Istituto Italiano della Saldatura – Lungobisagno Istria, 15 – 16141 Genova (I) - Tariffa regime libero: “Poste Italiane SpA - Sped. A.P. 70%, DCB Genova” Tassa Pagata - Taxe Perçue ordinario - Contiene IP + Supplemento - Bimestrale Maggio-Giugno 2011 ISSN:0035-6794
Rivista Italiana della Saldatura - N. 3 * 2011
Organo Ufficiale dell’Istituto Italiano della Saldatura - anno LXIII - N. 3 * 2011
Numero 3
2011
In questo numero:
In questo numero:
Relazione della Presidenza sulla gestione
Relazione
della
Presidenza
sulla gestione
dell’Istituto
nel 2010
e previsioni
per il 2011
dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi
Vulnerabilità
dei giunti
saldati
meccanismi
di danneggiamento
attivi
negli eimpianti
di
di
danneggiamento
attivi
negli
impianti
di
processo e petrolchimici: affidabilità mediante
processo
e petrolchimici:
affidabilità
mediante
la programmazione
dell’ispezione
basata
la
dell’ispezione
basata
sulprogrammazione
rischio (RBI) - Parte
I
sul rischio (RBI) - Parte I
Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni
Criteri
generali
per
l’esecuzione
di giunzioni
permanenti
testa
a testa
in tubazioni
di vetroresina
permanenti
testa
a
testa
in
tubazioni
con il procedimento della laminazionedi vetroresina
con il procedimento della laminazione
Didattica
Didattica
I trattamenti a freddo dopo saldatura
Iper
trattamenti
a freddo
saldatura
la distensione
ed il dopo
miglioramento
per
distensionedei
ed giunti
il miglioramento
dellelaprestazioni
saldati
delle prestazioni dei giunti saldati
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Editoriale
Impedimenta
L’
I mp e r o R om a no non c rol l ò a
seguito di rovesci militari, se non come
conseguenza di insostenibili situazioni
previgenti di natura sociale ed economica. Le legioni romane rimasero uno
strumento formidabile finché fu possib ile a lime n ta r le c on un m i ni m o di
risorse, avendo quali punti di forza l’organizzazione e l’addestramento. Furono
battute raramente e soltanto in condizioni di grave inferiorità.
Una delle caratteristiche più qualificanti
era la mobilità, mai più eguagliata fino
all’impiego delle “macchine” (neppure
dalle armate di Napoleone, che pure
della mobilità fu un grande sostenitore).
Questa mobilità consentì l’adozione di
una strategia di difesa dinamica del
“limes” (meno onerosa di quella statica),
le legioni trovandosi all’interno dei
confini dell’impero ed accorrendo alla
frontiera dove e quando era necessario.
Potevano percorrere fino ad 80 km al
giorno (16 ore di marcia a piedi, alla
280 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
velocità media di 5 km all’ora). Ovviamente quando viaggiavano leggere,
ovvero al minimo di “impedimenta” (le
salmerie, i viveri, le scorte, le tende,
ecc.).
E già il termine “impedimenta” la dice
lunga sul loro approccio mentale!
Non che gli “impedimenta” fossero
necessariamente e soltanto un impiccio,
costituendo invece un valore insostituibile ai fini del risultato militare.
Ma non sempre e non comunque!
Vedendo nella mobilità un’opportunità
straordinaria di efficacia ed efficienza.
Se trasportiamo questi concetti in un
contesto più consono agli interessi di
questa rubrica e volgiamo l’attenzione al
nostro sistema - paese, gli “impedimenta” (leggi, regole, regolamenti, riferimenti, controlli, approvazioni, adempimenti di qualsivoglia genere e qualità)
appaiono essere una sorta di espressione
genetica nazionale. Dove l’inutilità, di
sua natura distruttrice di valore, si erge
essa stessa a valore, purché: dettagliata,
formale, burocratica e, possibilmente,
sanzionatoria. Nonché variabile, al fine
di accrescere anche il livello d’incertezza.
La così detta “interposizione istituzionale” (fra produzione e mercato).
E la mobilità del sistema - paese si
riduce, con l’aumentare degli “impedimenta”. Che si traducono in extracosti.
Che gravano sui processi produttivi e
distolgono risorse dagli investimenti e,
pertanto, dallo sviluppo.
Il che, in un mercato globale, significa
procedere speditamente verso la marginalizzazione.
Non che gli “impedimenta” in considerazione siano negativi in sé (come non lo
erano nel contesto militare romano): che
non esiste sistema che possa non solo
progredire, ma neppure esistere, in
carenza di regole. Il negativo sta, ovviamente, nell’eccesso inutile che, come
già ricordato, dis trugge se m p r e e
comunque valore e con una legge più
che proporzionale.
P oiché gli “impedimenta” c r e a n o
mestieri e carriere (tanto più necessari
quanto più astrusi si presentano gli
“impedimenta” medesimi) e contribuis cono a mantenere la pac e so c i a l e
(garantendo, almeno per ora, il sostentamento di molti), esistono sostenitori
numerosi, agguerriti ed ovunque allocati, interessati al mantenimento, nonché
all’accrescimento, di questa specificità
nazionale (non pochi di questi mestieri,
infatti, esistono soltanto in questo
sistema - paese, difettandone quelli dei
paesi vicini).
Come ha detto qualcuno con poco “fair
play” (forse perché un po’ condizionato
dalla situazione) e qualche spiegazione
(se non giustificazione), controllare (nell’accezione di applicare con convinzione
gli “impedimenta” nella loro accresciuta
estensione) è comunque sempre meglio
che lavorare!
Con buona pace di Adam Smith, il padre
dell’economia politica mo d e r n a ,
secondo cui la ricchezza di una nazione
dipende dalla capacità produttiva di
coloro che ne fanno parte.
In assenza di cambi di rotta repentini
(del resto improbabili, data l’estensione
ed il radicamento del fenomeno), occorrerà, per convenienza, rivalutare la posizione degli ultimi che, in un contesto
platoniano (dove esistono soltanto le
entità che hanno un contrario: esiste il
bello perché esiste il brutto, esiste il
primo perché esiste l’ultimo) presentano
la loro ragione d’essere (a giustificazione dell’esistenza dei primi) e la loro
dignità (come i “gunga din”, i portatori
d’acqua dell’esercito coloniale britannico).
Ad maiora!
Dott. Ing. Mauro Scasso
Segretario Generale IIS
ANNO LXIII
Maggio-Giugno 2011
Pubblicazione bimestrale
DIRETTORE RESPONSABILE: Ing. Mauro Scasso
REDATTORE CAPO: Ing. Michele Murgia
REDAZIONE: Sig.ra Deborah Testoni,
P.I. Maura Rodella,
Dott.ssa Isabella Gallo
PUBBLICITÀ: Sig. Franco Ricciardi
Sommario
Articoli
283
323
339
Organo Ufficiale
dell’Istituto Italiano della Saldatura
Abbonamento annuale 2011:
Italia: .......................................... € 100,00
Estero: ........................................ € 170,00
Un numero separato: ................ € 26,00
347
367
Rivista associata
Registrazione al ROC n° 5042 - Tariffa regime libero:
“Poste Italiane SpA - Spedizione in Abbonamento
Postale 70%, DCB Genova” - Fine Stampa Giugno 2011
Aut. Trib. Genova 341 - 20.4.1955
International Institute of Welding (IIW)
Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
R. SAKAMOTO et al.
387
IIS Didattica
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle
prestazioni dei giunti saldati
Rubriche
403
Scienza e Tecnica
Nuova vita per il WRC 107: revisione e innovazione dei contenuti con la
pubblicazione del WRC 537 – G.L. COSSO
405
IIS News
Resoconto della riunione del Comitato Direttivo dell’IIS del 22 Febbraio 2011
Resoconto della riunione del Comitato Direttivo dell’IIS del 31 Marzo 2011
Resoconto della riunione del Consiglio Generale dell’IIS del 28 Aprile 2011
Assemblea Generale dei Soci dell’IIS
409
Incontro con…
CÉCILE MAYER
Progetto grafico: COMEX sas - Milano
Fotocomposizione e stampa: ALGRAPHY S.r.l. - Genova
Tel 010 8366272, Fax 010 8358069 - www.algraphy.it
L’istituto non assume responsabilità per le opinioni espresse
dagli Autori. La riproduzione degli articoli pubblicati è
permessa purché ne sia citata la fonte, ne sia stata concessa
l’autorizzazione da parte della Direzione della Rivista, e sia
trascorso un periodo non inferiore a tre mesi dalla data della
pubblicazione. La collaborazione è aperta a tutti, Soci e
non Soci, in Italia e all’Estero. La Direzione si riserva
l’accettazione dei messaggi pubblicitari. Ai sensi del D.Lgs.
196/2003, i dati personali dei destinatari della
Rivista saranno oggetto di trattamento nel rispetto della
riservatezza, dei diritti della persona e per finalità
strettamente connesse e strumentali all’invio della
pubblicazione e ad eventuali comunicazioni ad esse correlate.
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni
per il 2011
Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli
impianti di processo e petrolchimici: affidabilità mediante la programmazione
dell’ispezione basata sul rischio (RBI) – Parte I – G. CANALE, M. DE MARCO,
S. PINCA
Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di
vetroresina con il procedimento della laminazione – R. FRASSINE
Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e
microforatura a laser – 2ª Parte – La microforatura a laser e le sue applicazioni
industriali - G. DAURELIO
Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria
metallica: un approccio integrato per la valutazione della vita residua
R. LANDOLFO et al.
379
La Rivista viene inviata gratuitamente ai Soci
dell’Istituto Italiano della Saldatura.
Direzione - Redazione - Pubblicità:
Lungobisagno Istria, 15 - 16141 Genova
Telefono: 010 8341333
Telefax: 010 8367780
e-mail: [email protected]
web: www.iis.it
3
413
L’esperto risponde
415
Dalle Associazioni
Assemblea Generale Ordinaria 2011 dell’Associazione Nazionale Aziende
Saldatura Taglio e Tecniche Affini – Milano, 30 Marzo 2011 – G. MACCARINI
421
Dalle Aziende
425
Notiziario
Letteratura tecnica
Codici e norme
Corsi
Mostre e convegni
433
Ricerche bibliografiche da IIS-Data
Controllo con tecnologia UT “Phased Array”
438
Elenco degli Inserzionisti
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filo con particelle di rame e la speciale finitura superficiale consentono un avanzamento del filo sicuro e costante,
oltre a un arco stabile anche ad alte velocità e con elevati valori di corrente.
Istituto Italiano della Saldatura
Cariche Sociali
2011-2014
PRESIDENTE
• Dott. Ing. Ferruccio BRESSANI
VICE-PRESIDENTI
• Dott. Ing. Giulio COSTA • Prof. Ing. Rinaldo GHIGLIAZZA • Dott. Ing. Luigi SCOPESI
COMITATO DIRETTIVO
IL PRESIDENTE – I VICE-PRESIDENTI
• Dott. Ing. Angelo Maria GUERCIOTTI
• Prof. Ing. Pietro LONARDO
• Prof. Ing. Rezia MOLFINO
• Dott. Ing. Giovanni PEDRAZZO
• Prof. Ing. Alfredo SQUARZONI
• Dott. Ing. Guido TORRIELLI
• Prof. Dott.Teresio VALENTE
• Dott. Ing. Massimo IMPAVIDI
• Prof. Ing. Pietro LONARDO
• Dott. Ing. Bruno MARTINO
• Prof. Ing. Rezia MOLFINO
• Dott. Ing. Luigi MOR
• Dott. Ing. Gianni MURGIA
• Prof. Ing.Vittorio NASCE’
• Prof. Ing. Francesco OSSOLA
• Sig. Glauco PATELLI
• Dott. Ing. Giovanni PEDRAZZO
• Dott. Ing. Pierangelo PISTOLETTI
• Dott. Ing. Edoardo RABINO
• Dott. Gianfranco SACCIONE
• Dott. Ing. Sergio SCANAVINO
• Dott. Ing. Luigi SCOPESI
• Sig. Paolo SICHEL
• Prof. Ing. Alfredo SQUARZONI
• Dott. Fabio TARGA
• Dott. Ing. Luca TIMOSSI
• Dott. Ing. Guido TORRIELLI
• Dott. Emanuela TOSTO
• Prof. Ing. Roberto TOVO
• Prof. Dott.Teresio VALENTE
• Sig. Adriano VALERI
CONSIGLIO GENERALE
• Dott. Ing. Roberto ADINOLFI
• Dott. Karin BAUMEISTER
• Geom. Pier Luigi BORIOTTI
• Dott. Mario BOSCHINI
• Sig. Roberto BRAMBILLA
• Dott. Ing. Ferruccio BRESSANI
• Geom. Giancarlo CORACINA
• Sig. Maurizio CATELLANI
• Dott. Ing. Giulio COSTA
• Dott. Ing. Roberto DEL PONTE
• Sig.Vittorio DEL VIGO
• Dott. Ing. Gilberto FILIPPI
• Dott. Ing.Vincenzo GAZZOTTI
• Dott. Ing. Adele GENONI
• Prof. Ing. Rinaldo GHIGLIAZZA
• Dott. Ing. Angelo Maria GUERCIOTTI
• Dott. Ing. Leopoldo IARIA
COLLEGIO DEI REVISORI DEI CONTI
• Dott. Alessandro PINTO (Presidente) • Prof. Ing. Alessandro PINI PRATO • Dott. Claudio SARTORE
282 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Istituto Italiano della Saldatura
Relazione della
Presidenza sulla
ge s t i o n e d e l l ’ I s t i t u t o
n e l 2 0 1 0 e p rev i s i o n i
p e r i l 2 0 11*
• per la formazione, il laboratorio, la
ricerca, la convegnistica e la pubblicità, 22 % (20% nel 2009);
• per la certificazione, 22 % (22% nel
2009);
• per l’ingegneria, l’assistenza tecnica
e la diagnos tica e controlli non
distruttivi, 56 % (58 % nel 2009).
1. Risultato complessivo
L’esercizio chiuso al 31/12/2010 riporta
u n r is u lta to posi t i vo pa ri a E uro
873.372. Il risultato complessivo conseguito dall’Istituto, in un contesto oggettivamente difficile, è da ritenersi ragionevolmente soddisfacente.
2. Attività nel 2010
Il valore della produzione realizzato nell’esercizio ammonta a Euro 26.389.224,
il quale, in termini percentuali per attività svolta, è distribuito come riportato
nel grafico.
In particolare le percentuali delle attività
aggregate sono risultate pari a:
Certificazione
22% (22%)
2.1 Formazione
Nel corso del 2010 la Divisione Formazione, considerata nel suo complesso, ha
mostrato incrementi dei ricavi complessivi, rispetto all’anno precedente, più
vistosi per le attività di formazione
teorica (circa 9%) e più contenuti per
quelle afferenti al settore della saldatura
pratica (circa 2%).
Come s empre l’area “F ormazione
teorica in saldatura” ha basato la propria
attività soprattutto sui corsi di qualificazione per le Figure Professionali in
Saldatura, riconosciuti dall’International
Institute of Welding (IIW) e dall’European Welding Federation (EWF). Oltre
all’attività programmata, sono da citarsi
vari corsi straordinari tenuti in diverse
Promozione
Normazione
2% (2%)
Formazione
14% (12%)
Diagnostica
21% (24%)
Laboratorio
5% (5%)
Ricerca
1% (1%)
IIS
località nazionali; ad essi vanno aggiunti
i contatti in avanzato stato di avanzamento per lo svolgimento di rilevanti
programmi formativi per una primaria
azienda nazionale operante nel settore
navale ed una società operante nella fabbricazione e commercializzazione dei
consumabili per saldatura; tali attività
saranno condotte, con ogni probabilità,
nell’ambito del 2011.
È infine giunto a compimento il Master
di I livello realizzato per conto di una
primaria azienda operante nella fabbricazione di apparecchi in pressione del
centro Italia, iniziato nel 2009 e condotto in collaborazione con l’Università
dell’Aquila, con interessanti prospettive
di ripetizione dell’esperienza nel medio
termine.
Sono inoltre proseguite le attività di qualificazione per IWE in collaborazione
con il Registro Italiano Navale in Izmir
(TR) ed è stato svolto il previsto corso di
qualificazione per IWI in Kuryk (KZH),
integrato da ulteriori attività di formazione per addetti alle PND secondo
ISO 9712.
L’area “Formazione nelle prove non
distruttive” ha proposto, con risultati
brillanti, i tradizionali corsi di qualificazione nei cinque metodi fondamentali
(RT, UT, MT, PT e VT), secondo la normativa europea (UNI EN 473:2001),
internazionale (ISO 9712) e la Raccomandazione s tatunite n se ASNT
SNT-TC-1A.
*
Ingegneria
6% (7%)
Assistenza Tecnica
29% (27%)
Le percentuali tra parentesi si riferiscono all’anno precedente.
Relazione sull’attività svolta dall’Istituto nel 2010,
Bilancio 2010 e previsioni per il 2011, Nota
Integrativa 2010 e Relazione del Collegio
dei Revisori dei Conti dell’IIS, presentate
all’Assemblea Generale dei Soci, tenutasi a
Genova nella Sala Conferenze
«Ugo Guerrera» dell’IIS il 28 Aprile 2011.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 283
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
L’area “Formazione nella saldatura in
elettronica” ha operato, con interessante
profitto, nelle tre filiere di attività principali: i corsi di qualificazione secondo le
specifiche dell’European Space Agency
(ESA), quelli secondo le procedure
dell’Association Connecting Electronic
Industries (IPC) e quelli secondo le
norme nazionali, senza trascurare le attività strutturate sulla base di specifiche
esigenze del committente. Malgrado il
perdurare della crisi, nello specifico
settore in particolare, l’area ha saputo
proporsi con competitività rinnovando
continuamente le proprie proposte.
L’area “Formazione nella saldatura delle
materie plastiche”, ultimato il processo
di rinnovamento dei quadri, ha basato la
propria proposta didattica prevalenteme n te s u lla n orm a t i va i t a l i a na
(UNI 9737), relativa alla saldatura di
tubazioni e raccordi di polietilene per la
distribuzione di fluidi in pressione,
invertendo la tendenza negativa fatta
registrare nell’esercizio precedente, con
prospettive confortanti per il successivo
2011.
P e r q u a n to c o n ce rne i nfi ne l ’a re a
“Formazione pratica nella saldatura
dell’acciaio”, l’unica a registrare una
leggera flessione, è possibile affermare
che il dato non appare del tutto negativo,
considerando le specificità del settore e
le prospettive di miglioramento per il
nuovo anno.
2.2 Laboratorio
A seguito della profonda riorganizzazione della Divisione Laboratorio, nel
2010 sono migliorati, rispetto all’anno
precedente, i risultati attinenti sia il fatturato che i costi, nonché quelli relativi
all’offerta dei servizi. Complessivamente è stato eseguito un numero totale
d i p r o v e s u p e r io re di c i rc a i l 20%
rispetto a quello del 2009.
In particolare è aumentata la percentuale
delle attività direttamente acquisite dal
laboratorio (prove tradizionali, prove
speciali, analisi di danneggiamento,
caratterizzazione materiali, indagini
metallografiche, di suscettibilità alla
corrosione, microelettronica, ecc.) con
quasi il 70% del fatturato complessivo,
rispetto alla quota derivante dalle attività
legate alla semplice certificazione delle
procedure di saldatura e dei saldatori,
che si è attestata intorno al 30% dello
stesso fatturato.
284 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Le percentuali riferite alle attività tradizionali ed a quelle speciali del laboratorio si sono attestate rispettivamente
intorno al 60% ed al 40% del fatturato
totale, evidenziando un’ulteriore crescita
dei lavori di carattere scientifico, legati
alle analisi di rotture e/o avarie su componenti a pressione e/o su strutture
metalliche ed alle valutazioni di affidabilità di componenti e strutture operanti in
regime di scorrimento viscoso o soggetti
a condizioni di carico a fatica. Al fine di
meglio definire il proprio posizionamento nel mercato, la Divisione Laboratorio ha rivolto un impegno particolare
verso la diversificazione delle attività,
migliorando ulteriormente la qualità del
servizio e riducendo i tempi di consegna.
2.3 Ricerca
Per quanto concerne la ricerca finanziata
a livello europeo, nell’anno 2010 si sono
conclusi i progetti di ricerca WELDICTION ed EURODATA ed hanno avuto
i ni z i o le attività legate ai progetti
DISTOOLWELD ed EU-JOINTRAINING, tutti facenti parte della famiglia di
progetti Leonardo Da Vinci, di durata
biennale.
In campo nazionale sono proseguite nel
corso dell’anno le attività di ricerca
commissionate al “Settore processi speciali di saldatura”, per quanto riguarda lo
sviluppo sperimentale e l’ottimizzazione
dei parametri del processo Friction Stir
Welding (FSW) applicato ai giunti in
titanio per l’industria aeronautica ed in
acciaio per condotte di trasporto gas.
Inoltre nel corso dell’anno si sono intensificate le attività di ricerca commissionate direttamente dai Clienti; fra queste,
di particolare interesse, alcune riguardanti: lo studio e la caratterizzazione dei
giunti saldati di tubazioni in acciai del
tipo L450QCS e S890, l’applicazione di
ri port i in IN CO N EL 625 s u corpi
valvole mediante l’utilizzo di una sorgente Laser a fibra, le prove di saldatura
con processo TIG automatico (con e
senza materiali d’apporto) per una
importante società europea del settore
della ristorazione, le prove relative al
processo di brasatura ad induzione per
particolari diversi nel settore sanitario.
Verso la fine del 2010 è iniziata una interessante attività di confronto tra i processi al Plasma automatico ed il Laser a
fibra, per la realizzazione di stampi per
la produzione di gelati.
2.4 Manifestazioni Tecniche e
Pubblicazioni
Nel 2010 la Divisione Promozione,
Relazioni Esterne e Normazione è stata
impegnata nell’attuazione di un intenso
programma di manifestazioni tecniche
(27 fra seminari e convegni, alcuni dei
quali in collaborazione con altri Enti)
che ha visto la partecipazione complessiva di oltre un migliaio di tecnici.
Oltre ai dodici seminari didattici tenuti a
Genova (su temi di rilevante interesse
industriale, quali: l’innovazione delle
tecnologie di processo, i materiali e
la loro saldabilità, la progettazione e il
controllo qualità), sono stati organizzati
anche: quattro convegni all’interno
di importanti eventi f i e r i st i c i
(SEATEC/Carrara Fiere, LAMIERA/
Bologna Fiere, ACCADUEO/Fiera di
Ferrara, TTEXPO/Fiera di Piacenza),
due in collaborazione con l’UNI per la
pres entazione delle nuov e n o r m e
UNI CEI EN 16001:2009 “Sistemi di
gestione dell’energia” ed UNI 11336
“Outsourcing”, uno sulla robotica in saldatura, in collaborazione con SIRI Associazione Italiana di Robotica e
Automazione, uno sulla saldatura di
gasdotti in PE, in collaborazione con
due grandi operatori di reti quali IREN
e ACAM, uno sulla saldatura degli
acciai basso-legati resistenti allo scorrimento a caldo e per servizio a bassa temperatura, in collaborazi o n e c o n
TENARIS, BÖHLER WELDING e
LINCOLN ELECTRIC EUROPE.
Su richiesta, è stato tenuto, presso l’Ordine degli Ingegneri e degli Architetti di
Bergamo, un seminario sulle problematiche di fabbricazione e controllo delle
strutture saldate, alla presenza di una
sessantina di Progettisti e Direttori
Lavori.
Sono infine da citare i cinque seminari
sul “Controllo del processo di saldatura
e s ull’applicazione dell a n o r m a
UNI EN ISO 3834”, organizzati con la
collaborazione: dei Centri di Eccellenza
dell’Istituto (AQM a Brescia, La Saldatura a Verona, P rogetto A z i e n d a a
Salerno), del nuovo ufficio operativo
dell’Istituto a Modena e delle società
CELS IU S , S TEEL S ERV I C E e RT
SERVICE a Pescara.
Per quanto concerne le pubblicazioni, la
Rivista Italiana della Saldatura ha pubblicato, nei 6 numeri del 2010, 45 articoli tecnico-scientifici e 64 rubriche
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
d’informazione. Nel corso del 2010 sono
stati inoltre pubblicati i seguenti nuovi
testi: “Ispezione dei giunti saldati”,
“Corso per tecnici specialisti in saldatura” e “Prove di tenuta (LT)”.
2.5 Studi e Normazione
La “Commissione Saldature” dell’UNI,
la cui Segreteria e Presidenza sono affidate all’Istituto Italiano della Saldatura,
ha svolto nel 2010 una intensa attività
rivolta principalmente alla gestione dei
documenti elaborati dalle Unità di
Lavoro del CEN TC 121 “Welding”
e dell’ISO TC 44 “Welding and allied
processes” (675 documenti: 254 CEN421 ISO), all’espletamento delle azioni
per la definizione del voto nazionale
sulle proposte di norma EN ed ISO (in
numero di 44) e all’adempimento dell’ ite r d i r e c e pi m e nt o de l l e norm e
europee emesse (in numero di 19).
Per quanto riguarda le attività di normazione nazionale, è proseguita la revisione delle norme riguardanti la saldatura delle materie plastiche, elaborate
d a lla S o tto c om m i ssi one m i st a
SALDATURE / UNIPLAST, sulla base
anche delle nuove normative europee
sull’argomento recentemente emesse dal
CEN e dall’ISO. In questo settore è da
segnalare l’attività del gruppo europeo
CEN TC 249 WG 16 “Thermoplastic
Welding”, il cui coordinamento è stato
affidato all’Istituto.
Per quanto riguarda le attività internazionali, sono stati seguiti i lavori del
CEN riguardanti i Comitati Tecnici: 54
“Unfired Pressure Vessels”, 135 “Steel
Structures” e 138 “Non Destructive
Testing”, nonché i lavori dell’European
Welding Federation (EWF) e dell’International Institute of Welding (IIW).
È da segnalare infine la partecipazione
“attiva” di quattro Ingegneri all’Assemblea Annuale dell’International Institute
of Welding (IIW), svoltasi dall’11 al 17
Luglio 2010 a Istanbul.
2.6 Certificazione
Nel corso del 2010 la Divisione Certificazione, in un contesto industriale non
ancora stabilizzato, è riuscita ad invertire il trend negativo registrato nel 2009,
essendo stata inoltre molto impegnata
nelle pratiche di conferimento delle
autorizzazioni a certificare, che dal 2011
saranno proprie della Società IIS CERT.
Nell’ambito della “Certificazione dei
sistemi qualità”, sono aumentate le certificazioni emesse a fronte delle norme di
sistema (UNI EN ISO 9001, UNI EN
ISO 14001) e specialmente di processo
(UNI EN ISO 3834 e UNI EN 15085).
È iniziata anche la procedura di accreditamento da parte di ACCREDIA, a
fronte della norma OHSAS 18001 relativa alla certificazione del sistema di
gestione della salute e sicurezza sul
luogo di lavoro; l’ottenimento dell’accreditamento è previsto entro il primo
semestre del 2011.
La “Certificazione di prodotto” ha mantenuto complessivamente il proprio
volume di attività, relativa alla valutazione di conformità dei prodotti nel contesto del Consorzio Europeo Certificazione (CEC) a fronte delle Direttive per
le quali il CEC stesso è autorizzato ad
operare. Sono inoltre proseguite le attività di servizio integrato nei confronti
dei grandi Utilizzatori di impianti industriali, in particolare per le applicazioni
riguardanti l’art. 10 (deroghe alle frequenze delle verifiche periodiche) del
D.M. n. 329/2004. Infine sono state
implementate le procedure operative atte
a richiedere l’autorizzazione ai Ministeri
competenti per le verifiche di cui alla
Direttiva 89/106/CEE (CPD - Direttiva
Prodotti da Costruzione) ed al D.P.R.
462/01 (verifiche periodiche degli
impianti di terra); tali richieste verranno
presentate nel primo trimestre del 2011
da IIS CERT.
Nel 2010 l’attività di “Certificazione
delle procedure di saldatura” è migliora t a, per quanto modes tamente,
rispetto al 2009. Durante l’anno è stato
inoltre ottenuto l’accreditamento di
ACCREDIA anche per la certificazione
delle procedure di saldatura e brasatura.
Nell’ambito della “Certificazione del
personale”, è stato consolidato l’andamento degli anni precedenti sia nel
campo delle Figure Professionali di saldatura che dei controlli non distruttivi.
Si sono, invece, ridotte le attività di certificazione dei saldatori e degli operatori
di saldatura su materiali metallici, mentre
per le materie plastiche è stato raggiunto,
i n termini di certificati emes s i, il
migliore risultato degli ultimi 10 anni.
2.7 Ingegneria
L’impegno nel settore dell’affidabilità
degli impianti (in particolare con gli
studi di Risk Based Inspection), nel
settore delle verifiche di calcolo, della
vita residua dei componenti, degli studi
di Fitness for Service, è stato mantenuto,
nel 2010, a livelli significativi.
Da segnalare il completamento di importanti attività, commissionate da società
di ingegneria di rilevanza internazionale,
nel settore delle specifiche di progetto
delle tubazioni, nonché di una attività di
“assessment e auditing” sui criteri
gestionali alla base delle politiche di
manutenzione ed ispezione di un grande
gruppo industriale operante nel settore
della raffinazione del petrolio.
Rispetto al 2009 si è registrata una flessione delle esigenze dei Clienti per
quanto concerne l’assistenza alle richieste di deroga al Ministero competente,
finalizzate all’estensione dei periodi previsti per le verifiche periodiche sulle
attrezzature e gli impianti a pressione.
La flessione, registrata anche da parte
delle società concorrenti operanti in
questo specifico ambito di attività, è
dovuta ad una revisione dei parametri di
valutazione delle richieste da parte dello
stesso Ministero, che ha comportato una
sensibile riduzione delle attività di supporto ingegneristico.
Infine sono proseguite nel 2010 le partecipazioni, da parte di funzionari della
Divisione Ingegneria, ai gruppi di lavoro
formati dal CTI per l’emissione di nuovi
documenti sulla determinazione della
vita residua dei componenti operanti in
regime di creep, sulle tecniche di Fitness
for Service e per l’emissione di una linea
guida sull’applicazione del metodo RBI,
applicata alla definizione di periodicità
alternative a quelle di legge per le verifiche periodiche dei componenti a pressione.
