Comitato
Termotecnico
Italiano
Energia e Ambiente
RACCOMANDAZIONI DEL
COMITATO TERMOTECNICO
ITALIANO PER LA
PROGETTAZIONE, LA
COSTRUZIONE E
L’ESERCIZIO DI FORNI
CHIMICI E PETROLCHIMICI
Raccomandazioni
CTI
elaborate dal SC 3 “Generatori
di vapore e impianti in
pressione”
con
la
collaborazione di Costruttori,
Utilizzatori e Organismi di
controllo
Edizione Ottobre 2006 + errata corrige Dic. 2007
CTI – R 6:2006 (con errata corrige Dic. 2007)
Via Scarlatti 29 - 20124 Milano
℡ 02 266265.1
02 26626550
www.cti2000.it – [email protected]
PRESENTAZIONE della Raccomandazione CTI-R6:2006
L’Industria chimica e petrolchimica italiana già da tempo avvertiva la necessità di una
regolamentazione tecnica nazionale di sicurezza per apparecchi a pressione orientata alla
progettazione, costruzione e controllo dei forni chimici e petrolchimici.
Prima della entrata in vigore in Italia della Direttiva europea 97/23/CE (PED) la pertinente
normativa italiana consisteva soltanto nella Raccolta F dell’Ispesl per i Forni per oli minerali
(specifica tecnica applicativa del D.M. 1/12/75 “Norme di sicurezza per apparecchi contenenti
liquidi caldi sotto pressione”, Titolo I, Cap. II ). Essa era troppo carente nei riguardi dei forni
chimici e petrolchimici per i quali risultava necessario adottare ed adattare i contenuti normativi
delle Raccolte Ispesl (Raccolte VSR, M, S) integrandoli con i contenuti di ulteriori normative
straniere più esplicitamente indicate per tali tipi di apparecchi a pressione caratterizzati da alte
temperature di esercizio e da utilizzo di particolari leghe di materiali con caratteristiche speciali.
Il Comitato Termotecnico Italiano tramite il proprio Sottocomitato 3 “Generatori di calore
ed impianti a pressione”, cogliendo tale necessità di normativa tecnica, istituì un Gruppo di Lavoro
ad hoc il cui obbiettivo avrebbe dovuto essere una proposta di Specifica tecnica applicativa del R.D.
12/5/27 n. 824 (e sue successive modifiche) per i forni chimici e petrolchimici, da presentare ai
Ministeri vigilanti per la loro approvazione ed emanazione come Regola tecnica.
I lavori del Gruppo avevano già raggiunto un ragguardevole livello di contenuti allorquando
divenne obbligatoria in Italia la adozione della Direttiva europea PED sulle attrezzature a pressione;
tale Direttiva rendeva obsoleto il citato R.D. 12/5/27 e pertanto le Specifiche tecniche applicative di
emanazione ministeriale non avrebbero più avuto motivo di essere emesse.
In concomitanza con l’introduzione della Direttiva PED il CTI ritenne opportuno aggiornare
la propria organizzazione ed in particolare il Sottocomitato 3 decise di istituire sei Gruppi
Consultivi orientati a specifiche tematiche tecniche sulle attrezzature a pressione; in tale occasione
il S.C. 3 ha elevato a rango di Gruppo Consultivo il Gruppo di Lavoro “Forni chimici e
petrolchimici” con il compito di elaborare una specifica normativa (Raccomandazione CTI) che,
tenendo conto del lavoro già effettuato in precedenza, potesse individuare e risolvere i requisiti
essenziali di sicurezza propri di questa categoria di attrezzature a pressione, creando così una
proposta di normativa armonizzata alla Direttiva PED.
Il compito è stato portato a termine in modo molto lusinghiero, infatti la presente
Raccomandazione CTI sui forni chimici e petrolchimici ha trattato tutti i loro peculiari aspetti
tecnici relativi alla progettazione, costruzione, ispezione ed esercizio in sicurezza rispettando i
requisiti essenziali di sicurezza della Direttiva PED e costituendo una normativa aggiornata
all’attuale progresso tecnologico del settore stesso.
L’elevato livello normativo del contenuto di questa Raccomandazione CTI è tale che il CTI
proporrà all’UNI di presentarla al CEN come proposta italiana di normativa europea nel settore dei
forni chimici e petrolchimici, per il quale settore ancora non vi è alcuna proposta a livello europeo,
né vi sono Gruppi di lavoro del CEN già incaricati di proporne una stesura.
In conclusione il Sottocomitato 3 del CTI ritiene che la emissione della "Raccomandazione
CTI R6:2006 per la progettazione, la costruzione e l’esercizio di forni chimici e petrolchimici"
permetterà al Fabbricante di tali forni di avere a disposizione una Normativa di progettazione e
costruzione che rispetta, per quanto riguarda i pericoli (rischi) dovuti alla pressione presi in
considerazione e trattati nella citata Raccomandazione CTI, i relativi Requisiti essenziali di
sicurezza previsti nell’Allegato I della Direttiva PED.
Milano, 11 Maggio 2006
Il Presidente del Sottocomitato 3 del CTI
Ing. Matteo Cannerozzi de Grazia
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Introduzione
L’entrata in vigore della Direttiva 97/23 CE (PED) obbliga i fabbricanti a costruire le attrezzature a
pressione in accordo alle indicazioni in essa contenute.
In Europa sono state emanate molte norme armonizzate alla direttiva PED per la progettazione e la
costruzione di attrezzature in pressione.
Il Comitato Termotecnico Italiano (C.T.I.) ha emanato la Raccomandazione R2 Revisione Maggio
2005 con la quale sono state adeguate alla PED le Raccolte ISPESL VSR, VSG, M, S che trattano
sia i recipienti soggetti alla fiamma sia i recipienti non soggetti alla fiamma.
Per completare il quadro mancava una Raccomandazione relativamente ai Forni.
Nell’ambito del Sottocomitato n. 3 del C.T.I., presieduto dall’ing. Matteo Cannerozzi de Grazia, è
stato costituito uno specifico Gruppo Consultivo, coordinato dall’ing. Pier Felice Saluta della
società EniServizi- Ispettorato degli Utilizzatori Eni, con lo scopo di redigere una
Raccomandazione per i forni.
Il gruppo di lavoro cui hanno partecipato funzionari ISPESL e rappresentanti di costruttori,
utilizzatori, organismi notificati operanti in Italia ed ispettorati degli utilizzatori si è trovato nella
necessità di predisporre un documento ex novo. Infatti la Raccolta F dell’ISPESL trattava forni per
oli minerali allo stato liquido.
Con l’edizione di questa Raccomandazione si è voluto dare agli operatori del settore un documento
che trattasse tutti i tipi di forno che ricadono nella Direttiva PED ed installati negli impianti chimici
e petrolchimici.
Si è pure ritenuto utile basare l’ingegneria sulle norme ISO 13704 ed UNI EN ISO 13705 essendo
queste le più usate dalle società di progettazione.
Un particolare ringraziamento, oltre ai partecipanti al gruppo di seguito menzionati, va all’ing.
Angelo Misiti che durante la sua presidenza del Sottocomitato n. 3 del C.T.I. ha voluto questa
Raccomandazione.
Un altro ringraziamento va all’ing. Riccardo Balistreri per il suo impegno di segretario del gruppo.
Si ringraziano infine tutti i membri del gruppo consultivo che hanno contribuito, seppure in tempi e
con modalità diverse, alla realizzazione delle Raccomandazioni:
Alfredo Addabbo
Associazione Costruttori Caldareria - UCC
Riccardo Balistreri
ISPESL
Matteo Cannerozzi de Grazia
ISPESL
Domenico Cappuccini
Snam Progetti
D. Carbone
EniServizi
3
Biagio Catalano
Polimeri Europa
Anna Laura Colzani
Snam Progetti
Riccardo Cozza
Saras S.p.A.
Claudio Crincoli
Snam Progetti
Antonio Drago
Esso
A. Fugazzi
Istituto Italiano della Saldatura
Francesco Garzoglio
Verga Engineering S.p.A.
Giuseppe Gemelli
ENI Refin & Market
Ulderico Gualandris
Kirkner Italia
Alberto Lauro
Istituto Italiano della Saldatura
Massimo Mantica
Polimeri Europa
Angelo Misiti
ISPESL
P.L. Polledro
A. Riva
Foster Wheeler S.p.A.
A. Rosolia
Polimeri Europa
Piergiorgio Rosso
Technip KTI
Luigi Sangalli
Foster Wheeler S.p.A.
G. Tomiello
Polimeri Europa
Nicola Trevisan
ENI Refin & Market
Donato Tromby
CTI – SC2
Gino Tulli
Ecosim S.r.l.
Costante Valtolina
Manoir
Raffaele Villante
Linde
Il Coordinatore del G. C. 6
Ing. Pier Felice Saluta - Eniservizi
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Raccomandazioni del Comitato Termotecnico Italiano per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
INDICE
Capitolo 1. Disposizioni comuni....................................................................…………
pag. 7
Capitolo 2. Progettazione e costruzione ………………………………………....……
pag. 9
Capitolo 3. Materiali ......................................................................................................
pag. 11
Capitolo 4. Qualifica dei procedimenti di saldatura e dei saldatori ...........................…
pag. 15
Capitolo 5. Accessori di sicurezza e controllo e strumentazioni ...................................
pag. 21
Capitolo 6. Esercizio, riparazioni, modifiche e conduzione …..........................………
pag. 29
Allegati ………………………………………………………………………………..
pag. 35
Bibliografia ……………………………………………………………………………
pag. 49
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Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 1 – Disposizioni comuni
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 1.
1.1 - Introduzione
1.2 - Disposizioni generali
1.1 Introduzione
1.1.1 Le presenti norme sono emanate dal Comitato Termotecnico Italiano nel rispetto dei requisiti
essenziali di sicurezza contenuti nella direttiva 97/23 CE, recepita nell’ordinamento italiano
dal D. Lgs. n°93 del 25 febbraio 2000, sono di applicazione volontaria. Integrano le norme
nazionali in materia di attrezzature a pressione.
1.2 Disposizioni generali
1.2.1 Le presenti raccomandazioni contengono norme tecniche relative alla costruzione,
installazione ed esercizio di forni chimici e petrolchimici.
1.2.2 In generale, con la dizione “forni per impianti chimici e petrolchimici”, si intendono quelle
attrezzature a pressione e a focolare interno, utilizzate negli impianti petroliferi o chimici,
nelle quali fluidi diversi dall’acqua, liquidi, vapori o gassosi o in fase mista, percorrendo
internamente tubi delle medesime, vengono riscaldati per irraggiamento e/o per convezione
dai fumi caldi prodotti dalla combustione di combustibili liquidi o gassosi. Tali attrezzature
a pressione, sono progettate e realizzate in accordo ai codici UNI EN ISO 13705 e ISO
13704, opportunamente integrati dalle disposizioni delle presenti raccomandazioni.
1.2.2.1 Gli eventuali serpentini e collettori di riscaldo del vapore d'acqua, facenti parte del
complesso, costituiscono parte integrante del forno e sono oggetto della presente norma.
1.2.2.2 Gli eventuali serpentini e collettori di economizzazione e generazione di vapore d’acqua,
facenti parte del complesso, costituiscono parte integrante del forno e sono oggetto della
presente norma qualora svolgano un servizio di recupero del calore.
1.2.2.3 Per le membrature di forni non contemplate nei codici di cui al punto 1.2.2 sono ammesse
integrazioni a tali codici, purché debitamente giustificate e comunque non in contraddizione
con i requisiti della Direttiva 97/23 CE.
1.2.3 Le presenti norme si applicano alle membrature del forno che contengono i fluidi sopra
indicati, a partire dagli attacchi di ingresso del fluido nel forno a quelli di uscita finale.
Per attacco di ingresso o di uscita si intende la prima giunzione circonferenziale saldata dei
tubi esterna alla muratura del forno, compresa la eventuale flangia di collegamento e
includendo eventuali collettori di distribuzione o raccolta (si veda la figura 1).
1.2.4 Per serpentino dei forni si intende uno o più tubi collegati fra di loro, anche se sviluppantisi
nelle diverse sezioni del forno ed anche per differenti condizioni di progetto, senza
fuoriuscite intermedie, comprese le porzioni di tubazione interne e/o esterne di collegamento
tra le sezioni del forno.
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Figura 1: Limiti di batteria meccanici per forni
c Serpentini: da connessione esterna di ingresso a connessione esterna di uscita incluse eventuali
fuoriuscite intermedie dal fasciame del forno. Per connessioni di ingresso/uscita si intendono:
a) flange;
b) prima connessione saldata esterna includendo eventuali collettori di distribuzione/raccolta.
d Fasciame di contenimento: da piastre di base a sommità dello scarico in atmosfera dei prodotti di
combustione o a estremità flangiata di uscita dei fumi verso condotto comune.
e Scale / passerelle / aperture per servizio ,sorveglianza manutenzione e sicurezza.
f Connessione di attacco combustibili alle apparecchiature di combustione.
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Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 2 – Progettazione e costruzione
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 2.
2.1 - Introduzione
2.2 - Disposizioni generali
2.1 Introduzione
2.1.1 La progettazione, i materiali, la costruzione, le ispezioni, i test, gli imballaggi e l'installazione
di forni di raffineria e impianti petrolchimici come definiti al punto 1.2.2, dovrà essere in
accordo ai codici ISO 13704 e UNI EN ISO 13705 come integrati o emendati nella presente
norma. I limiti di batteria meccanici delle apparecchiature entro i quali valgono le disposizioni
generali al punto 1.2, sono schematicamente riportati nella figura 1 del capitolo 1.
