A seconda della famiglia di prodotti e delle dimensioni, possono aggiungere poco valore agli asset. Mantenere la complessità al minimo e interrogarsi sull’idoneità e sul valore dei requisiti non standard, soprattutto quando si tratta di sistemi SBT, garantisce l’effi- cacia dei costi. L’apparenza inganna Si può essere tentati di optare per un prodotto identico disponibile a una fra- zione del prezzo, ma l’apparenza può ingannare. Prendiamo per esempio un raccordo a doppia ghiera. Circa l’80% del costo di un raccordo proviene dalla materia prima, prima delle operazioni di lavorazione. Pertanto, la produzione in paesi a basso costo ha un impatto minimo sul costo finale. Per un raccordo che ha lo stesso aspetto ma costa la metà, non è da escludere che questo risparmio vada a scapito della qualità. Per questo articolo ha contribuito Clara Moyano, scienziata dei materiali della divisione europea dei prodotti di stru- mentazione di Parker. Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta dalla rivista Fluid Handling International - flu- idhandlingmag.com nel febbraio 2023. Una valvola di processo in acciaio al carbonio richiede test rigorosi.