2.8 Assistenza tecnica
Nel corso del 2010 l’attività dei funzionari dell’Is tituto nel S e t t o r e d e l l a
“Carpenteria” è proseguita a ritmo
intenso vista la prosecuzione di lavori
molto importanti quali quelli riguardanti
la costruzione in officina ed in cantiere
dei ponti della Variante di Valico, dell’Autostrada del Sole e dell’Autostrada
del Brennero. Fra le altre opere seguite,
dalle fasi di progettazione dei giunti
saldati fino alla realizzazione, si cita il
nuovo ponte sul Po costruito a tempo di
record in località San Rocco al Porto, a
seguito del crollo di parte del vecchio
ponte.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 285
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
È stata seguita la costruzione in officina
ed in cantiere di strutture per il Mose e
sono proseguiti a pieno ritmo i lavori di
supervisione alla costruzione del nuovo
stadio della Juventus che prende il posto
del “Delle Alpi’’, la cui costruzione era
stata seguita dall’Istituto in occasione
dei mondiali di calcio di Italia ’90. Sono
state portate a termine, infine, le prestazioni di consulenza e ispezione in cantiere nell’ambito della costruzione del
“Sardinia Radiotelescope”.
Da segnalare, per importanza e particolarità dell’opera, l’avvio dell’intervento
dell’Istituto nell’ambito della realizzazione del grattacielo della nuova sede
della Banca Intesa a Torino, progettato
dall’Architetto Renzo Piano.
Nel settore della “Caldareria’’ è proseguita l’importante attività di supervisione alla costruzione di reattori di
grosso spessore, separatori e scambiatori
ad alta pressione, radianti e convettive di
forni, tubi catalitici e collettori di
impianto per la produzione di idrogeno,
colonne ed “air-cooler” per l’industria
chimica e petrolchimica.
Questa attività di supervisione alla
costruzione è stata condotta principalmente nell’ambito del Progetto EST di
ENI R&M di Ferrera Erbognone (PV),
in qualità di consulente tecnico della
Committente.
È continuata, infine, l’attività di assistenza tecnica continuativa nell’ambito
della costruzione di due centrali a ciclo
combinato e nelle fasi di manutenzione
in fermata presso molti impianti petrolchimici.
Per quanto riguarda i lavori all’estero,
ispettori della Divisione “Assistenza
tecnica in saldatura’’ sono stati impegnati in interventi di sorveglianza alla
costruzione di impianti di dissalazione
n e g li Emir a ti Ara bi e i n Kuwa i t ,
in Francia e in Belgio nell’ambito della
realizzazione di centrali a ciclo combinato. È stata portata a termine la supervisione alla costruzione di quattro serbatoi
t u mu la ti p e r s t oc c a ggi o GPL da
1000 m3, realizzati ed installati a Bucarest (Romania).
2.9 Diagnostica e controlli non
distruttivi
Nel 2010, la Divisione “Diagnostica e
controlli non distruttivi” è stata impegnata in cinque fermate generali di
grandi impianti di raffineria e del settore
286 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
petrolchimico, nel corso delle quali ha
fornito ai Committenti un servizio completo attraverso il coinvolgimento di
altre Divisioni dell’Istituto, in particolare dell’Assistenza Tecnica e dell’Ingegneria.
Nel corso dell’anno è proseguito il
lavoro svolto nel settore dei depositi per
lo stoccaggio di prodotti petroliferi, per
attività di consulenza, ispezione visiva e
strumentale (con l’impiego del sistema
di controllo a flusso magnetico disperso
“FloorScanner” dei fondi dei serbatoi),
assistenza ai lavori di manutenzione
meccanica e di verniciatura; frequenti
sono stati anche gli interventi dedicati
alle verifiche dimensionali di questi
componenti (rilievi di verticalità, planarità, rotondità).
Pe r quanto riguarda l’impiego del
sistema automatico ad onde guidate
Wavemaker nel campo delle ispezioni di
tubazioni fuori terra, sono da citare, tra
le esperienze più interessanti, il controllo di attraversamenti stradali all’interno di alcune raffinerie; sono, inoltre,
continuate le verifiche dello stato di conservazione delle linee, di processo e di
interconnessione, dove ormai questa tecnologia è ampiamente consolidata.
Sono da menzionare, poi, le campagne
di ispezione su apparecchi soggetti a
ri sc hi o di danneggiamento da H 2 S
umido con l’impiego, anche in questo
caso, di sistemi di controllo ultrasonoro
a ut omatizzati (TS CA N -P S CA N ).
Numerosi sono stati anche i controlli
effettuati per la ricerca di danneggiamenti per attacco da idrogeno a caldo,
utilizzando tecniche di indagine e procedure specificatamente messe a punto
dall’Istituto sulla base di esperienze
internazionali.
Sempre nell’ambito delle tecnologie di
alta diagnostica a disposizione della
Divisione, è proseguita anche l’attività
di controllo su fasci tubieri di scambiatori e di air-coolers con tecniche a correnti indotte, flusso magnetico disperso,
campo remoto e IRIS, mediante apparecchiature multitechnology.
Nel 2010 è stata avviata anche l’attività
di controllo mediante emissione acustica
di grandi serbatoi per lo stoccaggio di
prodotti petroliferi; l’Istituto si è dotato,
infatti, di una apparecchiatura dedicata,
affidata a proprio personale esperto.
Notevole sviluppo ha avuto anche il
settore dedicato alla gestione delle pro-
blematiche di sicurezza nella costruzione di grandi impianti.
Funzionari della Divisione “Diagnostica
e controlli non distruttivi” sono stati
impegnati all’estero, per conto di importanti Committenti nazionali (società
petrolifere e di ingegneria); in particolare, sono da ricordare gli interventi
effettuati in Polonia per il risanamento di
alcune linee di processo di una raffineria, in Dubai per attività di consulenza
nell’ambito di un progetto di rigassificazione, in Kazakistan per la valutazione
di controlli radiografici e l’assistenza
alla messa a punto di controlli non
distruttivi su tubazioni mediante tecnica
Phased Array.
3. Bilancio e personale
Le poste dello Stato Patrimoniale e del
Conto Economico sono commentate, ai
sensi dell’art. 2427 c.c., nella Nota Integrativa al Bilancio.
Il valore della produzione dell’esercizio
2010 ammonta a Euro 26.389.224 e i
relativi cos ti ammontan o a E u r o
24.548.896 generando un margine positivo di Euro 1.840.328 che, a confronto
con l’esercizio precedente, evidenzia un
aumento di Euro 488.601 nella differenza tra valore e costi della produzione.
Nei prospetti seguenti vengono esposti
la sequenza dei principali aggregati del
Conto Economico relativi agli ultimi 5
esercizi e il Conto Economico riclassificato secondo il criterio della pertinenza
gestionale ed alcuni indicatori di redditività.
I crediti di natura commerciale ammontano a Euro 11.859.741 di cui Euro
572.470 vantati nei confronti di imprese
collegate, i quali comprendono Euro
2.983.976 per fatture da emettere al
31/12/2010.
I debiti, che in totale ammontano ad
Euro 7.564.186, comprendono Euro
2.509.393 di debiti di natura commerciale.
Nell’anno 2010 l’Istituto ha investito in
immobilizzazioni materiali per Euro
1.835.333 suddivise come segue: Euro
689.294 in immobili (Euro 217.269
ristrutturazione palazzina “Cert”, Euro
472.025 s ede ufficio reg i o n a l e a
Taranto), Euro 997.175 per impianti,
macchinari e attrezzature, Euro 12.200
per automezzi (mezzi di t r a sp o r t o
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Principali aggregati di Conto Economico
Anno 2010
Anno 2009
Anno 2008
Anno 2007
Anno 2006
Ricavi delle vendite e delle prestazioni
25 982
23 828
24 084
21 288
17 783
Valore della produzione (A)
26 389
24 087
24 368
21 419
18 055
Costi della produzione (B)
24 549
22 735
20 667
19 637
16 292
217
248
490
479
393
-1
-1
12
0
0
-63
13
85
10
14
1 993
1 612
4 288
2 271
2 170
Proventi e oneri finanziari (C)
Rettifiche di valore attività finanziarie (D)
Proventi ed oneri straordinari (E)
Risultato lordo prima delle imposte
interni), Euro 136.664 per attrezzature
informatiche ed arredi; in immobilizzazioni immateriali per Euro 169.460 suddivise come segue: Euro 161.260 per
software e per immobilizzazioni immateriali in corso e acconti Euro 8.200.
Le dismissioni di cespiti ammontano ad
Euro 531.300 e riguardano macchinari
per Euro 117.013, automezzi per Euro
238.191, mobili e macchine da ufficio
per Euro 176.095. Il valore di libro dei
s u d d e tti c e s pi t i a l ne t t o de l fondo
a mmo r ta me nt o a m m ont a a d E uro
28.802.
L’Istituto ha svolto attività di ricerca che
è commentata al punto 2.3.
Nei confronti delle società ed organismi
partecipati i saldi a credito rappresentativi di prestazioni di servizi sono i
seguenti: CEC - Consorzio Europeo Certificazione Euro 565.029, RTM Spa
Euro 11.778, ANCCP srl Euro 7.441.
Inoltre l’Istituto vanta crediti derivanti
dalla concessione di finanziamenti
infruttiferi nei confronti di ANCCP
Service Srl per Euro 31.500.
I saldi a debito, rappresentativi di prestazioni di servizi, sono i seguenti: CEC -
CONTO ECONOMICO (in migliaia di Euro)
Ricavi delle vendite e delle prestazioni
Variazione rimanenze prodotti finiti e lavori in corso su ordinazione
Valore della produzione operativa
- Costi del personale
- Acquisti di servizi esterni e materiali
ANNO 2010
Consorzio Europeo Certificazione Euro
28.645, Laboratorio T.O.S.I. Srl Euro
18.307, TecnoLab Rina IIS Srl Euro
21.670 ed Euroimpresa Scarl Euro 480.
Le imposte dell’esercizio sono state calcolate in Euro 639.913 per I.RE.S. corrente ed in Euro 51.189 per I.RE.S. anticipata (totale I.RE.S. di competenza
dell’esercizio 2010 a conto economico
Euro 588.724) ed in Euro 524.561 per
I.R.A.P. corrente ed in Euro 1.166 per
I.R.A.P. anticipata (totale I.R.A.P. di
competenza dell’esercizio 2010 a conto
economico Euro 523.395) nonché per
ANNO 2009
ANNO 2008
25 982
227
26 209
13 839
9 092
99.1%
0.9%
100.0%
52.8%
34.7%
23 828
-109
23 719
14 036
7 266
100.5%
-0.5%
100.0%
59.2%
30.6%
24 084
142
24 226
13 111
6 007
99.4%
0.6%
100.0%
54.1%
24.8%
EBITDA caratteristico
+/- Risultato area accessoria
+/- Risultato dell’area finanziaria
3 278
-54
231
12.5%
-0.2%
0.9%
2 417
198
265
10.2%
0.8%
1.1%
5 108
62
535
21.1%
0.3%
2.2%
EBITDA
- Ammortamenti / Accantonamenti
3 455
1 384
13.2%
5.3%
2 880
1 264
12.1%
5.3%
5 705
1 385
23.5%
5.7%
EBIT
Oneri finanziari
Risultato prima delle imposte
Imposte sul reddito d’esercizio
Risultato netto
2 071
79
1 992
1 119
873
7.9%
0.3%
7.6%
4.3%
3.3%
1 616
4
1 612
970
642
6.8%
0.0%
6.8%
4.1%
2.7%
4 320
32
4 288
1 839
2 449
17.8%
0.1%
17.7%
7.6%
10.1%
Patrimonio netto
Capitale investito
27 370
37 221
25 168
35 278
24 526
34 119
INDICATORI DI REDDITIVITÀ
ROE (Risultato netto / Patrimonio netto)
3.2%
2.6%
10.0%
ROI (EBITDA caratteristico - ammortamenti/accantonamenti/
Capitale investito)
5.1%
3.3%
10.9%
ROS (EBITDA caratteristico - ammortamenti/accantonamenti/
Ricavi di vendita)
7.3%
4.8%
15.5%
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 287
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Euro 7.032 quale imposta sostitutiva
dell’imposta sui redditi calcolata nella
misura del 12.50% sui proventi di natura
finanziaria maturati sui premi liquidati
relativi a polizza assicurativa stipulata a
copertura TFR.
L’organico dell’Istituto al 31 Dicembre
2010 contava 213 dipendenti fra cui 53
laureati e 96 diplomati.
Nell’anno 2010 non si sono registrati
infortuni mortali né infortuni gravi che
abbiano comportato una responsabilità
da parte dell’Istituto.
Analogamente nel suddetto esercizio
2 0 1 0 n o n s o n o s t a t i a rre c a t i da nni
all’ambiente né sono state irrogate, da
parte delle Autorità competenti, sanzioni
o p e n e d e f in itiv e pe r re a t i o da nni
ambientali.
4. Partizione dell’Istituto
A seguito dell’approvazione da parte del
Comitato Direttivo, in occasione della
riunione del 14 Aprile 2010, del documento “Principi e linee guida per la partizione dell’Istituto Italiano della Salda-
288 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
tura”, nel periodo successivo dello
stesso 2010 sono stati opportunamente
espletati tutti gli adempimenti volti a
sostanziare i contenuti del documento
suddetto, costituendo pertanto due
Società a responsabilità limitata dedicate
rispettivamente ad attività di certificazione (IIS CERT) e di servizi industriali
(IIS SERVICE). Le Società sono efficacemente operative dall’inizio dell’esercizio 2011. Entrambe le suddette società
sono partecipate dall’ “Istituto Italiano
della Saldatura - Ente Morale” in modo
totalitario.
5. Evoluzione prevedibile della
gestione per il 2011
Nel 2011 è previsto, anche sulla base dei
risultati conseguiti nel primo trimestre,
un livello di attività dell’ “Istituto Italiano della Saldatura - Ente Morale” da
ritenersi soddisfacente.
Ai Sigg.ri Associati si propone per
approvazione il seguente preventivo per
l’anno 2011, relativo all’attività caratteristica (esclusi pertanto i proventi della
parte accessoria conseguenti alle relazioni intercompany):
• Valore della produzione:
Euro
5.750.000
• Costi della produzione:
Euro
5.400.000
• Proventi finanziari al netto degli
oneri:
Euro
250.000
• Risultato prima delle imposte:
Euro
600.000
D’altro canto, fino alla data odierna, non
si sono verificati fatti di rilievo che
possano influire in maniera significativa
sull’andamento suddetto.
6. Destinazione del risultato
d’esercizio
Si propone ai Sigg.ri Associati di approvare il Bilancio dell’esercizio 2010 e di
destinare l’utile netto dell’esercizio, pari
ad Euro 873.372, ad incremento dell’Attività Netta.
Vi ringraziamo per la fiducia accordataci
e Vi invitiamo ad approvare il bilancio
così come presentato.
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Bilancio al 31/12/2010
Stato Patrimoniale attivo
31/12/2010
31/12/2009
163.127
135.381
20.500
117.300
183.627
252.681
7.487.029
2.316.499
6.922
592.799
10.403.249
7.110.127
1.861.529
9.840
677.465
567.139
10.226.100
1.904.752
191.785
191.785
A) Crediti verso soci per versamenti ancora dovuti
(di cui già richiamati)
B) Immobilizzazioni
I. Immateriali
1) Costi di impianto e di ampliamento
2) Costi di ricerca, di sviluppo e di pubblicità
3) Diritti di brevetto industriale e di utilizzo di opere dell’ingegno
4) Concessioni, licenze, marchi e diritti simili
5) Avviamento
6) Immobilizzazioni in corso e acconti
7) Altre
II.
Materiali
1) Terreni e fabbricati
2) Impianti e macchinario
3) Attrezzature industriali e commerciali
4) Altri beni
5) Immobilizzazioni in corso e acconti
III. Finanziarie
1) Partecipazioni in:
a) imprese controllate
b) imprese collegate
c) imprese controllanti
d) altre imprese
1.640.000
226.860
37.892
2) Crediti
a) verso imprese controllate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
b) verso imprese collegate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
31.500
31.500
c)
verso controllanti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
d) verso altri
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
6.869
5.786.310
5.793.179
5.824.679
12.833
5.893.655
5.906.488
5.906.488
7.729.431
6.098.273
18.316.307
16.577.054
112.392
24.766
3) Altri titoli
4) Azioni proprie
(valore nominale complessivo)
Totale immobilizzazioni
C) Attivo circolante
I. Rimanenze
1) Materie prime, sussidiarie e di consumo
2) Prodotti in corso di lavorazione e semilavorati
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 289
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
3) Lavori in corso su ordinazione
4) Prodotti finiti e merci
5) Acconti
II.
Crediti
1) Verso clienti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
368.471
146.976
238.151
49.720
627.839
312.637
11.287.271
10.033.137
11.287.271
2) Verso imprese controllate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
10.033.137
1.430.343
1.430.343
3) Verso imprese collegate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
572.470
572.470
4) Verso controllanti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
4-bis) Per crediti tributari
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
4-ter) Per imposte anticipate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
5) Verso altri
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
3) Denaro e valori in cassa
Totale attivo circolante
290 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
621.957
14.831.080
420.648
1.232.648
1.653.296
14.331.378
435.469
186.488
IV. Disponibilità liquide
1) Depositi bancari e postali
2) Assegni
Totale attivo
597.195
932
543.908
544.840
7.080
590.115
III. Attività finanziarie che non costituiscono
Immobilizzazioni
1) Partecipazioni in imprese controllate
2) Partecipazioni in imprese collegate
3) Partecipazioni in imprese controllanti
4) Altre partecipazioni
5) Azioni proprie
(valore nominale complessivo)
6) Altri titoli
D) Ratei e risconti
disaggio su prestiti
vari
321.844
1.778.261
321.844
2.100.105
321.844
2.309.972
25.699
3.806.973
4.837
2.340.508
23.494
3.830.467
17.799.427
18.474.482
134.080
226.272
226.272
36.249.814
35.277.808
134.080
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Stato Patrimoniale passivo
A) Patrimonio netto
I. Capitale
II. Riserva da sovrapprezzo delle azioni
III. Riserva di rivalutazione
IV. Riserva legale
V. Riserve statutarie
VI. Riserva per azioni proprie in portafoglio
VII. Altre riserve
Riserva straordinaria o facoltativa
Riserva per rinnovamento impianti e macchinari
Riserva da deroghe ex art. 2423 Cod. Civ.
Riserva non distrib. da rivalutazione delle partecipazioni
Versamenti in conto aumento di capitale
Versamenti a copertura perdite
Riserva da riduzione capitale sociale
Riserva per utili su cambi
Differenza da arrotondamento all’unità di Euro
Riserva da condono ex L. 19 Dicembre 1973, n. 823
Riserve di cui all’art. 15 D.L. 429/1982
Riserva da condono ex L. 30 Dicembre 1991, n. 413
Riserva da condono ex L. 27 Dicembre 2002, n. 289
Altre riserve
VIII.Utili (perdite) portati a nuovo
IX. Utile d’esercizio
IX. Perdita d’esercizio
Acconti su dividendi
Copertura parziale perdita d’esercizio
Totale patrimonio netto
31/12/2010
31/12/2009
17.364.884
16.722.960
5.291.115
5.291.115
3
807.449
807.449
1.704.308
2.511.760
1.704.308
2.511.757
873.372
( )
( )
641.924
( )
( )
26.041.131
25.167.756
B) Fondi per rischi e oneri
1) Fondi di trattamento di quiescenza e obblighi simili
2) Fondi per imposte, anche differite
3) Altri
194.514
Totale fondi per rischi e oneri
194.514
74.514
2.420.495
3.738.464
C) Trattamento fine rapporto di lavoro subordinato
74.514
D) Debiti
1) Obbligazioni
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
2)
Obbligazioni convertibili
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
3)
Debiti verso soci per finanziamenti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
4)
Debiti verso banche
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 291
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
5)
Debiti verso altri finanziatori
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
6)
Acconti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
338.876
308.698
338.876
7)
Debiti verso fornitori
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
2.459.078
2.510.650
2.459.078
8)
Debiti rappresentati da titoli di credito
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
9)
Debiti verso imprese controllate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
308.698
2.510.650
1.600.000
1.600.000
10) Debiti verso imprese collegate
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
50.315
50.315
11) Debiti verso controllanti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
12) Debiti tributari
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
592.001
1.388.657
592.001
13) Debiti verso istituti di previdenza e di sicurezza
sociale
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
540.501
548.012
540.501
14) Altri debiti
- entro 12 mesi
- oltre 12 mesi
1.388.657
1.983.415
548.012
1.506.552
1.983.415
1.506.552
7.564.186
6.262.569
29.488
34.505
34.505
Totale passivo
36.249.814
35.277.808
Conti d’ordine
31/12/2010
31/12/2009
Totale debiti
E) Ratei e risconti
aggio sui prestiti
vari
1)
2)
3)
4)
Rischi assunti dall’impresa
Impegni assunti dall’impresa
Beni di terzi presso l’impresa
Altri conti d’ordine
Totale conti d’ordine
292 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
29.488
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Conto Economico
A) Valore della produzione
1) Ricavi delle vendite e delle prestazioni
2) Variazione delle rimanenze di prodotti in lavorazione,
semilavorati e finiti
3) Variazioni dei lavori in corso su ordinazione
4) Incrementi di immobilizzazioni per lavori interni
5) Altri ricavi e proventi:
- vari
- contributi in conto esercizio
- contributi in conto capitale (quote esercizio)
10) Ammortamenti e svalutazioni
a) Ammortamento delle immobilizzazioni immateriali
b) Ammortamento delle immobilizzazioni materiali
c) Altre svalutazioni delle immobilizzazioni
d) Svalutazioni dei crediti compresi nell’attivo
circolante e delle disponibilità liquide
31/12/2009
25.981.717
23.827.704
97.255
130.320
39.989
(149.386)
42.137
134.195
3.600
Totale valore della produzione
B) Costi della produzione
6) Per materie prime, sussidiarie, di consumo e di merci
7) Per servizi
8) Per godimento di beni di terzi
9) Per il personale
a) Salari e stipendi
b) Oneri sociali
c) Trattamento di fine rapporto
d) Trattamento di quiescenza e simili
e) Altri costi
31/12/2010
368.471
179.932
26.389.224
368.471
24.086.778
876.803
7.627.071
674.800
670.469
6.198.795
391.052
10.334.557
2.592.865
626.961
7.962
277.080
10.442.251
2.561.200
623.466
13.839.425
133.515
1.065.387
100.028
1.107.643
65.359
1.264.261
11) Variazioni delle rimanenze di materie prime,
sussidiarie, di consumo e merci
12) Accantonamento per rischi
13) Altri accantonamenti
14) Oneri diversi di gestione
Totale costi della produzione
Differenza tra valore e costi di produzione (A-B)
409.220
14.036.137
56.366
1.264.037
(87.448)
120.000
5.487
233.984
169.074
24.548.896
22.735.051
1.840.328
1.351.727
231.083
231.083
264.570
264.570
264.570
C) Proventi e oneri finanziari
15) Proventi da partecipazioni:
- da imprese controllate
- da imprese collegate
- altri
16) Altri proventi finanziari:
a) da crediti iscritti nelle immobilizzazioni
- da imprese controllate
- da imprese collegate
- da controllanti
- altri
b) da titoli iscritti nelle immobilizzazioni
c) da titoli iscritti nell’attivo circolante
d) proventi diversi dai precedenti:
- da imprese controllate
- da imprese collegate
- da controllanti
- altri
202.047
29.036
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 293
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
17) Interessi e altri oneri finanziari:
- da imprese controllate
- da imprese collegate
- da controllanti
- altri
14.555
14.555
17-bis) Utili e Perdite su cambi
16.587
16.587
81
Totale proventi e oneri finanziari
216.609
247.983
D) Rettifiche di valore di attività finanziarie
18) Rivalutazioni:
a) di partecipazioni
b) di immobilizzazioni finanziarie
c) di titoli iscritti nell’attivo circolante
19) Svalutazioni:
a) di partecipazioni
b) di immobilizzazioni finanziarie
c) di titoli iscritti nell’attivo circolante
1.033
Totale rettifiche di valore di attività finanziarie
E) Proventi e oneri straordinari
20) Proventi:
- plusvalenze da alienazioni
- varie
- differenza da arrotondamento all’unità di Euro
21) Oneri:
- minusvalenze da alienazioni
- imposte esercizi precedenti
- varie
- differenza da arrotondamento all’unità di Euro
23) Utile (Perdita) dell’esercizio
294 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
1.033
1.033
(1.033)
(1.033)
40.467
46.796
62.434
2
62.436
87.263
761
125.817
Totale delle partite straordinarie
Risultato prima delle imposte (A-B±C±D±E)
22) Imposte sul reddito dell’esercizio, correnti, differite e anticipate
a) Imposte correnti
b) Imposte differite
c) Imposte anticipate
d) Proventi (oneri) da adesione al regime di consolidato
fiscale / trasparenza fiscale
1.033
73.646
125.817
74.407
(63.381)
12.856
1.992.523
1.611.533
1.171.506
1.001.529
(52.355)
(31.920)
1.119.151
969.609
873.372
641.924
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Nota Integrativa al Bilancio al 31/12/2010
Premessa
Il presente bilancio, sottoposto al Vostro esame e alla Vostra approvazione, evidenzia un utile d’esercizio pari
a Euro 873.372.
Fatti di rilievo verificatisi nel corso dell’esercizio
Nel corso dell’esercizio, sono state costituite due società a responsabilità limitata, interamente partecipate
dall’Ente, denominate rispettivamente “IIS CERT SRL” e “IIS SERVICE SRL”.
Tale iniziativa rientra nel processo di riorganizzazione dell’ “ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA
- ENTE MORALE”, avente due ragioni primarie:
- giuridica, creando una struttura societaria congruente alla varietà e alla consistenza delle attività svolte;
- commerciale, rispondendo ad esigenze ed aspettative di mercato favorendo lo sviluppo di un contesto
aziendale più omogeneo e dedicato.
L’ “ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA - ENTE MORALE”, in data 14 Dicembre 2010, ha
inoltre sottoscritto un aumento di capitale sociale, in entrambe le neo costituite società, da liberarsi mediante
conferimento di autonomi rami d’azienda, ciascuno per valore attestato da perito indipendente ex art. 2465
c.c. inclusa autonoma stima del “goodwill”. Gli effetti giuridici delle summenzionate operazioni hanno
avuto decorrenza 1 Gennaio 2011.
Criteri di formazione
Il seguente bilancio è conforme al dettato degli articoli 2423 e seguenti del Codice Civile, come risulta dalla
presente nota integrativa, redatta ai sensi dell’articolo 2427 del Codice Civile, che costituisce, ai sensi e per
gli effetti dell’articolo 2423, parte integrante del bilancio d’esercizio.
I valori di bilancio sono rappresentati in unità di Euro mediante arrotondamenti dei relativi importi. Le eventuali differenze da arrotondamento sono state indicate alla voce “proventi ed oneri straordinari” di Conto
Economico.
Ai sensi dell’articolo 2423, quinto comma, c.c., la nota integrativa è stata redatta in unità di Euro.
Criteri di valutazione
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 1, c.c.)
I criteri utilizzati nella formazione del bilancio chiuso al 31/12/2010 non si discostano dai medesimi utilizzati
per la formazione del bilancio del precedente esercizio, in particolare nelle valutazioni e nella continuità dei
medesimi principi.
La valutazione delle voci di bilancio è stata fatta ispirandosi a criteri generali di prudenza e competenza,
nella prospettiva della continuazione dell’attività nonché tenendo conto della funzione economica dell’elemento dell’attivo o del passivo considerato.
L’applicazione del principio di prudenza ha comportato la valutazione individuale degli elementi componenti
le singole poste o voci delle attività o passività, per evitare compensi tra perdite che dovevano essere riconosciute e profitti da non riconoscere in quanto non realizzati.
In ottemperanza al principio di competenza, l’effetto delle operazioni e degli altri eventi è stato rilevato contabilmente ed attribuito all’esercizio al quale tali operazioni ed eventi si riferiscono, e non a quello in cui si
concretizzano i relativi movimenti di numerario (incassi e pagamenti).
La continuità di applicazione dei criteri di valutazione nel tempo rappresenta elemento necessario ai fini
della comparabilità dei bilanci della società nei vari esercizi.
La valutazione, tenendo conto della funzione economica dell’elemento dell’attivo o del passivo, considerato
che esprime il principio della prevalenza della sostanza sulla forma - obbligatoria laddove non espressamente
in contrasto con altre norme specifiche sul bilancio - consente la rappresentazione delle operazioni secondo
la realtà economica sottostante gli aspetti formali.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 295
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Deroghe
(Rif. art. 2423, quarto comma, c.c.)
Non si sono verificati casi eccezionali che abbiano reso necessario il ricorso a deroghe di cui all’art. 2423
comma 4 del Codice Civile.
In particolare, i criteri di valutazione adottati nella formazione del bilancio sono stati i seguenti.
Immobilizzazioni
Immateriali
Sono iscritte al costo storico di acquisizione ed esposte al netto degli ammortamenti effettuati nel corso degli
esercizi e imputati direttamente alle singole voci.
Nella voce “diritti di brevetto industriale e diritti di utilizzazione delle opere dell’ingegno” sono compresi
esclusivamente software applicativi acquistati in licenza d’uso a tempo indeterminato, qui iscritti sulla scorta
delle raccomandazioni disposte dal principio OIC numero 24. L’ammortamento del detto costo è effettuato
per un terzo del medesimo per ogni esercizio, arco temporale considerato come periodo presunto di utilità del
bene data l’elevata obsolescenza tecnologica.
Qualora, indipendentemente dall’ammortamento già contabilizzato, risulti una perdita durevole di valore,
l’immobilizzazione viene corrispondentemente svalutata. Se in esercizi successivi vengono meno i presupposti della svalutazione viene ripristinato il valore originario rettificato dei soli ammortamenti.