L'accordo con la direttiva europea 97/23 CE è trattato nell’allegato 1 mediante le tabelle 4, 5 e
6. Tali tabelle ed i Requisiti di Armonizzazione in esse contenuti sono parti integranti della
presente norma e pertanto il loro rispetto è un requisito obbligatorio.
2.2 Disposizioni generali
2.2.1 Per "membrature interne" al forno si intendono tutte quelle membrature comunque soggette
a scambio termico e le relative linee di collegamento intermedie tra membrature interne
(crossover) fino alla membratura esterna più vicina.
Per "membrature esterne" al forno si intendono tutte le rimanenti membrature comunque
interne al limite di batteria del forno come definito al capitolo 1.2.3.
2.2.2 Per la verifica di stabilità di tutte le membrature del forno (interne o esterne), si applicano i
requisiti di cui alla direttiva 97/23 CE, con quanto di seguito specificato.
2.2.2.1 Per la verifica di stabilità delle membrature interne al forno si applicano le disposizioni di
cui alla norma ISO 13704 ed Annessi relativi (“Calculation of Heater Tube Thickness in
Petroleum Refineries”), debitamente armonizzata secondo l’allegato 1. Per la verifica delle
configurazioni non previste nel codice ISO 13704 si possono utilizzare le indicazioni
dell’allegato 2.
2.2.2.2 Per le membrature esterne al forno si applicano codici specifici per tubazioni o attrezzature a
pressione, che rispettino i requisiti di cui alla direttiva 97/23 CE.
2.2.3 La verifica di stabilità delle varie membrature costituenti il forno deve essere eseguita
secondo quanto previsto al punto 2.2.2, con riferimento alle condizioni di carico di cui
all’Allegato I alla Direttiva 97/23 CE (paragrafo 2.2.1).
Qualora le singole zone costituenti il forno siano sottoposte a differenti condizioni di progetto,
la verifica di stabilità può essere eseguita con riferimento alle specifiche condizioni di
ciascuna zona.
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2.2.4 Per le membrature per le quali nelle presenti Raccomandazioni non siano previste specifiche
disposizioni per la verifica di stabilità, il Fabbricante deve presentare una adeguata analisi di
calcolo oppure deve sottoporle a prove sperimentali atte a determinare l’effettivo stato
tensionale oppure a prove di pressione atte a verificarne il coefficiente di sicurezza globale, in
accordo a quanto previsto dall’Allegato 1 della direttiva 97/23 CE (paragrafo 2.2.4).
2.2.5 Nella verifica di stabilità nelle condizioni di progetto lo spessore di parete, al netto delle
tolleranze di fabbricazione e lavorazione e dell’eventuale sovraspessore di corrosione, deve
risultare maggiore dello spessore minimo di calcolo.
La verifica di stabilità nelle condizioni di prova dovrà essere eseguita introducendo la
pressione di prova invece della pressione di progetto e la sollecitazione ammissibile alle
condizioni di prova invece della sollecitazione ammissibile alle condizioni di progetto.
Nella verifica di stabilità alle condizioni di prova di pressione l’eventuale sovraspessore di
corrosione deve essere considerato concorrente agli effetti della stabilità.
2.2.6 La sollecitazione ammissibile sarà ricavata dalla norma ISO 13704 e relativi annessi per i
materiali in essa riportati. Per i materiali in essa non contemplati, la sollecitazione
ammissibile S nella verifica alle condizioni di progetto viene determinata in funzione delle
caratteristiche meccaniche garantite dal produttore del materiale, alla temperatura di progetto,
secondo la procedura che segue.
Si definiscono:
Rp/0,2
=
Valore tabellare del carico unitario di scostamento dalla proporzionalità allo
0,2% nella prova di trazione alla temperatura ambiente, in MPa.
Rp/0,2/t
=
Valore tabellare del carico unitario di scostamento dalla proporzionalità allo
0,2% nella prova di trazione alla temperatura di progetto.
σR/Ld/t
=
Valore tabellare del carico unitario minimo di rottura a scorrimento viscoso
per una durata di Ld in ore alla temperatura di progetto, in MPa.
Per S si assume il minore valore tra:
Se = Rp/0,2/t
1,5
oppure
per gli acciai ferritici
Se = Rp/0,2 t x 0,9 per gli acciai austenitici e leghe di nichel
e
S = σR/Ld/t
2.2.7 La sollecitazione massima ammissibile alle condizioni di prova sarà stabilita come segue:
Se = Rp/0,2 x 0,9
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Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 3 – Materiali
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 3.
3.1 - Introduzione
3.2 - Requisiti generali dei materiali
3.3 - Selezione del materiale
3.4 - Valutazione particolare di un materiale
3.5 - Analisi dei rischi e relativi risultati
3.6 - Prove da effettuare sui materiali.
3.7 - Acquisto del materiale
3.1 - Introduzione
3.1.1 Le presenti disposizioni si applicano a membrature in leghe destinate particolarmente
all'utilizzo ad alte temperature e impiegate in forni chimici e petrolchimici.
Non sono oggetto delle presenti disposizioni altri materiali per i quali valgono le prescrizioni
contenute nella normativa nazionale o europea.
3.1.2. I materiali base considerati nelle presenti disposizioni sono indicati qualitativamente nelle
tabelle del Capitolo 4, con riferimento in particolare alla suddivisione nei gruppi da A a D e
relative principali caratteristiche indicate nel medesimo Capitolo 4.
3.1.3. I materiali d'apporto per le giunzioni saldate sono scelti dal Fabbricante in modo da
soddisfare tutte le condizioni di progettazione, fabbricazione ed esercizio previste per i
rispettivi materiali base.
Il Fabbricante deve accertarsi che il materiale d'apporto da utilizzare sia conforme ai requisiti
richiesti dalle condizioni sopra citate e deve richiedere al produttore che lo fornisce
appropriata documentazione che attesti tale conformità e le relative caratteristiche tecniche.
Il Fabbricante deve inoltre allegare al fascicolo tecnico del Forno i documenti identificativi
del materiale d'apporto utilizzati nella fabbricazione.
Non è necessario che il produttore dei materiali d'apporto possieda un Sistema di Qualità
certificato.
11
3.2 - Requisiti generali dei materiali
3.2.1. Il Fabbricante , durante la progettazione di un forno, deve selezionare i materiali da utilizzare
(compresi i materiali d'apporto) in modo che il forno possa essere costruito e messo in
funzione senza rischi, nei limiti di esercizio (pressioni, temperature, corrosioni,
deterioramento e altre condizioni applicabili) previsti per le varie membrature.
I materiali selezionati devono risultare idonei a sopportare i processi necessari per la
costruzione (saldabilità, trattamenti termici, attacchi chimici, ecc.) e per l'esercizio (resistenza
al creep, alla carburazione, alla ossidazione, decadimento, ecc.) delle varie membrature dei
forni.
3.3 - Selezione del materiale
3.3.1 La scelta di un materiale deve basarsi su una delle seguenti possibilità di individuazione e di
approvvigionamento:
a)
materiale già esaminato, accettato e dotato di una approvazione europea di materiale per
apparecchi a pressione dalla Commissione europea;
b)
materiale già riconosciuto idoneo all'uso da codici nazionali per apparecchi a pressione,
per il quale va effettuata comunque una valutazione particolare del materiale per la
specifica applicazione;
c)
materiale di marca non ancora riconosciuto idoneo all'uso da codici nazionali per
apparecchi a pressione, per il quale è necessario predisporre una documentazione dello
stesso tipo di quella necessaria per la richiesta di una approvazione europea di un
materiale (rif. UNI EN 12952, parte 2, Annesso B, punti B.2 e B.5) e sottoporla ad una
valutazione particolare di materiale per la specifica applicazione.
3.4 - Valutazione particolare di un materiale
3.4.1. La valutazione particolare (si veda l’allegato 3), da parte del Fabbricante del forno, di un
materiale da utilizzare per la costruzione di membrature per forni chimici e petrolchimici deve
prevedere due fasi, ciascuna delle quali dovrà essere esplicitata e documentata
opportunamente:
a)
Analisi dei rischi relativa ad una determinata membratura, dai cui risultati devono essere
ricavate le proprietà qualitative e quantitative che il materiale da utilizzare dovrà
possedere.
b)
Individuazione di un materiale che possegga tutte le proprietà qualitative e quantitative
necessarie (ricavate dalla Analisi di cui al punto a)) e scelta del fornitore del materiale
che, su specifica richiesta del Fabbricante del forno, dovrà garantire le proprietà
minime qualitative e quantitative necessarie.
3.5 - Analisi dei rischi e relativi risultati
3.5.1. Una idonea ed approfondita analisi dei rischi deve condurre alla definizione delle proprietà
chimiche, tecnologiche, meccaniche, ecc. che il materiale da scegliere dovrà possedere per la
particolare applicazione da realizzare, che nel caso dei forni potrebbe comportare temperature
di esercizio molto elevate, gradienti termici, shock termici, ambienti chimici particolari,
fenomeni di scorrimento viscoso, carburazioni ed ossidazioni, e altro.
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In particolare sarà necessario definire, qualora pertinenti e almeno in termini qualitativi, le
seguenti informazioni necessarie per la progettazione e la costruzione del forno stesso:
- il tipo di semilavorato;
- la composizione chimica degli elementi caratterizzanti le proprietà necessarie;
- eventuali indicazioni sul comportamento alla carburazione ed alla ossidazione del materiale,
la resistenza alla carburazione ed alla ossidazione alle temperature possibili di progetto;
- la saldabilità;
- eventuali indicazioni sulla resistenza ai gradienti termici e agli shock termici;
- le proprietà meccaniche, ed in particolare:
a)
il carico unitario di scostamento dalla proporzionalità allo 0,2%, il carico unitario di
rottura alla trazione e l'allungamento percentuale dopo rottura, a temperatura
ambiente;
b)
il carico unitario di snervamento alle varie temperature possibili di progetto;
c)
il carico unitario di rottura per scorrimento viscoso minimo e medio dopo 100.000 (o
200.000) ore alle varie temperature possibili di progetto nel campo del creep;
d)
il modulo di elasticità e Coefficiente di dilatazione termica alle temperature possibili
di progetto;
e)
il Coefficiente del Parametro di Larson Miller.
3.6 - Prove da effettuare sui materiali.
3.6.1 Le prove da effettuare sui materiali, e da documentare con certificati specifici di prodotto a
cura del Fabbricante del materiale, devono essere individuate e precisate dal Fabbricante
del forno (si veda l’allegato 4) che stabilisce le specifiche d'acquisto; le prove richieste
possono essere ricavate, ove pertinenti, da:
a)
le prove suggerite dal Fabbricante del materiale;
b)
le prove aggiuntive alle precedenti a suo tempo richieste da enti di controllo di
apparecchi a pressione e/o prescritte da codici di apparecchi a pressione (per i materiali
ritenuti di uso sicuro);
c)
le prove richieste in aggiunta (o in sostituzione) alle precedenti dal Fabbricante del
forno, ricavate dai risultati della analisi dei rischi ed integrate eventualmente con le
ulteriori prove richieste dall'organismo notificato coinvolto nella valutazione della
certificazione CE del forno e corresponsabilizzato nella approvazione della valutazione
particolare del materiale specifico.
3.6.2 Le prove tecnologiche dovranno essere eseguite applicando le procedure tecniche previste
per esse nelle normative europee armonizzate o, in mancanza, in altre norme già in uso prima
dell’entrata in vigore della direttiva 97/23 CE.
3.7 – Acquisto del materiale
3.7.1 Il Fabbricante del forno nelle specifiche di acquisto del materiale deve definire le condizioni
di fornitura necessarie per rispettare la direttiva 97/23 CE, ed in particolare deve richiedere i
valori quantitativi minimi delle proprietà meccaniche, tecnologiche e chimiche necessarie per
la progettazione.
Il Fabbricante del forno dovrà acquisire dal produttore del materiale la documentazione
tecnica necessaria (certificato d'origine e/o di ferriera, certificati di prove meccaniche e
tecnologiche, risultati di prove a lungo termine, risultati sperimentali su qualità anticorrosive e
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altri) che comprova e garantisce per il materiale fornito il possesso delle proprietà richieste,
nonché la certificazione del Sistema di Qualità del produttore stesso.
3.7.2 Alcuni materiali in passato sono già stati ritenuti idonei allo specifico utilizzo per i forni
chimici e petrolchimici in pressione da enti nazionali di controllo degli apparecchi a
pressione, e/o sono già stati ammessi all'impiego da codici nazionali europei di apparecchi a
pressione.
Alcuni di questi materiali sono stati riportati nella tabella 3 del capitolo 4 per la suddivisione
in gruppi e per i limiti di accettabilità.
3.7.3 Per le procedure relative alla rintracciabilità dei materiali ed al loro tipo di documentazione
d'origine e/o di ferriera, di prove e di ispezioni, nonché per le procedure relative agli ordini di
acquisto del materiale, alle condizioni di fornitura ed alle documentazioni a corredo del
materiale fornito, si applica la norma europea armonizzata EN 764, parti 4 e 5, per quanto
pertinente al tipo di fornitura richiesta.
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Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 4 – Qualifica dei procedimenti di saldatura e dei
saldatori
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 4.
4.1 – Materiali Base
4.2 – Procedimenti di saldatura
4.3 – Materiali d’apporto
4.4 – Qualifica dei procedimenti di saldatura
4.1 – Materiali Base
4.1.1 Le presenti disposizioni si applicano alla costruzione mediante saldatura di tubi e raccordi in
leghe al Cr – Ni – Fe per alta temperatura ottenute per fusione e destinate all’impiego in
serpentini a pressione di forni chimici e petrolchimici. Non sono oggetto delle presenti
disposizioni altre applicazioni e/o altri materiali per i quali valgono le prescrizioni contenute
nella normativa nazionale o europea.
4.1.2 I materiali base considerati nel presente capitolo, sono indicati nella tabella 2 suddivisi in 4
gruppi. Nella tabella 3 sono riportate le designazioni commerciali dei materiali di marca, allo
stato presi in esame, con le relative temperature massime di impiego. Materiali diversi da
quelli indicati o materiali il cui utilizzo sia previsto per temperature superiori a quelle
massime ammesse, dovranno essere sottoposti all’approvazione dell’ente preposto in accordo
alle prescrizioni applicabili (vedi anche capitolo 3).
4.2 – Procedimenti di saldatura
4.2.1 I procedimenti di saldatura sono scelti ed applicati dal Fabbricante sotto la sua
responsabilità.
4.2.2 Le specifiche di procedura di saldatura (WPS) preparate dal Fabbricante in accordo alle
norme della serie UNI EN ISO 15609 (o altra normativa applicabile) ed approvate da un
organismo notificato o terza parte riconosciuta, devono essere qualificate in conformità a
quanto prescritto al paragrafo 4.4.
4.3 – Materiali d’apporto
4.3.1 I materiali d’apporto, indicati sulla specifica di procedura di saldatura (WPS), sono scelti dal
Fabbricante dell’attrezzatura a pressione in modo da soddisfare, da ogni punto di vista, le
condizioni di esercizio del forno. In particolare il materiale depositato deve mostrare proprietà
chimico / fisiche congruenti a quelle del materiale base in relazione a:
• caratteristiche meccaniche a temperatura ambiente;
• caratteristiche meccaniche ad alta temperatura;
• resistenza allo scorrimento viscoso;
15
•
•
•
•
resistenza alla fatica termica ed agli shock termici;
resistenza all’ossidazione ad alta temperatura;
resistenza alla corrosione ad alta temperatura;
resistenza alla carburazione ad alta temperatura.
4.3.2 Le caratteristiche meccaniche del metallo d’apporto devono essere garantite dal Fabbricante
dello stesso oppure, in mancanza di dati sulle proprietà sopra elencate, si possono presumere
soddisfatti i requisiti essenziali della direttiva 97/23 CE in presenza di qualifiche di
procedimento che rispettino quanto prospettato al punto 4.4.
4.3.3 Dovranno essere usati, preferibilmente, materiali d’apporto classificati secondo normativa
europea (EN) o americana (AWS).
4.3.4 Per eventuali materiali non classificati e/o non ancora regolati dalle succitate norme, il
Fabbricante dovrà far riferimento ad altre norme nazionali, europee o internazionali tenendo
conto delle integrazioni o modifiche previste al paragrafo 4.4.
4.4 – Qualifica dei procedimenti di saldatura
4.4.1 Generalità
Tutte le specifiche di procedura di saldatura (WPS) utilizzate nella costruzione dei forni
devono essere preventivamente qualificate e certificate in conformità con le prescrizioni delle
parti applicabili delle norme UNI EN ISO 15613 e UNI EN ISO 15614-1, con le integrazioni
o modifiche previste nei punti successivi.
4.4.2 Integrazioni e/o modifiche
Le normative europee ammesse dalle presenti Raccomandazioni (in relazione al processo, alla
tipologia di saldatura ecc.) sono quelle della serie UNI EN 15600. In particolare le attuali
norme riguardanti la qualifica di procedimenti con riferimento a precedenti esperienze,
procedure standard e materiali d’apporto omologati, non sono ammesse per la qualifica delle
procedure relative a giunzioni di parti a pressione ed accessori su parti a pressione.
Nell’ambito delle regole di raggruppamento dei materiali vale la suddivisione in gruppi
riportata nella tabella 3.
Nel caso di impiego di materiali d’apporto non classificati secondo le normative europee
(EN), la qualificazione ottenuta è applicabile solo alla marca (denominazione commerciale)
usata nella prova di procedura di saldatura.
Le prove integrative da eseguirsi in sede di qualificazione delle procedure di saldatura, sono
riportate nella tabella 1. Ciascuna posizione di saldatura deve essere qualificata
separatamente.
Le prove di piega non sono applicabili per i materiali di cui al punto 4.1.1.
Il saggio e le prove per la qualificazione dei processi di saldatura devono essere eseguiti alla
presenza di un organismo notificato o di una terza parte riconosciuta.
4.4.3 Saggi di prova
4.4.3.1 Dimensioni e numero dei saggi.
Per ottenere la qualifica del procedimento di saldatura occorre eseguire saggi di prova con
giunto saldato testa a testa circonferenziale per ognuna delle posizioni prescelte e per ognuno
dei sottogruppi di materiale base considerati nelle presenti Raccomandazioni.
I saggi di prova ed il relativo campo di validità sono indicati nella norma UNI EN ISO 156141.
Qualora le dimensioni di un saggio non siano sufficienti per ricavare le provette richieste, si
deve eseguire un ulteriore saggio saldato nelle stesse condizioni.
16
4.4.3.2 Saldatura e controllo dei saggi.
I due pezzi di tubo costituenti il saggio devono essere saldati testa a testa adottando le
modalità previste dal Fabbricante per il procedimento da qualificare ed indicate nella specifica
di procedura di saldatura.
I saggi saldati devono essere sottoposti ai controlli visivo e con liquidi penetranti, sia in zona
fusa che nel materiale base adiacente, senza mostrare difetti affioranti.
I saggi saldati devono essere sottoposti a controllo radiografico senza che siano rilevati difetti
eccedenti i limiti di accettabilità previsti per i giunti di produzione.
4.4.3.3 Prove aggiuntive: prelievo delle provette, effettuazione delle prove e risultati richiesti.
Per ogni qualifica eseguita in posizione di saldatura ad asse orizzontale fisso (AOF) o a 4/4, le
provette da ricavare dal saggio ed il loro posizionamento sono indicati in figura 2 e in tabella
1.
Per ogni qualifica eseguita in posizione di saldatura ad asse verticale fisso (AVF) o ad asse
orizzontale rotante (AOR), le provette da ricavare dal saggio ed il loro posizionamento sono
indicati nella tabella 1.
Tabella 1 Prove integrative (le trazioni sono previste dalla norma UNI EN ISO 15614-1)
N°2 trazioni trasversali (posizione P piana)
Saggio AOF o a 4/4
N° 1 sezione micrografica (posizione V verticale)
N°2 sezioni macrografiche con rilievi di durezza HV10
(posizioni P piana, V verticale, S sopra testa)
Prove di creep accelerato trasversali al giunto saldato (4.4.3.4)
N°2 trazioni trasversali
Saggio AVF o AOR
N° 1 sezione micrografica
N°1 sezioni macrografiche con rilievi di durezza HV10
Prove di creep accelerato trasversali al giunto saldato (4.4.3.4)
4.4.3.4 Le prove di creep da effettuarsi devono essere stabilite di volta in volta, a meno che non
esista già una specifica e consolidata esperienza di esercizio alle temperature considerate, che
permetta di assumere caratteristiche a creep del giunto saldato non dissimili da quelle del
materiale di base. In mancanza di tale esperienza dovrà essere adottato un fattore di riduzione
della resistenza a creep dei giunti saldati pari almeno a 0,5.
4.4.3.5 Le provette avranno forma e dimensioni secondo i requisiti applicabili previsti dalla
normativa nazionale o europea.
4.4.3.6 Le prove sono eseguite secondo i criteri prescritti dalla normativa nazionale o europea.
4.4.3.7 I rilievi di durezza HV10 sono eseguiti secondo la norma UNI EN 1043-1.
4.4.3.8 In aggiunta a quanto sopra riportato, dovrà essere eseguita una prova di trazione
longitudinale di tutto materiale d’apporto a temperatura ambiente ed una alla massima
temperatura tabellare in campo elastico del materiale.
17
4.4.4 Risultati richiesti
4.4.4.1 I criteri di accettabilità delle prove saranno i seguenti:
a)
Trazioni trasversali: carico di rottura non inferiore a quello del materiale base.
b)
Trazioni longitudinali: carico di rottura, carico di snervamento ed allungamento
percentuale non inferiori a quelli del materiale base.
c)
Macro con durezze: assenza di difetti non accettabili e valori di durezza inferiori a 270
HV10.
d)
Micro: definizione delle strutture metallurgiche in relazione al materiale base ed al
processo di saldatura e materiale d’apporto adottati.
e)
Prove di creep accelerato: caratteristiche congruenti a quelle del materiale base.
Tabella 2
Gruppo
Mat.
Sotto
Gruppo
25Cr20Ni
A
24Cr24NiNb
25Cr35NiNb
B
25Cr35NiNb
Mod.
25Cr35NiNbW
20Cr32NiNb
C
25Cr35NiNb LC
36Cr46NiNb
28Cr50NiW
D
40Ni30CrNbTi
C
0.35
0.45
0.35
0.50
0.35
0.45
0.35
0.45
0.35
0.45
0.05
0.15
0.10
0.18
0.40
0.45
0.35
0.45
0.40
0.60
Composizione chimica (% in peso)
Si
Mn Cr
Ni
P
S
Nb
2.0 1.75 23
19 0.04 0.04
max max 27
22 max max
2.0
1.5
19 23.5 0.04 0.04 1.5
max max 26.5 26.5 max max max
0.04
1.5
1.5
23
32
0.03 1.75
5
max max 27
36
max max
max
2.5
2.0
23
32 0.03 0.03 1.8
max max 27
37 max max max
2.0
2.0
23
32 0.03 0.03 1.8
max max 27
36 max max max
0.04
1.5
1.5
19
30
0.03 1.5
5
max max 23
35
max max
max
1.5
1.5
24
33 0.03 0.03 1.5
max max 27
37 max max max
1.5
1.5
35
43 0.03 0.03 1.5
max max 37
48 max max max
1.5
1.5
27
48 0.03 0.03
max max 29
52 max max
1.0
1.0
34
43 0.03 0.03 1.5
2.0
2.0
37
48 max max max
(*) Valore indicativo
(**)Valore su materiale base tubo
18
Altri
Mo
0.5 max
W
2.0 max
W
2.0 max
W
6.0 max
Ti
Caratt. meccaniche
RM
Rp0.2 A%
425
240
10
MPa MPa
(*)
564
216
MPa MPa
440
MPa
220
MPa
6
(*)
440
MPa
440
MPa
230
MPa
203
MPa
6
(*)
6
(*)
440
MPa
175
MPa
30
(**)
448
MPa
440
MPa
440
MPa
186
MPa
245
MPa
32
(**)
3
(*)
3
(*)
450
MPa
250
MPa
5/8
(*)
Tabella 3
Gruppo
Mat.
A
Sotto
Gruppo
Norma di
Riferimento
ASTM A
351/A608/A297
HK 40
25Cr20Ni
Tipo di lega
(marca commerciale)
Manaurite 20 (M I)
G/CA 4848 (S & C)
H20 & H21 (PL)
Manaurite 24/24 Nb (M I)
Manaurite 36X (M I)
G/CA 4852 (S & C)
H39W (PL)
Manaurite XM (M I)
G/CA 4852 Micro (S & C)
H39WM (PL)
Manaurite 35/25W – 36XS (M I)
H34CT – H36WT (PL)
Manaurite 900 (M I)
G/CA 4859 (S & C)
CR32W (PL)
Manaurite 900B (M I)
CR39W (PL)
Manaurite XTM (M I)
ET 45 Micro (S & C)
H46M (PL)
Manaurite 50W (M I)
Manaurite 40 X
24Cr24NiNb
25Cr35NiNb
B
25Cr35NiNb Mod.
25Cr35NiNbW
20Cr32NiNb
DIN GX10NiCrNb 3220
C
25Cr35NiNb LC
36Cr46NiNb
D
28Cr50NiW
40Ni30CrNbTi
Temp. Max.
esercizio
1000
1050
1100
1150
1150
1000
1080
1180
1175
1150
Legenda:
• M I : Manoir Industies
• S & C : Schmidt & Clemens – Centracero
• PL: Paralloy Limited
Posizione Piana
M1
creep
creep
M2
Posizione Verticale
Micro
creep
creep
Posizione Sopra testa
Legenda
• M = Campione per esame macrografico e durezze HV10
• Micro = Campione per esame micrografico
• Creep = Campione per prove accelerate di scorrimento viscoso
Figura 2: Posizione di prelievo delle provette per posizione di saldatura AOF solo per prove
aggiuntive
19
Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 5 – Accessori di sicurezza e controllo e
strumentazioni
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 5.
5.1 - Generalità
5.2 - Riferimenti
5.3 - Definizioni
5.4 - Accessori di Sicurezza
5.5 - Accessori di Controllo
5.1
Generalità
La sicurezza degli impianti è perseguita attraverso un insieme di sistemi protettivi diversificati
ed affidata ad una molteplicità di tecnologie: meccanica, idraulica, pneumatica, elettrica,
elettronica.
L’obiettivo dell’insieme dei sistemi di sicurezza è quello di ridurre il rischio ad un livello
“accettabile”.
Il sistema di protezione e regolazione, inteso come l’insieme dei sensori, risolutori logici e
attuatori, deve essere progettato e realizzato coerentemente all’obiettivo di assicurare
prestazioni idonee a mantenere il rischio entro livelli “accettabili”.
Ciò deve essere ottenuto attraverso:
a)
L’identificazione e valutazione del rischio (analisi di rischio);
b)
L’identificazione di sistemi di protezione “diversificati” che permettono di ridurre il
rischio ad un livello “accettabile”.