Nella voce “Immobilizzazioni immateriali in corso e acconti” sono compresi esclusivamente acconti per
l’acquisto di software personalizzato in fase di implementazione.
Materiali
Sono iscritte al costo di acquisto e rettificate dai corrispondenti fondi di ammortamento.
Nel valore di iscrizione in bilancio si è tenuto conto degli oneri accessori e dei costi sostenuti per l’utilizzo
dell’immobilizzazione, portando a riduzione del costo gli sconti commerciali e gli sconti cassa di ammontare
rilevante.
Le quote di ammortamento, imputate a conto economico, sono state calcolate attesi l’utilizzo, la destinazione
e la durata economico-tecnica dei cespiti, sulla base del criterio della residua possibilità di utilizzazione, criterio che abbiamo ritenuto ben rappresentato dalle seguenti aliquote, non modificate rispetto all’esercizio
precedente e ridotte alla metà nell’esercizio di entrata in funzione del bene:
•
•
•
•
fabbricati: 3%
impianti e macchinari:
i. macchinari 15.50%
ii. impianti 12%
attrezzature: 35%
altri beni
i. autoveicoli da trasporto: 25%
ii. mezzi di trasporto interno: 20%
iii. autovetture: 25%
iv. macchine ufficio elettroniche: 20%
v. mobili da ufficio: 12%
Qualora, indipendentemente dall’ammortamento già contabilizzato, risulti una perdita durevole di valore,
l’immobilizzazione viene corrispondentemente svalutata. Se in esercizi successivi vengono meno i presupposti della svalutazione viene ripristinato il valore originario rettificato dei soli ammortamenti.
Nell’esercizio in esame non sono state effettuate rivalutazioni discrezionali o volontarie e le valutazioni
effettuate trovano il loro limite massimo nel valore d’uso, oggettivamente determinato, dell’immobilizzazione stessa.
Crediti
Sono esposti al presumibile valore di realizzo. L’adeguamento del valore nominale dei crediti al valore presunto di realizzo è ottenuto mediante apposito fondo svalutazione crediti.
296 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Debiti
Sono rilevati al loro valore nominale.
Ratei e risconti
Sono stati determinati secondo il criterio dell’effettiva competenza temporale dell’esercizio.
Per i ratei e risconti di durata pluriennale sono state verificate le condizioni che ne avevano determinato
l’iscrizione originaria, adottando, ove necessario, le opportune variazioni.
Non sussistono ratei e risconti di durata pluriennale superiore a anni cinque.
Rimanenze magazzino
I prodotti finiti sono iscritti al minore tra il costo di fabbricazione e il valore di realizzo desumibile dall’andamento del mercato, applicando il metodo LIFO.
I lavori in corso di esecuzione di durata inferiore ai dodici mesi sono iscritti in base al criterio della commessa completata o del contratto completato.
I lavori in corso di esecuzione di durata ultrannuale, sono iscritti in base al criterio della percentuale di completamento o dello stato di avanzamento.
Fondi per rischi e oneri
Sono stanziati per coprire perdite o debiti di esistenza certa o probabile, dei quali tuttavia alla chiusura dell’esercizio non erano determinabili l’ammontare o la data di sopravvenienza.
Nella valutazione di tali fondi sono stati rispettati i criteri generali di prudenza e competenza e non si è proceduto alla costituzione di fondi rischi generici privi di giustificazione economica.
Fondo TFR
Rappresenta l’effettivo debito maturato verso i dipendenti in conformità di legge e dei contratti di lavoro
vigenti.
Imposte sul reddito
Le imposte sono accantonate secondo il principio di competenza; rappresentano pertanto:
-
gli accantonamenti per imposte liquidate o da liquidare per l’esercizio, determinate secondo le aliquote e
le norme vigenti;
l’ammontare delle imposte differite o pagate anticipatamente in relazione a differenze temporanee sorte o
annullate nell’esercizio;
le rettifiche ai saldi delle imposte differite per tenere conto delle variazioni delle aliquote intervenute nel
corso dell’esercizio.
L’I.RE.S. e l’I.R.A.P. differita e anticipata è calcolata sulle differenze temporanee tra i valori delle attività e
delle passività determinati secondo criteri civilistici e i corrispondenti valori fiscali.
Riconoscimento ricavi
I ricavi per vendite dei prodotti sono riconosciuti al momento del trasferimento della proprietà, che normalmente si identifica con la consegna o la spedizione dei beni.
I ricavi derivanti da prestazioni di servizi vengono riconosciuti in base alla competenza temporale così come
quelli di natura finanziaria.
Garanzie, impegni, beni di terzi e rischi
Sono state rilasciate fideiussioni esclusivamente allo scopo di partecipare a gare per l’acquisizione di appalti
di natura pubblica. Non sussistono rischi relativi alle garanzie concesse.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 297
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Dati sull’occupazione
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 15, c.c.)
L’organico medio aziendale, ripartito per categoria, ha subito, rispetto al precedente esercizio, le seguenti
variazioni.
Organico
Dirigenti
Impiegati
Operai
Altri
31/12/2010
31/12/2009
Variazioni
11
205
10
205
1
216
215
1
Il contratto nazionale di lavoro applicato è quello per dipendenti non dirigenti dell’Istituto Italiano della Saldatura.
Attività
A) Crediti verso associati per versamenti ancora dovuti
Non sussiste alcun credito a tale titolo vantato.
B) Immobilizzazioni
I. Immobilizzazioni immateriali
Saldo al 31/12/2010
183.627
Saldo al 31/12/2009
252.681
Variazioni
(69.054)
Totale movimentazione delle immobilizzazioni immateriali
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
costi
Valore
31/12/2009
Incrementi
esercizio
Decrementi
esercizio
Amm.to
esercizio
Valore
31/12/2010
Impianto e
ampliamento
Ricerca, sviluppo e
pubblicità
Diritti brevetti industriali
135.381
161.261
133.515
117.300
8.200
105.000
252.681
169.461
105.000
163.127
Concessioni, licenze,
marchi
Avviamento
Immobilizzazioni in
corso e acconti
20.500
Altre
Arrotondamento
298 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
133.515
183.627
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Precedenti rivalutazioni, ammortamenti e svalutazioni
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Il costo storico all’inizio dell’anno è così composto.
Descrizione
costi
Costo
storico
Fondo
amm.to
Rivalutazioni
Valore
netto
Svalutazioni
Impianto ampliamento
Ricerca, sviluppo e
pubblicità
Diritti brevetti industriali
239.284
103.903
135.381
Concessioni, licenze,
marchi
Avviamento
Immobilizzazioni in
corso e acconti
117.300
117.300
Altre
Arrotondamento
356.584
103.903
252.681
II. Immobilizzazioni materiali
Saldo al 31/12/2010
10.403.249
Saldo al 31/12/2009
10.226.100
Variazioni
177.149
Terreni e fabbricati
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
Costo storico
Rivalutazioni
Ammortamenti esercizi precedenti
Svalutazione esercizi precedenti
Saldo al 31/12/2009
Acquisizione dell’esercizio
Spese incrementative
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica dell’esercizio
Svalutazione dell’esercizio
Cessioni dell’esercizio
Giroconti positivi (riclassificazione)
Giroconti negativi (riclassificazione)
Interessi capitalizzati nell’esercizio
Ammortamenti dell’esercizio
Saldo al 31/12/2010
(1)
Importo
4.245.788
5.777.578 (1)
(2.913.239)
7.110.127
472.025
217.269
(312.392)
7.487.029
di cui terreni
di cui terreni
Le rivalutazioni degli immobili strumentali per Euro 5.777.578 sono state effettuate sulla scorta delle
disposizioni normative sotto richiamate:
- rivalutazione ex L. 413/91 per Euro 152.871
- rivalutazione ex L. 266/05 per Euro 2.136.964
- rivalutazione ex D.L. 185/08 per Euro 3.487.743
In relazione ai fabbricati posseduti si comunica che non si è provveduto a scorporare la quota parte di costo
riferita alle aree di sedime degli stessi.
La guida operativa per la transizione agli IFRS, emessa dall’OIC, stabilisce infatti che lo scorporo del terreno
dal fabbricato deve avvenire solo nell’ipotesi di fabbricato cielo-terra: nessuno scorporo è necessario se il
fabbricato di proprietà consiste in una quota parte di fabbricato in quanto, in tal caso, l’impresa non possiede
anche un terreno sottostante.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 299
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Impianti e macchinario
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
Costo storico
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica
Ammortamenti esercizi precedenti
Svalutazione esercizi precedenti
Saldo al 31/12/2009
Acquisizione dell’esercizio
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica dell’esercizio
Svalutazione dell’esercizio
Cessioni dell’esercizio
Giroconti positivi (riclassificazione)
Giroconti negativi (riclassificazione)
Interessi capitalizzati nell’esercizio
Ammortamenti dell’esercizio
Saldo al 31/12/2010
Importo
8.877.499
(7.015.970)
1.861.529
995.463
0
(540.494)
2.316.499
Attrezzature industriali e commerciali
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
Costo storico
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica
Ammortamenti esercizi precedenti
Svalutazione esercizi precedenti
Saldo al 31/12/2009
Acquisizione dell’esercizio
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica dell’esercizio
Svalutazione dell’esercizio
Cessioni dell’esercizio
Giroconti positivi (riclassificazione)
Giroconti negativi (riclassificazione)
Interessi capitalizzati nell’esercizio
Ammortamenti dell’esercizio
Saldo al 31/12/2010
300 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Importo
131.426
(121.586)
9.840
1.712
(4.630)
6.922
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Altri beni
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
Costo storico
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica
Ammortamenti esercizi precedenti
Svalutazione esercizi precedenti
Saldo al 31/12/2009
Acquisizione dell’esercizio
Rivalutazione monetaria
Rivalutazione economica dell’esercizio
Svalutazione dell’esercizio
Cessioni dell’esercizio
Giroconti positivi (riclassificazione)
Giroconti negativi (riclassificazione)
Interessi capitalizzati nell’esercizio
Ammortamenti dell’esercizio
Saldo al 31/12/2010
Importo
2.774.485
(2.097.020)
677.465
148.918
(26.341)
(207.243)
592.799
Nella residuale voce “Altri beni” sono compresi :
• automezzi
• mezzi di trasporto interno
• mobili ufficio
• macchine d’ufficio elettroniche
A miglior specificazione si fornisce dettaglio:
Gruppo
omogeneo
Automezzi
Mezzi di trasporto interno
Mobili ufficio
Macchine ufficio elettroniche
Costo
storico
152.514
48.488
941.903
1.366.159
2.509.064
Amm.
precedenti
(87.741)
(19.798)
(672.293)
(954.422)
(1.734.254)
Amm.
esercizio
Valore
residuo
(50.770)
(5.320)
(30.928)
(94.993)
(182.011)
14.003
23.370
238.682
316.744
592.799
Immobilizzazioni in corso e acconti
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Descrizione
Saldo al 31/12/2009
Acquisizione dell’esercizio
Cessioni dell’esercizio
Giroconti positivi (riclassificazione)
Giroconti negativi (riclassificazione)
Interessi capitalizzati nell’esercizio
Saldo al 31/12/2010
Importo
567.139
(567.139)
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 301
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Totale rivalutazioni delle immobilizzazioni materiali alla fine dell’esercizio
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 2, c.c.)
Ai sensi dell’articolo 10 Legge n. 72/1983 si elencano le seguenti immobilizzazioni materiali iscritte nel
bilancio della società al 31/12/2010 sulle quali sono state effettuate rivalutazioni monetarie e deroghe ai
criteri di valutazione civilistica.
Come già evidenziato nelle premesse di questa nota integrativa, le immobilizzazioni materiali sono state
rivalutate in base a leggi (speciali, generali o di settore) e non si è proceduto a rivalutazioni discrezionali o
volontarie, trovando le rivalutazioni effettuate il limite massimo nel valore d’uso, oggettivamente determinato, dell’immobilizzazione stessa.
Rivalutazione
di legge
Descrizione
Terreni e fabbricati
Impianti e macchinari
Attrezzature industriali e commerciali
Altri beni
Rivalutazione
economica
Totale
rivalutazioni
5.777.578
5.777.578
5.777.578
5.777.578
Dettaglio dei fabbricati, tuttora in patrimonio, sui quali è stata eseguita in passato rivalutazione:
Rivalutazione
L. 413/1991
Fabbricato
Sede dell’Istituto
Palazzina CERT
Ufficio Regionale Sicilia
Ufficio Regionale Lombardia
TOTALE
Rivalutazione
L. 266/2005
135.204,19
17.667,05
1.898.618,67
238.345,86
152.871,24
2.136.964,53
Rivalutazione
D.L. 185/2008
3.023.857,98
379.737,36
17.638,55
66.509,47
3.487.743,36
Contributi in conto capitale
Nel corso dell’esercizio chiuso al 31/12/2010 la società non ha richiesto erogazione di contributi in conto
capitale.
I contributi in conto capitale ottenuti in esercizi precedenti sono esposti in bilancio attraverso l’accredito
graduale al conto economico con un criterio sistematico in connessione alla vita utile del bene.
III. Immobilizzazioni finanziarie
Saldo al 31/12/2010
7.729.431
Saldo al 31/12/2009
6.098.273
Variazioni
1.631.158
Partecipazioni
Descrizione
Imprese controllate
Imprese collegate
Altre imprese
TOTALE
31/12/2009
0
0
191.785
191.785
Incremento
1.640.000
226.860
2.000
1.868.860
Decremento
155.893
155.893
31/12/2010
1.640.000
226.860
37.892
1.904.752
Si forniscono le seguenti informazioni relative alle partecipazioni possedute direttamente o indirettamente.
302 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Imprese controllate
Denominazione
Città o Stato
Estero
Capitale
sociale
Patrimonio
netto
Utile/
Perdita
%
Possesso
Valore
bilancio
IIS Service Srl
con socio unico
C.F. 01995940994
Genova
1.220.000 (1)
1.218.121 (1)
-1.879 (1)
100%
1.220.000
IIS Cert Srl
con socio unico
C.F. 01995920996
Genova
420.000 (1)
417.996 (1)
-2.004 (1)
100%
420.000
Riserve di
utili/capitale
soggette a
restituzioni o
vincoli o in
sospensione
d’imposta
1.640.000
(1)
Dati Bilancio 2010
Imprese collegate
Denominazione
Città o Stato
Estero
Capitale
sociale
A.N.C.C.P. Srl
C.F. 10643960155
Milano
220.000
(1)
ANCCP Service Srl Milano
C.F. 05925800962
40.000
(2)
Consorzio Europeo
Certificazione
Legnano (MI)
C.F. 13073160155
92.962
(2)
102.180 (2)
100.000
(2)
279.261 (2)
Tecnolab
RINA IIS Srl
C.F. 10454051003
Civitavecchia
(RM)
Patrimonio
netto
Utile/
Perdita
591.607
(1)
1.272
26.743
(2)
%
Possesso
Valore
bilancio
(1)
33.99%
74.788
-12.411 (2)
30.00%
11.655
(2)
47.78%
44.417
-97.142 (2)
24.00%
96.000
1.254
Riserve di
utili/capitale
soggette a
restituzioni o
vincoli o in
sospensione
d’imposta
226.860
(1)
(2)
Dati Bilancio 2009
Dati Bilancio 2010
Alla luce delle difficoltà economico-finanziarie incontrate nei primi mesi del corrente esercizio dalla collegata “A.N.C.C.P. Srl” (codice fiscale 10643960155), si è ritenuto di procedere alla prudenziale costituzione
di apposito fondo rischi, destinato a sopportare eventuali perdite di propria competenza, per l’importo ritenuto congruo di euro 20.000.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 303
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Altre imprese
Denominazione
Città o Stato Estero
RTM Spa
C.F. 05575180012
Vico Canavese (TO)
Euroimpresa Soc.Cons.a R.L.
C.F. 11903450150
Capitale
sociale
%
Possesso
Valore
bilancio
37.238
4.04%
15.000
Legnano (MI)
1.542.750
1.21%
13.685
Laboratorio T.O.S.I. Srl
C.F. 12805730152
Legnano (MI)
62.000
8.00%
4.960
Consorzio Calef
C.F. 00672990777
Rotondella (MT)
87.884
2.56%
2.247
Ticass Soc.Cons.a R.L.
C.F. 01955020993
Genova
70.000
2.86%
2.000
SV.E.V.O. S.cons.arl
C.F. 05094260725
Gioia del Colle (BA)
18.500
5.40%
0
37.892
La partecipazione nella società a scopo consortile “SV.E.V.O. Soc.cons.arl”, sottoposta a procedura di volontaria liquidazione, è stata interamente svalutata sulla scorta dell’analisi dei dati di bilancio chiuso al
31/12/2009 dal quale è possibile prevedere, con ragionevole certezza, l’insussistenza di residuo attivo ripartibile tra i soci, in sede di chiusura della procedura.
Le variazioni intervenute sono conseguenti a:
Incrementi
Acquisti / Conferimenti /
Rinunce crediti
Imprese controllate
Imprese collegate
Imprese controllanti
Altre imprese
Rivalutazioni
Importo
1.640.000
72.000
0
2.000
Decrementi
Imprese controllate
Imprese collegate
Imprese controllanti
Altre imprese
Cessioni
1.640.000
72.000
0
2.000
1.714.000
Svalutazioni
Importo
1.033
1.033
1.033
Le partecipazioni iscritte nelle immobilizzazioni rappresentano un investimento duraturo e strategico da
parte della società.
Le partecipazioni in imprese controllate o collegate sono valutate, nel rispetto del principio della continuità
dei criteri di valutazione, al costo di acquisto o di sottoscrizione.
Le altre partecipazioni sono iscritte al costo di acquisto o di sottoscrizione, al netto di operate svalutazioni
per stimate perdite durevoli di valore.
Crediti
Descrizione
Imprese controllate
Imprese collegate
Imprese controllanti
Altri
Arrotondamento
31/12/2009
Incrementi
4.500
5.906.488
5.906.488
304 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
210.822
Variazione
allocazione
63.000
Decrementi
Variazione
allocazione
36.000
261.131
31/12/2010
31.500
(63.000)
5.793.179
5.824.679
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Nella voce “crediti verso collegate” è iscritto finanziamento infruttifero erogato a favore della società collegata “ANCCP Service Srl”.
Nella voce “crediti verso altri” sono iscritti i crediti sottoesposti:
Credito esigibile
entro 12 mesi
Descrizione
Prestiti a dipendenti
Credito esigibile
oltre 12 mesi
6.869
Totale
2.468
9.337
Polizza assicurativa capitalizzazione
Fondiaria SAI nr. 6307123
2.649.323
2.649.323
Polizza assicurativa capitalizzazione
Fondiaria SAI nr. 6348593
1.284.097
1.284.097
Polizza assicurativa coperturaTfr
Milano Assicurazioni AIL 11060
1.830.667
1.830.667
19.755
5.786.310
19.755
5.793.179
Depositi cauzionali diversi
6.869
Nel bilancio non sono iscritte immobilizzazioni finanziarie per valori superiori al loro fair value.
C) Attivo circolante
I. Rimanenze
Saldo al 31/12/2010
627.839
Saldo al 31/12/2009
312.637
Variazioni
315.202
I criteri di valutazione adottati sono invariati rispetto all’esercizio precedente e motivati nella prima parte
della presente Nota integrativa.
Per le variazioni corrispondenti alle singole categorie, si rinvia ai dati evidenziati nel conto economico.
I lavori in corso di esecuzione di durata inferiore ai dodici mesi sono iscritti in base al criterio della commessa completata o del contratto completato: i ricavi ed il margine di commessa vengono riconosciuti solo
quando il contratto è completato, ossia quando le opere sono ultimate e consegnate.
I lavori in corso di esecuzione di durata ultrannuale, sono iscritti in base al criterio della percentuale di completamento o dello stato di avanzamento: i costi, i ricavi e il margine di commessa vengono riconosciuti in
funzione dell’avanzamento dell’attività produttiva. Per l’applicazione di tale criterio si adotta il metodo del
costo sostenuto (cost to cost).
II. Crediti
Saldo al 31/12/2010
14.831.080
Saldo al 31/12/2009
14.331.378
Variazioni
499.702
Il saldo è così suddiviso secondo le scadenze (articolo 2427, primo comma, n. 6, c.c.).
Descrizione
Verso clienti
Verso imprese controllate
Verso imprese collegate
Verso controllanti
Per crediti tributari
Per imposte anticipate
Verso altri
Arrotondamento
Entro 12 mesi
11.287.271
1.430.343
572.470
Oltre 12 mesi
Oltre 5 anni
Totale
11.287.271
1.430.343
572.470
7.080
435.469
321.844
590.115
186.488
321.844
597.195
621.957
13.732.633
1.098.447
14.831.080
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 305
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Nella voce “Crediti v/controllate” sono iscritti versamenti eseguiti a favore delle società controllate
- “IIS Service Srl con unico socio”, per importo pari a Euro 955.060
- “IIS Cert Srl con unico socio”, per importo pari a Euro 475.283
quale corrispondente quota parte dei differenti complessi aziendali da conferirsi a ciascuna a far data
1° Gennaio 2011 e costituita dalle disponibilità liquide in essi comprese.
I crediti vantati nei confronti delle società collegate sono esclusivamente di natura commerciale. Si fornisce
dettaglio:
- crediti verso “Consorzio Europeo Certificazione” pari a Euro 565.029
- crediti verso “A.N.C.C.P. Srl” pari a Euro 7.441.
Nella voce “Crediti tributari” sono comprese esclusivamente imposte in attesa di rimborso.
Le imposte anticipate per Euro 597.195 sono relative a differenze temporanee deducibili per una descrizione
delle quali si rinvia al relativo paragrafo nell’ultima parte della presente nota integrativa.
I crediti verso altri, al 31/12/2010, pari a Euro 621.957 sono così costituiti:
Credito esigibile
entro 12 mesi
Descrizione
Crediti v/Dipendenti
Crediti v/Euroimmobiliare
Crediti v/Milano Assicurazione polizza Tfr
Acconti e anticipi a fornitori diversi
Altri crediti
Credito esigibile
oltre 12 mesi
26.102
0
240.822
145.726
22.819
435.469
Totale
67.159
119.329
93.261
119.329
240.822
145.726
22.819
621.957
186.488
Il credito vantato nei confronti della società “Euroimmobiliare Legnano Srl” costituisce versamento effettuato a titolo di “acconto prezzo” per l’acquisto di due porzioni di fabbricato sito in Legnano (MI), Via Pisacane 46 (piano 2° / 3° dell’edificio A3).
L’adeguamento del valore nominale dei crediti al valore di presunto realizzo è stato ottenuto mediante apposito fondo svalutazione crediti che ha subito, nel corso dell’esercizio, le seguenti movimentazioni:
Descrizione
Saldo al 31/12/2009
Utilizzo nell’esercizio
Accantonamento esercizio
Saldo al 31/12/2010
Fondo svalutazione ex art. 2426
n. 8 Codice Civile
Per crediti
commerciali
1.239.977
93.239
65.359
1.212.097
Per altri
crediti
Totale
-----
1.239.977
93.239
65.359
1.212.097
Fondo
svalutazione
ex art. 106
D.P.R.
917/1986
56.366
56.366
65.359
65.359
Differenza
1.183.611
1.146.738
Non sussistono crediti commerciali incassabili oltre i 12 mesi.
III. Attività finanziarie
L’Ente non possiede, né ha posseduto nel corso dell’esercizio in esame, attività di natura finanziaria.
IV. Disponibilità liquide
Saldo al 31/12/2010
2.340.508
Descrizione
Depositi bancari e postali
Assegni
Denaro e altri valori in cassa
Arrotondamento
Saldo al 31/12/2009
3.830.467
31/12/2010
Variazioni
(1.489.959)
31/12/2009
2.309.972
25.699
4.837
3.806.973
2.340.508
3.830.467
23.494
Il saldo rappresenta le disponibilità liquide e l’esistenza di numerario e di valori alla data di chiusura dell’esercizio.
306 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
D) Ratei e risconti
Saldo al 31/12/2010
134.080
Saldo al 31/12/2009
226.272
Variazioni
(92.192)
Misurano proventi e oneri la cui competenza è anticipata o posticipata rispetto alla manifestazione numeraria
e/o documentale; essi prescindono dalla data di pagamento o riscossione dei relativi proventi e oneri, comuni
a due o più esercizi e ripartibili in ragione del tempo.
Non sussistono, al 31/12/2010, ratei e risconti aventi durata superiore a cinque anni.
La composizione della voce è così dettagliata (articolo 2427, primo comma, n. 7, c.c.).
Descrizione
Risconti attivi canoni periodici e di assistenza e manutenzione
Risconti attivi utenze telefoniche
Risconti attivi oneri per recesso contratto locazione anteriore la scadenza pattuita
Altri risconti di ammontare non apprezzabile
Importo
27.321
6.132
100.373
254
134.080
Passività
A) Patrimonio netto
(Rif. art. 2427, primo comma, nn. 4, 7 e 7-bis, c.c.)
Saldo al 31/12/2010
26.041.131
Descrizione
Attività netta
Riserve di rivalutazione
Riserve statutarie
Altre riserve
Riserva straordinaria o facoltativa
Riserva per rinnovamento impianti e macchinari
Riserva da deroghe ex art. 2423 Codice Civile
Riserva non distribuibile da rivalutazione delle partecipazioni
Riserva per utili su cambi
Differenza da arrotondamento all’unità di Euro
Riserva da condono ex L. 19 Dicembre 1973, n. 823
Riserve di cui all’art. 15 D.L. n. 429/1982, convertito nella
legge n. 516/1982 in sospensione d’imposta
Riserva da condono ex L. 30 Dicembre 1991, n. 413
Riserva da condono ex L. 27 Dicembre 2002, n. 289
Varie altre riserve
Fondo contributi in conto capitale
Fondi riserve in sospensione di imposta
Riserva non distribuibile ex art. 2426
Altre riserve di utili destinati a studi e ricerche
Altre riserve di utili destinati ad attrezzatura laboratorio
Arrotondamento
Utili (perdite) portati a nuovo
Utile (perdita) dell’esercizio
Saldo al 31/12/2009
25.167.756
31/12/2009
16.722.960
5.291.115
Incrementi
641.924
Variazioni
873.375
Decrementi
(3)
31/12/2010
17.364.884
5.291.115
3
807.449
807.449
2.511.757
2.511.757
981.268
723.040
981.268
723.040
641.924
25.167.756
873.372
1.515.296
641.924
641.921
873.372
26.041.131
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 307
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Nella tabella che segue si dettagliano i movimenti nel patrimonio netto:
Riserve in
Riserve
sospensione
rivalutazione
imposta
Attività
netta
All’inizio dell’esercizio
precedente
14.273.704
5.291.115
807.449
Altre
Riserve
(di utili)
1.704.308
Utili
(perdite)
a nuovo
Risultato
d’esercizio
Totale
2.449.256
24.525.832
Destinazione del risultato
dell’esercizio
- incremento “Attività Netta”
- altre destinazioni
Arrotondamenti
2.449.256
(2.449.256)
Risultato dell’esercizio
precedente
641.924
Alla chiusura dell’esercizio
precedente
16.722.960
5.291.115
807.449
1.704.308
641.924
25.167.756
Destinazione del risultato
dell’esercizio
- incremento “Attività Netta”
- altre destinazioni
Arrotondamenti
641.924
(641.924)
3
Risultato dell’esercizio corrente
Alla chiusura dell’esercizio
corrente
873.372
17.364.884
5.291.115
807.449
1.704.308
873.375
26.041.131
Le poste del patrimonio netto sono così distinte secondo l’origine, la possibilità di utilizzazione, la distribuibilità e l’avvenuta utilizzazione nei tre esercizi precedenti (articolo 2427, primo comma, n. 7-bis, c.c.).
Natura / Descrizione
Attività Netta
Riserva da sovrapprezzo delle azioni
Riserve di rivalutazione
Riserva legale
Riserve statutarie
Riserva per azioni proprie in portafoglio
Altre riserve
Utili (perdite) portati a nuovo
Totale
Quota non distribuibile
Residua quota distribuibile
Importo
17.364.884
5.291.115
Possibilità
utilizzo (*)
Quota
disponibile
Utilizzazioni eff.
nei 3 es. prec. per
copertura perdite
Utilizzazioni eff.
nei 3 es. prec. per
altre ragioni
B
A, B
A, B
A, B
2.511.760
25.167.756
A, B
A, B
0
25.167.756
0
(*) A: per aumento di capitale; B: per copertura perdite; C: per distribuzione ai soci.
Ancorché le poste che compongono il Netto siano distintamente scisse in distinte parti ideali del medesimo,
in relazione la natura giuridica dell’Ente, nonché le disposizioni contenute nello Statuto dello stesso, impediscono la distribuzione tra gli associati di somme a qualsiasi titolo o comunque la destinazione a fini estranei
la realizzazione degli scopi propri dell’Istituto (art. 3 Capo II e art. 4 ultimo periodo Capo III vigente
Statuto).
308 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
B) Fondi per rischi e oneri
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 4, c.c.)
Saldo al 31/12/2010
194.514
Descrizione
Per trattamento di quiescenza
Per imposte, anche differite
Altri
Arrotondamento
Saldo al 31/12/2009
Variazioni
74.514
31/12/2009
Incrementi
74.514
120.000
Decrementi
31/12/2010
74.514
194.514
74.514
194.514
194.514
74.514
194.514
Gli incrementi sono relativi a:
- accantonamento di Euro 100.000 per copertura rischi derivanti da controversie legali in corso;
- accantonamento di Euro 20.000 a fronte di copertura probabile perdita sofferta da società partecipata;
nonché differente allocazione di fondo già esistente in bilancio di Euro 74.514.
C) Trattamento di fine rapporto di lavoro subordinato
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 4, c.c.)
Saldo al 31/12/2010
2.420.495
Saldo al 31/12/2009
3.738.464
Variazioni
(1.317.969)
La variazione è così costituita.
Variazioni
TFR, movimenti del periodo
31/12/2009
3.738.464
Incrementi
156.712
Decrementi
1.474.681
31/12/2010
2.420.495
Negli esercizi precedenti è stato esposto in bilancio non solo il debito per Tfr maturato fino al 31 Dicembre
2006, comprensivo delle rivalutazioni di legge, ma altresì la quota del medesimo trasferita alla tesoreria
INPS ex D.Lgs. 252/2005.
Tra i decrementi sono pertanto compresi:
- quota delle indennità per Tfr accantonato in azienda anteriormente il 1° Gennaio 2007 liquidata a dipendenti che hanno cessato l’attività nel corso dell’esercizio in esame per Euro 424.656;
- l’ammontare delle indennità per Tfr maturate successivamente la data del 31/12/2006 per legge trasferito
alla tesoreria INPS per Euro 1.050.025.
Il fondo accantonato rappresenta quindi l’effettivo debito maturato verso i dipendenti in conformità di legge
e dei contratti di lavoro vigenti.
Il fondo corrisponde al totale delle singole indennità maturate fino al 31Dicembre 2006 a favore dei dipendenti alla data di chiusura del bilancio, rivalutato nella misura di legge e al netto degli acconti erogati.
Il fondo non ricomprende le indennità maturate a partire dal 1° Gennaio 2007, destinate a forme pensionistiche complementari ai sensi del D.Lgs. n. 252 del 5 Dicembre 2005 ovvero trasferite alla tesoreria dell’INPS.
D) Debiti
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 4, c.c.)
Saldo al 31/12/2010
7.564.498
Saldo al 31/12/2009
6.262.569
Variazioni
1.301.929
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 309
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
I debiti sono valutati al loro valore nominale e la scadenza degli stessi è così suddivisa (articolo 2427, primo
comma, n. 6, c.c.).
Entro
12 mesi
Descrizione
Obbligazioni
Obbligazioni convertibili
Debiti verso soci per finanziamenti
Debiti verso banche
Debiti verso altri finanziatori
Acconti
Debiti verso fornitori
Debiti costituiti da titoli di credito
Debiti verso imprese controllate
Debiti verso imprese collegate
Debiti verso controllanti
Debiti tributari
Debiti verso istituti di previdenza
Altri debiti
Arrotondamento
Oltre
12 mesi
Oltre
5 anni
Totale
339.188
2.459.078
339.188
2.459.078
1.600.000
50.315
1.600.000
50.315
592.001
540.501
1.983.415
592.001
540.501
1.983.415
7.564.498
7.564.498
I debiti più rilevanti al 31/12/2010 risultano così costituiti:
La voce “Acconti” accoglie gli anticipi ricevuti dai clienti relativi a forniture di servizi non ancora effettuate
ovvero in corso di esecuzione e non ancora ultimate alla data di chiusura dell’esercizio.
I “Debiti verso fornitori” sono indicati al loro valore nominale.
I “Debiti verso imprese controllate” sono costituiti esclusivamente da sottoscrizione di capitale sociale da
liberasi in natura il giorno 1° Gennaio 2011.
I “Debiti verso imprese collegate” hanno natura esclusivamente commerciale.
La voce “Debiti tributari” accoglie solo le passività per imposte certe e determinate. Nella voce debiti tributari sono iscritti debiti per imposta I.RE.S. pari a Euro 130.708, al netto degli acconti versati nel corso dell’esercizio, delle ritenute d’acconto subite e di crediti d’imposta per imposte pagate all’estero. Inoltre, sono
iscritti debiti per imposta I.R.A.P. pari a Euro 36.948, al netto degli acconti versati nel corso dell’esercizio,
debiti per imposta sul valore aggiunto pari a Euro 83.490, debiti per ritenute fiscali trattenute a dipendenti e
lavoratori autonomi da versarsi all’erario e ad enti locali nella propria qualità di sostituto d’imposta pari a
Euro 340.855.
Nessun debito è assistito da garanzia reale su beni sociali (articolo 2427, primo comma, n. 6, c.c.).
E) Ratei e risconti
Saldo al 31/12/2010
Saldo al 31/12/2009
29.176
Variazioni
34.505
(5.329)
Rappresentano le partite di collegamento dell’esercizio conteggiate col criterio della competenza temporale.
Sussiste, al 31/12/2010, risconto passivo avente durata superiore a cinque anni relativo a quota parte di contributo in conto impianto rinviato per competenza a esercizi successivi il proprio riconoscimento.
La composizione della voce è così dettagliata (articolo 2427, primo comma, n. 7, c.c.).
Descrizione
Risconti passivi “Contributi in c/impianti” di durata inferiore a 5 anni
Risconti passivi “Contributi in c/impianti” di durata superiore a 5 anni
Risconti passivi su abbonamenti nostra rivista
Risconti passivi su interessi prestiti a dipendenti
310 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Importo
18.000
6.600
4.576
312
29.488
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Conti d’ordine
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 9, c.c.)
Descrizione
Rischi assunti dall’impresa
Impegni assunti dall’impresa
Beni di terzi presso l’impresa
Altri conti d’ordine
31/12/2010
31/12/2009
Variazioni
Conto economico
A) Valore della produzione
Saldo al 31/12/2010
26.389.224
Descrizione
Ricavi vendite e prestazioni
Variazioni rimanenze prodotti
Variazioni lavori in corso su ordinazione
Incrementi immobilizzazioni per lavori interni
Altri ricavi e proventi
Saldo al 31/12/2009
24.086.778
Variazioni
2.302.446
31/12/2010
25.981.717
97.255
130.320
31/12/2009
23.827.704
39.989
(149.386)
Variazioni
2.154.013
57.266
279.706
179.932
26.389.224
368.471
24.086.778
(188.539)
2.302.446
La variazione è strettamente correlata a quanto esposto nella Relazione sulla gestione.
Ricavi per categoria di attività (art. 2425 c.c., Voce “A1” “Valore della produzione”)
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 10, c.c.)
Categoria
Formazione
Diagnostica
Assistenza tecnica
Ingegneria
Ricerca
Laboratorio
Certificazione
Promozione Normazione
31/12/2010
3.594.604
13.84%
5.618.955
21.63%
7.681.289
29.56%
1.564.281
6.02%
128.591
0.49%
1.356.119
5.22%
5.613.455
21.61%
424.423
1.63%
25.981.717
100.00%
31/12/2009
2.799.843
11.75%
5.849.380
24.55%
6.374.723
26.75%
1.583.173
6.64%
111.022
0.47%
1.302.383
5.47%
5.214.231
21.88%
592.949
2.49%
23.827.704
100.00%
Variazioni
794.761
28.39%
-230.425
-3.94%
1.306.566
20.50%
-18.892
-1.19%
17.569
15.82%
53.736
4.13%
399.224
7.66%
-168.526
-28.42%
2.154.013
9.04%
Ricavi per area geografica
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 10, c.c.)
La ripartizione dei ricavi per aree geografiche non è significativa.
Tra gli “Altri ricavi e proventi” (art. 2425 c.c., Voce “A5” del “Valore della produzione”), sono state contabilizzate plusvalenze di natura ordinaria per importo pari a Euro 18.293. Nei trascorsi esercizi le medesime
sono state contabilizzate tra le componenti straordinarie del bilancio (voce “E20”). Tuttavia, in considerazione dell’esiguità degli importi, la differente allocazione della componente non produce effetti distorsivi in
relazione alla corretta e trasparente lettura del presente documento né ha influito sulla determinazione del
risultato complessivo d’esercizio.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 311
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
B) Costi della produzione
Saldo al 31/12/2010
24.548.896
Descrizione
Materie prime, sussidiarie e merci
Servizi
Godimento di beni di terzi
Salari e stipendi
Oneri sociali
Trattamento di fine rapporto
Trattamento quiescenza e simili
Altri costi del personale
Ammortamento immobilizzazioni immateriali
Ammortamento immobilizzazioni materiali
Altre svalutazioni delle immobilizzazioni
Svalutazioni crediti attivo circolante
Variazione rimanenze materie prime
Accantonamento per rischi
Altri accantonamenti
Oneri diversi di gestione
Saldo al 31/12/2009
22.735.051
Variazioni
1.813.845
31/12/2010
876.803
7.627.071
674.800
10.334.557
2.592.865
626.961
7.962
277.080
133.515
1.065.387
31/12/2009
670.469
6.198.795
391.052
10.442.251
2.561.200
623.466
65.359
(87.448)
120.000
56.366
5.487
8.993
(92.935)
120.000
233.984
24.548.896
169.074
22.735.051
64.910
1.813.845
409.220
100.028
1.107.643
Variazioni
206.334
1.428.276
283.748
(107.694)
31.665
3.495
7.962
(132.140)
33.487
(42.256)
Costi per materie prime, sussidiarie, di consumo e di merci e costi per servizi
Sono strettamente correlati a quanto esposto nella parte della Relazione sulla gestione e all’andamento del
punto A (Valore della produzione) del Conto Economico.
Nei “Costi per servizi” sono stati contabilizzati, in ossequio alle indicazioni contenute nel documento interpretativo OIC n.1 del Principio contabile 12 del 13 Luglio 2005, costi sostenuti in favore dei dipendenti per
mensa (Euro 124.162), per corsi di aggiornamento professionale (Euro 45.697), per spese mediche obbligatorie (Euro 32.919), allocate nei precedenti esercizi, secondo un criterio di destinazione dei servizi stessi,
nella voce B9) del Conto Economico (Costi per il personale). Le spese stesse sostenute nell’esercizio chiuso
al 31/12/2009 ed allocate nella voce B9) del C.E. ammontano complessivamente a Euro 213.274.
La mutata allocazione delle componenti in commento non produce effetti distorsivi in relazione alla corretta
e trasparente lettura del presente documento né ha influito sulla determinazione del risultato complessivo
d’esercizio.
Costi per il personale
La voce comprende l’intera spesa per il personale dipendente ivi compresi il costo delle ferie non godute,
accantonamenti di legge e contratti collettivi, premi di produttività.
Ammortamento delle immobilizzazioni materiali
Per quanto concerne gli ammortamenti si specifica che gli stessi sono stati calcolati sulla base della durata
utile del cespite e del suo sfruttamento nella fase produttiva.
Svalutazioni dei crediti compresi nell’attivo circolante e delle disponibilità liquide
La voce comprende svalutazioni di crediti di natura commerciale effettuate nella misura considerata congrua
e adeguata al rischio di insolvenza dei debitori sociali.
Accantonamento per rischi
Nell’esercizio si è provveduto ad effettuare accantonamento di Euro 100.000 per copertura rischi derivanti da
controversie legali in corso, nonché accantonamento di Euro 20.000 a fronte di copertura probabile perdita
sofferta da società collegata.
312 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Oneri diversi di gestione
Nella voce sono comprese, tra le altre, imposte indirette, diritti ed oneri amministrativi. Sono inoltre contabilizzate minusvalenze di natura ordinaria per importo pari a Euro 8.184. Nei trascorsi esercizi le medesime
sono state contabilizzate tra le componenti straordinarie del bilancio (voce “E21”). Tuttavia, in considerazione dell’esiguità degli importi, la differente allocazione della componente non produce effetti distorsivi in
relazione alla corretta e trasparente lettura del presente documento né ha influito sulla determinazione del
risultato complessivo d’esercizio.
C) Proventi e oneri finanziari
Saldo al 31/12/2010
216.609
Descrizione
Da partecipazione
Da crediti iscritti nelle immobilizzazioni
Da titoli iscritti nelle immobilizzazioni
Da titoli iscritti nell’attivo circolante
Proventi diversi dai precedenti
(Interessi e altri oneri finanziari)
Utili (perdite) su cambi
Saldo al 31/12/2009
247.983
31/12/2010
Variazioni
(31.374)
31/12/2009
Variazioni
202.047
202.047
29.036
(14.555)
81
216.609
264.570
(16.587)
(235.534)
2.032
81
(31.374)
247.983
Altri proventi finanziari
Descrizione
Interessi su obbligazioni
Interessi su titoli
Interessi bancari e postali
Interessi su finanziamenti
Interessi su crediti commerciali
Altri proventi
Arrotondamento
Controllanti
Controllate
Collegate
Altre
Totale
27.444
27.444
202.047
1.592
202.047
1.592
231.083
231.083
Interessi e altri oneri finanziari
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 12, c.c.)
Descrizione
Interessi su obbligazioni
Interessi bancari
Interessi fornitori
Interessi medio credito
Sconti o oneri finanziari
Interessi su finanziamenti
Controllanti
Controllate
Collegate
Altre
Totale
14.555
14.555
14.555
14.555
Ammortamento disaggio di
emissione obbligazioni
Altri oneri su operazioni
finanziarie
Accantonamento al fondo
rischi su cambi
Arrotondamento
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 313
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Utile e perdite su cambi
Dell’ammontare complessivo degli utili netti risultanti del conto economico si comunica non sussistere componente valutativa non realizzata.
D) Rettifiche di valore di attività finanziarie
Saldo al 31/12/2010
(1.033)
Saldo al 31/12/2009
(1.033)
Variazioni
Rivalutazioni
Descrizione
Di partecipazioni
Di immobilizzazioni finanziarie
Di titoli iscritti nell’attivo circolante
31/12/2010
31/12/2009
Variazioni
Descrizione
Di partecipazioni
Di immobilizzazioni finanziarie
Di titoli iscritti nell’attivo circolante
31/12/2010
1.033
31/12/2009
1.033
Variazioni
1.033
1.033
Svalutazioni
Come già evidenziato nella parte del presente documento dedicato alle partecipazioni detenute, il Comitato
Direttivo ha deciso di svalutare interamente la propria partecipazione nella società a scopo consortile
“SV.E.V.O. Soc.cons.arl”, sottoposta a procedura di volontaria liquidazione.
E) Proventi e oneri straordinari
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 13, c.c.)
Saldo al 31/12/2010
(63.381)
Descrizione
Plusvalenze da alienazioni
Sopravvenienze attive
Totale proventi
Minusvalenze
Imposte esercizi precedenti
Sopravvenienze passive
Totale oneri
Saldo al 31/12/2009
Variazioni
12.856
31/12/2010
62.436
62.436
(125.817)
(125.817)
(63.381)
Anno precedente
Plusvalenze da alienazioni
Sopravvenienze attive
Totale proventi
Minusvalenze
Imposte esercizi precedenti
Sopravvenienze passive
Totale oneri
(76.237)
31/12/2009
40.467
46.796
87.263
(761)
(73.646)
(74.407)
12.856
Imposte sul reddito d’esercizio
Saldo al 31/12/2010
1.119.151
314 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Saldo al 31/12/2009
969.609
Variazioni
149.542
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Imposte
Imposte correnti
I.RE.S.
I.R.A.P.
Imposte sostitutive
Imposte differite (anticipate)
I.RE.S.
I.R.A.P.
Saldo al 31/12/2010
1.171.506
639.913
524.561
7.032
(52.355)
(51.189)
(1.166)
1.119.151
Saldo al 31/12/2009
1.001.529
1.001.529
(31.920)
(31.920)
969.609
Variazioni
169.977
(361.616)
524.561
7.032
(20.435)
(19.269)
(1.166)
149.542
Sono state iscritte le imposte di competenza dell’esercizio.
Nel seguito si espone la riconciliazione tra l’onere teorico risultante dal bilancio e l’onere fiscale teorico:
Riconciliazione tra onere fiscale da bilancio e onere fiscale teorico (I.RE.S.)
Descrizione
Valore
1.992.523
27.50%
1.992.523
Risultato prima delle imposte
Onere fiscale teorico (%)
Differenze temporanee tassabili in esercizi successivi:
Nessuna
547.944
-
Differenze temporanee deducibili in esercizi successivi:
Amm.to fabbricati strumentali (quota rivalutata 2008)
Amm.to impianti fotovoltaico eccedente 9% D.M. 31/12/88
Accantonamento fondi rischi controversie legali
Compensi amministratori comp.2010 non corrisposti
104.632
4.605
100.000
24.000
233.237
Rigiro delle differenze temporanee da esercizi precedenti:
(+) In aumento
Nessuna
(-) In diminuzione
Spese di rappresentanza 1/15 anno 2006
Spese di rappresentanza 1/15 anno 2007
Utilizzo fondo svalutazione crediti commerciali già tassato
Compensi amm.ri comp.2009 pagati nel 2010
- 1.438
- 1.529
- 36.874
- 9.900
- 49.741
Differenze che non si riverseranno negli esercizi successivi:
(+) Variazioni di natura fiscale in aumento definitive (escluse imposte)
(-) Variazioni di natura fiscale in diminuzione definitive (escluse imposte)
(- ) Perdite fiscali pregresse per le quali non furono accantonate imposte anticipate
Imponibile fiscale
Imposte correnti sul reddito dell’esercizio - aliquota effettiva
Imposte
339.690
- 118.976
220.714
2.396.733
33.079%
659.101
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 315
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Determinazione dell’imponibile I.R.A.P.
Descrizione
Differenza tra valore e costi della produzione netto costo personale e acc.ti B12 e B13
Aliquota media in relazione all’imposta applicata dalle differenti Regioni
VARIAZIONI IN AUMENTO
Valore
15.865.112
3.97%
Imposta
629.845
Variazioni in aumento per costi, compensi e utili di cui all’art.11 co.1 lett.b) D.Lgs. 446/97
- Attività commerciale non esercitata abitualmente (art. 67 co. 1 lett. i) D.P.R. 917/86)
- Lavoro autonomo non esercitato abitualmente (art. 67 co.1 lett. l) D.P.R. 917/86)
- Compensi attribuiti per obblighi di fare, non fare, permettere (art. 67 co.1 lett. l) D.P.R. 917/86)
- Compensi co.co.co.(pro) (art. 50 co.1 lett. c-bis) D.P.R. 917/86)
- Compensi amministratori (art. 50 co.1 lett. c-bis) D.P.R. 917/86)
- Contributi co.co.co.(pro) (Collaboratori di cui art. 50 co.1 lett. c-bis) D.P.R. 917/86)
- Compensi per prestazioni di lavoro assimilato a dipendente (art. 50 co. 1 D.P.R. 917/86)
- Utili spettanti ad associati di solo esclusivo lavoro (art. 53 co. 2 lett. c) D.P.R. 917/86)
- Oneri finanziari impliciti in contratti locazione finanziaria
- Perdite su crediti (allocate in B14)
- Imposta comunale sugli immobili (allocata in B14)
- Plusvalenze da cessione di immobili non strumentali (E20 - Immobili Patrimonio )
- Ammortamento fiscale avviamento eccedente 1/18
- Ammortamento fiscale marchi eccedente 1/18
Altre variazioni in aumento:
- Costo lavoratori interinali (non in B9) )
- Costo lavori distaccati presso l’impresa (non classicifato in B9) ma in B7))
- Rimborsi chilometrici (allocati in B7))
- Plusvalenze realizzo beni strumentali allocati in E20)
- Contributi erogati in base a norma di Legge (allocati in E20))
- Neutralizzazione maggiori valori iscritti per Rivalutazione beni immobili ex co.16 e segg. D.L. 185/08
- Neutralizzazione maggiori valori iscritti per operazioni straordinarie non oggetto affrancamento
- Altre variazioni in aumento
Variazione in aumento per quota comp.positivi di reddito precedenti periodi d’imposta:
- Nessuna
Variazioni in aumento per principio correlazione:
- Rettifiche costi esercizi precedenti
TOTALE VARIAZIONI IN AUMENTO
VARIAZIONI IN DIMINUZIONE
- Utilizzo fondi rischi ed oneri deducibili
- Minusvalenze da cessione di immobili non strumentali (E21 - Patrimonio)
- Soggetti che adottano IAS/IFRS
- Ammortamento del costo dei marchi e avviamento (qualora non in Conto Economico)
Altre variazioni in diminuzione:
- Minusvalenze realizzo beni strumentali allocati in E21)
- Rimborso spettante per dipendenti distaccati (allocate in A5))
- Rimborso spettante per lavoratori interinali
- Insussistenze e sopravvenienze non rilevanti I.R.A.P. (allocate in A5))
- Indennità di trasferta dipendenti imprese autotrasporto allocate in B9)
- Spese bancarie allocate in C17) anziché B7)
- Assicurazioni allocate in B9) anziché in B7)
Variazioni in diminuzione quota comp.negativi di reddito precedenti periodi d’imposta:
- Spese di rappresentanza
Variazioni in diminuzione per principio correlazione:
- Sopravvenienze passive - Ricavi esercizi precedenti stimati in misura superiore quella corretta.
Correlazione voce A1) art. 2425 c.c.
TOTALE VARIAZIONI IN DIMINUZIONE
876.356
49.000
99.077
2.135
32.557
32.070
104.632
90.541
13.243
1.299.611
14.555
211.289
2.967
125.787
354.598
(segue)
316 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
(continua)
DEDUZIONI EX ART.11 D.Lgs. 446/97:
- Deduzione ex articolo 11, comma 1, lett. a), n.1 D.Lgs. 446/97
- Deduzione ex articolo 11, comma 1, lett. a), n.2 e 3) D.Lgs. 446/97
- Deduzione ex articolo 11, comma 1, lett. a), n.4 D.Lgs. 446/97
- Deduzione ex articolo 11, comma 1, lett. a), n.5 D.Lgs. 446/97
- Deduzione ex articolo 11, comma 4-bis D.Lgs. 446/97
- Deduzione ex articolo 11, comma 4-bis 1) D.Lgs. 446/97
TOTALE DEDUZIONI EX ART.11 D.Lgs. 446/97:
Imponibile I.R.A.P.
I.R.A.P. corrente per l’esercizio
68.293
958.897
2.226.639
336.146
3.589.975
13.220.151
3.31%
524.561
Ai sensi dell’articolo 2427, primo comma n. 14, c.c. si evidenziano le informazioni richieste sulla fiscalità
differita e anticipata:
Fiscalità differita / anticipata
Non sussiste fiscalità differita.
Le imposte anticipate sono state rilevate in quanto esiste la ragionevole certezza dell’esistenza, negli esercizi
in cui si riverseranno le differenze temporanee deducibili, a fronte delle quali sono state iscritte le imposte
anticipate, di un reddito imponibile non inferiore all’ammontare delle differenze che si andranno ad annullare.
Le principali differenze temporanee che hanno comportato la rilevazione di imposte differite e anticipate
sono indicate nella tabella seguente unitamente ai relativi effetti.
Rilevazione delle imposte differite e anticipate ed effetti conseguenti:
Ammontare
Ammontare
delle differenze delle differenze
temporanee
temporanee
I.RE.S.
I.R.A.P.
Imposte anticipate:
Svalutazioni per perdite durevoli di immobilizzazioni materiali
(Riassorbimento)
Svalutazioni per perdite durevoli di immobilizzazioni immateriali
(Riassorbimento)
Fondi per rischi ed oneri
(Riassorbimento)
Ammortamenti eccedenti quote D.M. 31/12/88
(Riassorbimento)
Altre
(Riassorbimento)
Variazione aliquote
Totale imposte anticipate
Imposte differite:
Ammortamenti anticipati
(Riassorbimento)
Ammortamenti eccedenti
(Riassorbimento)
Svalutazioni di crediti
(Riassorbimento)
Totale imposte differite
Imposte differite (anticipate) nette
1.927.276
375.969
100.000
Effetto
fiscale
544.664
2.113.422
403.120
27.500
(2.906)
34.194
(759)
6.600
(12.307)
209
597.195
0
2.113.422
0
403.120
0
597.195
109.237
(2.759)
24.000
(44.332)
(74.514)
104.632
(2.967)
(segue)
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 317
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
(continua)
Imposte anticipate attinenti a perdite fiscali dell’esercizio
Imposte anticipate attinenti a perdite fiscali dell’esercizio
precedente
Differenze temporanee escluse dalla determinazione
delle imposte (anticipate) e differite:
Perdite fiscali riportabili a nuovo
Altre
Netto
2.113.422
403.120
597.195
Dettaglio:
Fiscalità differita attiva
Spese di rappresentanza anno 2007 (1/15 residuo)
Fondo rischi per imposte
Fondo svalutazione crediti
1.529
74.514
1.146.738
I.RE.S.
27.50%
27.50%
27.50%
420
20.491
315.352
1.529
-
I.R.A.P.
3.97%
3.97%
3.97%
Fondo amm.to immob.materiali aliquota > quella
prevista dal D.M. 31/12/88
360.445
27.50%
99.122
-
3.97%
Fondo amm.to immob.materiali (immobili) L. 266/05
192.327
27.50%
52.889
192.327
3.97%
7.635
Fondo amm.to immob.materiali (immobili)
L.185/2008
104.632
27.50%
28.773
104.632
3.97%
4.153
Fondo amm.to immob.materiali (immobili)
L.185/2008
104.632
27.50%
28.773
104.632
3.97%
4.153
4.605
27.50%
1.266
-
3.97%
-
24.000
27.50%
6.600
-
3.97%
-
100.000
2.113.422
27.50%
27.50%
27.500
581.191
403.120
3.97%
3.97%
16.003
Amm.to impianto fotovoltaico eccedente quella
prevista dal D.M. 31/12/88 (9%)
Compensi amministratori comp. 2010
non corrisposti
Acc.to f.do rischi controversie legali
TOTALI
60
Informazioni sugli strumenti finanziari emessi dalla società
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 19, c.c.)
La società non ha emesso strumenti finanziari.
Informazioni relative al fair value degli strumenti finanziari derivati
(Rif. art. 2427-bis, primo comma, n. 1, c.c.)
La società non ha strumenti finanziari derivati.
Informazioni relative alle operazioni realizzate con parti correlate
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 22-bis, c.c.)
Le operazioni rilevanti con parti correlate realizzate dalla società, aventi natura commerciale, sono state concluse a condizioni normali di mercato.
Informazioni relative agli accordi non risultanti dallo stato patrimoniale
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 22-ter, c.c.)
La società non ha in essere accordi non risultanti dallo Stato Patrimoniale.
318 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Informazioni relative ai compensi spettanti ai revisori legali
(Rif. art. 2427, primo comma, n. 16-bis, c.c.)
Ai sensi di legge si evidenziano i corrispettivi di competenza dell’esercizio per i servizi resi dai revisori
legali:
- corrispettivi spettanti per la revisione legale dei conti annuali: Euro 11.440
- corrispettivi spettanti per servizi di consulenza aziendale svolti in relazione alla partecipazione al gruppo
di lavoro che ha curato lo studio di fattibilità e l’organizzazione dell’operazione straordinaria di conferimento di rami di azienda: Euro 28.240
- corrispettivi spettanti per l’attività di vigilanza ex art. 2403 e segg. c.c. (Collegio Sindacale):
Euro 18.840.
Altre informazioni
Ai sensi di legge si evidenziano i compensi complessivi spettanti agli amministratori e ai membri del Collegio Sindacale (articolo 2427, primo comma, n. 16, c.c.).
Qualifica
Amministratori
Collegio Sindacale
Compenso
49.000
18.840
Il presente bilancio, composto da Stato Patrimoniale, Conto Economico e Nota Integrativa, rappresenta in
modo veritiero e corretto la situazione patrimoniale e finanziaria nonché il risultato economico dell’esercizio
e corrisponde alle risultanze delle scritture contabili.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 319
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Relazione del Collegio dei
Revisori dei Conti sul Bilancio
al 31/12/2010
Il Collegio dei Revisori dei Conti della
Vostra Associazione, nel predisporre la
relazione al bilancio al 31/12/2010, ha
ritenuto opportuno uniformarsi alle
norme del Codice Civile ed ai principi di
revisione previsti per le società per
azioni, per quanto applicabili.
Parte prima
Relazione di revisione legale dei conti
ai sensi dell’articolo 14, primo comma,
lettera a) del D. Lgs. 27 Gennaio 2010,
n. 39
1. Abbiamo svolto la revisione legale
del bilancio d’esercizio dell’Ente
Morale Istituto Italiano della Saldatura chiuso al 31/12/2010. La responsabilità della redazione del bilancio
compete all’organo amministrativo
dell’Ente. È nostra la responsabilità
del giudizio professionale espresso
sul bilancio e basato sulla revisione
contabile.
2. La revisione è stata pianificata e
svolta al fine di acquisire ogni elemento necessario per accertare se il
bilancio d’esercizio sia viziato da
errori significativi e se risulti, nel suo
complesso, attendibile.
Il procedimento di revisione comprende l’esame, sulla base delle verifiche a campione, degli elementi probativi a supporto dei saldi e delle
informazioni contenuti nel bilancio,
nonché la valutazione dell’adeguatezza e della correttezza dei criteri
contabili utilizzati e della ragionevolezza delle stime effettuate dagli
amministratori. Riteniamo che il
lavoro svolto fornisca una ragionevole base per l’espressione del nostro
giudizio professionale.
Per il giudizio relativo al bilancio dell’esercizio precedente, i cui dati sono
presentati ai fini comparativi secondo
quanto richiesto dalla legge, si fa riferimento alla precedente relazione
emessa da questo Collegio dei Revisori dei Conti, in allora in carica.
3. Il Collegio dei Revisori dei Conti
ritiene congrua la quantificazione del
fondo svalutazione crediti, tenuto
320 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
conto delle procedure di riscossione
coattiva effettuate, degli esiti delle
stesse, del tasso di sofferenza dei
crediti in essere, tenuto infine conto
dell’analisi della stratificazione temporale dei crediti complessivamente
correnti al 31/1212010. A tale proposito, il Collegio raccomanda la formalizzazione ed il miglioramento
delle procedure in corso ponendo particolare attenzione alla armonizzazione delle funzioni commerciali
riservate alle aree operative rispetto
alle funzioni amministrative e legali,
riservate alla Direzione Amministrativa ed alla Segreteria Generale.
Il Collegio dei Revisori dei Conti
ha preso altresì atto della appostazione di un Fondo Rischi pari ad
Euro 120.000, acceso a copertura di
potenziali oneri derivanti da contenziosi legali in essere ed in divenire,
nonché in relazione a potenziali
perdite derivanti da svalutazioni di
partecipazioni in società collegate
iscritte nell’attivo.
4. A nostro giudizio, il sopramenzionato
bilancio nel suo complesso è redatto
con chiarezza e rappresenta in modo
veritiero e corretto la situazione patrimoniale finanziaria e il risultato economico dell’Ente Istituto Italiano
della Saldatura per l’esercizio chiuso
al 31/12/2010, in conformità alle
norme che disciplinano il bilancio
d’esercizio.