Nei paragrafi successivi verrà indicato quanto deve essere realizzato relativamente alla
progettazione, costruzione e mantenimento nel tempo dei requisiti essenziali di sicurezza dei
sistemi di regolazione e protezione dei forni come previsto dall’allegato I della direttiva 97/23
CE in materia di attrezzature a pressione”.
Nella progettazione e costruzione del forno e per il sicuro esercizio dello stesso, sulla base di:
a)
analisi e valutazione dei rischi;
b)
determinazione del contributo che il sistema di protezione e sicurezza deve dare
all’insieme delle protezioni;
Il Fabbricante deve definire i requisiti del sistema di protezione e sicurezza.
In particolare deve definire:
a)
funzioni da realizzare;
b)
requisiti di integrità (affidabilità, disponibilità e sicurezza di funzionamento) associati
ad ogni funzione di sicurezza da realizzare;
c)
requisiti
sui
modi
di
“funzionamento”
e
“esercizio”
del
sistema
(montaggio/installazione, “pre-commissioning”, “commissioning”, avviamento,
esercizio, fermata, manutenzione, “decommissioning”, ecc.);
21
d)
e)
f)
g)
requisiti di compatibilità del sistema con le condizioni ambientali;
requisiti di diagnostica e test dei sistemi;
requisiti di interfaccia del sistema con altri sistemi;
quant’altro da lui ritenuto necessario.
5.2
Riferimenti
Le seguenti norme, e i riferimenti richiamati nelle stesse, sono da considerarsi come
riferimento al presente documento.
A meno che non sia diversamente indicato è da considerarsi applicabile l’ultima edizione
della Norma indicata.
5.2.1
Norma UNI EN 746-2
Apparecchiature di processo termico industriale. Requisiti di sicurezza per la combustione e
per la movimentazione ed il trattamento dei combustibili.
5.3
Definizioni
La strumentazione adibita all’esercizio dei forni, si divide in due gruppi:
a)
Accessori di regolazione;
b)
Dispositivi di protezione.
5.3.1
Accessori di regolazione
Si definiscono accessori di regolazione quei dispositivi, costituiti da una o più unità distinte,
che, opportunamente collegati logicamente, elettricamente o meccanicamente tra di loro,
modificano i parametri controllati per adeguarli agli obiettivi del processo.
Sono accessori di regolazione:
a)
Valvole di regolazione, con relativi accessori;
b)
Sensori e trasmettitori di pressione, temperatura, ecc., quando utilizzati in loop di
regolazione;
c)
Analizzatori fumi di combustione, quando utilizzati in loop di regolazione;
d)
Sistemi di controllo distribuito (DCS).
5.3.2 Dispositivi di protezione
Si definiscono dispositivi di protezione quei dispositivi che, previsti a seguito di condizioni
ragionevolmente ipotizzabili, impediscono che i parametri di processo superino i limiti
estremi determinati con l’analisi e valutazione dei rischi.
Comprendono:
accessori di sicurezza;
accessori di controllo.
5.3.2.1
Accessori di sicurezza
Si definiscono accessori di sicurezza i dispositivi destinati a proteggere i forni, contro il
superamento dei limiti ammissibili di pressione o di temperatura, e a prevenire l’accumulo di
miscele esplosive. Gli accessori di sicurezza comprendono:
Dispositivi per la limitazione diretta
Dispositivi di limitazione indiretta
5.3.2.1.1
Dispositivi per la limitazione diretta
Si definiscono dispositivi per la limitazione diretta quegli accessori di sicurezza, azionati dallo
stesso fluido controllato ed operanti senza energia ausiliaria, destinati a garantire
singolarmente che la pressione non superi il valore ammissibile.
I dispositivi di limitazione diretta comprendono:
22
-
Valvole di Sicurezza
Dischi di rottura
5.3.2.1.2
Dispositivi di limitazione indiretta
Si definiscono dispositivi di limitazione quegli accessori di sicurezza, costituiti da una o più
unità distinte, installati e collegati in modo da rilevare la presenza fiamma, o il
raggiungimento di un valore predeterminato e prefissato della pressione, della temperatura, o
di altro parametro ritenuto essenziale ai fini della sicurezza, e sono utilizzati per porre e
mantenere automaticamente il forno protetto in condizione di blocco.
I dispositivi di limitazione indiretta possono comprendere:
Rilevatore presenza fiamma.
Limitatore di pressione.
Limitatore di portata.
Limitatore di temperatura.
Sistemi integrati di supervisione e sicurezza
5.3.2.2
Accessori di controllo
Si dicono accessori di controllo quei dispositivi che permettono all’operatore di misurare e
monitorare le variabili di processo durante l’esercizio.
Gli accessori di controllo si dividono in:
Strumenti indicatori.
Allarmi.
5.3.2.2.1
Strumenti indicatori
Si definiscono strumenti indicatori quei dispositivi di controllo, costituiti da una o più unità
distinte, che permettono la lettura dei valori dei parametri in osservazione, localmente o a
distanza, tramite rilevazione diretta o indiretta.
Gli indicatori comprendono:
Manometri, termometri, termocoppie di pelle (skin point).
Sensori e trasmettitori di pressione, temperatura, livello ecc.
Analizzatori fumi di combustione.
Indicatori di presenza fiamma.
5.3.2.2.2
Allarmi
Si definiscono allarmi quei dispositivi di controllo, costituiti da una o più unità distinte,
installati e collegati in modo da rilevare la presenza fiamma o il raggiungimento di un valore
predeterminato e prefissato della pressione, della temperatura, o di altro parametro ritenuto
importante ai fini della sicurezza o della corretta gestione del forno, e sono usati per segnalare
con mezzi visivi e/o sonori al personale addetto la necessità di apportare le opportune
correzioni al processo.
5.3.3 Fail safe
Si dicono “fail safe” quei dispositivi di limitazione che hanno una opportuna combinazione
delle seguenti caratteristiche :
Sono progettati, costruiti ed installati in modo da prevenire la possibilità che si
verifichino guasti sistematici al dispositivo stesso e, nel caso che si verifichi un guasto
casuale, ma realisticamente prevedibile, pongono il forno in condizione di blocco.
Hanno la capacità di mantenere il forno in condizione di sicurezza.
23
5.3.4 Azione positiva
Hanno azione positiva gli organi di attuazione, i componenti e i sistemi progettati, installati e
collegati in modo tale che intervengano a favore della sicurezza in caso di mancanza
dell’energia ausiliaria.
5.3.5
Condizione di blocco.
E’ la condizione in cui deve portarsi il forno in caso di intervento di una o più protezioni, per
eliminare o rendere accettabile il rischio per danneggiamento alle persone, agli animali
domestici, alle cose e all’ambiente.
La condizione di blocco si raggiunge interrompendo e mantenendo intercettato l’apporto di
energia al forno.
Compatibilmente con le condizioni progettuali, il Fabbricante può inoltre definire condizioni
di blocco parziali all’attivarsi di determinate protezioni diverse ed indipendenti da quelle
utilizzate per il blocco totale.
L’eliminazione delle condizioni di blocco consentirà il riarmo (solo tramite manovra
manuale) degli organi di attuazione sui combustibili.
5.4
Accessori di Sicurezza
Dall’analisi dei rischi e dal livello di integrità richiesto per i sistemi, sono determinati:
Il numero
La tipologia
La posizione di installazione
I valori di taratura
La logica di intervento
L’intervallo e modalità di controllo
degli accessori di sicurezza.
Gli accessori di sicurezza devono funzionare con l’affidabilità prevista in tutte le condizioni di
esercizio (comprese le operazioni di avviamento, fermata, manutenzione) determinate sulla
base dell’analisi dei rischi.
Gli accessori di sicurezza devono essere “fail safe”.
Le funzionalità minime e i dispositivi di sicurezza da prevedere sono:
5.4.1 Dispositivi per blocco manuale di emergenza
Ogni forno deve essere munito di uno o più dispositivi di blocco manuale di emergenza che
consentano di evitare situazioni di pericolo .
Detto dispositivo deve:
comprendere dispositivi di comando chiaramente individuabili, ben visibili e
rapidamente accessibili
provocare l’arresto del processo pericoloso nel tempo più breve possibile, senza creare
rischi supplementari
5.4.2 Dispositivo per mancanza di fiamma
Ogni forno deve essere dotato di dispositivi di rilevamento della presenza di fiamma che
pongano il/i bruciatore/i in condizione di blocco qualora non sia presente fiamma o il forno
stesso in condizione di blocco qualora non sia presente fiamma all’interno del forno durante la
marcia.
La rilevazione della presenza di fiamma nel forno può avvenire in modo:
diretto, mediante dispositivi di rilevazione diretta della fiamma;
24
-
indiretto, mediante limitatori di minima e massima pressione installati sulle tubazioni di
alimentazione dei bruciatori pilota; ovvero, qualora non fosse tecnicamente possibile
installare piloti, sulle tubazioni di alimentazione dei bruciatori principali;
misto, mediante opportuna combinazione dei metodi sopra esposti.
Ogniqualvolta non sia tecnicamente consigliabile o possibile installare dispositivi a
rilevazione diretta della mancanza di fiamma dovranno essere applicati dispositivi a
rilevazione indiretta.
5.4.2.1
Metodo di rilevazione diretto
Nel caso si impieghino dispositivi di mancanza fiamma diretti, il Fabbricante del forno ne
stabilisce la tipologia, la posizione di installazione e la quantità. Inoltre definisce in quali
combinazioni il loro intervento attiva le sequenze di blocco.
5.4.2.2
Metodo di rilevazione indiretto
Nel caso si impieghino metodi di rilevazione indiretti, la presenza fiamma è rilevata con
limitatori di minima e massima pressione installati sulle tubazioni di alimentazione ma
comunque a valle dell’ultimo organo di regolazione.
In caso di più gruppi regolanti che alimentino gruppi separati, la presenza di fiamma può
essere rilevata, per ogni gruppo singolarmente, a valle dell’ultimo elemento di regolazione.
Il Fabbricante indica il numero di piloti che l’organo regolante alimenta ed indica i valori
massimi e minimi di pressione a valle dell’organo regolante e i relativi valori di taratura dei
limitatori di pressione.
Il Fabbricante indica il numero di bruciatori che l’organo regolante alimenta ed indica i valori
massimi e minimi di pressione a valle dell’organo regolante e i relativi valori di taratura dei
limitatori di pressione.
Tutti i dispositivi pressostatici per la rilevazione indiretta di fiamma saranno del tipo ad
azione positiva.
5.4.3 Dispositivo per massima temperatura
Ogni linea di uscita del forno deve essere corredata di un limitatore di temperatura del fluido
di processo che comandi l’intercettazione dell’afflusso del combustibile ai bruciatori.
La posizione del dispositivo di limitazione della temperatura e il valore della massima
temperatura del fluido di processo, saranno definite dal Fabbricante .
L’interruzione dell’apporto di combustibile può essere limitato ai soli bruciatori principali,
mantenendo in funzione i bruciatori pilota (blocco parziale).
5.4.4 Dispositivi per massima pressione
Per ogni forno deve essere garantito che durante l’esercizio non vengono mai superati i limiti
di pressione stabiliti in progetto per le singole membrature.
Il Fabbricante nella relazione tecnica indicherà tipologia, posizione e dimensionamento dei
dispositivi di limitazione per massima pressione previsti allo scopo.
Ogni forno pertanto deve essere protetto da un dispositivo di limitazione diretto o indiretto in
modo tale da prevenire ogni rischio alle persone, agli animali domestici, alle cose e
all’ambiente.
Il Fabbricante dimensionerà i dispositivi di limitazione diretta della pressione indicando le
quantità di fluido da scaricare e le pressioni di esercizio corrispondenti.
Per i dispositivi di limitazione indiretta il Fabbricante indicherà se l’interruzione dell’apporto
di combustibile può essere limitato ai soli bruciatori, mantenendo in funzione i bruciatori
pilota (blocco parziale).
25
Quando per particolare natura o disposizione dell’impianto non è possibile che i limiti di
pressione stabiliti nel progetto siano superati è escluso l’obbligo di installazione dei
dispositivi per massima pressione.
5.4.5 Dispositivi di blocco per alta pressione camera di combustione
In caso di alta pressione in camera di combustione, dovrà essere prevista l’intercettazione
dell’efflusso dei combustibili ai bruciatori principali e nel caso di mancata rimozione della
causa di alta pressione, anche ai piloti.
5.4.6 Dispositivi per minimo flusso carica forno
La linea di ingresso del forno deve essere corredata di limitatore di portata che comandi
l’intercettazione dell’afflusso del combustibile ai bruciatori, qualora venga a mancare la
carica al forno.
L’interruzione dell’apporto di combustibile può essere limitato ai soli bruciatori, mantenendo
in funzione i bruciatori pilota (blocco parziale).
5.4.7 Dispositivi di blocco per mancanza dell’aria di combustione
In mancanza di aria di combustione dovrà essere previsto l’intercettazione dell’afflusso dei
combustibili ai bruciatori.
L’interruzione dell’apporto di combustibile, su indicazione del Fabbricante , può essere
limitato ai soli bruciatori, mantenendo in funzione i bruciatori pilota (blocco parziale).
5.4.8 Dispositivi di blocco per bassa pressione del fluido di atomizzazione
Laddove siano previsti bruciatori a olio combustibile è necessario prevedere dei dispositivi di
limitazione di pressione sul fluido di atomizzazione che comandi l’intercettazione
dell’afflusso dell’olio combustibile ai bruciatori .
L’interruzione dell’apporto di combustibile può essere limitato ai soli bruciatori, mantenendo
in funzione i bruciatori pilota (blocco parziale).