5. La responsabilità della redazione
della Relazione della Presidenza
compete agli amministratori dell’Ente. Il Collegio dei Revisori dei
Conti ha ritenuto opportuno esprimere un giudizio sulla coerenza della
Re l azione della P res idenza con
il bilancio, in conformità e nei limiti
di quanto previsto dall’art.14, comma
2, lettera e), del Decreto Legislativo
27 Gennaio 2010 n. 39, per quanto
applicabile. A tal fine, abbiamo svolto
le procedure indicate dal principio
di revisione n. PR 001 emanato dal
Consiglio Nazionale dei Dottori
Commercialisti e degli Esperti Contabili. A nostro giudizio la Relazione
della Presidenza è coerente con il
bilancio d’esercizio dell’Ente Istituto
Italiano della Saldatura al 31 Dicembre 2010.
Parte seconda
Relazione ai sensi dell’art. 2429
del Codice Civile
1. Attività di vigilanza
Abbiamo vigilato sull’osservanza della
legge e dello statuto e sul rispetto dei
principi di corretta amministrazione.
Abbiamo partecipato alle riunioni del
Comitato Direttivo e del Consiglio
Generale, in relazione alle quali, sulla
base delle informazioni disponibili, non
abbiamo rilevato violazioni della legge e
dello statuto, né operazioni manifestamente imprudenti, azzardate, in potenziale conflitto di interesse o tali da compromettere l’integrità del patrimonio
dell’ Associazione.
Abbiamo acquisito dal Presidente del
Comitato Direttivo e dal Segretario
Generale, durante le riunioni svoltesi,
informazioni in merito all’andamento
della operazione straordinaria di conferimento di rami d’azienda effettuata dall’Istituto, sulla quale non abbiamo osservazioni particolari da riferire.
In particolare, abbiamo partecipato alle
riunioni del Gruppo di Lavoro incaricato
dal Comitato Direttivo di verificare lo
studio di fattibilità, di organizzare ed
attuare la partizione dell’Istituto attraverso il conferimento di due specifici
rami d’azienda a due società a responsabilità limitata di nuova costituzione,
interamente controllate dall’ Istituto.
Abbiamo acquisito dal Presidente del
Comitato Direttivo e dal Segretario Generale, durante le riunioni svoltesi, informazioni sul generale andamento della
gestione e sulla sua prevedibile evoluzione, nonché sulle operazioni di maggiore rilievo, per le loro dimensioni o
caratteristiche, effettuate dall’Istituto, con
particolare riferimento alla prevedibile
evoluzione delle attività di cui ai rami
d’azienda oggetto di conferimento; in base
alle informazioni acquisite, non abbiamo
osservazioni particolari da riferire.
Nel corso dell’attività di vigilanza,
abbiamo verificato che non sono pervenute segnalazioni di irregolarità o di
anomalie da parte dell’organismo di
vigilanza (ODV), istituito con delibera
del Comitato Direttivo ai sensi e per gli
effetti dell’art. 6 e 1 lett. b) D. Lgs.
231/2001.
Abbiamo acquisito conoscenza e vigilato, per quanto di nostra competenza,
Relazione della Presidenza sulla gestione dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
sull’adeguatezza e sul funzionamento
dell’assetto organizzativo dell’Istituto,
anche tramite la raccolta di informazioni
dai responsabili delle funzioni e a tale
riguardo non abbiamo osservazioni particolari da riferire. Abbiamo incontrato il
soggetto incaricato dell’attività di Temporary Management a supporto della
Direzione e al riguardo non sono emersi
d a ti e d in f o r ma z i oni ri l e va nt i c he
debbano essere evidenziati nella presente relazione.
Abbiamo acquisito conoscenza e vigilato, per quanto di nostra competenza,
sull’adeguatezza e sul funzionamento
del sistema amministrativo-contabile,
nonché sull’affidabilità di quest’ultimo a
rappresentare correttamente i fatti di
gestione, mediante l’ottenimento di
informazioni dai responsabili delle funzioni e l’esame dei documenti aziendali;
a tale riguardo il Collegio ha preso atto,
anche attraverso informazioni dirette
ricevute dal Temporary Management di
ciò incaricato, del programma di implementazione e di ottimizzazione del
sistema integrato di gestione.
Non sono pervenute denunzie ex art.
2408 c.c.
Nel corso dell’ esercizio non sono stati
rilasciati dal Collegio dei Revisori dei
Conti pareri previsti dalla legge.
Nel corso dell’attività di vigilanza, come
sopra descritta, non sono emersi altri
fatti significativi tali da richiederne la
menzione nella presente relazione.
in analogia, per quanto applicabili, ai
principi vigenti in materia di Relazione
sulla Gestione, e a tale riguardo non
abbiamo osservazioni particolari da riferire.
Per quanto a nostra conoscenza, gli
amministratori, nella redazione del
bilancio, non hanno derogato alle norme
di legge ai sensi dell’art. 2423, comma
quattro, c.c.
2. Bilancio d’esercizio
Abbiamo esaminato il progetto di bilancio d’esercizio chiuso al 31/12/2010, che
è stato messo a nostra disposizione nei
termini di cui all’art 2429 c.c. , in merito
al quale riferiamo quanto segue.
Abbiamo vigilato sull’impostazione
generale data allo stesso, sulla sua generale conformità alla legge per quel che
riguarda la sua formazione e struttura e a
tale riguardo non abbiamo osservazioni
particolari da riferire.
Abbiamo verificato l’osservanza delle
norme di legge inerenti alla predisposizione della Relazione della Presidenza
3. Conclusioni
Considerando anche le risultanze dell’attività da noi svolta in ottemperanza
all’incarico ricevuto sulla Revisione
Legale, il Collegio propone al Consiglio
Generale ed all’Assemblea dell’Istituto
di approvare il bilancio d’esercizio
chiuso il 31/12/2010, così come redatto
dal Comitato Direttivo.
Il Collegio dei Revisori dei Conti
Dott. Alessandro Pinto
Prof. Alessandro Pini Prato
Dott. Claudio Sartore
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 321
Tecnology is life
Vulnerabilità dei giunti saldati e
meccanismi di danneggiamento attivi
negli impianti di processo e petrolchimici:
affidabilità mediante la programmazione
dell’ispezione basata sul rischio (RBI) Parte I
(°)
G. Canale **
M. De Marco *
S. Pinca **
Sommario / Summary
Il processo speciale della saldatura gioca ancora oggi un
ruolo da protagonista nella fabbricazione di attrezzature a
pressione per l’industria di processo e di generazione di
energia. La saldatura è, altresì, ampiamente utilizzata nell’ambito di procedure di riparazione, modifica e rivestimento
in occasione delle operazioni di manutenzione dei grandi
impianti. Tuttavia, l’amara statistica dei guasti evidenzia
come proprio le giunzioni saldate siano tra le aree più
“a rischio” nei confronti dei vari meccanismi di danno attivi.
La metodologia della Risk Based Inspection (RBI) nell’ambito della gestione del rischio negli impianti e dell’integrità
delle attrezzature, essendo finalizzata alla prioritizzazione e
ottimizzazione della strategia ispettiva, focalizza l’attenzione
sulla criticità delle giunzioni saldate nell’ottica di problematiche correlate sia a semplice vulnerabilità meccanica che ad
aspetti chimico-fisici quali corrosione e/o tensocorrosione.
Il presente articolo si propone di offrire una panoramica delle
interazioni che esistono tra i vari meccanismi di danno attivi
negli impianti e le giunzioni saldate nonché di indicare una
criticità correlata a tale interazione allo scopo di ottimizzare
la gestione del rischio in impianto e le strategie ispettive atte
a mitigarlo.
Most equipment in process plant and energy production are
(°) Traduzione italiana della memoria presentata a EUROJOIN 7 - GNS5 Technical Session: “Reliability of welded components and structures”
Venezia Lido, 21-22 Maggio 2009.
*
Istituto Italiano della Saldatura - Genova.
** IIS Service - Genova.
fabricated by welding. Welding is also extensively used for
repair, modify and overlay plant equipment during shutdowns. The statistics of failure show weldments to be one of
the most vulnerable areas.
Risk Based Inspection (RBI) methodology in the area of Asset
Integrity and Risk Management is focused on prioritizing and
optimizing inspection strategy and should consider welded
joints vulnerability taking into account mechanical behaviour, corrosion and stress-corrosion related active damage
mechanisms.
This article gives a survey of the interaction between potentially active damage mechanisms and welded joints and
describes the RBI approach to rank the criticality of such an
interaction for inspection and risk management purpose.
Keywords:
Chemical engineering; corrosion; creep resisting materials;
elevated temperature strength; failure; fracture mechanics;
high pressure; in service operations; lifetime; mechanical
properties; optimisation; plants; pressure vessels; repair;
reviews; risk-based inspection; safety factors; statistical
methods; stress corrosion; welded joints.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 323
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
1. Introduzione
Questo articolo è stato scritto con lo
scopo di presentare una panoramica dell’influenza che il processo di saldatura,
essenziale nella fabbricazione di prodotti eserciti ad elevate pressioni, può
avere sull’affidabilità del componente di
industria di processo.
La tecnologia di saldatura ha giocato un
ruolo importante nel burrascoso sviluppo tecnologico recente. Il miglioramento delle tecniche di saldatura conse n te n o n s o lo un a um e nt o de l l e
dimensioni dell’impianto, ma anche lo
sviluppo di progetti completamente
nuovi.
D’altro canto non deve sorprendere che
tali sviluppi abbiano evidenziato nuove
problematiche sui materiali e sui processi di fabbricazione soprattutto per i
nuovi materiali ad elevate prestazioni,
maggiormente sensibili alle problematiche di saldabilità (acciai bassolegati al
Cr-Mo-V, acciai inossidabili duplex,
leghe di nichel, ecc.).
In un tale contesto industriale, gli strumenti di supporto decisionale che si
basano sulla valutazione del rischio
(Risk Management and monitoring
tool), utilizzati per la gestione dell’integrità delle attrezzature in pressione,
devono necessariamente considerare la
presenza dei giunti saldati con i problemi di affidabilità ed ispezionabilità ad
essi correlati.
L’interesse nei confronti di tali strumenti
è motivato sia al progressivo ed inevitabile invecchiamento degli impianti di
processo, sia alla crescente attenzione
nei confronti di argomenti quali sicurezza, ambiente e riduzione costi.
L’approccio di ispezione basata sul
rischio (RBI) è il metodo per quantificare, monitorare e mitigare il rischio che
più tiene conto degli aspetti chimici e
fisici dei complessi meccanismi di danneggiamento sovente sinergici, che si
realizzano all’interno degli impianti di
processo nel corso delle attività produttive. Il metodo ha lo scopo di identificare i metodi di ispezione più adatti per
valutare sul campo tali meccanismi,
mentre tenta di produrre una stima quantitativa del danneggiamento.
All’inizio dello sviluppo della metodologia dell’ispezione basata sul rischio, si
utilizzava la locuzione “ispezione a
rischio consapevole” (risk - informed
inspection).
Essa è stata introdotta per la prima volta
dalla commissione americana per la
regolamentazione del settore nucleare
(US Nuclear Regulatory Commission)
per sottolineare il legame - non diretto tra il rischio e l’ispezione. Se un’ispezione basata sul rischio è da intendersi
come pianificata sulla base delle “inform a z i oni” ottenute dall’analis i del
rischio, allora le due definizioni sono
equivalenti.
In generale l’ispezione basata sul
rischio prevede la pianificazione
di ispezioni sulla base delle informazioni ottenute da un’analisi di rischio
delle apparecchiature. All’interno di
quest’articolo il termine ispezione è
da riferirsi alla pianificazione, implementazione e stima dei risultati di esami
che hanno lo scopo di determinare le
condizioni fisiche e metallurgiche delle
Accumulated
damage
Stage 1
Stage 2
Stage 3
Stage 4
Figura 1 - Danno accumulato durante i differenti stadi di vita del componente.
324 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Life
apparecchiature in termini di Fitness
For Service (FFS).
Per contro, il suo scopo è quello di identificare i potenziali meccanismi di
degrado o di possibile minaccia per l’integrità delle apparecchiature e stimare le
conseguenze e i rischi legati alla rottura.
Il piano di ispezione risultante potrà
quindi identificare le apparecchiature
ad alto rischio e soprattutto essere programmato in modo tale da rilevare il
potenziale deterioramento prima che
l’idoneità dell’apparecchiatura sia compromessa.
2. L’ispezione basata sul rischio è
davvero compresa?
2.1 Quando si può applicare
correttamente l’RBI nel ciclo di
vita delle apparecchiature in
esercizio?
Le apparecchiature negli impianti esistenti stanno subendo un processo di
invecchiamento e risultano progressivamente colpite in modo più o meno grave
da svariati meccanismi di degrado attivi
negli impianti di processo.
“Le apparecchiature che invecchiano
sono attrezzature per le quali c’è evidenza o probabilità di un significativo
deterioramento o danneggiamento che si
verifica a partire dalle condizioni di
“nuovo” o per le quali le informazioni e
la conoscenza a disposizione sono insufficienti per comprendere il reale stato di
conservazione”.
Per sua natura un’apparecchiatura contenente fluidi pericolosi e/o in pressione è
esposta a sollecitazioni e condizioni
ambientali che nel tempo degradano il
materiale rispetto al suo stato iniziale.
Il danno si accumulerà fino a che il componente non raggiungerà uno stato non
più idoneo al servizio. Man mano che il
danno si aggrava, nel corso della vita del
componente, il cedimento diventa via
via sempre più probabile e, in assenza di
monitoraggio, alla fine potrà sfociare in
un incidente.
Tipicamente il danno accumulato e la
velocità di degradazione aumentano nel
tempo (Fig. 1) e, pertanto, la probabilità
che un singolo componente si rompa a
causa del danno accumulato aumenta col
tempo (Fig. 2).
Nella Figura 3 sono riportati quattro
stadi associabili al ciclo di vita delle
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Risk of
failure
apparecchiature, anche riportati nelle
Figure 1 e 2. Agli scopi della gestione
del ciclo di vita potrebbe essere utile
considerare che ciascun componente
presenta nella sua vita quattro fasi,
ognuna delle quali con proprie caratteristiche e differenti necessità dal punto di
vista della gestione, ispezione e manutenzione.
Lo scopo della procedura RBI è di ottimizzare la riduzione del rischio durante
la fase di invecchiamento del componente e si adatta principalmente, ma non
unicamente, alla fase 2 del ciclo di vita.
Maximum tolerable risk
Maximum operating risk
Minimum operating risk
Stage 1
Stage 2
Stage 3
Stage 4
Life
Design & Fabrication
requirements
RBI best fits
2.2 Panoramica sul metodo RBI
(Approccio “cosa-dove-comequando”)
Come descritto precedentemente, l’RBI
coinvolge la programmazione di una
ispezione sulla base delle informazioni
ottenute da un’analisi di rischio dei com-
FFS best fits
Figura 2 - Differenti stadi di vita e rischio di rottura ed effetti dell’ispezione periodica.
CICLO DI VITA
DEL COMPONENTE
1ª Fase
2ª Fase
3ª Fase
4ª Fase
“Post
commissioning”
INIZIALE
Basata sul rischio
MATURITÀ
Deterministica
INVECCHIAMENTO
Monitorata
TERMINALE
• Esercizio entro i limiti
di progetto
• Danneggiamenti
tempo-dipendenti non
ancora significativi
• Manutenzione
routinaria
• Periodi di esercizio estesi
• Ispezione selezionata
mediante valutazione di
rischio per
confermare il degrado
stimato lieve
• Analisi di rischio
aggiornate mediante
esperienza
• Ratei dei
danneggiamenti
conosciuti e lenti
• Limiti di progetto
prossimi alle condizioni
di esercizio
• Evidenza di
danneggiamenti attivi
• Modifiche e riparazioni
• Cambiamento delle
condizioni di processo o
destinazione d’uso
• Mancanza di conoscenza
della storia operativa
• Cambiamenti di gestione
/ proprietà
• Ispezione mediante CND
quantitativi per la misura
dell’entità e della
velocità del
danneggiamento
• Valutazioni Fitness for
Service
• Ratei dei danneggiamenti
elevati / poco prevedibili
• Danneggiamenti in rapida
evoluzione
• Esercizio oltre le
condizioni di progetto
• Condizioni di esercizio
prossime alle condizioni
limiti di sicurezza
• Ispezioni avanzate e FFS
per determinare la vita
residua
• Riduzione degli intervalli
tra le ispezioni
• Necessità di estese
riparazioni / sostituzioni
• Valutazione di “fine vita”
basata sui costi di
riparazione / sostituzione
e altri fattori economici
• Mancanze di
progetto e
fabbricazione
• Problemi di
installazione
• Problemi di
“mortalità infantile”
• Prima ispezione generale
(“punto 0”)
Figura 3 - Descrizione delle quattro fasi del progressivo invecchiamento di un componente di impianto.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 325
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
326 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
5
RISK
4
Probability
ponenti. Lo scopo dell’analisi di rischio
è di identificare il potenziale meccanismo di degradazione, l’eventuale pericolo per l’integrità funzionale e la stima
delle conseguenze e dei rischi della
rottura. Il piano di ispezione può allora
focalizzarsi ai componenti ad alto
rischio e può essere progettato allo
scopo di monitorare meglio i potenziali
meccanismi di degradazione.
L’RBI è innovativo non tanto nell’analisi di rischio dal punto di vista dell’analisi delle conseguenze in caso di rottura,
quanto grazie all’introduzione di due
nuovi concetti:
• il ruolo dell’ispezione nel produrre
nuove informazioni sulle condizioni
delle apparecchiature (che potrebbero
essere peggiorate o migliorate o
stazionarie), rispetto a quanto atteso
allo scopo di ridurre l’incertezza
e mo d if ic a r n e l e proba bi l i t à di
rottura;
• l’approccio globale, analitico e strutturato per valutare tutti i possibili
meccanismi di danneggiamento attivi
negli impianti petrolchimici e di processo e nella generazione dell’energia
estrapolati da anni di esperienza ed
applicazioni sul campo.
L’RBI è diventato il primo approccio
documentato che collega discipline differenti quali ingegneria di processo,
ingegneria della corrosione, studio dell’ispezione e delle prove non distruttive
e valutazioni di sicurezza in impianto,
per supportare la gestione dell’integrità
degli strumenti di produzione (Asset
Integrity Management).
Lo scopo dell’RBI è di definire e misurare i livelli di rischio associati ad un
componente, quindi valutare i rischi collegati al fermo impianto, alla sicurezza
ambientale e delle persone allo scopo di
mitigare il rischio di rotture attraverso
l’efficace utilizzo delle risorse ispettive.
Vale la pena ricordare che il reale scopo
dell’RBI è di ottimizzare proprio queste
ultime mentre è fuorviante considerare
l’RBI come un’analisi di rischio a sé
stante o anche, a livello di impianto, uno
strumento di programmazione autoportante.
L’approccio qualitativo e semiquantitativo posiziona ogni singolo item di
impianto all’interno di una matrice del
rischio 5x5 (Fig. 4).
Il rischio è calcolato come prodotto tra la
conseguenza di uno scenario e la proba-
High
Medium High
3
Medium
Low
2
1
A
B
C
D
E
Consequence
Figura 4 - Matrice del rischio.
bilità che questo accada: il rischio totale
è la somma di tutti i rischi valutati per i
differenti scenari:
Rischios = Cs X Fs (or COFs X LOFs)
dove:
S
= Scenario
= Conseguenza dello scenario
Cs
= Frequenza di rottura dello
Fs
scenario
LOFs = Probabilità di rottura
COFs = Conseguenza della rottura
Riskitem = Σ Risks
Il programma di ispezione è definito allo
scopo di ridurre il rischio di rotture.
A tale scopo è necessario stabilire:
2.3 La metodologia RBI - LOF&COF
In un’analisi RBI strutturata che contenga la stima del rischio, la probabilità
di rottura “Likelihood O f Fa i l u r e
(LOF)” è determinata mediante la composizione di 5 fattori:
1. Meccanismo di danneggiamento.
2. Efficacia dell’ispezione.
3. Condizioni attuali del componente.
4. Natura del processo.
5. Dispositivi di sicurezza.
La dipendenza dal tempo della probabilità della rottura (e il suo rischio) nell’RBI può essere associata al “fattore di
danneggiamento” (Damage Factor)
introdotto dall’ RBI dell’American
Petroleum Institute (API) che definisce
la probabilità di rottura come:
Pf (t) = gff • Df (t) • FMS
1)
2)
3)
4)
Che tipo di danno ricercare.
Dove cercare il danno.
Come ricercare il danno.
Quando cercare il danno.
Che cosa e dove sono stabiliti sulla base
dell’esame della documentazione, dei
dati di processo e della storia del componente. Come cercare il danno viene
deciso attraverso la diffusione e la variabilità del danno atteso e la capacità di
individuazione del metodo di controllo,
tenendo presente che la validità delle
previsioni future è basata sulle osservazioni passate. Quando ricercare il danno
è correlato alla proiezione del rischio
confrontato con un valore massimo tollerabile.
dove:
gff è la generica frequenza di
cedimento del componente
Df (t) è il fattore di danneggiamento
FMS è il fattore di stima del sistema di
gestione.
Tale metodologia è descritta in dettaglio
nella API RBI RP 581, che fornisce una
procedura quantitativa per determinare
un piano di ispezione che si basi sui
metodi dell’analisi del rischio per apparecchiature di processo in pressione,
come vessel, sistemi di tubazioni, serbatoi, scambiatori a fascio tubiero.
Il fattore di danneggiamento è determinato s ulla bas e dei mecca n i sm i d i
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
degrado attivi (corrosione localizzata e
generalizzata, degrado per elevate temperature, rotture, ecc.) che sono correlati
al materiale, al servizio di processo, alle
condizioni fisiche di esercizio e ai
metodi di ispezione utilizzati per quantificare il danno. Nell’approccio RBI
suggerito dall’API, il fattore di danno
modifica il fattore generico di danneggiamento industriale (gff ) e lo dettaglia
per il componente in esame.
Il fattore di danno non fornisce una
stima definitiva di Fitness-For-Service
per un determinato componente. Le sue
funzioni primarie consistono nello
stimare l’entità del danno che può manifestarsi in esercizio come una funzione
del tempo ed è correlato all’efficacia
dell’attività di ispezione nella quantificazione del danno stesso.
Il fattore di danno deve essere determinato per le seguenti categorie di meccanismi di danneggiamento:
a) assottigliamento (sia generale che
localizzato) per corrosione interna,
erosione, ecc.;
b) danneggiamenti per rivestimenti
interni;
c) danneggiamenti esterni (corrosione e
tensocorrosione);
d) rotture per tensocorrosione (interne e
basate sui fluidi di processo, sulle
condizioni operative e sui materiali);
e) attacco da idrogeno ad alta temperatura;
f) fatica meccanica (solo per le tubazioni);
g) frattura fragile (frattura fragile a
bassa temperatura, fragilità da rinvenimento, fragilità a 475 °C e infragilimento per fase sigma).
Se più di un danneggiamento è presente,
per la determinazione del fattore di
Total Risk
Thinning Risk
A+B+C
SCC Risk
A
B
Brittle Fracture Risk
C
time
Installation
Date
Figura 5 - Principio del danno cumulato per il calcolo del rischio nell’RBI API.
danno complessivo associato ad un componente è utilizzato il principio della
sovrapposizione degli effetti o del danno
cumulato, con una particolare variazione
per la composizione del danneggiamento di corrosione interna e corrosione
esterna (Fig. 5).
La conseguenza della rottura “Consequence Of Failure (COF)” può essere
caratterizzata in tre tipologie:
1. Fuoco/esplosione.
2. Tossicità.
3. Finanziaria.
Eventuali rilasci di fluidi pericolosi a
partire da apparecchiature di processo in
pressione possono condurre ad un danno
delle attrezzature circostanti, a gravi
infortuni per il personale impiegato, a
Personnel
Injury
TOXIC AREA
FLAMMABLE AREA
Equipment
Damage
Figura 6 - Conseguenze di RBI differenti di rottura.
FINANCIAL
perdite di produzione e ad impatto
ambientale non voluto (Figg. 6 e 7).
Nell’RBI le conseguenze legate ai rilasci
di fluidi sono determinate utilizzando
tecniche di analisi delle conseguenze
consolidate e sono espresse in termini di
superficie coinvolta o in termini finanziari.
L’area di impatto risultante da un evento,
come incendi ed esplosioni, è determinata in base all’effetto sulle apparecchiature e sul personale delle radiazioni termiche e della sovrappressione (onda
d’urto). Inoltre vengono utilizzati
metodi di analisi della dispersione della
nube per quantificare l’entità dei rilasci
infiammabili e per determinare estensione e durata dell’esposizione del personale ai rilasci tossici. Per stimare la
probabilità di ciascun evento e per
fornire una stima delle conseguenze dei
rilasci si utilizza la metodologia degli
“alberi degli eventi”.
2.4 Lo scopo dell’ RBI - La definizione
del programma di ispezione
La premessa per definire un piano di
ispezione basato sull’RBI si basa sul
fatto che, in un qualche momento, il
rischio precedentemente definito e funzione del tempo raggiunga un determinato livello di “target”.
Per ridurre l’incertezza sulla conoscenza
dello stato dell’apparecchiatura, una
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 327
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
volta raggiunto tale target è richiesta
l’ispezione della attrezzatura che classifichi i meccanismi di danneggiamento
Proprietà del fluido:
nelle condizioni
ambientali e di
esercizio
del componente che presentino i fattori
di danneggiamento calcolati più elevati
(Fig. 8).
Calcolo della
portata teorica
del rilascio
Scenario
dei fori:
¼” , 1” , 4”, rottura
Valutazione del
quantitativo disponibile
per il rilascio e del
tipo di rilascio
Valutazione dei sistemi
di intercetto e
rilevamento del rilascio
Area della
conseguenza
incendio
Area della
conseguenza non
tossica, no incendio
Area della
conseguenza
tossica
Area media, pesata
sulla probabilità
definita mediante
“Albero degli eventi”
Area della
conseguenza
finanziaria
Figura 7 - Procedura generale di calcolo del COF.
Risk
Total Risk without
Inspection at the
Risk Target Date
D
Risk Target
C
B
Total Risk with
Inspection at the
Risk Target Date
Nell’RBI, la riduzione dell’incertezza
associata ad un programma di ispezione
è funzione dell’efficacia di questa nella
determinazione del tipo e dell’estensione del danneggiamento. Alcune tecniche d’ispezione sono migliori di altre ad
esempio nell’individuare fenomeni di
assottigliamento (corrosione generalizzata). La peculiarità dell’approccio RBI
consiste nello sviluppo analitico del
legame intercorrente tra l’efficacia di un
particolare metodo di ispezione e la
riduzione del rischio una volta che il
meccanismo di danneggiamento e la
modalità di rottura siano quantitativamente definiti.
I programmi di ispezione (combinazione
di metodi di controllo non distruttivo,
come visivo, ultrasonoro, ecc.) variano
nella loro efficacia a seconda della posizione e della dimensione del danneggiamento. Le limitazioni di un programma
nel migliorare lo stato di conoscenza
dello stato danneggiato risultano dalla
incapacità di ispezionare il 100% delle
aree soggette al danneggiamento e dalle
conseguenti limitazioni dei metodi CND
di qualificare e quantificare il danno.
L’efficacia di un programma di ispezione può essere espresso quantitativamente come la probabilità che un stato di
danneggiamento osservato (e pertanto
una velocità di danneggiamento predetta) sia veramente rappresentativo
dello stato reale (Fig. 9).
Attraverso l’identificazione di un meccanismo di danneggiamento plausibile,
la determinazione della velocità di danneggiamento o della suscettibilità al
danneggiamento e attraverso la scelta di
categorie di efficacia dell’ispezione, si
può determinare la probabilità di rottura
e il rischio associato, sfruttando le
seguenti equazioni che considerano le
condizioni oppure lo stato di danneggiamento, rilevato da un programma di
ispezione con efficacia variabile.
A
R(t, IE) = Pf (t, IE) • CA
R(t, IE) = Pf (t, IE) • FC
time
Installation
Date
RBI
Date
Target Date,
Inspection
Performed
Plan
Date
Figura 8 - Intervento ispettivo quando il “target” è superato nella proiezione temporale tra la
data di valutazione e la data futura e impatto della differente efficacia delle ispezioni.
328 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
dove CA è l’area di impatto e FC è la
conseguenza finanziaria.
Vale la pena notare che in un’analisi RBI
è importante identificare il meccanismo
di danneggiamento prima della determinazione dell’efficacia dell’ispezione.
Il ruolo delle differenti figure coinvolte
nell’analisi è, a tale scopo, di primaria
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Il personale addetto all’ RBI
dovrà essere consapevole del
La metodologia d’ispezione è in grado di identificare correttamente
fatto che nelle c o st r u z i o n i
A-Altamente efficace
il danneggiamento previsto dal servizio in quasi tutti i casi (> 90%).
saldate i giunti sono zone critiche
La metodologia d’ispezione è in grado di identificare correttamente
B-Normalmente efficace il danneggiamento previsto dal servizio il più delle volte (50-90%).
che devono essere ispezionate in
modo accurato. È fuori discusLa metodologia d’ispezione è in grado di identificare correttamente
C-Abbastanza efficace il danneggiamento previsto dal servizio in circa il 50% dei casi.
sione, infatti, che l’intera prestaLa metodologia d’ispezione è in grado di fornire poche informazioni
zione del componente saldato
D-Scarsamente efficace circa il reale stato di danneggiamento.
dipenda in modo stretto dalle
La metodologia d’ispezione non è in grado di fornire informazioni
proprietà del giunto saldato. In
E-Non efficace
attendibili circa il reale stato di danneggiamento.
queste zone, le rotture possono
Figura 9 - Descrizione generale dell’efficacia delle ispezioni.
avvenire più frequentemente
poiché le proprietà del materiale
importanza. Solamente un ingegnere corpossono mutare più velocemente nel
fattore di danneggiamento, tenendo conto
rosionista esperto di materiali ha l’abilità
giunto rispetto al materiale base. Le stadella dipendenza dal tempo di tale fattore.
di identificare e caratterizzare in modo
tistiche relative alle rotture mostrano che
Il target di rischio non è assoluto. Speciappropriato i meccanismi di danneggiale cricche di saldatura sono una delle
ficare un target di rischio è compito
mento e il modo di rottura, e solamente
cause più frequenti di rottura. Ciononodell’utilizzatore. Esso può essere svilupun operatore qualificato di controlli non
stante non si hanno sistemi di giunzione
pato basandosi sulle disposizioni e prodistruttivi può valutare i migliori metodi
alternativi alla saldatura in termini di
cedure interne dell’utilizzatore. Molte
di controllo (tradizionali o avanzati) da
costo, resistenza, affidabilità e tenuta.
aziende hanno dei livelli di rischio defiinserire nel programma ispettivo.
Il ruolo particolare che differenzia la salniti accettabili e conservativi in termini
La metodologia RBI non è adatta per un
datura rispetto agli altri processi di fabdi ambiente, sicurezza e finanza che
consulente tuttologo, ma piuttosto per
bricazione riguarda semplicemente il
dovrebbero essere utilizzati laddove si
TEAM strutturati, preparati e capaci di
fatto che riscaldamento, fusione e solidiprendano decisioni sul rischio basate
interfacciarsi tra le varie figure.
ficazione possono indurre profondi
sull’ispezione poiché ciascuna azienda
mutamenti sulle proprietà del materiale.
può avere politiche di gestione del
2.5 Quanto posso spingermi col
Se le proprietà meccaniche di una giunrischio differenti e le scelte relative al
rischio? Il rischio accettabile
zione saldata potessero essere determicontrollo del rischio possono essere
Il target è definito come livello di rischio
nate punto per punto, si noterebbe la loro
assai variabili.
accettabile per gli scopi di programmavariabilità: come ad esempio un impovezione di ispezione. Sebbene l’analisi RBI
rimento di elementi di lega dal filo/elet3. Il ruolo dei giunti saldati
possa essere usata per classificare le
trodo, contaminazione dall’atmosfera o
sulla frequenza della rottura
apparecchiature sulla base del rischio e
evoluzione di gas da qualche processo di
per ispezionare in modo efficace quelle
saldatura, segregazioni di impurezze,
Nei recipienti in pressione e nei sistemi
più critiche, può anche essere applicata
con conseguente creazione di zone indedi tubazioni (piping), che si trovano
con un approccio di rischio accettabile.
bolite, disomogeneità delle dimensioni
comunemente negli impianti di proQuest’ultimo è definibile sia per quanto
del grano, strutture colonnari e non
cesso, i fattori di natura chimica, fisica e
riguarda l’analisi basata sulle conseequiassiche, orientazione preferenziale
meccanica dei giunti saldati tendono ad
guenze sull’area sia per quanto riguarda
delle strutture di solidificazione.
amplificare la probabilità di rottura del
le conseguenze finanziarie. Un limite di
L’effetto del riscaldamento del materiale
componente.
rischio può anche essere definito per il
base non portato a fusione può essere
Categoria di efficacia
Descrizione
Weld nugget
Weld interface
Unmixed zone
Composite
region
Partially melted
zone
True HAZ
Unaffected base metal
Figura 10 - Differenti zone “metallurgiche”
riscontrabili all’interno di un giunto saldato.
Figura 11 - Ventaglio di possibili difetti di
saldatura.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 329
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
ugualmente significativo, particolarmente nella zona termicamente alterata
più prossima alla zona fusa. Riscaldamenti e raffreddamenti rapidi possono
provocare cambiamenti nella struttura
del grano e inoltre possono portare a
fenomeni di eccessivo indurimento, che
in presenza di idrogeno diffusibile proveniente dalla zona fusa può infragilire
il materiale e causare criccabilità.
Inoltre la resistenza alla corrosione degli
acciai inossidabili può essere ridotta a
causa di fenomeni di precipitazione dei
carburi di cromo nei gradi non stabilizzati, portando, ad esempio, alla creazione
di una fascia povera di cromo particolarmente suscettibile agli attacchi corrosivi.
Oltre a queste potenziali modifiche
metallurgiche, che possono essere considerate in relazione alle condizioni critiche di esercizio dei componenti, la saldatura produce deformazioni anche
plastiche evidenti a valle della solidificazione (Fig. 11). Questo meccanismo
può comportare effetti di invecchiame n to o ltr e c h e due fe nom e ni c he
possono limitare l’affidabilità: ritiri,
distorsioni e tensioni residue di saldatura
che generalmente raggiungono il carico
di snervamento a temperatura ambiente
del materiale (Figg. 12 e 13).
L’azione sinergica dei sopra citati effetti
chimico-metallurgici e le tensioni
residue di saldatura possono influenzare
seriamente la stima della relativa affidabilità (fattore di danneggiamento associato) e il metodo ispettivo.
Dal punto di vista dell’RBI (Fig. 2) l’affidabilità relativa al servizio di un giunto
saldato (stadio 2 dell’invecchiamento
del componente) è di primaria importanza e a maggior ragione i difetti di fabbricazione ad esso correlati (ad esempio
cricche a freddo, cricche a caldo, cricche
da riscaldo e da liquazione) oltre al fatto
che eventuali imperfezioni di saldatura
preesistenti possono fungere da siti di
nucleazione (intagli metallurgici) con
conseguente propagazione della rottura.
Un componente saldato può rompersi in
esercizio per i seguenti meccanismi:
• sovraccarico;
• rottura fragile;
• fatica;
• creep;
• attacco da idrogeno ad alta temperatura - HTHA;
• corrosione;
• tensocorrosione.
330 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Figura 12 - Esempio di modellazione delle tensioni residue di saldatura.
Cylindrical
Shell
Weld Joint
Figura 13 - Distribuzione delle tensioni residue di saldatura longitudinali e trasversali al giunto.
La rottura può avere inizio da un meccanismo singolo e da una combinazione di
essi. Ad esempio una cricca per fatica
può propagarsi fino alla rottura fragile,
un collasso plastico può avere inizio per
creep. La fatica può avvenire in un
ambiente corrosivo e il creep si può
combinare alla prima.
Come è ovvio, non tutti i citati meccanismi di rottura (e il correlato rischio
gestito con l’RBI) possono essere monitorati attraverso l’ispezione, in virtù dei
loro differenti tempi di propagazione. Il
collasso plastico può presentare una
velocità di propagazione della rottura
molto elevata, mentre la corrosione piuttosto limitata.
I tipi di rottura e la loro dipendenza dalle
condizioni di esercizio sono riassunte
nella Figura 14.
3.1 Collasso plastico
La rottura per semplice collasso plastico
(sovraccarico) è un evento relativamente
infrequente perché raramente in progettazione si commettono errori nella stima
dei carichi e raramente le tensioni da
questi generate sono sottostimate. Il
metodo delle tensioni ammissibili fornisce una garanzia adeguata contro questo
tipo di rottura, in modo tale che le strutture saldate presentino comunque una
sufficiente riserva di resistenza sotto
carichi statici; frattura fragile, instabilità
dell’equilibrio, fatica e fenomeni di risonanza sono trattati separatamente.
La scelta errata del materiale d’apporto
per i materiali ad alta resistenza può
portare a un giunto saldato meno resistente che può rompersi in esercizio per
collasso plastico (ad esempio deposito in
inossidabile austenitico e materiale base
alto resistenziale).
Il collasso plastico è trattato raramente
con l’RBI in virtù dell’elevata velocità
di propagazione della rottura che non si
può monitorare con visite ispettive (fondamentali nell’approccio RBI).
3.2 Frattura fragile
La frattura fragile necessita in generale
di un sito di innesco e sovente proprio un
giunto saldato si offre come tale. Nessun
altro tipo di rottura ha moltiplicato gli
sforzi di ricercatori e normatori come
quella fragile
Recipienti in pressione, serbatoi di stoccaggio, sistemi di tubazioni e strutture
sviluppate in acciai ferritici hanno manifestato rotture in servizio o in fabbricazione a causa dello sviluppo repentino
della rottura peraltro né preceduta né
accompagnata da alcuna deformazione
plastica significativa, anche quando i
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Danneggiamenti tipici
dei giunti saldati
Fenomeni
Termici
Testo in BLU: la saldatura ha
una notevole influenza
sul relativo meccanismo
Fenomeni
Meccanici
Fenomeni di
Corrosione
Fenomeni
Elettrochimici
Fenomeni
Termomeccanici
Scorrimento viscoso
Incipiente/parziale
fusione
Surriscaldamento
Infragilimento
Cricche da riscaldo
Fatica oligociclica
Schock termico
Attacco da idrogeno
ad alta temperatura
Fenomeni
elettrochimici-meccanici
Sovraccarico
Rottura fragile
Tenso-corrosione
Usura
Corrosione sotto
deformazione
Erosione
Rotture da idrogeno
Cavitazione
Corrosione fatica
Fenomeni
Chimici
Fenomeni
Termochimici
Corrosione
generalizzata
Corrosione
per vaiolatura
Corrosione selettiva
Corrosione Galvanica
Corrosione interstiziale
Corrosione ad alta
temperatura
Diffusione
(C, S, O, N, H)
Impoverimento
(C, Cr,…)
Figura 14 - Tipologie differenti di rotture dei giunti saldati.
risultati delle prove meccaniche mostravano una duttilità perfettamente adeguata al servizio.
Queste fratture hanno inizio generalmente in corrispondenza di intagli geometrici che producono una concentrazione delle tensioni severa come nel
caso delle cricche in zona fusa o in zona
termicamente alterata, cricche da fatica
al piede del cordone, colpi d’arco accidentali, la fine di un giunto d’angolo e la
mancanza di penetrazione di un giunto
testa a testa.
Figura 15 - Frattura fragile di un recipiente
in pressione.
Le tensioni residue introdotte dalla saldatura possono giocare un ruolo primario e promuovere la frattura fragile in
presenza di un difetto, anche sotto
carichi esigui. Da quanto visto in precedenza si può affermare che la frattura
fragile è un meccanismo di danneggiamento guidato dagli eventi. La combinazione di tenacità alla frattura del materiale a una data temperatura di esercizio,
misurata attraverso una prova CVN,
CTOD o altri test, dimensioni, forma e
concentrazione delle tensioni in prossimità di discontinuità geometriche
e la quantità di tensioni residue e la
loro direzione di
applicazione
guidano la probabilità dell’evento
(Fig. 15).
Tipicamente la
frattura fragile
avviene solamente
a temperature inferiori a quella di
transizione duttilefragile (individuata mediante
prove Charpy).
La tendenza a manifestare rottura fragile
può essere accresciuta a causa di una
perdita di tenacità alla frattura (corrispondente ad un aumento della temperatura di transizione duttile - fragile) del
materiale imputabile a qualche fenomeno di infragilimento favorito dall’esposizione del materiale a intervalli
critici di temperatura, come la fragilità
da rinvenimento per gli acciai al Cr-Mo,
la fragilità a 475 °C per gli acciai inossidabili ferritici, l’infragilimento da fase
SIGMA per gli acciai inossidabili austenitici con ferrite delta (in quel caso la
zona fusa è maggiormente sensibile) e la
precipitazione di intermetallici per i
duplex (più frequente in zona termicamente alterata e nella zona fusa).
Nella maggior parte degli impianti di
processo, le apparecchiature sono esercite a elevate temperature, pertanto gli
accorgimenti contro la frattura fragile si
concentrano durante gli avvii, le fermate
e durante le prove idrauliche a temperatura ambiente. Poiché anche lo spessore
è un elemento che promuove la rottura
fragile, i componenti di spessore di
parete elevato devono essere comunque
considerati più sensibili al fenomeno
(stato di tensione triassiale, elevato
grado di vincolo).
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 331
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Actual
stresses
σ
σ
O
Mean
stress
Figura 16 - Effetto della concentrazione delle tensioni e rottura per fatica di un componente saldato.
La frattura fragile può anche avvenire in
un processo di auto-raffreddamento
nelle unità che processano frazioni idroca r b u r ic h e le g g e re c om e m e t a no,
etano/etilene, propano/propilene o
butano. Questi fluidi presentano temperature di ebollizione ben al di sotto di
quella ambiente, tali per le quali il materiale di cui è costituito il componente
che li contiene può non godere di sufficiente tenacità alla frattura.
L’obiettivo della valutazione della
rottura fragile è quello di classificare i
componenti in funzione della tendenza a
rompersi secondo tale modalità, tenendo
conto dello spessore, del tipo di materiale, del trattamento termico di distensione e della temperatura.
3.3 Fatica
La maggior parte delle rotture nelle
strutture saldate avviene a causa del
meccanismo della fatica indotta da
carichi ripetitivi o variabili. La maggioranza delle strutture sono soggette in
esercizio a carichi ciclici talvolta conten u ti e n tr o limiti di sol l e c i t a z i oni
costanti, talvolta, più frequentemente,
entro limiti che variano con irregolarità.
Il giunto saldato è un collettore naturale
di punti di possibile innesco delle rotture
(bordo del giunto, linea di fusione del
giunto d’angolo, intagli, penetrazione
i n c o mp le ta , c r icc he a l c e nt ro de l
cordone, colpi d’arco accidentali,
eccesso di penetrazione, incollature,
criccabilità da idrogeno).
Il numero di cicli di carico che una particolare categoria di dettaglio, saldata con
un determinato processo, può sopportare
è facilmente determinabile sperimentalmente fintanto che la variazione del
332 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
carico si sposta all’interno di limiti
costanti.
Il ve ri ficars i di un carico cas uale
aggiunge un’altra variabile ai problemi
di fatica.
La fatica è un effetto puramente locale.
Una cricca di fatica inizia nel punto più
sollecitato, che può non essere il punto
in cui è stata focalizzata l’attenzione del
progettista: il punto di massima sollecitazione calcolata a progetto. La rottura
per fatica è generalmente causata da
cambiamenti puramente locali nella
distribuzione delle sollecitazioni ed ogni
discontinuità potrà causare una concentrazione degli sforzi. Di conseguenza, e
per quanto possibile, il primo principio
di base nel monitoraggio di qualsiasi
problema di fatica in campo è quello
di cercare ogni tipo di discontinuità
(Fig. 16).
In determinati casi, la rottura può essere
indotta da pressione, sollecitazioni meccaniche o termiche. Il danneggiamento
può essere prodotto sia da cicli di fatica
di ampiezza contenuta, nei quali la sollecitazione massima imposta si avvicina
allo snervamento del materiale, sia a
cicli di fatica di ampiezza elevata nei
quali la sollecitazione può essere significativamente inferiore allo snervamento a
temperatura ambiente. Nella fatica
termica l’innesco nel caso di fatica oligociclica è sovente correlato al numero
di cicli di riscaldamento/raffreddamento.
Le vibrazioni eccessive di componenti
posti in rotazione o vibrazioni indotte
dal flusso possono causare danneggiamenti per fatica ad elevato numero di
cicli. Una categoria speciale di rottura
per fatica è riferita alla corrosione-fatica.
Questa avviene sotto la simultanea
azione di corrosione e sollecitazioni
cicliche. Come sopra citato, le rotture
che si osservano nei recipienti degasatori dell’acqua di caldaia rappresentano
un tipico esempio di corrosione-fatica.
Come citato precedentemente le rotture
per fatica possono essere individuate
tipicamente in primo luogo nei punti ad
elevata concentrazione delle tensioni
come quelli soggetti a vibrazioni, sollecitazioni di picco e nei collegamenti
accessori interni ed esterni. Anche i
giunti che presentino differenti coefficienti di dilatazione termica lineare
possono presentare danneggiamento per
fatica termica.
I metodi di controllo non distruttivo più
indicativi per individuare le rotture per
fatica includono i liquidi penetranti,
l’esame con particelle magnetiche, correnti indotte e l’esame ultrasonoro con
sonde angolate.
Si evidenzia che la fatica produce rottura
di recipienti/piping ancora prima che il
danneggiamento sia identificato dai
metodi di CND: la grande maggioranza
dei cicli di fatica sono necessari a produrre l’innesco della rottura che poi si
propaga con un numero tutto sommato
esiguo di cicli. Pertanto, la progettazione, l’installazione e il monitoraggio
degli effetti vibratori giocano un ruolo
primario per limitare le rotture per
fatica.
Per i sistemi di piping che di norma non
sono soggetti a fatica meccanica nelle
condizioni corrispondenti al progetto,
modificare le condizioni quali supporti,
vibrazioni di squilibrio del macchinario
rotante, il “chattering” delle valvole di
sicurezza durante i transitori, o modificare il flusso o la pressione nei cicli, o
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Figura 17 - Esempi di rottura localizzata per creep.
aggiungere peso su stacchi di tubazioni
non supportate (effetto pendolo) può
rendere un sistema di tubazioni suscettibile alla rottura per fatica.
3.4 Creep
Il creep (scorrimento viscoso a caldo) è
dipendente da tempo, temperature e tensione ed è definito come deformazione
tempo-dipendente che si manifesta sotto
stress. Lo scorrimento viscoso progredisce nel tempo sino alla rottura (Fig. 17).
Il danneggiamento da creep può essere
difficoltoso da determinarsi finché esso
non diventi di entità significativa.
La criccabilità può essere accelerata dall’interazione creep/fatica quando le condizioni operative nel regime di creep
sono di natura ciclica. Particolare attenzione va rivolta alle zone di concentrazione delle tensioni.
Inoltre, se il materiale è esposto a temperature eccessive, possono verificarsi
modificazioni nelle proprietà meccaniche e nella microstruttura dei metalli.
I metodi di controlli non distruttivi
idonei per identificare le rotture per
creep nell’ultimo stadio del loro sviluppo includono liquidi penetranti, particelle magnetiche, esame ultrasonoro,
radiografico, repliche metallografiche.
Anche l’emissione acustica può, in certi
casi, essere utilizzata per l’individuazione delle cricche grazie alla loro attivazione con la pressione o la tensione
generata dalla prova.
Per i giunti, la situazione è ancora più
critica rispetto al caso del materiale
base. Sebbene le proprietà dei giunti
saldati sul breve termine appaiano superiori a quelle del materiale base, a lungo
termine, se eserciti a temperature elevate
si manifesta un deterioramento più
rapido della microstruttura della zona
fusa e della zona termicamente alterata.
I fattori metallurgici e geometrici
(intagli strutturali) possono portare ad
un sistema complesso di tensioni, deformazioni e ridistribuzione delle tensioni
all’interno di un giunto saldato.
Alcuni giunti possono presentare scarsa
duttilità in regime di creep; in tale caso
l’innesco della rottura può avvenire in
assenza o con una piccola deformazione
apparente. Questi tipi di rottura si manifestano tipicamente per quei materiali e
quei giunti altamente resistenti, solitamente nella zona a grano ingrossato
della zona termicamente alterata, di
alcuni gradi al Cr-M o ( c o m e 1 . 2 5 /
1.0 Cr-0.5Mo) e in modo speciale negli
acciai più datati e/o nei giunti trattati termicamente nelle condizioni di trattamento prossime al limite inferiore dell’intervallo previs to d a i c o d i c i d i
fabbricazione.
Alcuni acciai ferritici eserciti a lungo
nell’intervallo tra 440 °C e 760 °C
possono subire una modifica microstrut-
Figura 18 - Attacco da idrogeno ad alta temperatura in corrispondenza di un giunto saldato caratterizzato da microfessurazioni interne adiacenti
alla rottura principale.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 333
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
turale che assume il nome di grafitizzazione che può provocare mutamenti
sostanziali nella resistenza a creep del
materiale. Gli acciai che maggiormente
risultano soggetti alla grafitizzazione
sono i gradi al carbonio e carbonio contenenti 0.5Mo: per alte temperature i
carburi si possono decomporre in cristalli di ferrite e noduli ad alto tenore di
grafite che possono portare alla rottura
meccanica. La grafitizzazione localizzata si trova principalmente nei giunti
saldati nella fascia limitata alle estremità della ZTA i cui cicli termici di saldatura hanno raggiunto temperature più
basse.
3.5 Attacco da idrogeno ad alta
temperatura
L’attacco da idrogeno ad elevata temperatura avviene negli acciai al carbonio e
basso legati esposti ad elevate pressioni
parziali di idrogeno ad elevate temperature (T > 204° C). Esso è il risultato
della diffusione atomica dell’idrogeno
attraverso lo spessore dell’acciaio e
della sua reazione con i carburi presenti
nella microstruttura per formare metano
( C H 4 ) . Ta le r e a zi one può c a usa re
sia decarburazione interna sia fessurazione del materiale stesso dovuta all’accumulo di metano gassoso nella matrice
(Fig. 18).
La fessurazione interna è tipicamente
osservata negli acciai al carbonio, nei
gradi C-0.5 Mo di acciai e negli acciai al
Cr-Mo se in presenza di elevate pressioni parziali di idrogeno. Maggiormente l’acciaio risulta legato in termini
di Cr e Mo e meno esso ne risulta soggetto. La documentazione di riferimento
p e r la s tima d e l c om port a m e nt o i n
regime di attacco da idrogeno ad alte
temperature è la API RP 941 che contiene le curve chiamate comunemente
“di Nelson” che riportano l’andamento
della suscettività di un determinato
materiale a tale attacco in funzione della
temperatura e della pressione parziale di
idrogeno.
Si sottolinea che, se uno stress secondario viene imposto, come nel caso di presenza di un giunto saldato, il danno si
può manifestare anche a causa dell’effetto di concentrazione delle tensioni
che il giunto stesso produce.
3.6 Rotture per corrosione e
tensocorrosione
La corrosione è una causa primaria di
degrado all’interno di un recipiente a
pressione e può manifestarsi in qualunque parte del componente/sistema di
tubazioni.
La gravità del degrado è influenzata
dalla resistenza alla corrosione del materiale del quale il componente è costituito.
Molte sostanze presenti all’interno di oli
e reagenti chimici oggetto di trasformazione all’interno delle unità di processo
reagiscono con i metalli creando corrosione.
Le rotture per corrosione nei giunti
saldati possono avvenire nonostante la
scelta del materiale base e di quello
d’apporto siano corrette, siano state
rispettate le normative tecniche di riferimento e i codici di fabbricazione e
sebbene penetrazione, forma e bordi dei
cordoni siano corretti.
Sebbene sia elevato il numero di fattori
che possono prendere parte al processo
corrosivo e tenendo presente anche la
Figura 19 - Differenti morfologie di corrosione preferenziale in un giunto saldato (ZTA e ZF).
334 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
natura sinergica e complessa delle interazioni che li correlano, uno dei seguenti
potrebbe essere determinante:
• concezione del giunto;
• modalità di fabbricazione;
• tecnica operatoria di saldatura;
• sequenza di saldatura;
• contaminazione da umidità;
• specie chimiche organiche o inorganiche;
• pellicole o scaglie di ossido;
• residui di scoria e spruzzi;
• mancanza di penetrazi o n e o d i
fusione;
• porosità;
• cricche (vaiolature);
• tensioni residue elevate;
• scelta impropria del metallo d’apporto;
• finitura superficiale.
Il comportamento alla corrosione dei
giunti in acciaio al carbonio dipende da
un numero elevato di fattori. Poiché essi
subiscono trasformazioni metallurgiche
in zona fusa e nella zona termicamente
alterata, la microstruttura e la morfologia di tali zone risultano primarie e in
tale ottica è necessario prestare attenzione agli effetti della composizione
chimica del metallo base, di quello d’apporto e dei differenti processi scelti.
Infatti, a seconda delle differenti velocità di raffreddamento si manifestano
differenti microstrutture, sulla base di
diversi apporti termici, preriscaldi, spessori del materiale, dimensione del
cordone ed effetti di riscaldamento che
si manifestano nelle saldature multipass.
In virtù della differente composizione
chimica e del singolare stato inclusionale (ossidi e solfuri), la microstruttura
della zona fusa varia sensibilmente da
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
quella della zona termicamente alterata e
del metallo base. Analogamente varia il
comportamento nei confronti di fenomeni corrosivi.
Durante la saldatura, il metallo base, la
zona termicamente alterata e le passate
già depositate subiscono tensioni imputabili alla dilatazione e alla contrazione
correlate al passaggio della sorgente
termica. A valle della solidificazione il
giunto saldato manifesta livelli elevati di
tensioni residue di saldatura. Gli effetti
concentrazione delle tensioni legati a
discontinuità geometriche giocano un
ruolo primario nel danneggiamento per
tensocorrosione; inoltre essi possono
risultare cruciali nel caso di rotture per
fatica e corrosione interstiziale.
Da questo punto di vista i giunti più
critici sono quelli che presentano eccessivo sovrametallo, mancanza e/o eccesso
di penetrazione e non sono soggetti al
PWHT.
Nel caso degli acciai al carbonio, a
s e c o n d a d e ll ’a m bi e nt e ne l qua l e
vengono eserciti e del tipo di giunto,
possibili rotture per corrosione sono:
• corrosione preferenziale in ZTA
(Fig. 19);
• corrosione preferenziale in zona fusa
(Fig. 19);
• corrosione galvanica;
• tensocorrosione.
Non c’è dubbio alcuno circa il fatto che
le tensioni residue di saldatura nei giunti
realizzati in acciaio al carbonio, suscettibili di tensocorrosione, possano indurre
la rottura. Questo è il caso di rotture
dovute sia a meccanismi di “active path
cracking” sia di infragilimento da idrogeno e, in quest’ultimo caso, la rottura
può manifestarsi specialmente nel caso
di giunti eseguiti con bassi apporti
termici specifici che possano aver comportato l’insorgenza di strutture di
tempra. La maggior parte degli studi
riguardanti giunti in acciaio al carbonio
hanno valutato la resistenza alla tensocorrosione indotta dall’idrogeno, specialmente nel caso di servizio H 2 S
umido, all’interno di impianti di lavorazione del petrolio e gas. In tali casi la
presenza di strutture dure è peggiorativa
del comportamento. La situazione nel
caso di “active path cracking” è meno
chiara, ma ci sono solo pochi casi nei
quali la resistenza alla tensocorrosione
aumenta all’aumentare della resistenza
meccanica. Su questa base è probabile
che sia viceversa migliorativa la presenza di microstrutture più deformabili
nell’intorno del giunto, sebbene esistano
meccanismi che dipendano dalla microstruttura (meccanismi collegati a H 2S)
ed altri che dipendano meramente dalla
tensione (ambiente NaOH e agenti alcalini).
Nei materiali resistenti alla corrosione
come gli acciai inossidabili e le leghe di
nichel, i cicli di riscaldamento e raffreddamento influenzano la microstruttura e
la composizione superficiale del giunto
e del materiale base ad esso adiacente.
Conseguentemente la resistenza alla corrosione nel caso di saldature autogene,
vieppiù nel caso di utilizzo di materiale
d’apporto omologo, può essere inferiore
a quella del materiale base allo stato
ricotto a causa di:
• microsegregazione;
• precipitazione fasi secondarie;
• formazione di zone disomogenee;
• ricristallizzazione e ingrossamento
del grano in ZTA;
• volatilizzazione degli elementi di
lega dal bagno fuso;
• contaminazione del deposito in via di
solidificazione.
Generalmente la resistenza alla corrosione può essere garantita in saldatura
bilanciando gli elementi di lega per
inibire talune reazioni di precipitazione,
attraverso la protezione del bagno di
fusione e del metallo caldo, attraverso la
rimozione degli ossidi ricchi di cromo e
scegliendo i corretti parametri di saldatura.
Nei materiali più legati durante i processi di saldatura si manifestano numerosi cambiamenti
c he
pos s ono
influenzare la resistenza alla corrosione del giunto.
L’apporto termico
specifico e la
tecnica operatoria
gi ocano s icuram e nte un ruolo
importante; anche
le modalità di solidificazione della
zona fusa possono
essere utili nella
comprensione del
comportamento
negli ambienti corrosivi.
Il controllo metallografico mostra che il
giunto solidifica in varie zone (Fig. 10).
La regione composta o il nocciolo di
solidificazione consiste essenzialmente
di materiale d’apporto diluito dal circostante materiale base. Prossima a questa
si trova la zona non diluita, nella quale si
ha la solidificazione del solo materiale
base non diluito da quello d’apporto.
L’interfaccia del giunto è quel confine
che racchiude la regione a completa
fusione e nella quale è evidente la struttura colonnare. Al di là di questa zona
c’è la zona parzialmente fusa, caratterizzata da materiale base fuso in proporzioni da 0 a 100%. Infine la zona termicamente alterata è quella porzione di
giunto saldato che può presentare modifiche microstrutturali in assenza di solidificazioni. Sebbene le differenti regioni
siano riscontrabili nel caso di giunto a
singola passata, analoghi meccanismi di
solidificazione e differenze nella composizione chimica si possono attendere
anche nei giunti a passata multipla.
I problemi di corrosione solitamente
associati alla saldatura degli acciai inossidabili austenitici sono correlati ai fenomeni di precipitazione e di segregazione
chimica che si possono eliminare o
ridurre attraverso l’opportuna metallurgia del materiale base, la pratica operatoria e il corretto materiale d’apporto.
Tra le varie forme di corrosione che si
annoverano vi sono:
• attacco preferenziale associato a precipitazioni in zona fusa (ferrite, fase
SIGMA, precipitazione di carburi
tipo M23C6);
• corrosione per vaiolatura;
Figura 20 - Rottura per tensocorrosione da
cloruri in un acciaio inossidabile austenitico.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 335
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
Figura 21 - Corrosione microbiologica in un giunto saldato in acciaio inossidabile austenitico.
• corrosione interstiziale;
• corrosione intergranulare dovuta a
precipitazioni di carburi in ZTA;
• tensocorrosione da cloruri SCC
(Fig. 20);
• tensocorrosione da ambiente caustico;
• corrosione microbiologica - MIC
(Fig. 21).
Tenendo presente anche le condizioni di
esercizio sovente molto severe, gli acciai
alto legati Cr-Ni-Mo-N austenitici
(6-moly) sono più sensibili alla segregazione indotta dalla corrosione in zona
fusa e devono essere saldati con materiali più legati (leghe di nichel contenenti molibdeno, come Hastelloy).