5.4.9 Strutture per il recupero del calore
Qualora il forno comprenda dei serpentini di surriscaldo e/o produzione di vapore, questi
dovranno essere opportunamente protetti in conformità alle normative applicabili.
5.4.10 Organi di attuazione
5.4.10.1 Ogni forno deve essere corredato di almeno una valvola di intercettazione manuale e di
una valvola di intercettazione automatica dell’afflusso del combustibile ai bruciatori e ai
piloti.
Nel caso di utilizzo di più tipi di combustibile, il dispositivo di intercettazione automatica
deve essere applicato per ciascun tipo di combustibile.
5.4.10.2 Qualora vengano impiegati combustibili gassosi devono essere installate due valvole di
blocco combustibile automatiche in serie con interposto sfiato automatico in zona sicura.
Le valvole di blocco automatiche, di norma, non possono essere escluse; nel caso in cui fosse
necessario escluderle temporaneamente, dev’essere prevista una procedura di controllo diretto
dei parametri essenziali per la sicurezza dell’esercizio.
5.4.10.3
Gli attuatori delle valvole di intercettazione automatica dei combustibili devono essere
ad azione positiva in chiusura.
5.4.10.4
L’abilitazione all’apertura di una valvola di intercettazione combustibile deve sempre
avvenire tramite riarmo manuale.
26
5.5
Accessori di Controllo (indicatori e allarmi)
Ogni forno deve essere corredato con accessori di controllo individuati dal Fabbricante in
funzione dell’analisi dei rischi e del livello di integrità richiesto per i sistemi.
Il Fabbricante definisce:
- il numero;
- la tipologia;
- la posizione di installazione (locale e/o remoto);
- i valori di taratura;
degli accessori di controllo.
In funzione dei segnali forniti dagli accessori di controllo (visivi e/o acustici, locali e/o
remoti), il Fabbricante definisce anche:
- le logiche di intervento;
- l’intervallo e modalità di controllo.
Il Fabbricante definirà quali sono i segnali da trasmettere anche al quadro di comando per
ottenere le opportune indicazioni remote delle variabili di processo.
Per il sistema di monitoraggio degli allarmi il Fabbricante oltre a definire l’ambito di gestione
(esempio: DCS, SCADA) dovrà dichiarare il tipo di segnalazione predisposta, ottico e/o
acustica.
27
Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Capitolo 6 – Esercizio, riparazioni, modifiche e conduzione
ELENCO DELLE DISPOSIZIONI CONTENUTE NEL CAPITOLO 6.
6.1 – Introduzione
6.2 - Verifica per la messa in servizio
6.3 - Dichiarazione di messa in servizio
6.4 - Verifiche di riqualificazione periodica
6.5 - Messa fuori esercizio, permanente o temporanea
6.6 - Riparazione, modifiche
6.7 - Conduzione dei forni chimici e petrolchimici
6.8 - Linea guida applicativa di metodologie tipo “Fitness for Service”
6.1 Introduzione
6.1.1 Il contenuto del presente capitolo integra le norme vigenti in materia di esercizio, riparazioni e
modifiche relative alle attrezzature a pressione.
Queste integrazioni tengono in conto le peculiarità specifiche dei forni chimici e
petrolchimici.
Le procedure proposte riguardano in particolare le seguenti verifiche:
verifiche di «messa in servizio»;
verifiche di riqualificazione periodica;
procedure di riparazione o modifica;
conduzione dei forni chimici e petrolchimici;
procedure tipo Fitness for Service.
6.2 Verifica di messa in servizio
6.2.1 Per il controllo della messa in servizio si applicano le disposizioni previste dalla normativa
vigente in materia.
6.2.2. In caso di verifica obbligatoria di corretta installazione, la verifica è intesa ad accertare che:
a)
i sistemi ed accessori di sicurezza, di protezione e di controllo descritti nella
relazione tecnica di cui al successivo punto 6.2.3, siano idonei; la rispondenza dei suddetti
sistemi e accessori alle prescrizioni del capitolo 5 delle presenti raccomandazioni, ne è una
condizione necessaria.
b)
Gli accessori di sicurezza, di protezione e di controllo siano efficienti.
L'accertamento dell'efficienza degli accessori ad azione indiretta può essere effettuato
29
simulando, o provocando, le reali condizioni d'intervento degli accessori stessi secondo
procedure indicate nella relazione tecnica di cui al punto successivo.
6.2.3 L’utilizzatore predispone all’uopo una relazione tecnica da sottoporre al soggetto incaricato
della verifica, nella quale indica almeno le seguenti informazioni:
a)
lo schema del forno, recante le condizioni d'installazione e di esercizio;
b)
le misure di sicurezza, protezione e controllo adottate con particolare riguardo a:
c)
il pericolo del superamento dei limiti di progetto della pressione e della temperatura con
specifico riferimento al pericolo di surriscaldamento;
d)
la compatibilità tra le eventuali sollecitazioni localizzate indotte con quelle dichiarate
dal Fabbricante nel manuale d’uso e manutenzione;
e)
gli scarichi pericolosi dei dispositivi di sicurezza diretti e indiretti;
f)
la temperatura delle superfici che sono accessibili agli operatori;
g)
la compatibilità dell’eventuale usura, corrosione e/o altre aggressioni chimiche con le
condizioni dichiarate dal Fabbricante nel manuale d’uso e manutenzione;
h)
il pericolo di mancanza della fiamma all’interno della camera di combustione;
i)
la presenza di membrature soggette ad apprezzabili fenomeni di scorrimento viscoso.
6.2.4 L’utilizzatore deve elencare i componenti progettati in regime di scorrimento viscoso.
6.2.5 L’utilizzatore deve inoltre dichiarare che l’esercizio del forno è conforme a quanto indicato
nella relazione tecnica.
6.3 – Dichiarazione di messa in servizio
6.3.1 Per la dichiarazione di messa in servizio si applicano le disposizioni previste dalla normativa
vigente in materia.
Nella redazione della specifica relazione tecnica da allegare alla dichiarazione di messa in
servizio, l’utilizzatore indica almeno le seguenti informazioni:
a)
lo schema del forno, recante le condizioni d'installazione e di esercizio;
b)
l’elenco dei sistemi ed accessori di sicurezza, di protezione e di controllo;
c)
le misure di sicurezza, protezione e controllo adottate con particolare riguardo a:
gli scarichi pericolosi dei dispositivi di sicurezza diretti e indiretti;
l’ipotesi di un eventuale incendio esterno e i relativi presidi.
6.4 - Verifiche di riqualificazione periodica
6.4.1 Per la verifica di riqualificazione periodica si applicano le disposizioni previste dalla
normativa vigente in materia, salvo deroghe concessa dall’autorità competente.
6.4.2 La frequenza delle verifiche di riqualificazione va modificata qualora il Fabbricante del
forno, nel manuale d'uso e manutenzione, indichi periodicità di interventi inferiori a quelle
indicate dalla normativa nazionale vigente con particolare riguardo al problema derivante
dalle condizioni termiche di esercizio, dalla corrosione ed erosione o altre azioni che possano
compromettere nel tempo la stabilità strutturale del forno.
6.4.3 La frequenza delle verifiche può essere ridotta dal soggetto preposto alle verifiche periodiche
se durante l’esercizio del forno si palesassero delle condizioni di conservazione anomale
(rapida progressione della riduzione di spessore o altro).
6.5 - Messa fuori esercizio, permanente o temporanea
6.5.1 Qualora il forno dovesse essere messo fuori servizio, per un periodo limitato per riparazioni
o modifiche o permanentemente, l’utilizzatore deve fornire comunicazione al soggetto
incaricato dell'attività di verifica periodica.
30
Deve inoltre fornire comunicazione allo stesso soggetto quando il forno, già sottoposto a
temporanea messa fuori servizio, viene riavviato.
6.6 - Riparazione e modifiche
6.6.1 Le riparazioni e le modifiche sono disciplinate dalle disposizioni previste dalla normativa
vigente in materia.
Per riparazione si intende un intervento da effettuare su un forno chimico o petrolchimico già
dichiarato messo in servizio, e perciò già sotto la gestione di un utilizzatore che propone (o
delega opportunamente la proposta ad un riparatore) la riparazione ad un soggetto preposto.
La riparazione viene definita e valutata in conformità alla normativa vigente in materia. Un
intervento su parti di forno che non rientra nel “concetto di riparazione” dovrà essere
considerato una modifica e pertanto comporterà l’assoggettamento del forno da modificare ad
una procedura di valutazione di conformità in accordo alla direttiva 97/23 CE. La
metodologia dell’intervento di riparazione e la sua conformità ai requisiti, qualora non fossero
precisati nel manuale d’uso e manutenzione del Fabbricante originario, dovranno essere
definiti - con relazione tecnica - dall’utilizzatore che è comunque responsabile della
riparazione, eventualmente delegandone l’esecuzione a un soggetto esterno. La conformità
dell’esecuzione della riparazione alla metodologia definita, dovrà essere verificata dal
soggetto preposto a cui sarà sottoposta.
6.6.2 Aspetti procedurali
Considerato quanto sopra, l’utilizzatore si rivolge al soggetto preposto per effettuare una
riparazione; il soggetto preposto può accettare richieste di riparazioni di forni soltanto nei casi
seguenti:
–
il forno è certificato in conformità alla direttiva 97/23 CE e già oggetto di dichiarazione
di messa in servizio ad ISPESL ed ASL;
–
il forno è certificato in conformità con le prevvigenti normative nazionali (DM
1/12/1975 - Raccolta F), ed è già stato assoggettato a verifica di primo impianto.
In tal caso, il riparatore o l’utilizzatore potrà fare domanda di riparazione seguendo le
procedure previste dalla normativa nazionale per gli apparecchi già in esercizio.
Dopo la valutazione della riparazione il soggetto preposto rilascerà il nulla osta alla ripresa
dell'esercizio della attrezzatura.
6.6.3 A seguito di una modifica, la successiva dichiarazione di messa in servizio dev’essere
redatta secondo quanto indicato nella disposizione 6.3.
6.6.4 Procedure di riparazione.
Durante la riparazione, il forno deve essere sottoposto, da parte del soggetto preposto, alle
seguenti verifiche.
6.6.4.1 Una verifica consistente nell’ispezione delle membrature del forno, da eseguirsi anche con
l'ausilio di idonei mezzi di controllo allo scopo di accertare:
per le membrature oggetto di riparazione, la rispondenza alla relazione tecnica dei
materiali sostituiti e delle attività di riparazione;
per membrature prossime alla riparazione, le condizioni di conservazione in relazione
all’integrità del materiale.
6.6.4.2 Una prova a pressione, da effettuarsi successivamente all’ispezione di cui al precedente
punto 6.6.4.1, a un valore non inferiore alla pressione di progetto aumentata, se effettuata con
un liquido:
di un quarto, se la pressione di progetto è inferiore o uguale a 10 bar;
di 2,5 bar, se la pressione di progetto è inferiore o uguale a 20 bar;
di un ottavo, se la pressione di progetto è superiore a 20 bar.
31
Se la prova viene effettuata con un gas, la pressione di prova non dovrà essere inferiore a
quella di progetto aumentata di un decimo e dovranno essere garantiti i presidi e le procedure
previste dalle vigenti disposizioni in materia.
6.6.4.3 Per particolari esigenze e caso per caso si può sostituire la prova a pressione di liquido, con
specifici controlli non distruttivi, proposti dal riparatore con una relazione esplicativa che
illustri i motivi tecnici della richiesta e proponga le indagini e prove sostitutive.
6.6.4.4 Nel caso in cui la riparazione riguardi unicamente la sostituzione o l’integrazione dei
sistemi di sicurezza, protezione e controllo con nuovi dispositivi, devono essere effettuate
solo le verifiche di funzionamento.
6.6.4.5 Nei casi in cui la riparazione consista:
nella sostituzione dei tubi del forno, nel limite massimo del 10% riferito allo sviluppo
totale dei tubi, con un massimo di 10 tubi;
nella sostituzione di curve ed elementi simili, nel limite massimo del 10% riferito al
numero totale, nel limite massimo di 10 curve ed elementi simili;
nella sostituzione di attacchi per strumentazioni, spurghi ed elementi similari,
le verifiche possono essere limitate all’ispezione delle membrature oggetto di sostituzione,
eseguite con l'ausilio di idonei mezzi di indagine e tipi di controlli indicati al punto 6.6.4.1, a
condizione che le giunzioni saldate siano comunque controllate al 100% mediante esami
radiografici o ultrasuoni difettoscopici.
6.7 – Conduzione dei forni chimici e petrolchimici
6.7.1 La conduzione dei forni chimici e petrolchimici dev’essere affidata dall’utilizzatore a persone
qualificate ai sensi del D.Lgs. 626/94 e successive modifiche e integrazioni e conformemente
alle indicazioni che il Fabbricante pone nel manuale d’uso e manutenzione.
6.8 - Linea guida applicativa di metodologie tipo “Fitness for Service” (FFS)
6.8.1 Gli enti preposti al controllo dei forni chimici e petrolchimici e gli utilizzatori che li
eserciscono, possono applicare delle procedure di valutazione di idoneità all’esercizio in
presenza di difetti o danneggiamenti, metodologie “FFS”, secondo la seguente linea guida. Le
norme di riferimento per l’applicazione di metodologie “ FFS ” sono le API 579 e BS 7910.
Le risultanze del procedimento, in attuazione di dette metodologie, sono applicabili per
intervalli di tempo limitati e non devono intendersi a tempo indeterminato.