In tali casi, poiché la zona fusa diluita
risulta più resistente alla corrosione, la
zona non miscelata appare essere più
p ro n a a c o r r o s ione pe r va i ol a t ura
rispetto agli altri acciai inossidabili.
Gli acciai inossidabili ferritici convenzionali della serie 400 come i gradi 430,
434, 446 (ferritici della prima generazione), sono soggetti a corrosione intergranulare e a infragilimento nelle condi-
Figura 22 - Corrosione preferenziale del
deposito di saldatura in un grado 400 di
piping adibito al trasporto di acido
idrofluoridrico.
336 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
zioni “come saldato”. Generalmente il
fenomeno corrosivo interessa sia la zona
fusa che quella termicamente alterata.
Allo stato ricotto gli acciai inossidabili
austeno-ferritici (duplex) presentano una
microstruttura equamente bilanciata di
ferrite e di austenite. Essi sono utili
grazie alla loro buona resistenza alla tensocorrosione da cloruri, alla corrosione
per vaiolatura e intergranulare nelle condizioni “come saldato”.
È noto come la distribuzione dell’austenite e della ferrite nella zona termicamente alterata influenzi le proprietà di
resistenza alla corrosione e di resistenza
meccanica degli acciai inossidabili
austenitici. Per limitare la diluizione di
materiale d’apporto (passate di radice) e
controllare l’apporto termico specifico
in un intervallo compreso tra un limite
inferiore per ottenere bilanciamento tra
ferrite e austenite e uno superiore (basse
velocità di raffreddamento implicano
precipitazioni di fasi intermetalliche di
limitata resistenza alla corrosione e tenacità), la buona resistenza alla corrosione
del materiale base può essere mantenuta
nel giunto attraverso una corretta concezione del giunto e un’appropriata scelta
dei parametri di saldatura.
Per gli acciai duplex la zona fusa risulta
la più critica in termini di rotture in
quanto queste possono essere guidate da
corrosione e infragilimento. Una procedura di qualificazione del giunto con
l’utilizzo di prove CVN e di corrosione
(ASTM A923) possono ridurre la probabilità di rottura in zona fusa dei componenti in duplex.
Gli effetti della saldatura sulla resistenza
alla corrosione delle leghe di nichel sono
simili a quelli sulla resistenza alla corrosione degli acciai inossidabili austenitici
visti in precedenza. Ad esempio la sensibilizzazione imputabile alla precipitazione dei carburi nella zona termicamente alterata è un potenziale problema
che deve necessariamente essere preso
in considerazione nell’analisi di affidabilità. Comunque sia, nel caso delle
leghe di nichel, l’elevato grado di alligazione in termini di cromo, molibdeno,
tungsteno e niobio (come nel caso delle
leghe Hastelloy) può portare alla preci-
Alloy C-22 w/ matching filler metal
Alloy C-22 w/ ERNiCrMo-14
Figura 23 - Corrosione preferenziale in zona fusa in una lega Hastelloy C-22 saldata con
materiale d’apporto omologo ed assenza di corrosione nel caso di saldatura con materiale più
legato (prova “green death solution” @ 75 °C).
G. Canale et al. - Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi di danneggiamento attivi negli impianti di processo e petrolchimici, ecc.
pitazione di fasi secondarie come μ, σ,
e η. L’influenza del giunto sulla resistenza alla corrosione varia a seconda
delle differenti tipologie di lega, non
solo in zona termicamente alterata ma
anche nella stessa zona fusa (Fig. 22),
per la quale, in taluni casi, è bene prendere anche in considerazione gli effetti
di eventuali segregazioni.
Per questo motivo, per certi ambienti
estremi, talune leghe dovrebbero essere
saldate con materiale d’apporto più
legato (over matching) per superare la
conseguente diminuzione della resistenza nella zona fusa (Fig. 23).
I meccanismi di danneggiamento per
corrosione e tensocorrosione attivi nell’industria di processo e più volte presi
in considerazione nella maggior parte
delle analisi RBI (tipo RBI API) che
possono attaccare un giunto saldato in
via preferenziale e/o che possono essere
influenzati dall’ultima delle cause sopra
citate sono:
dal mero punto di vista della corrosione:
• corrosione da acido solforico;
• corrosione da acido fluoridrico;
• corrosione da acido cloridrico per gli
acciai inox;
• corrosione da acqua naturale (principalmente se acida);
dal punto di vista delle rotture per tensocorrosione:
• rottura per tens ocorros ione in
ambiente caustico;
• rottura per tens ocorros ione da
ammine;
• rottura per tensocorrosione da solfuri;
• rottura per tensocorrosione indotta da
idrogeno (Hydrogen Induced Cracking-HIC)/(Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking - SOHIC) e
H2S oppure da HF;
• rottura per tensocorrosione da carbonati;
• rottura per tensocorrosione da acidi
politionici;
• rottura per tensocorrosione da cloruri;
• rottura esterna per tensocorrosione da
cloruri;
• rottura esterna per tensocorrosione da
cloruri sotto coibente.
Bisogna enfatizzare che i problemi
legati alla tensocorrosione risultano particolarmente critici per le zone saldate,
specialmente se non soggette a trattamento termico post saldatura (PWHT).
Giancarlo CANALE, laureato in Ingegneria Meccanica presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Genova nel 1986,
è entrato all’Istituto Italiano della Saldatura nel 1987 impegnandosi nella formazione e nell’assistenza tecnica nel campo della
costruzione e dell’esercizio di recipienti a pressione e piping, operando nei settori della raffinazione e della produzione di
energia. Nel 1995 viene incaricato di dirigere, in qualità di Responsabile, la Sede Distaccata Sicilia dell’IIS. Nel 2000 è
Responsabile centrale delle Sedi Distaccate dell’IIS e responsabile commerciale. Nel 2005 è Direttore della Divisione
Ingegneria dell’IIS. Oggi ricopre l’incarico di Direttore Tecnico della società IIS Service. È certificato European / International
Welding Engineer e Livello 3 EN 473.
Marco DE MARCO, laureato in Ingegneria Chimica presso l’Università di Genova nel 2000. Funzionario dell’Istituto Italiano
della Saldatura dal 2002, si è occupato principalmente di attività inerenti le problematiche di controllo ed interpretazione di
fenomeni di corrosione, di saldabilità, di selezione materiali, di failure analysis; ha partecipato anche alla programmazione ed
esecuzione di attività di ispezione in impianti di processo. Certificato European/International Welding Engineer (IWE), NACE
Corrosion Technologist e NACE Coating Inspector Level 1. Partecipa ad alcuni gruppi di lavoro in ambito NACE per la
revisione di documenti inerenti il monitoraggio e controllo della corrosione.
Stefano PINCA, laureato in Ingegneria Meccanica all’Università di Genova nel 1994. Funzionario dell’Istituto Italiano della
Saldatura dal 1995, attualmente responsabile del Settore Ingegneria dell’IIS Service, svolge attività di consulenza nel campo del
calcolo delle strutture e componenti saldati, valutazione di affidabilità, programmazione delle ispezioni di impianto basata sul
rischio (Risk Based Inspection). È certificato European / International Welding Engineer e Livello 2 PT-MT-RX EN 473.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 337
Corso di Qualificazione ad International Welding Technologist
(IWT) ed International Welding Engineer (IWE)
Verona 2011 - 2012
L’ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA terrà a partire dall’Ottobre 2011 presso il
Centro Polifunzionale Air Liquide Welding Italia di Rivoli Veronese (VR), un corso per International
Welding Engineer / Technologist, con struttura modulare. La formula ha riscosso nel recente
passato il gradimento del pubblico, poiché non prevede assenze prolungate dal posto di lavoro garantendo, al tempo stesso, condizioni ideali all’apprendimento.
Il materiale didattico fornito durante il corso comprende, oltre alle dispense a colori e
al CD Rom UNI-SALDATURE contenente oltre 300 norme europee relative alla saldatura (aggiornate al 2011), il nuovo calibro di saldatura di tipo “Bridge Cam” realizzato
appositamente da IIS e conforme alla norma EN 970.
Requisiti di ingresso
Per chi desideri accedere alla qualificazione ad:
- International / European Welding Technologist, è previsto il possesso di un diploma di
scuola superiore ad indirizzo tecnico (o equivalente), della durata di 5 anni;
- International / European Welding Engineer, laurea o diploma universitario in Ingegneria; in
alternativa laurea in altre facoltà scientifiche, abbinata ad una comprovata esperienza di saldatura.
Sono ammessi alle lezioni, in qualità di uditori, anche persone non in possesso dei titoli suddetti.
Programma didattico
Il Corso prevede quattro materie di tipo teorico (svolte nelle Parti 1 e 3) ed una fase dedicata
all’addestramento pratico (Parte 2).
In particolare, le lezioni teoriche (parti 1 e 3) saranno riferite a:
- metallurgia generale e della saldatura, saldabilità dei materiali metallici;
- tecnologie e processi di saldatura convenzionali ed avanzati;
- concezione, progettazione e calcolo dei giunti per strutture saldate nei diversi campi di applicazione (caldereria, piping, carpenteria pesante e leggera);
- aspetti generali di fabbricazione, controllo qualità, esempi applicativi.
Faranno parte della parte pratica (parte 2) dimostrazioni ed addestramento di base nei principali
processi manuali e semiautomatici e due giornate di stage presso i laboratori dell’Istituto Italiano
della Saldatura a Genova.
Calendario ed orario delle lezioni e sede di svolgimento
Le lezioni saranno svolte a tempo pieno nelle giornate di Giovedì e Venerdì con cadenza
bisettimanale; l’inizio delle lezioni è previsto a partire dall’Ottobre 2011, il termine entro il mese di
Luglio 2012.
Il Corso sarà svolto con orario 9:00 ÷ 18:00.
Lo svolgimento del corso è subordinato al raggiungimento del numero minimo di partecipanti.
Esami finali
Gli esami finali relativi a i quattro moduli didattici teorici potranno essere sostenuti sia presso la sede
di svolgimento del corso sia nelle altre sessioni sia nelle date programmate e riportate nell’Attività
Didattica dell’IIS.
Informazioni
Per ulteriori informazioni è possibile rivolgersi all’Istituto Italiano della Saldatura (Lungobisagno
Istria 15, 16141 Genova, www.formazionesaldatura.it), Divisione Formazione, al numero
010 8341371 (fax 010 8367780), oppure all’indirizzo di posta elettronica [email protected].
Iscrizioni
Le iscrizioni dovranno pervenire entro Lunedì 26 Settembre 2011 utilizzando il modulo cartaceo
scaricabile anche sul sito www.formazionesaldatura.it.
Quote di iscrizione
La quota di partecipazione al Corso e della collana completa delle pubblicazioni è pari a:
- 6.450,00 € (IVA esclusa) per i Welding Technologist
- 8.800,00 € (IVA esclusa) per i Welding Engineer
da corrispondersi mediante bonifico bancario sul c/c 64500, Cassa Risparmio Alessandria
ABI 06075 CAB 01400 CIN G IBAN IT72G0607501400000000064500, intestato
all’Istituto Italiano della Saldatura.
Criteri generali per l’esecuzione
di giunzioni permanenti testa a testa
in tubazioni di vetroresina con
il procedimento della laminazione
R. Frassine *
Sommario / Summary
Il presente documento è stato elaborato da una Commissione
tecnica coordinata da Assocompositi (Associazione Italiana
dei Materiali Compositi membro di Federazione Gomma Plastica) e composta dai rappresentanti dei principali produttori
di tubazioni in vetroresina, da progettisti e da esperti dell’Istituto Italiano della Saldatura. Questo documento potrà essere
adottato come primo riferimento per lo sviluppo futuro di una
normativa sulla materia specifica.
This paper was prepared by a Technical Commission coordinated by Assocompositi - Italian Industry Association for
Composite Materials, member of the Italian Rubber and
*
Plastic Federation - and developed by a Group composed of
representatives from main fiberglass pipeline manufacturers,
designers and experts from the Italian Institute of Welding.
This document may be used as a first step for future fiberglass
standardization.
Keywords:
Butt joints; fibre reinforced composites; glass fibres; joint
preparation; personnel qualification; plastics; process qualification; surface preparation; thermoplastics; thermosetting
plastics; tubes and pipes.
Assocompositi (Associazione italiana compositi & affini) - Milano.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 339
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
consultare il produttore o un esperto del
settore prima di effettuare qualunque
intervento.
I procedimenti indicati conferiscono alla
giunzione per laminazione una resistenza meccanica e alla corrosione paragonabile a quella delle parti da collega re , tras ferendo gli s forzi s ia in
direzione assiale che circonferenziale.
I seguenti criteri generali si riferiscono
ai materiali base, ai requisiti minimi
delle attrezzature da impiegare, alle
modalità esecutive da applicare nella
preparazione e nell’esecuzione delle
giunzioni, nonché ai controlli di verifica
e collaudo delle giunzioni stesse.
Questa procedura è applicabile principalmente per DN delle tubazioni ≤ 600.
N
e l v a r ie ga t o m ondo de l l e
materie plastiche, la cosiddetta
vetroresina (materiale plastico rinforzato
con fibra di vetro) riveste in ambito
industriale un’importanza primaria, con
particolare riferimento alla fabbricazione di serbatoi, apparecchi e tubazioni
che possiedono un’elevata resistenza
alla corrosione, ad esempio per applicazioni nell’industria chimica.
A differenza del comportaTABELLA I
mento dei termoplastici, il
UNI EN ISO 472 : 2002
cui più noto è probabilmente
UNI EN 14364 : 2009
il polietilene, queste resine
non consentono la saldatura
c o n a p p o r to te r m i c o m a
richiedono tecnologie di
giunzione diverse, che ricalUNI EN 1796 : 2008
c a n o , in q u a lc h e m i sura ,
quelle impiegate per la realizzazione dei semilavorati
UNI 9032 : 1988
(materiali base); ad ecceUNI 9033 :1988
zione di alcune normative
ISO 8533 : 2003
interne o specifiche di natura
contrattuale, manca tuttavia
i n I ta lia c o me a nc he i n
TABELLA II
Europa un riferimento norAccelerante
mativo per le modalità di
esecuzione e controllo delle
giunzioni suddette, della cui
importanza ai fini dell’affidabilità e della sicurezza
Barriera antidiffusione
degli impianti sarebbe superfluo fare cenno.
1. Scopo e campo di
applicazione
I seguenti criteri generali si
applicano all’esecuzione di
giunzioni permanenti testaa-testa (butt & strap joints)
su tubazioni in vetroresina,
sia sulla linea di produzione
che in campo, utilizzando il
metodo della laminazione
(wrapping).
In caso di tubazioni danneggiate o in cattivo stato di
conservazione si consiglia di
2. Documentazione tecnica
I riferimenti normativi specifici sono
riportati nella Tabella I.
3. Definizioni
Le definizioni collegate alla materia del
presente documento sono elencate nella
Tabella II.
4. Materiali base
I presenti criteri generali si riferiscono
all’esecuzione di saldature su tubazioni
in vetroresina realizzate con resine
Materie plastiche - Vocabolario.
Plastics piping systems for drainage and sewerage with or without
pressure - Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) based on
unsaturated polyester resins (UP) - Specifications for pipes, fittings and
joints.
Plastics piping systems for water supply with or without pressure Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) based on unsaturated
polyester resins (UP).
Tubi di resine termoindurenti rinforzate con fibre di vetro (PRFV) con
o senza cariche.
Glass reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes and fittings test
methods to prove the design of cemented or wrapped joints.
Sostanza che viene aggiunta in piccola quantità per aumentare la
capacità di reazione di un sistema chimico (reagenti ed eventuali
additivi); non deve essere miscelata con sostanze diverse, come
ad esempio il catalizzatore, perché può dare luogo a incendi o
esplosioni
Strato del liner che non si trova in contatto diretto con il fluido
trasportato; lo strato è solitamente ottenuto impregnando un
mat di vetro “E” con resina nelle proporzioni 25/75 o 35/65 (in
peso)
Catalizzatore
Sostanza che viene aggiunta in piccola quantità per innescare una
reazione chimica e che, in teoria, non si modifica chimicamente
durante la reazione; non deve essere miscelata con sostanze
diverse, come ad esempio l’accelerante, perché può dare luogo a
incendi o esplosioni
Fasciatura
È lo strato ottenuto per sovrapposizione successiva di lamine di
tessuto impregnate di resina che impartisce alla giunzione le
caratteristiche meccaniche richieste; per questo motivo la fasciatura è spesso anche detta “strato meccanico-resistente”
Giunzione testa-a-testa
Collegamento permanente realizzato unendo due superfici perpendicolari alle superfici principali degli elementi da unire. Nel
presente caso, le superfici da unire sono perpendicolari all’asse
del tubo e la giunzione deve garantire una tenuta idraulica e una
resistenza almeno pari a quella della tubazione integra
340 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
(segue)
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
TABELLA II (segue)
Laminato
Materiale composto da strati di materiale di rinforzo (roving,
mat o tessuto) impregnati con una resina termoindurente o reticolabile
Liner
Strato ricco di resina che riveste le superficie interna della tubazione; è costituito da uno strato a diretto contatto con il fluido
trasportato, detto strato chimico-resistente, e da una barriera
antidiffusione
Mastice
Resina contenente additivi per aumentare la viscosità e impedire
il gocciolamento (tissotropia).Viene usato come riempitivo e
non ha una funzione strutturale
Pressione di collaudo (STP)
Pressione applicata alla tubazione durante il collaudo
Pressione di progetto (DP)
Pressione utilizzata per il dimensionamento di un componente
Pressione massima
ammissibile (PMA)
La massima pressione operativa per la quale è stato progettato
l’impianto, come indicato dal produttore
Pressione nominale (PN)
È la pressione massima interna ammissibile in una tubazione. In
assenza di sollecitazioni esterne (carico del terreno, condizioni di
appoggio, ecc.) coincide con la pressione massima ammissibile
Resina
Sostanza liquida di tipo termoindurente o reticolabile che indurisce tramite polimerizzazione con o senza agenti reticolanti
Reticolazione
Reazione chimica di polimerizzazione che produce l’indurimento
del laminato e che è solitamente accompagnata da sviluppo di
calore
Smussatura
Riduzione graduale dello spessore in corrispondenza delle estremità dei tubi da saldare effettuata allo scopo di scoprire il liner
interno per ripristinarne la continuità
Stampo
Anello o altro supporto flessibile inserito tra le due estremità
dei tubi da saldare e utilizzato come sostegno per la posa dello
strato di ripristino del liner interno
Strato chimico-resistente
Parte del liner composta da velo di vetro C o sintetico di spessore indicativo pari a 0.1 mm impregnato di resina con rapporto
R/V pari a 90/10 circa
Strato meccanico-resistente
Vedi Fasciatura
Taglio
Operazione di preparazione dei tubi da saldare che prevede il
sezionamento della tubazione e/o l’asportazione di materiale
dalle estremità tramite l’impiego di utensili diamantati (mole da
taglio o da smeriglio); le superfici ottenute devono essere piane,
ortogonali all’asse del tubo e prive di asperità
Top coat
Vetroresina
Strato esterno della fasciatura costituito da sola resina eventualmente miscelata con additivi anti-UV e/o coloranti per proteggerla dall’irraggiamento solare diretto e dagli agenti atmosferici
Materiale composito formato da fibre di vetro impregnate di
resina termoindurente o reticolabile (in genere poliestere, vinilestere o epossidica) che indurisce dopo la lavorazione formando
un laminato rigido
poliestere isoftaliche, bisfenoliche, vinilestere e epossivinilestere. In caso di tubazioni realizzate con resine di
divers a co m p o si z i o n e
chimica (ad esempio epossidiche) si consiglia di consultare il produ t t o r e o u n
esperto del settore.
Le resine utilizzate devono
essere di composizione identica o compatibile con quella
delle tubazioni. I catalizzatori, gli accel e r a n t i e g l i
eventuali al t r i a d d i t i v i
devono essere miscelati nei
modi e nelle proporzioni
indicate dai fornitori.
I tessuti di rinforzo di vetro
devono essere di opportuno
materiale, grammatura e
dimensioni come indicato
dal progettista o dal fornitore
della tubazione.
A titolo indicativo si riporta
la Tabella III.
La giunzione dovrà sempre
essere eseguita tra tubazioni
di materiali identici o compatibili tra loro in termini di
composizione chimica della
resina e tipo di rinforzo utilizzato.
La compatibilità alla giunzione dovrà essere comprovata con adeguate prove sperimentali.
5. Attrezzatura
richiesta
Le attrezzature richieste per
la preparazione dei materiali
e l’esecuzione delle giunzioni sono indicate nella
Tabella IV.
6. Esecuzione della
laminazione
TABELLA III
Velo di superficie “C”
33 g/m2 o equivalente
Mat di vetro “E”
375÷450 g/m2 o equivalente per ripristino liner
Mat di vetro “E”
600 g/m2 o equivalente
Stuoia di vetro
500 g/m2 o equivalente
Accoppiato Mat & Woven Roving
300 g/m2 mat; 600 g/m2 stuoia o equivalente
L’esecuzione della laminazione deve avvenire in un
ambiente asciutto e pulito. In
caso di giunzioni eseguite
all’aperto la zona di lavoro
deve essere adeguatamente
protetta, specialmente in
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 341
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
6.1 Preparazione della resina
L’agente reticolante, l’accelerante e gli
altri additivi (escluso il catalizzatore)
devono essere miscelati accuratamente e
singolarmente alla resina nelle proporzioni indicate dal fornitore sulla scheda
tecnica di prodotto.
No n d e v o n o in ne ssun c a so e sse re
impiegate cariche inerti (carbonato di
calcio, talco, ecc.). Tutte le operazioni
devono essere effettuate con adeguati
dispositivi di protezione individuale
(guanti, mascherina, ecc.) e sotto una
cappa di aspirazione o in una zona adeguatamente ventilata. La durata della
resina premiscelata (ma non catalizzata)
è di qualche mese; il recipiente deve
es s e r e ma n te n u t o si gi l l a t o fi no a l
momento di utilizzo per evitare l’evaporazione dello stirene.
Il catalizzatore deve essere aggiunto alla
resina appena prima della fase di applicazione e mescolato molto accuratamente secondo le indicazioni del produt-
342 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Prep. dei
materiali
TABELLA IV
Esecuzione della giunzione
caso di pioggia e vento, per esempio con
una tenda. Qualora l’umidità relativa
dell’aria sia particolarmente elevata o in
presenza di forti escursioni termiche, è
necessario porre in atto accorgimenti per
evitare la formazione di condensa sulle
superfici da saldare, quale per esempio il
riscaldamento della zona di laminazione.
L’esposizione ai raggi solari diretti può
generare macchie dovute ad un indurimento troppo rapido. In questo caso è
necessario provvedere a proteggere dai
raggi solari la zona di lavoro.
La temperatura del tubo da saldare e/o la
temperatura esterna non devono essere
inferiori a 5 °C. In caso di clima freddo
resine e additivi devono essere conservati in ambienti protetti e riscaldati.
Il vetro rimarrà nei propri imballi protetto dall’umidità sino al momento
dell’utilizzo. Onde poter controllare
meglio la polimerizzazione, è consigliabile l’uso di una tenda, che andrà riscaldata. La resina e il mastice possono
essere eventualmente riscaldati fino a
una temperatura di circa 20 °C, prima
dell’utilizzo, per mezzo di un riscaldatore elettrico o altra attrezzatura idonea.
Prima di effettuare le operazioni di collegamento, i tubi devono essere sottoposti ad esame visivo e controlli dimensionali per verificare lo stato di integrità dei
materiali e la compatibilità geometrica
dei due tratti da saldare.
1
Contenitori graduati per la miscelazione degli additivi
2
Vasi con manico da 1, 3 o più litri per la resina
3
Forbici e taglierine per il taglio dei tessuti di vetro
4
Dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti e mascherina)
5
Mola con dischi abrasivi flessibili
6
Mola da taglio con dischi diamantati
7
Compressore portatile
8
Solvente (acetone o altro)
9
Attrezzatura per l’allineamento e il bloccaggio dei tubi da saldare
10
Anelli elastici o palloni o camere d’aria
11
Pennelli e spatole
12
Termometro e igrometro
13
Rullo frangibolle
14
Rulli in panno
15
Dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti e mascherina)
tore. La resina permane allo stato
liquido per alcune decine di minuti, ma
questo tempo può essere variato
variando la quantità di catalizzatore e/o
accelerante secondo le tabelle fornite dal
produttore.
6.2 Preparazione dei tessuti di rinforzo
I tessuti di rinforzo devono essere
tagliati a misura secondo la sequenza di
deposizione degli strati specificata dal
progettista e impilati in ordine su un
piano liscio e pulito.
6.3 Preparazione delle superfici da
saldare
Le estremità dei tubi da saldare devono
essere perpendicolari all’asse del tubo,
piane e prive di asperità. Il taglio deve
essere effettuato con utensili diamantati.
Le due estremità del tubo devono essere
sgrassate con solvente e quindi molate
con una mola abrasiva per una lunghezza leggermente superiore a quella
c he dovrà es s ere laminata fino ad
esporre le fibre di vetro, in modo da
impartire alla superficie la necessaria
rugosità. Il primo tratto a partire dall’estremità deve quindi essere smussato
almeno fino al primo strato del liner
(Fig. 1). L’angolo di smusso viene specificato dal produttore delle tubazioni o
dal progettista ed è indicativamente pari
a 10°-15°. La polvere deve infine essere
rimossa con un getto d’aria o con uno
straccio e le superfici devono essere
nuovamente sgrassate.
Le superfici preparate devono essere
laminate immediatamente oppure a
breve compatibilmente con le condizioni
ambientali; se ciò non fosse possibile, è
necessario ripetere le operazioni di
molatura e pulitura appena prima della
laminazione.
6.4 Allineamento
I tubi da saldare devono essere allineati
in modo stabile facendo uso di una
appropriata attrezzatura di centraggio
oppure di cunei o di altre forme di basamento o di supporto per diametri maggiori. Si consiglia di utilizzare un anello
elastico o un pallone o una camera d’aria
che deve essere infilato preventivamente
in uno dei due tubi da saldare, come
indicato nella Figura 2.
Tra le due estremità dei tubi da saldare
può essere lasciata una distanza, specificata dal costruttore o dal progettista,
solitamente compresa tra 3 e 10 mm.
6.5 Ripristino del liner interno
Applicare sullo stampo e sulle aree
rastremate una mano di resina liquida e
Figura 1 - Angolo di smusso.
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
Figura 2 - Allineamento e posizionamento
dello stampo (per diametri fino a 600 mm).
Figura 3 - Ripristino del liner interno.
Figura 4 - Ripristino del diametro esterno.
poi due strati di vetro C e gli strati
richiesti di mat di vetro E impregnati di
resina (Fig. 3).
Gli strati vengono rullati accuratamente
per evitare la formazione di bolle d’aria.
Riempire lo smusso e ripristinare infine
il diametro esterno mediante laminazione con mat di vetro E impregnato con
resina (Fig. 4). A seconda dello spessore,
la stratificazione può essere eseguita in
varie fasi lasciando che la resina si raffreddi tra una fase e l’altra per evitare un
eccessivo surriscaldamento del laminato
che potrebbe causare delle delaminazioni. Attendere il quasi completo raffreddamento del laminato prima di
rimuovere lo stampo.
Nota
Per diametri superiori ad una certa
dimensione (es. > 600 mm), ove è possibile entrare nella tubazione, si può procedere al ripristino del liner dall’interno
della tubazione, dopo avere eseguito la
laminazione completa. Lo smusso delle
estremità della tubazione sarà più corto e
potrà essere sigillato con mastice.
Lo stampo non sarà normalmente necessario.
6.6 Laminazione degli strati esterni
In questa fase deve essere realizzato un
manicotto esterno che impartisca alla
laminazione la resistenza meccanica
necessaria e impedisca lo sfilamento dei
due lembi della tubazione, detto anche
“fasciatura” (Fig. 5). Spessori e lunghezze delle giunzioni, numero e tipo
degli strati da usare sono indicati nelle
mediante le seguenti prove:
tabelle dimensio• ispezione visiva (ASTM D2563);
nali s tandard o
• controllo dimensionale;
nelle specifiche di
• durezza Barcol.
progetto
che
devono es s ere
fornite dal pro7. Collaudo
duttore delle
tubazioni.
Il collaudo idraulico della giunzione va
P er
s pes s ori
condotto in base alla normativa vigente.
elevati si consiSi distingue tra collaudo fuori linea e in
glia di eseguire la
linea. In caso di collaudo fuori linea è
fasciatura in varie
possibile fare riferimento alla pressione
fas i: è infatti
nominale (PN).
opportuno che la
In caso di collaudo in linea è consigliares ina,
dopo
bile fare riferimento alla pressione di
essersi riscaldata
progetto della linea stessa per non preper effetto della
giudicare l’integrità degli altri compopolimerizzazione,
nenti (valvole, raccordi, pompe, ecc.) o,
si raffreddi comin alternativa, alla pressione nominale
pletamente tra
del componente più debole.
una fase e l’altra. La stratificazione va
eseguita avendo cura in particolare di
eliminare eventuali bolle d’aria presenti
8. Qualificazione della procedura
tra gli strati con un’accurata e delicata
e degli operatori
operazione di rullatura e di sfalsare la
sovrapposizione degli strati. È buona
In considerazione della criticità che preprassi concludere la stratificazione con
sentano le giunzioni ai fini delle prestala posa di una garza spremi bolle.
zioni e della sicurezza in esercizio del
L’ultimo strato di fibre di rinforzo deve
manufatto, è necessario che la procedura
essere costituito da uno strato di mat.
di esecuzione delle giunzioni descritta
Si procede infine all’applicazione di uno
nel presente documento sia stata prevenstrato di finitura (top coat) costituito da
tivamente qualificata e che sia inoltre
due strati di sola resina, eventualmente
eseguita da personale qualificato.
miscelata con additivi anti-UV e/o coloranti, fino ad ottenere uno spessore di
8.1 Qualificazione del procedimento
circa 0.2 mm (Fig. 6).