6.8.2 Le responsabilità del procedimento di valutazione possono individuarsi nella stessa norma
API 579 nella sezione 1 al capitolo 1.4. In aggiunta e in conformità alla legislazione vigente,
si introduce “l’ente preposto”, che approva la valutazione riassunta nella relazione tecnica e
autorizza l’ulteriore esercizio.
6.8.3 Condizioni per l’applicazione delle metodologie FFS.
L’utilizzatore è responsabile della gestione dell’attrezzatura e deve attuare tutte le procedure
per l’esercizio in sicurezza del forno.
Il procedimento di valutazione di idoneità al servizio, FFS, applicato ai forni chimici e
petrolchimici, richiede di determinare se l’attrezzatura è ancora esercibile in presenza di
difetti e danneggiamenti.
Ciò premesso, la richiesta di deroga rispetto all’immediata messa fuori servizio
dell’attrezzatura dovrà essere attivata dall’utilizzatore, secondo le indicazioni della presente
regola tecnica. L’utilizzatore, che in linea di massima è anche datore di lavoro, è responsabile
della sicurezza delle attrezzature di lavoro e, quindi, si assumerà la piena responsabilità
nell’attivare l’analisi e valutazione del rischio, fatta salva la responsabilità del Fabbricante
del forno per quanto non derivi dall’applicazione del FFS.
32
Per l’attuazione delle procedure FFS, l’utilizzatore si avvarrà di figure professionali in
possesso delle necessarie competenze, esperienze e qualificazioni, analogamente a quanto
richiesto dalle norme API 579 e BS 7910 e dalle norme di buona tecnica applicabili.
In particolare, per quanto riguarda l’ispezione, gli addetti devono essere qualificati secondo
UNI EN 473 per i controlli non distruttivi, se si adoperano specifici strumenti di indagine e
diagnosi e dovranno possedere una esperienza di almeno due anni.
Per tutte le altre fasi del procedimento di FFS, in particolare per le procedure di livello 2 e 3 e
per tutti gli aspetti particolari, si dovrà far riferimento a figure professionali che abbiano
competenza ed esperienza nei settori specifici.
6.8.4 Gli attori del procedimento sono così individuati:
ente preposto: ente che esamina la valutazione FFS, la approva e concede l’autorizzazione
all’ulteriore esercizio;
utilizzatore o esercente: responsabile dell’esercizio del forno oggetto della valutazione FFS;
progettista: tecnico incaricato dall’esercente per la valutazione FFS. Egli dovrà possedere
specifica competenza in materia di FFS.
6.8.5 La procedura prevede le seguenti fasi:
6.8.5.1 notifica all’ente preposto: l’esercente comunica all’ente preposto l’inizio di valutazione
FFS del forno danneggiato, allegando una relazione preliminare del progettista in cui si
evidenziano:
caratteristiche di progetto dei componenti;
tipo dei difetti riscontrati;
criterio utilizzato per la valutazione FFS;
valutazione preliminare e “piano dei controlli”;
Il progettista predispone il piano dei controlli, mirato alla caratterizzazione del difetto e la
periodicità dei controlli.
Il progettista deve adottare una procedura chiaramente identificata e che tenga conto sia della
probabilità di rottura che delle conseguenze relative (impiegando ad esempio il metodo “Risk
Based Inspection” secondo API 580 e/o API 581).
Il tecnico dell’ente preposto, nell’esame della relazione preliminare, evidenzierà eventuali
estensioni e/o modifiche alle procedure e alle valutazioni trasmesse dall’esercente.
6.8.5.2 Valutazioni finali: il progettista deve presentare una relazione conclusiva, comprensiva della
“Dichiarazione di ulteriore esercibilità” redatta conformemente a quanto indicato nell’allegato
5, sulle valutazioni effettuate sui componenti tenendo conto dei risultati di tutte le analisi
eseguite in conformità ad una norma o raccomandazione riconosciuta (API 579, BS 7910),
allo scopo di formulare un giudizio finale sull’ulteriore esercibilità dell’apparecchio. Il
progettista deve inoltre definire a quali condizioni di pressione e temperatura è subordinato
l’ulteriore esercizio temporaneo del forno.
6.8.5.3 Azioni correttive: nelle valutazioni finali il progettista deve indicare, oltre l’intervallo
dell’ulteriore esercizio dell’apparecchio le eventuali prescrizioni particolari a cui tale
esercizio è subordinato (monitoraggio, manutenzione, declassamento delle condizioni di
bollo, variazioni delle condizioni di processo, etc.) e le eventuali azioni correttive da
intraprendere.
6.8.5.4 Autorizzazione: in base alla relazione conclusiva redatta dal progettista, nelle more
dell’esame da parte dell’ente preposto, il forno s’intende provvisoriamente autorizzato al
funzionamento. Tale autorizzazione provvisoria può essere revocata in qualsiasi momento a
seguito di esito sfavorevole delle valutazioni fatte dall’ente preposto nel corso o al termine
dell’esame della documentazione presentata.
6.8.5.5 Documentazione: la pratica di valutazione FFS dovrà contenere oltre alla “Dichiarazione di
ulteriore esercibilità” redatta dal progettista tutta la documentazione ad essa relativa.
In particolare dovrà essere presentata
33
-
copia della documentazione di costruzione e controllo periodico agli atti
dell’utilizzatore;
copia del disegno costruttivo;
copia dell’analisi FFS, strutturata secondo il cap. 2.8 della norma API 579;
copia dei certificati delle PND effettuate;
dichiarazione dell’esercente indicante i parametri storici di esercizio. La dichiarazione
deve inoltre contenere un resoconto su eventuali interventi di riparazione, modifica o
anomalie di esercizio.
34
Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Allegati
ELENCO DEGLI ALLEGATI.
Allegato 1 - Tabelle di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23 CE
Allegato 2 - Figure speciali
Allegato 3 - Valutazione particolare dei materiali
Allegato 4 - Certificazione dei materiali impiegati
Allegato 5 - Dichiarazione di ulteriore esercibilità
35
ALLEGATO 1
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
Sezione
Sottosezione
1
1.1
1.2
1.3
36
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.3 (a)
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 36
Codice
Requisito di Armonizzazione
GENERALE
Le attrezzature devono essere progettate, costruite, controllate, equipaggiate ed Le norme ISO 13704 e UNI EN ISO 13705
installate in modo tale da garantire la sicurezza
rispondono in generale ai requisiti di sicurezza. In
particolare si veda UNI EN ISO 13705. I codici
− in accordo con le istruzioni del Fabbricante
sono originati per uniformare i criteri di
progettazione e costruzione alle esigenze di
sicurezza e controllo delle attrezzature
I principi da applicare sono:
ISO 13704 e UNI EN ISO 13705 in generale (vedi
sotto-sezione 1.1)
− eliminare o ridurre i rischi
− applicare misure di protezione contro i rischi
− informare gli utenti dei rischi residui
Le attrezzature devono essere progettate in modo da prevenire pericoli derivanti da ISO 13704 e UNI EN ISO 13705 in generale (vedi
usi scorretti prevedibili
sotto-sezione 1.1)
− devono essere date avvertenze che sconsiglino gli usi scorretti
PROGETTAZIONE
Le attrezzature devono essere progettate in modo da risultare sicure per tutta la vita ISO 13704
prevista
− devono essere previsti opportuni coefficienti di sicurezza
Le attrezzature devono essere progettate per resistenza adeguata
ISO 13704
Le attrezzature devono essere progettate per i carichi adatti al loro utilizzo previsto
UNI EN ISO 13705
Disposizione
ISO 13704
2.2.3
Ai fini di una resistenza adeguata, le attrezzature devono essere progettate utilizzando
metodi di calcolo
− integrati, se necessario, con metodi di progettazione sperimentale
Metodo di Calcolo
La sollecitazione ammissibile deve essere limitata rispetto ai modi di collasso
prevedibili
− devono essere applicati coefficienti di sicurezza
I requisiti devono essere soddisfatti applicando uno dei metodi seguenti:
− progettazione con codici di calcolo
− progettazione mediante analisi
− progettazione mediante meccanica della frattura
ISO 13704 in generale
UNI EN ISO 13705
Disposizioni 2.2.2 e 2.2.4
Costruzione: ISO 13704
Calcolo: ISO 13704
Coeff. di sicurezza: ISO 13704
Codice: ISO 13704
Disposizione 2.2.2 e 2.2.6
Note
I codici di origine sono API
530 ed API 560, conosciuti e
referenziati
a
livello
internazionale
Per acciai austenitici si veda la
sotto-sezione 7
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
2.2.3 (b)
2.2.3 (c)
2.2.4
37
2.3
2
2.4
2.4 (a)
2.4 (b)
2.4 (c)
2.5
2.6
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 37
I calcoli di progetto devono garantire la resistenza dell’attrezzatura, in particolare
− la pressione di calcolo deve tener conto, se applicabile, della massima pressione
ammissibile, del battente statico, delle spinte dinamiche del fluido e della
decomposizione dei fluidi instabili
− le temperature di calcolo devono offrire appropriati margini di sicurezza
− devono essere considerate le diverse possibili combinazioni di pressione e
temperatura
− gli sforzi massimi e di picco devono essere contenuti entro limiti di sicurezza
− i calcoli devono utilizzare valori appropriati delle proprietà dei materiali e devono
essere basati su dati documentati oltre che contenere opportuni margini di
sicurezza
− i coefficienti di riduzione dei giunti saldati devono essere appropriati al tipo di
controlli non distruttivi ed alle condizioni operative
− devono essere considerati i meccanismi prevedibili di degrado e nelle istruzioni
devono essere segnalate quelle caratteristiche che sono rilevanti per la vita
dell’attrezzatura
I calcoli devono consentire la stabilità strutturale anche nel trasporto e nella
movimentazione
Metodi sperimentali di progettazione
Il progetto deve essere validato tramite un adatto programma di test su un campione
rappresentativo dell’attrezzatura o della famiglia di attrezzature. Il programma di test
deve includere:
− una prova di resistenza a pressione per verificare che l’attrezzatura non presenti
perdite o deformazioni eccedenti il limite fissato
Disposizioni a garanzia della movimentazione e del funzionamento
I metodi di funzionamento dell’attrezzatura specificati devono prevenire qualsiasi
rischio prevedibile prestando attenzione a:
− aperture e chiusure
− scarichi di sistemi di sicurezza a pressione
− accesso mentre l’attrezzatura si trova in pressione o sottovuoto
− temperatura superficiale, tenendo conto dell’uso previsto
− decomposizione dei fluidi instabili
− portelle di accesso equipaggiate con dispositivi che consentano di prevenire i
rischi dovuti alla pressione in caso di apertura
Modalità di ispezione
Le attrezzature devono essere progettate e costruite in modo da permetterne
l'ispezione
Devono essere disponibili mezzi per la determinazione delle condizioni interne
Devono essere poste in essere modalità per assicurare la sicurezza delle condizioni
delle attrezzature
Codice
Requisito di Armonizzazione
Note
Nel caso di forni la cui
lavorazione preveda la modifica
delle caratteristiche chimicofisiche della carica trattata (forni
di reazione), il calcolo della
temperatura di progetto delle
membrature interne dovrà essere
condotto utilizzando metodi la
cui affidabilità sia debitamente
referenziata
e
dimostrata,
secondo quanto richiesto dalla
Direttiva PED.
ISO 13704 e UNI EN ISO 13705 in generale (vedi
sotto-sezione 1.1)
ISO 13704
ISO 13704 Annex E ed Annex H
ISO 13704
UNI EN ISO 13705
Requisito non applicabile alle
sole parti a pressione di forni.
UNI EN ISO 13705
Disposizione 2.2.4
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
Non applicabile
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
Mezzi di drenaggio e sfioro
Dove necessario devono essere forniti mezzi di drenaggio e sfioro:
UNI EN ISO 13705
− per evitare colpi d’ariete, collasso da vuoto, corrosione e reazioni chimiche
− per permettere pulizia, ispezione e manutenzione
Corrosione o altri attacchi chimici
Deve essere previsto un adeguato sovraspessore o altra protezione contro la UNI EN ISO 13705
corrosione
Le tubazioni di forni non sono
accessibili
dall'interno.
All'esterno operano in leggera
depressione e sono ispezionabili
da opportune portine o in
fermata. Le valvole di sicurezza
sono installate sulle linee esterne
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
2.7
2.8
2.9
2.10
38
2.11
2.11.1
2.11.2
2.11.3
2.12
3
3.1
3.1.1
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 38
Codice
Usura
Devono essere prese adeguate misure contro gli effetti dell’erosione e dell’abrasione UNI EN ISO 13705
mediante:
− progettazione adeguata, sostituzione di parti ed istruzioni per assicurare un
utilizzo in condizioni permanenti di sicurezza
Insiemi
Gli insiemi devono essere progettati in modo che:
− i componenti che devono essere assemblati siano adatti ed affidabili per il loro
servizio
− i componenti devono essere correttamente integrati ed assemblati
Disposizioni per caricamento e scarico
Le attrezzature devono essere fornite di accessori o relative predisposizioni di
collegamento al fine di garantire il caricamento o lo scarico in sicurezza relativamente
alle seguenti condizioni di rischio:
− durante il caricamento: rischi provenienti da eccessivo riempimento, eccessiva
pressurizzazione ed instabilità dell'attrezzatura
− durante lo scarico: rischi provenienti da rilascio incontrollato di fluido
− durante la connessione o lo scollegamento in condizioni non sicure
Protezione contro il superamento dei limiti ammissibili
Le attrezzature devono essere collegate o collegabili ad appropriati dispositivi di
protezione, o ad altri dispositivi di protezione integrati nell’insieme.
I dispositivi appropriati o la combinazione dei dispositivi devono essere selezionati
sulla base delle caratteristiche specifiche dell’attrezzatura o dell’insieme
Accessori di sicurezza
Gli accessori di sicurezza devono essere progettati e costruiti per essere affidabili ed
adatti al servizio previsto, tenendo in debito conto le necessità di manutenzione e di
collaudo
− devono essere indipendenti o non influenzati da altre necessità
− devono rispettare i principi di progettazione per ottenere una protezione adeguata
ed affidabile
I dispositivi di limitazione della pressione devono essere progettati in modo tale che il
valore di PS non sia superabile, tranne che per oscillazioni di pressione di breve
durata del valore massimo di 1.1PS
I dispositivi di monitoraggio della temperatura devono avere un tempo di risposta
adeguato ai limiti di sicurezza
Incendio esterno
Le attrezzature devono essere progettate e, quando occorre, dotate di accessori per Non applicabile
rispettare i requisiti in materia di limitazione del danneggiamento in caso di incendio
di origine esterna
COSTRUZIONE
Procedure di costruzione
Il Fabbricante deve mettere in atto in modo competente le disposizioni stabilite UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
durante la fase di progettazione ed applicare le tecniche e le procedure adeguate
Preparazione dei componenti
La preparazione non deve dare origine a difetti o cricche o cambiamenti nelle UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
caratteristiche meccaniche che possano intaccare la sicurezza
Requisito di Armonizzazione
Note
I forni sono, in genere, costruiti
e certificati come "insiemi"
Vedi capitolo 5
Vedi capitolo 5
Vedi capitolo 5
Vedi capitolo 5
Vedi capitolo 5
Vedere i capitoli 3 e 4 per i materiali
non standardizzati
Vedere i capitoli 3 e 4 per i materiali
non standardizzati
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
39
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 39
Giunzioni permanenti
Le giunzioni permanenti e le zone adiacenti:
− devono essere liberi da difetti interni o superficiali pregiudizievoli per la
sicurezza
− devono avere proprietà tali da corrispondere alle caratteristiche minime dei
materiali che devono essere uniti o ad altri valori di proprietà che sono stati
considerati per i calcoli di progetto
− le giunzioni permanenti devono essere eseguite da personale adeguatamente
qualificato e secondo adeguate procedure operative
− il personale e le procedure devono essere approvati da una Parte Terza per le
attrezzature di Categoria II, III o IV
Controlli non distruttivi
I controlli non distruttivi dei giunti permanenti devono essere eseguiti da personale
adeguatamente qualificato
− il personale deve essere approvato da una Parte Terza per le attrezzature di
Categoria II, III e IV
Trattamento termico
Il trattamento termico adeguato dovrà essere effettuato nell'opportuna fase di
costruzione
Procedure di rintracciabilità
I materiali delle parti che contribuiscono alla resistenza alla pressione devono essere
identificati con adeguati mezzi fin dal ricevimento, attraverso la produzione e fino al
collaudo finale
Codice
UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
Requisito di Armonizzazione
Note
I para. 16 e 17.2 della UNI EN
ISO 13705 coprono in modo
soddisfacente le modalità di
controllo e di effettuazione
delle saldature. I codici sono
Vedere i capitoli 3 e 4 per i materiali referenziati dal vasto utilizzo
non standardizzati
in ambito internazionale
UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
UNI EN ISO 13705 per materiali standardizzati
E' richiesto il rispetto dei requisiti
PED
E' richiesto il rispetto dei requisiti
PED
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
Verifica finale
L’attrezzatura a pressione deve essere sottoposta a verifica finale come segue,
UNI EN ISO 13705
Ispezione finale
Deve essere eseguita per stabilire visivamente e tramite l’esame della documentazione
la corrispondenza con i requisiti della Direttiva
UNI EN ISO 13705
− devono essere prese in considerazione le prove eseguite durante la costruzione
− se possibile l'ispezione deve essere eseguita sia internamente che esternamente e
su ogni componente
UNI EN ISO 13705
Test di prova
Le attrezzature devono essere provate in pressione per il contenimento ad una
pressione almeno pari al valore fissato alla sotto-sezione 7.4
− le attrezzature prodotte in serie di categoria I possono essere provate su base UNI EN ISO 13705
statistica
− Nel caso in cui la prova idraulica sia dannosa o impraticabile possono essere
UNI EN ISO 13705
eseguite prove di validità equivalente
Esame dei dispositivi di sicurezza
Per gli insiemi, i dispositivi di sicurezza devono essere controllati al fine di Vedi capitolo 5
confermare la corrispondenza con i requisiti stabiliti alla sotto-sezione 2.10
Marcatura
In aggiunta al marchio CE tutte le informazioni di rilievo devono essere fornite in
accordo a questa sezione
− le avvertenze devono richiamare l’attenzione su impieghi non corretti che si
possono verificare
E'
richiesto
disposizioni ISO
PMI
secondo Si ritiene che le verifiche
materiali tramite PMI siano di
sicurezza equivalente
ai
requisiti di rintracciabilità
Per il valore della pressione di
prova idraulica vedi Sezione 7
E' richiesto il rispetto dei requisiti
PED
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 40
Codice
4.1 (c)
Istruzioni operative
Devono essere fornite all’utilizzatore tutte le istruzioni operative di rilievo, incluse
tutte le informazioni di sicurezza, in accordo ai requisiti di questa sezione
MATERIALI
I materiali per le attrezzature a pressione devono essere adatti alla durata di vita delle
stesse
− a meno che non ne sia prevista la sostituzione
− i materiali di consumo delle saldature ed altri materiali di assiemaggio devono
corrispondere ai requisiti delle sotto-sezioni 4.1, 4.2 (a) ed al primo comma della
sotto-sezione 4.3
I materiali delle parti in pressione devono avere proprietà adeguate a tutte le
condizioni operative e di prova
− devono essere sufficientemente duttili e tenaci
− le caratteristiche del materiale devono rispettare le disposizioni stabilite alla
sotto-sezione 7.5
− devono essere scelti, oppure devono essere prese adeguate contromisure, in modo
da prevenire rotture fragili
Devono essere chimicamente resistenti ai fluidi che contengono
− le caratteristiche chimico-fisiche non ne devono essere significativamente
influenzate durante l'intera vita prevista per l’attrezzatura
Non devono essere significativamente soggetti a invecchiamento
4.1 (d)
Devono essere adatti alle procedure di processo previste
4.1 (e)
Devono essere tali da evitare effetti negativi in caso di assemblaggio di materiali ISO 13704 e UNI EN ISO 13705
diversi
4.2 (a)
Il Fabbricante dell'attrezzatura deve definire i valori necessari per i calcoli di progetto ISO 13704 e UNI EN ISO 13705
− deve fornire le caratteristiche essenziali dei materiali e della loro utilizzazione
Il Fabbricante deve fornire la documentazione tecnica relativa alla conformità con le
disposizioni della Direttiva riguardo ai materiali in uno dei seguenti modi:
− utilizzando materiali conformi alle norme armonizzate
− utilizzando materiali coperti da una approvazione europea secondo l’art. 11 della
Direttiva
− mediante una valutazione particolare dei materiali
Per attrezzature di Categoria III e IV:
− la valutazione particolare del materiale deve essere eseguita da un organismo
notificato abilitato alle valutazioni di conformità
3.4
4
4.1 (a)
4.1 (b)
40
4.2 (b)
4.2 (c)
4.3
Il Fabbricante deve prendere misure adeguate per assicurare:
− che il materiale utilizzato sia conforme ai requisiti specificati
− che la documentazione del Fabbricante del materiale confermi il rispetto di un
determinato requisito
− che la documentazione delle principali parti a pressione delle categorie II, III e IV
sia costituita da un certificato che attesti un controllo specifico sul prodotto
− i certificati emessi da un Fabbricante di materiali che disponga di un sistema di
garanzia di qualità adeguato si assume che assicurino la conformità ai requisiti di
questa sezione
Requisito di Armonizzazione
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
Vedere i capitoli 3 e 4 per i materiali
non standardizzati
UNI EN ISO 13705
UNI EN ISO 13705
ISO 13704
ISO 13704 e UNI EN ISO 13705
ISO 13704 e UNI EN ISO 13705
Per quanto riguarda i materiali di
apporto delle saldature, il Fabbricante
dovrà fornire una scheda che garantisca
la totale equivalenza tra il materiale
base ed il materiale di apporto in
termini di
massima temperatura di utilizzo
composizione
prescrizioni di saldatura
E’ richiesto il rispetto dei requisiti
PED. Per materiali base non
standardizzati riferirsi alle tabelle
allegate al Capitolo 4.
E’ richiesto il rispetto dei requisiti
PED. Per materiali base non
standardizzati riferirsi alle tabelle
allegate al Capitolo 4.
E’ richiesto il rispetto dei requisiti
PED. Per materiali base non
standardizzati riferirsi alle tabelle
allegate al Capitolo 4.
Note
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
5
5 (a)
5 (b)
5 (c)
5 (d)
5 (e)
6
41
6 (a)
6 (b)
6 (c)
6 (d)
6 (e)
6 (f)
6 (g)
7
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 41
In aggiunta alle disposizioni applicabili delle sezioni da 1 a 4, i seguenti requisiti
si applicano alle attrezzatura a pressione coperte dalle sezioni 5 e 6.
Attrezzature a pressione esposte a fiamma o comunque riscaldate, esposte a rischio di
surriscaldamento
Le attrezzature devono essere calcolate, progettate e costruite in modo da evitare o
minimizzare il rischio di una perdita significativa di contenimento dovuta a
surriscaldo, in particolare:
Devono essere forniti mezzi di protezione per limitare i parametri operativi come
l’apporto termico, lo smaltimento di calore ed il livello del fluido al fine di evitare i
rischi di un surriscaldamento localizzato o generale.
Devono essere forniti punti di campionatura per la valutazione delle proprietà del
fluido al fine di evitare rischi connessi con i depositi e/o la corrosione.
Codice
Requisito di Armonizzazione
UNI EN ISO 13705
Vedi capitolo 5
Non applicabile: la campionatura deve essere
prevista in opportune posizioni a monte e/o a valle
del forno lungo la linea di lavorazione.
Devono essere presi adeguati provvedimenti per evitare il rischio di danneggiamento ISO 13704
da deposito
Devono essere forniti mezzi per dissipare in sicurezza il calore residuo dopo lo
spegnimento dell'attrezzatura
Devono essere prese precauzioni per evitare pericolosi accumuli di sostanze
combustibili ed aria o ritorni di fiamma
Tubazioni come riportato nell’art. 3, sezione 1.3
La progettazione e la costruzione devono garantire che:
Il rischio di sovrasollecitazioni causato da gioco eccessivo o da spinte eccessive deve
essere adeguatamente controllato con mezzi come i supporti, vincoli, ancoraggi,
allineamenti e pretensionamento
Dove ci sia la possibilità di formazione di condense interne ai tubi a causa della
presenza di fluidi allo stato gassoso, devono essere forniti mezzi per il drenaggio e la
rimozione dei depositi dalle zone più basse al fine di evitare danneggiamenti dovuti a
colpi di ariete o corrosione Deve essere preso in considerazione il potenziale danneggiamento causato da
turbolenza o formazione di vortici:
− devono essere considerate le disposizioni pertinenti della sezione 2.7
Deve essere preso in considerazione il rischio fatica dovuto alle vibrazioni dei tubi
Nel caso di tubazioni contenenti fluidi di Gruppo 1, devono essere previsti mezzi per
isolare i tubi di derivazione la cui sezione rappresenti un rischio rilevante
Deve essere minimizzato il rischio di scarico accidentale; il punto di derivazione deve
essere chiaramente indicato sul suo lato fisso, indicando il fluido contenuto.
La posizione ed il percorso delle tubazioni sotterranee deve essere indicata nella
documentazione tecnica per facilitare la manutenzione, l’ispezione o la riparazione in
sicurezza.
Requisiti numerici specifici per alcune attrezzature a pressione
Sono di norma applicabili le disposizioni che seguono.
Tuttavia, nel caso in cui non siano applicate, compresi i casi in cui il materiale non sia
indicato specificamente e non siano applicate norme armonizzate, il Fabbricante deve
comprovare l'applicazione di disposizioni adeguate che consentano di ottenere un
livello di sicurezza globale equivalente.
− Questa sezione è una parte integrante dell’Allegato 1.
− Le disposizioni della presente sezione integrano i requisiti essenziali delle sezioni
da 1 a 6 per le attrezzature a pressione alle quali sono applicati.
Note
Predisposizione al decocking a
seconda dei fluidi di processo
trattati
Non applicabile
UNI EN ISO 13705
Non applicabile
Non applicabile
Non applicabile
Non applicabile
Non applicabile
Non applicabile
Non applicabile
ISO 13704
Vedi
disposizione
raccomandazioni
2.2
delle
Tabella di confronto per l'armonizzazione con i requisiti della direttiva 97/23/CE (PED)
PED Allegato 1
SottoSezione
sezione
7.1.2
7.2
Check List dei Requisiti Essenziali
Relativi alla Costruzione
Tabella 6, pagina 42
A seconda del materiale utilizzato, la sollecitazione ammissibile generale di
membrana per carichi prevalentemente statici e per temperature al di fuori del regime
di scorrimento viscoso, non deve superare il minore tra i seguenti valori:
Acciai ferritici escludendo acciai a grana fine ed acciai che abbiano subito trattamenti
termici speciali:
− 2/3 Re/t e 5/12 Rm/20
Acciai austenitici:
− se l’allungamento a rottura supera il 30% - 2/3 Re/t
− se l’allungamento a rottura supera il 35% - 5/6 Re/t e 1/3 Rm/t
Alluminio - 2/3 Re/t
Leghe di alluminio escludendo le leghe indurite per precipitazione
− 2/3 Re/t e 5/12 Rm/20
Coefficienti di giunzione
Per giunti saldati, il coefficiente di giunzione non deve superare i seguenti valori:
Controllo non distruttivo completo:
1
Controllo non distruttivo a campione:
0,85
Solo esame visivo:
42
7.3
7.4
7.5
Codice
ISO 13704
Requisito di Armonizzazione
Note
Si applicano le disposizioni dei codici Le disposizioni del codice ISO
ISO
13704 per quanto riguarda gli
acciai
austenitici,
non
coincidono con le disposizioni
PED. Si riconosce però in tali
disposizioni un livello di
sicurezza equivalente basato
sull'ampio uso di tale codice.
ISO 13704
Non applicabile
ISO 13704
UNI EN ISO 13705
Si applicano le disposizioni dei Le disposizioni dei codici ISO
13704 e UNI EN ISO 13705
codici ISO
per
quanto
riguarda
l'efficienza dei giunti saldati in
funzione
dei
test
non
distruttivi
richiesti
non
coincidono con le disposizioni
PED. Si riconosce però in tali
disposizioni un livello di
sicurezza equivalente basato
sull'ampio uso di tale codice.
0,7
Se necessario, devono essere considerati anche il tipo di sollecitazione e le proprietà
tecnologiche e meccaniche del giunto.
Dispositivi di limitazione della pressione
Le oscillazioni momentanee di pressione devono essere limitate al 10% della Si veda il capitolo 5
pressione massima ammissibile PS.
Prova idraulica
Per i recipienti a pressione, la pressione di prova idraulica deve essere non meno del UNI EN ISO 13705
maggiore tra i seguenti due valori:
− massimo carico al quale attrezzatura a pressione può essere soggetta durante il
funzionamento, tenendo conto della massima pressione ammissibile e della
massima temperatura ammissibile, moltiplicata per il coefficiente 1.25, oppure
− la pressione massima ammissibile moltiplicata per il coefficiente 1,43
Caratteristiche dei materiali
Qualora non siano richiesti altri valori per il rispetto di altri criteri che debbano essere UNI EN ISO 13705
presi in considerazione, un acciaio è considerato sufficientemente duttile da
soddisfare 4.1 (a), se in una prova di trazione eseguita secondo una procedura
standard, il suo allungamento a rottura non sia inferiore al 14 % e la sua energia di
rottura per piegamento misurata con un provino ISO V sia non meno di 27 J ad una
temperatura non superiore a 20°C ma non superiore alla più bassa temperatura
operativa prevista.
Si applicano le disposizioni dei codici ISO con
la seguente limitazione: il valore della
pressione di prova idraulica non deve
comunque superare 9,75 volte la pressione di
progetto
Le disposizioni del codice UNI EN
ISO 13705 per quanto riguarda il
valore di pressione di prova
idraulica non coincidono con le
disposizioni PED. Si riconosce però
in tali disposizioni un livello di
sicurezza
equivalente
basato
sull'ampio uso di tale codice
Il Fabbricante dovrà fornire i dati I codici ISO richiamano
materiali secondo specifiche
integrativi richiesti dalla PED
ASTM che non sempre
definiscono tutti i parametri
richiesti dalla PED. Vedi
anche la Sezione 4
ALLEGATO 2
Per il calcolo delle membrature non inserite nelle ISO 13704, si possono utilizzare le normative europee armonizzate alla direttiva 97/23 CE, oppure quanto indicato
nella successiva tabella.
Figure speciali (Rif. disposizione 2.1.2.1)
TIPOLOGIA
Giunzioni a Y planari (Y) per forni di cracking
etilene
CODICE
NOTE
TRD 301
Realizzati da fusione
Curve fuse per forni di cracking etilene
TRD 301/ VSR 1.M.5
Realizzati da fusione
Venturi per forni di cracking etilene
Come tubi
Realizzati da fusione
43
ALLEGATO 3
VALUTAZIONE PARTICOLARE DEI MATERIALI
(Direttiva PED - Particular Material Appraisal)
Numero documento …………………………
………………….
Commessa o progetto
A) - Dati del Fabbricante responsabile della analisi dei rischi e della scelta dei materiali
-
Ragione Sociale………………………………………………………………………………….…
Indirizzo……………………………………………………………………………………………
Tipologia delle attrezzature a pressione…………………………………………………………..
Tipologia delle membrature oggetto della valutazione…………………………………………..
Campo e limiti di impiego delle membrature……………………………………………………..
B) - Materiale o Gruppo di materiali oggetto della Valutazione
- Tipo del materiale ( es.: fusione statica, centrifugata, Lega Fe Ni Cr, ecc.) ……………………
- Nome o Sigla identificativa del materiale…………………………………………………………
- Norma o Standard o Gruppo di appartenenza………………….………………………………….
- Altri dati di individuazione del materiale…………………………………………………………
- Per materiali di marca: ragione sociale del Fabbricante
del materiale e sigla del
materiale……………………………………………………………………………………………
C) – Proprietà meccaniche e tecnologiche del materiale
a) - Tutte le proprietà e caratteristiche chimiche, meccaniche e tecnologiche ed i limiti di
impiego previsti e riportati nella Norma o nello Standard o nel Bollettino di Marca del materiale,
garantite dal produttore.
Oppure (o ad eventuale integrazione delle proprietà sopra richiamate):
b) – Caratteristiche tecniche (da indicare ove applicabili)
all. I
PED
4.2 (a) /
7.1.2
Proprietà
Simboli
Valori
Carico unitario di Rottura a temperatura ambiente
Rm
≥ ………….N/mm2
Carico unitario di snervamento o di scostamento Rs / Rp0,2
dalla proporzionalità a temperatura ambiente
Carico
unitario
di
scostamento
proporzionalità a temperatura di progetto
dalla R5 / Rp0,2/t ≥ ………….N/mm2
Carico unitario medio di rottura per scorrimento
viscoso alla temperatura di progetto
44
≥ ………….N/mm2
σ100000/t
= ………….N/mm2
c) - Altre caratteristiche particolari (da indicare ove applicabili)
all. I
PED
Proprietà
4.1 (a)
Allungamento
4.1 (b)
Resistenza alla corrosione
4.1 (c)
Resistenza alla ossidazione e alla carburazione
4.1 (d)
Lavorabilità
4.1 (e)
Saldabilità
4.1 (f)
Resistenza agli shock termici
4.1 (g)
Resistenza ai gradienti termici
4.1 (h)
Altro: (Modulo di Young; Coefficiente di Poisson;
Coefficiente di dilatazione termica; Resistenza
all’invecchiamento ed alla “stress corrosion”;
Coefficiente del Parametro di Larson Miller; ecc. )
Simboli
Valori
A%
≥ ………….%
D) - Eventuali deviazioni dai valori quantitativi minimi previsti nell’Allegato I par. 7 della PED
- Allungamento: ……………………………………………………………………………………
- Resilienza:
..…………………………………………………………………………………..
- Piega:
…………………………………………………………………………………….
- Altro
(rif. agli allegati per giustificazione dell’equivalente livello di sicurezza)
I materiali sopra specificati sono idonei per l'impiego previsto nel sopraccitato punto A) e
soddisfano i requisiti essenziali di sicurezza della direttiva PED per la costruzione della attrezzatura
a pressione.
Timbro e firma del Fabbricante
Si concorda con la valutazione.
Timbro e firma dell'O.N.
45
ALLEGATO 4
Certificazione dei materiali impiegati
Numero documento ……………..
Commessa o progetto ………………….
1) - Dati del Fabbricante responsabile della analisi dei rischi e della scelta dei materiali
- Ragione Sociale ….….……………………………………………………………………………..
- Indirizzo …….……………………………………………………………………………………….
- Tipologia della attrezzatura a pressione ………..……………………………………………….
- Tipologia delle membrature costruite con i materiali in oggetto……………………………….
- Campo e limiti di impiego delle membrature…………………………………………………….
2) – Materiali impiegati
- Tipo del materiale ( es.: fusione statica, centrifugata, Lega Fe Ni Cr, ecc.) …………………
- Nome o Sigla identificativa del materiale…………………………………………………………
- Norma o Standard o Gruppo di appartenenza………………….……………………………….
- Altri dati di individuazione del materiale…………………………………………………………..
- Per materiali di marca: Ragione Sociale del Fabbricante del materiale e sigla del materiale
3) - Documentazione tecnica probante delle proprietà e caratteristiche tecniche dei materiali.
Certificati d'origine o di ferriera per prodotto specifico, rilasciati dal Fabbricante del materiale:
Produttore
_____________
_____________
_____________
_____________
Materiale impiegato
________________
________________
________________
________________
Tipo di certificato
_____________
_____________
_____________
_____________
altri certificati integrativi di prove
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
4) - Eventuale certificazione del Sistema di Qualità del produttore del materiale ( per certif. 3.1.B )
- ___________________
- ___________________
Criterio utilizzato per ricavare i valori delle sigma di scorrimento viscoso utilizzati per la
progettazione ad alta temperatura
…………………………………………………………………………………………………………
…………
Il Fabbricante della attrezzatura
________________________
46
ALLEGATO 5
Dichiarazione di ulteriore esercibilità
Numero documento ……………..
Commessa o progetto ………………….
1) - Dati dell’esercente
- Ragione Sociale ….….……………………………………………………………………………..
- Indirizzo …….……………………………………………………………………………………….
2) - Tipologia della attrezzatura a pressione ………..……………………………………………….
3) – Dichiarazione:
il sottoscritto progettista …………………… dichiara che nella valutazione di ulteriore esercibilità è
stato tenuto conto delle sottoelencate condizioni di carico e di esercizio dell’attrezzatura:
Condizioni
Valori di
progetto
Valori massimi
di esercizio
Norme di
calcolo
Conclusioni
Pressione interna
Pressione esterna
Temperature
Carico idrostatico
Peso dell’attrezzatura
Eventuali
sovraccarichi
aggiuntivi
Sollecitazioni localizzate
Carichi dinamici
Momenti
flettenti
dovuti
all’eccentricità dell’asse neutro
dell’attrezzatura rispetto al
centro di azione della pressione
Altre condizioni
Tenuto conto delle valutazioni effettuate sui componenti e dei risultati di tutte le analisi eseguite in
conformità alla norma o raccomandazione …………………………………………………………,
si dichiara inoltre che:
a) a garanzia del mantenimento delle condizioni elencate nella colonna “Valori massimi di
esercizio”, sono previste le seguenti prescrizioni particolari a cui tale esercizio è subordinato
……………………………………………………………………………………………………,
b) che verranno intraprese le seguenti azioni correttive……………………………………………..,
c) e che, dalle verifiche eseguite, l’attrezzatura di cui al punto 2 è esercibile nelle condizioni
elencate nella colonna “ Valori massimi di esercizio” fino alla data: …………….………………
Il progettista
________________________
47
Raccomandazioni per la progettazione, la costruzione e
l’esercizio di forni chimici e petrolchimici
R 6: Edizione 2006
Bibliografia
Elenco dei riferimenti di Bibliografia.
¾ ISO 13704. Petroleum and natural gas industries - Calculation of heater-tube thickness in
petroleum refineries.
¾ UNI EN ISO 13705. Petroleum and natural gas industries - Fired heaters for general refinery
service.
¾ UNI EN ISO 15609. Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali
metallici - Specificazione della procedura di saldatura.
¾ UNI EN ISO 15613. Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali
metallici - Qualificazione sulla base di prove di saldatura di pre-produzione.
¾ UNI EN ISO 15614-1. Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per
materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 1: Saldatura ad
arco e a gas degli acciai e saldatura ad arco del nichel e leghe di nichel.
¾ SERIE EN 15600. Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali
metallici.
¾ UNI EN 12952-2. Caldaie a tubi d'acqua e installazioni ausiliarie – Parte 2: Materiali per le
parti in pressione delle caldaie e degli accessori.
¾ UNI EN 764-4. Attrezzature a pressione - Parte 4: Definizione delle condizioni tecniche di
fornitura dei materiali metallici.
¾ UNI EN 764-5. Attrezzature a pressione – Parte 5: Documentazione di conformità e di
controllo dei materiali.
¾ UNI EN 1043-1. Prove distruttive di saldature su materiali metallici. Prova di durezza – Parte
1: Prova di durezza su giunti saldati ad arco.
¾ UNI EN 746-2. Apparecchiature di processo termico industriale – Parte 2: Requisiti di
sicurezza per la combustione e per la movimentazione ed il trattamento dei combustibili.
¾ UNI EN 473. Prove non distruttive - Qualificazione e certificazione del personale addetto alle
prove non distruttive - Principi generali.
¾ API Recommended Practice 579, “Fitness-for-Service”, First Edition (January 2000).
¾
BS 7910. Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures.
¾ API Recommended Practice 580, “Risk-based Inspection”, Revision (May 2002).
¾ API Pubblication 581, BASE RESOURCE DOCUMENT ON RISK-BASED INSPECTION.
First Edition (May 2000).
¾ API Standard 530, CALCULATION OF HEATER TUBE THICKNESS IN PETROLEUM
REFINERIES, 2004.
¾ API Standard 560, FIRED HEATERS FOR GENERAL REFINERY SERVICES, 2002.
49
¾ TRD, German Technical Rules for Steam Boilers, English translation, Vulkan-Velag, Essen,
TRD 301, Cylindrical Shells Under Internal Pressure, October 1997, and TRD 301 Annex 1,
Calculation For Cyclic Loading Due to Pulsating Internal Pressure or Combined Changes of
Internal Pressure and Temperature, August 1996.
50