È responsabilità del costruttore redigere
In generale le laminazioni non devono
una specifica di procedura di esecuzione
essere sottoposte a sforzi per 12 ore dal
delle giunzioni. Il procedimento deve
momento in cui il materiale di saldatura
essere sempre qualificato a cura del
è completamente polimerizzato. Prima
costruttore stesso internamente alla
di procedere ad altre operazioni è inoltre
propria organizzazione, sulla base di una
necessario completare le operazioni di
propria procedura interna; in assenza di
ripresa interna del liner (o applicazione
una procedura interna, potranno essere
del mastice).
Una volta compl etata la pos a
degli strati e dopo
un tempo adeguato a consentire
la completa reticolazione della
Figura 5 - Esecuzione della fasciatura.
resina (come spec i ficato nella
scheda tecnica del
produttore delle
t ub azioni)
è
necessario procede r e ad un conFigura 6 - Applicazione del top coat.
trollo di qualità
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 343
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
adottati i criteri riportati nel presente paragrafo come anche quelli previsti da normative di prodotto applicabili allo scopo.
In casi specifici, qualora il committente
dell’attività di fabbricazione richieda
che la qualificazione suddetta sia inoltre
certificata da un Ente esterno, esso dovrà
essere definito in ambito contrattuale e
riconosciuto dalle parti; al termine del
processo, l’Ente rilascerà al costruttore
un Certificato di Qualificazione del procedimento.
La qualificazione del procedimento consente la ripetibilità delle modalità esecutive e delle prestazioni delle giunzioni.
Essa è basata su una specifica di procedura che deve essere compilata dal
costruttore di tubazioni nella quale
d e v o n o e s s e r e p re se nt i a l m e no l e
seguenti informazioni:
• condizioni ambientali (con particolare riferimento a temperatura ed
umidità relativa);
• stoccaggio dei prodotti;
• definizione dei materiali utilizzati
(tubo, raccordo, flangia), loro designazione in base alla normativa di
riferimento utilizzata;
• PN, DN e spessore degli elementi da
collegare;
• modalità di preparazione delle estremità, angolo di smusso e lunghezza
del tratto smerigliato, tipo di pulitura;
• modalità per la realizzazione della
giunzione (eventuale sigillatura,
fasciatura, strato finale);
• modalità per il ripristino dell’eventuale liner interno;
• r if e r ime n to a l l e c ondi z i oni di
impiego e ai relativi requisiti dimensionali e strutturali della fasciatura
(spessore e larghezza, tipi di rinforzo,
sequenze di stratificazione, tipo e
quantità di resina da impiegare compresa la loro eventuale designazione
secondo la normativa di riferimento e
le modalità di catalisi);
• modalità di realizzazione della fasciatura;
• impiego di particolari strumenti (ad
esempio rulli frangibolle);
• modalità di polimerizzazione.
Variabili essenziali della specifica di
giunzione, la cui variazione comporta
una riqualifica del procedimento, sono:
1. Campo di diametri qualificato.
2. Tipo di resine e sistema di catalisi.
3. Tipi di rinforzo, loro dimensione e
massa areica.
344 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Il campo di diametri nominali qualificato è indicato nella Tabella V.
Sulla base delle specifiche di procedura
sarà eseguita una giunzione di prova
(saggio). Il saggio realizzato qualifica,
all’interno dei diametri di cui al prospetto della Tabella V, ogni tipo di giunzione testa-a-testa (tubo-tubo, tubo-raccordo, ecc.).
Il saggio dovrà essere sottoposto alle
seguenti prove non distruttive e distruttive:
• esame visivo: nella zona di giunzione
non devono essere presenti difetti di
dimensioni e frequenza superiori a
quanto previsto dalle norme di riferimento contrattualmente applicabili;
• esame dimensionale: la larghezza e
spessore della fasciatura devono
essere conformi ai valori indicati
nelle specifiche e/o normative di riferimento contrattualmente applicabili;
• durezza Barcol: i valori ottenuti non
devono risultare inferiori al 90%
della durezza della resina pura completamente polimerizzata dichiarata
dal produttore;
• resistenza a pressione: la pressione di
prova utilizzata deve essere quella
prevista dalle condizioni di prova
idraulica per il manufatto fabbricato,
sulla base delle specifiche e/o normative di riferimento contrattualmente
applicabili.
L’ottenimento della qualifica di cui al
presente paragrafo è subordinato al
superamento di tutte le prove sopraelencate.
8.2 Qualifica degli operatori
Gli operatori addetti all’esecuzione delle
giunzioni devono essere qualificati a
cura del costruttore stesso internamente
alla propria organizzazione, sulla base di
una propria procedura interna; in
a sse nza di una procedura interna,
potranno essere adottati i criteri riportati
nel presente paragrafo come anche
quelli previsti da normative di prodotto
applicabili allo scopo.
In casi specifici, qualora il committente
dell’attività di fabbricazione richieda
che la qualificazione suddetta sia inoltre
certificata da un Ente esterno, esso dovrà
essere definito in ambito contrattuale e
riconosciuto dalle parti; al termine del
processo, l’Ente rilascerà al costruttore
un Certificato di Qualificazione degli
operatori.
Tale qualificazione dovrà essere basata
sulla normativa di riferimento e sulle
specifiche applicabili su base contrattuale. In assenza dei riferimenti suddetti,
gli operatori possono essere qualificati
se dimostrano di saper eseguire i procedimenti di cui al punto 8.1 superando le
relative prove.
Si richiede inoltre di estrarre dal saggio
quattro provette trasversali rispetto alla
giunzione (quindi orientate parallelamente all’asse del saggio) e poste in
punti diametralmente opposti della circonferenza.
Su tali provette deve essere eseguito un
esame visivo, volto alla ricerca di eventuali imperfezioni non rilevabili superficialmente; quindi, deve essere eseguita
una prova di calcinazione (ash test) in
accordo a normativa e/o specifiche tecniche contrattualmente applicabili per
verificare l’effettivo contenuto percentuale in resina.
L’ottenimento della qualifica di cui al
presente paragrafo è subordinato al
superamento di tutte le prove previste.
Nel caso in cui la qualifica abbia dato
esito positivo, l’Ente incaricato delle
attività di qualificazione rilascia al
costruttore un Certificato di qualifica
dell’operatore.
9. Precauzioni e dotazioni di
sicurezza
I materiali utilizzati sono suscettibili di
reazioni chimiche potenzialmente pericolose per la salute e la sicurezza degli
operatori. È pertanto assolutamente
necessario seguire scrupolosamente le
TABELLA V
DN saggio di qualifica
(mm)
Campo DN qualificati
(mm)
≤ 80
25 ÷ 80
100 ÷ 300
100 ÷ 300
> 300
350 ÷ 1000
R. Frassine - Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni permanenti testa a testa in tubazioni di vetroresina, ecc.
istruzioni per l’uso contenute nei documenti di accompagnamento e sinteticamente richiamate dalle presenti istruzioni.
La zona di lavoro deve essere inoltre
dotata di tutte le attrezzature di sicurezza
e dei DPI prescritti dalle vigenti normative di settore e, ove applicabile, al piano
di sicurezza del cantiere.
Per tutte le altre condizioni si faccia riferimento al sistema qualità vigente e alle
prescrizioni del Decreto Legislativo del
9 Aprile 2008 n. 81 e successive modifiche e integrazioni e alle specifiche di
sicurezza e di laminazione del fornitore
delle tubazioni.
9.1 Conservazione
I contenitori delle resine, dei catalizzatori, degli acceleranti e dei solventi
impiegati per la pulizia devono essere
mantenuti chiusi e conservati separati tra
di loro in luogo coperto, fresco e ventilato a temperature non superiori a 25 °C,
lontano da fiamme libere o sorgenti di
calore. I materiali non devono essere utilizzati oltre la data di scadenza riportata
sulla confezione. È necessario tenere
conto che, se la temperatura di conservazione è superiore a 25 °C, la vita utile di
resine e additivi si riduce.
I materiali di rinforzo (tessuti di vetro)
devono essere preservati dall’umidità
conservandoli in luogo asciutto e proteggendoli nei propri imballi sigillati.
9.2 Prescrizioni e dotazioni di
sicurezza
La zona di lavoro deve essere sgombra,
pulita e possibilmente protetta dagli
agenti atmosferici (sole, vento e pioggia)
e provvista di adeguata ventilazione.
La temperatura non deve essere inferiore
a 5 °C o superiore a 40 °C. In nessun
caso si dovranno avvicinare fiamme
libere o fumare nella zona di lavoro.
Particolare cura deve essere posta
durante la manipolazione dei catalizzatori, che possono reagire violentemente
con sostanze accidentalmente presenti
nella zona di lavoro come ruggine,
ceneri metalliche o materiali combustibili (carta, cartoni, ecc.).
Non mescolare mai acceleranti e catalizzatori tra loro: si potrebbero avere fenomeni esplosivi o fortemente ossidativi
(combustioni).
Gli operatori devono avere a disposizione i necessari dispositivi di protezione individuale (guanti, occhiali e
mascherina) e utilizzarli secondo prescrizione. Nella zona di lavoro devono
inoltre essere disponibili estintori a CO2,
sc h iuma o polvere (in pres enza di
impianti elettrici sotto tensione) da utilizzare in caso di incendio oltre a contenitori, segatura e/o stracci a perdere per
contenere eventuali sversamenti di
resina.
Eventuali residui di resina catalizzata
possono sviluppare calore e fumi nocivi.
I loro contenitori non devono essere
coperti ma, ove possibile, svuotati prima
dell’indurimento della resina.
9.3 Condotta in caso di incidenti
Evitare di portare le mani sporche agli
occhi: in caso di contatto accidentale
lavare immediatamente e abbondantemente con acqua ed eventualmente con
una soluzione disinfettante (2% di acido
borico o 5% di acido ascorbico).
Nei casi più gravi consultare un medico.
In caso di contatto della pelle con le
sostanze impiegate lavare abbondantemente con acqua e sapone.
In caso di eccessiva inalazione di vapori
condurre la persona all’esterno o in un
ambiente con aria fresca. Nei casi più
gravi consultare un medico.
Fondata nel 2005, Assocompositi è l’Associazione che tutela e promuove l’industria dei materiali compositi allo scopo
di favorire lo sviluppo di tutte le potenzialità tecniche ed economiche di questi
materiali. È finanziata con il contributo
della quote di iscrizione delle aziende
associate e si avvale della collaborazione di docenti universitari e di professionisti.
Assocompositi è oggi l’Associazione di
riferimento del settore dei materiali
compositi in Italia: raggruppa più di 50
Aziende ed Enti di ricerca distribuiti sul
territorio nazionale e svolge attività di
promozione della cultura dei compositi
e, grazie all’adesione a Federazione
Gomma Plastica, di tutela del mercato e
di rapporti con le istituzioni. L’Associazione organizza con continuità convegni, corsi di formazione, partecipa alle
principali fiere di settore, pubblica
documenti tecnici e prende parte a tavoli
normativi.
Roberto FRASSINE, nato a Brescia il 12 Agosto 1958, si laurea in Ingegneria
Chimica presso il Politecnico di Milano nel 1984. Dottore di Ricerca in
Ingegneria dei Materiali presso il Politecnico di Milano nel 1988 (Tesi:
“Viscoelasticità e Frattura nei Materiali Polimerici: studio di criteri di
cedimento trasferibili alla progettazione di manufatti”, Tutor: Prof.
A. Pavan), dagli anni Novanta svolge varie attività di formazione come
assistente di Materiali macromolecolari presso il Dipartimento di Chimica
Industriale e Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano e come professore
associato di Materiali polimerici e compositi presso il Dipartimento di
Ingegneria dell’Università di Ferrara. Dal 2000 è professore associato e
successivamente ordinario di Materiali Polimerici e materiali compositi
presso il Dipartimento di Chimica Industriale e Ingegneria Chimica del
Politecnico di Milano. Ha al suo attivo più di 50 pubblicazioni su riviste
scientifiche internazionali ed è co-autore di 5 libri tecnici. È presidente
dell’Associazione industriale italiana dei materiali compositi (Assocompositi)
dal 2005.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 345
“Cerchiamo di rendere migliore il vostro lavoro e la vostra vita.”
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Il Dau: una unità di misura dell’efficienza
di processo nel taglio, saldatura e
microforatura a laser - 2ª Parte La microforatura a laser
e le sue applicazioni
industriali
G. Daurelio *
Sommario / Summary
Molti metalli, leghe e acciai sono frequentemente utilizzati
nelle PMI (Piccole Medie Imprese), così come in molte
grandi industrie. Tra questi, 25 materiali sono stati selezionati
per questo lavoro sperimentale. Gli obiettivi principali di
questo lavoro sono stati:
* Sottoporre ogni materiale a misure di riflettività (assorbimento), ottenendo degli spettri di riflettanza nell’intervallo
2500-300 nm. Così molti spettri sono stati registrati da un
Cary UV-VIS-NIR 5 (Varian) spettrofotometro, utilizzando
una velocità di scansione di 600.00 nm / min, un intervallo di
dati di 1000 nm e il tempo medio di 0.1 s. Usando la stessa
tecnica, nel range ristretto da 300 a 1200 nm, sono stati ottenuti spettri molto più precisi. Inoltre, alcuni metalli e leghe
sono stati anche sottoposti a misure di riflettività sia con superficie lucidata sia con uno strato di ossidazione naturale in aria.
Tutti questi risultati sono interessanti e importanti in quanto
possono fornire molte informazioni sperimentali sull’assorbimento percentuale di una data lunghezza d’onda di laser specifico per ogni metallo, lega o acciaio. Queste informazioni sono
molto utili per molti processi a laser, quali taglio, saldatura,
trattamento termico, microforatura e altri ancora.
** Testare e valutare il processo a laser di microforatura, utilizzando un laser a lunghezza d’onda di 532 nm, per l’ottenimento di micro fori (ciechi, passanti, dritti o inclinati) nel
range 500 - 25 micron di diametro, con alti valori di aspetto di
forma.
Many metals, alloys and steels are frequently used in SME
(SMall Enterprise) as well as in many big industries. Among
*
these ones, 25 materials were selected for this experimental
work and paper. The main aims of this work were:
* To undertake each material to reflectivity (absorption)
measures by using a reflectance spectra in the range
from 2500 to 300 nm. So many plots were recorded by an
UV-VIS-NIR Cary 5 (Varian) spectrophotometer using a
scanning rate of 600.00 nm / min, a data interval of 1000 nm
and average time of 0.1 s. By using the same technique the
restricted range from 300 to 1200 nm were investigated for a
close, interesting and precise scanning. Moreover some
metals and alloys have been also subjected to reflectivity
measures both as polished surface as with a layer of natural
oxidation in air. All these results are interesting as they can
furnish many experimental information on the per cent
absorption of a specific laser wavelength for each chosen
metal, alloy or steel. This information is much more useful for
many laser material processes such as cutting, welding, heat
treating, micro-drilling and others.
** To test and evaluate the laser percussion micro-drilling
process by using a 532 nm laser wavelength for obtaining
micro-drills (blind drills, passing holes, straight and tilted
holes) on the range from 500 to 25 μm diameters with some
aspect ratio high values.
Keywords:
CO2 lasers; drilling; efficiency; laser cutting; laser welding;
lasers; mathematical models; units of measurement; YAG
lasers.
Dipartimento di Fisica - Università e Politecnico di Bari.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 347
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
Microlavorazioni
(Micromachining)
Una recente tendenza della tecnologia e
della ricerca scientifica è stata la miniaturizzazione dei dispositivi e dei componenti e la produzione di pezzi ad alta
precisione con elevati vincoli geometrici. La necessità di realizzare tali
vincoli ha portato ad una maggiore
attenzione alle tecniche di microlavorazione. Oggi i sistemi laser svolgono un
ruolo chiave nella maggior parte dei processi di microlavorazione grazie alla
loro elevata capacità di ottenere accurate
microstrutture su molti materiali come
metalli, polimeri e compositi.
La microlavorazione a laser permette di
ottenere strutture con dimensioni dell’ordine dei micron.
Essa è eseguita con sistemi laser a
impulsi che operano nei regimi del milli
(ms -10 -3 s), del micro (μs - 10 -6 s), del
nano (ns - 10-9 s), del pico (ps - 10-12 s) e
del femto (fs - 10-15 s) secondi.
L’emissione del laser pulsato permette
un’ablazione del materiale molto rapida
con elevate potenze di picco (Pp dal kW,
al MW, al GW).
La brevità (durata) dell’impulso permette al processo di essere molto localizzato, evitando la conduzione e dissipazione del calore all’interno del pezzo e
riducendo così le zone termicamente
alterate. Con il decrescere ulteriore della
larghezza (durata) dell’impulso si assiste
ad un processo con evaporazione del
materiale da asportare e il prodotto
finale risulta libero da fuso risolidificato.
Microprocessi a laser con impulsi ultracorti sono chiamati processi a freddo.
I principali processi di microlavorazione
a laser sono la microsaldatura, la microforatura e il microtaglio. Uno dei campi
principali dell’applicazione delle microlavorazioni laser è la biomedicina.
La tessitura e microtessitura a laser (texturing e microtexturing) della superficie
di bio-protesi, la produzione di stent cardiovascolari e altre apparecchiature
mediche, sono alcuni degli esempi di
pezzi ad alta precisione e ad alta qualità,
prodotti mediante processi di microlavorazione a laser. La produzione di celle
fotovoltaiche è un altro campo in cui il
micromachining è il metodo produttivo
dominante. L’incisione di diversi strati
ad alta precisione viene effettuata
mediante numerosi passaggi di micromachining.
L’elettronica è un altro campo in cui
viene utilizzata la microlavorazione a
laser per la produzione di microchip e di
complesse microvie sui circuiti. Nelle
applicazioni MEMS (Micro ElectroMechanical Systems), dove vengono
prodotti microdispositivi, la microlavorazione a laser svolge un ruolo fondamentale. Altri settori emergenti sono
l’industria aerospaziale, la microfluidica
e la marcatura.
Stato dell’arte per il laser
micro-drilling
In base allo stato dell’arte e a quanto
concerne il know-how personale dell’autore del presente lavoro, si rende
necessario elencare, riportare e discutere, anche se in modo succinto, quanto
in essere per la microforatura a laser.
Ciò sarà di grande utilità per la comprensione del perché di certe scelte, del
perché di certe sperimentazioni e delle
conclusioni finali.
Tipologia dei laser per
microforatura
La tipologia di laser e di lunghezza
d’onda del fascio, con cui operare, sono
scelte in base alla A% - Assorbimento
Superficiale (o R% - Riflettività Superficiale) del materiale, di volta in volta, in
uso.
Fasci laser a luce verde, per esempio, di
un laser a vapori di rame (Cu), possono
essere focalizzati in spot molto piccoli,
con alte potenze di picco (kW) e alte
Repetition Rates (kHz). Detta λ, 532 nm,
di adeguata energia per pulso, permette
TABELLA I - Diversi tipi di laser sul mercato e loro lunghezze d’onda, più comuni e altre possibili.
Laser types
Common wavelengths
(nm)
Excimer
353
Argon Gas
458 - 488 - 514
HPDL - High Power Diode Laser
808 - 810 - 830 - 980
Nd:YAG
λ1 1064
λ2 532
λ3 355
Gold Vapour
627
Copper Vapour
510-578
Active Fiber
793 - 915 - 938 - 975
Er:YAG
2940
CO2
10640
348 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Other possible wavelengths
(nm)
405 - 442 - 447 - 635 - 640 - 655 - 685 - 690 - 705 730 - 785 - 845 - 885 - 915 - 940 - 965 - 975 - 1450 1470 - 1530 - 1550 - 1700 - 1900 - 1940
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
di operare su moltissimi materiali,
impiegati nell’industria (engineering
materials).
Le tipiche alte Potenze di Picco e di
Repetition Rate, di un laser a vapori di
rame, sono particolarmente adatte per la
microforatura di metalli e semiconduttori. I principali vantaggi di detto laser, a
confronto con altri tipi, sono: un’alta
accuratezza (precisione), un più sottile
layer di risolidificazione attorno al foro,
l’abilità di forare ad angolazione più
bassa (rispetto alla superficie del materiale) e l’assenza di Zona Termicamente
Alterata (ZTA). Per detto laser, dei parametri tipici, anche se indicativi, sono:
Repetition Rate 7 kHz - Pulse Energy
6 mJ - Pulse Duration 35 ns - Material
Removal Rate dell’ordine di 10 -6 mm 3
per impulso (più alto di quanto ottenibile
da impulsi di un laser Nd:YAG o ad
eccimeri).
Per molti anni e ancora tutt’oggi, laser a
Nd:YAG impulsati, con potenze medie
fino a 400 (500) W, sono stati usati per
produrre fori, piuttosto grandi, in alcuni
materiali ceramici. Oggigiorno i laser
N d :YA G - p om pa t i a di odo l a se r,
Q-switched, a λ1, λ2, λ3 (e qualche volta
λ 4) - 1064, 532, 355 e 266 nm, offrono
una possibile alternativa al più costoso
laser a vapori di rame, per molte applicazioni di micro-drilling.
A r ig u a r d o d i un l a se r a Nd: YAG,
Q-switch, i parametri indicativi per la
microforatura sono: Repetition Rate
10 Hz - Pulse Energy 5 ÷ 10 J - Pulse
Duration 0.5 ÷ 1.5 ms - Material Removal
Rate dell’ordine del mm3 per pulso.
Oggigiorno le ampiezze di impulso,
disponibili sul mercato, vanno dal ms, al
μs, al ns, ps e fs, con sorgenti laser ad
array di diodi o a fibra ottica attiva, che
possono produrre ed emettere una notevole quantità di λ diverse (Tab. I).
Parametri di processo per la
microforatura
Non esiste una banca dati di processo,
ancora oggi, poiché detti parametri
dipendono fortemente dalla composizione chimica del materiale, dalle caratteristiche del fascio laser, dal tipo di
laser, dal rate di processo richiesto, dalle
proprietà termo-fisiche del materiale,
dalle proprietà della regione microforata (A.R. e qualità dei bordi), dall’ot-
tica di focalizzazione, ecc., ecc. Per A.R.
(Aspect Ratio) si intende il rapporto tra
la “h” del foro e il ØINPUT.
Modo spaziale del fascio laser
Un modo s paziale di alta qualità
(TEM00) del fascio laser, è essenziale per
microforature di precisione. Il contorno
di un fascio, a modo spaziale di bassa
qualità, contiene energia insufficiente
per vaporizzare il materiale (foro) ma
energia sufficiente per riscaldare e danneggiare il materiale che circonda il foro
(ZTA - Zona Termicamente Alterata).
Così laser a vapori di rame, con fasci di
alta qualità, possono essere focalizzati in
diametri, di spot focale, molto piccoli
(D ≈ 10 μm) mentre laser a Nd:YAG,
con fasci di buon modo spaziale (vicino
al TEM 00), raggiungono spot focali di
D ≈ 40 μm. Naturalmente l’uso di λ2, λ3
(o λ4) di un laser Nd:YAG porterebbe a
consistenti riduzioni del D dello spot
focale.
Modo temporale dell’impulso
laser
Il p rofilo temporale dell’impuls o
dovrebbe essere possibilmente “squadrato”, per evitare, attorno al foro, effetti
di riscaldamento (ZTA) da parte delle
“code” del profilo. Impulsi corti (brevi)
inducono la superficie del materiale a
raggiungere rapidamente la vaporizzazione, riducendo la quantità di materiale
fuso generato che risolidificherebbe
attorno al foro prodotto.
Dimensioni spot focale
Per un laser a Nd:YAG, le dimensioni
dello spot focale sono ridotte a circa
D = 40 μm, la geometria dell’impulso è
c ontrollabile, le potenze di picco
raggiungibili sono alte e l’assorbimento
da parte del plasma di queste λ1, λ2, λ3 (o
λ 4 ) è molto basso. La λ 355 nm (λ 3 )
risulta molto indicata per microforare
polimeri mentre la λ 266 nm (λ4) viene
applicata sempre ai polimeri ma con alti
valori di Repetition Rates e altissima
qualità dei fori (A.R. e contorno fori).
Tutto quanto sopra, valido per un laser
Nd:YAG, non è possibile per un laser
Nd:Vetro, poiché quest’ultimo non è
capace di produrre alte Repetition Rates
anche se può produrre fori di buona
qualità (A.R. e contorno fori) a bassi
valori di Removal Rates (mm 3 /m’).
Laser a CO 2, di bassa e media potenza
(fino a 500-1000 W), sono anche usati
nella microforatura, in pulsed or superpulsed. Il grosso problema fondamentale
è la dimensione dello spot focale, per
detta λ 10.6 μm, molto alta, perciò non
può competere, tantomeno essere confrontabile, con altre λ di altri laser, per
ottenere dei micro fori. I laser a CO 2
sono impiegati per fori da 1 mm in su, a
bassa tolleranza e bassa precisione
richiesta, in tempi ridottissimi ma con un
occhio sempre vigile allo stress termico
indotto e alle possibili microcricche.
Ottiche e lunghezza focale
Un’ottica, a lunga lunghezza focale,
produce un foro affusolato, con un alto
valore di A.R., in virtù della convergenza del fascio e dei bassi angoli di
divergenza (s opra e s o t t o i l p i a n o
focale). U na lente a fo c a l e l u n g a
produce una profondità di fuoco (zona
nella quale la dens ità d i p o t e n z a
massima o di energia massima rimane
costante) molto più ampia rispetto a
quella che è prodotta da un’ottica a
focale più corta. Ciò fa sì che un’alta
densità di potenza possa essere mantenuta entro uno spessore più ampio di
materiale. Al contempo, è da sottolineare che il diametro dello spot focale,
ottenuto con una lente a focale lunga, è
più ampio di quello prodotto da una
lente a focale corta; ciò comporta una
riduzione della dens ità d i p o t e n z a
(energia) massima superficiale.
Perciò una lunghezza focale giusta è
scelta sulla base dello spessore del materiale, dell’ A.R. e del diametro del foro
che si vuole ottenere.
Posizione relativa del piano
focale
Il piano focale è normalmente posizionato esattamente sulla superficie del
materiale, in modo da assicurare la
mas s ima dens ità di pot e n z a ( o d i
energia) all’inizio del processo di foratura. Fori poco profondi e di grande dia-
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 349
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
metro sono prodotti, se il piano focale è
posizionato parecchio (anche pochi mm)
al di sopra della superficie del materiale.
Buchi conici, meno profondi, sono prodotti se lo stesso piano focale giace sotto
la superficie del materiale. Se il piano
focale di un’ottica, a corta lunghezza
focale, è posto sulla superficie del materiale è possibile che ci si producano fori,
a conicità negativa (più ampi sotto e più
stretti sopra).
Come per la lunghezza focale di un’ottica, la posizione relativa del piano
focale è determinata dallo spessore del
materiale, dall’ A.R. atteso e dall’angolo
di convergenza del fascio laser. Il piano
focale deve essere mosso lungo l’asse Z,
cioè sullo stesso asse di provenienza del
fascio laser.
Gas di copertura o assistenza
Nella maggioranza dei casi la foratura
avviene in aria libera. In molti altri usi,
dei gas sono usati per proteggere l’ottica
di focalizzazione (lente convergente in
BK7 con o senza coating antiriflesso,
oppure lente convergente e antistante il
vetrino di protezione - finestra in BK7).
Detti gas incrementano anche il Processing Rate (mm 3 /m’) con due funzioni
diverse:
• spazzando via il fuso fuoriuscito dal
foro;
• prevenendo l’espansione del plasma,
nella direzione di provenienza del
fascio laser, che altrimenti assorbirebbe energia e modificherebbe leggermente la direzione di uscita dello
stesso fascio per incremento dell’in-
dice di rifrazione di un plasma più
denso.
Generalmente il gas impiegato è N2 o Ar,
che previene eventuali reazioni di ossidazione del materiale con l’aria (O 2 )
ambiente. Quando la tolleranza, qualità
e precisione del foro non devono essere
al massimo, aria compressa o ossigeno
possono essere impiegati; in detta eventualità, la possibile reazione esotermica
che si instaura può anche facilitare il
foro e incrementare il Processing Rate
(mm3/m’).
Qualunque gas è incanalato e fornito
sul punto necessario tramite un ugello
con foro di uscita, generalmente di 0.8 ÷
1.2 mm. La velocità di flusso può essere
subsonica o ipersonica se la pressione
del gas è al di sopra dei 2 ÷ 2.2 bar.
In genere si adottano pressioni (P) dai 4
ai 6 bar nel processo di microforatura a
laser.
Sezione longitudinale dei fori
La tendenza è sempre ad avere sezione
conica (prevalente) o tronco-conica,
specie su spessori elevati del corpo da
forare e/o nel caso di alti valori di A.R.
e/o nel caso di fori ciechi. Tale difetto,
non completamente eliminabile, può
essere attenuato con l’impiego di laser a
struttura modale “monomodo” (ad
e se m p io un TEM 00 ) e con elevate
pot e nze di picco. A nalogo, s e non
migliore risultato, può essere ottenuto
impiegando esclusivamente la tecnica di
Optical Trepanning o, ancora meglio,
quella di Optical Helical Trepanning
(Figg. 1, 1A e 1B).
Percussion
drilling
Single pulse
More pulses
Trepanning
Mechanical
trepanning
Optical
trepanning
Annular
laser beam
Single pulse
Range di foratura
(diametri o raggi)
1. Foratura con ampio raggio r > 5 mm.
2. Foratura con r orientativamente compreso tra 1 e 5 mm.
3. Foratura con diametri compresi tra
0.5 e 1 mm.
4. F oratura con diametri t r a 2 0 e
500 μm.
Nel 1° range ci si avvale della stessa
testa di taglio del laser, movimentazione
da CNC e assi X-Y-Z-W, lungo la circonferenza del foro da praticare. Tecnica
questa a pezzo in movimento e fascio
laser fisso. Questa è applicabile per
pezzi non ingombranti, leggeri e con fori
da produrre, a precisione e tolleranze
dimensionali non eccellenti. Quando i
pezzi da forare risultano ingombranti e/o
pesanti e/o si desidera una precisione e
tolleranza dimens ionale d i v a l o r e
elevato, si procede con due possibili tecniche, quella a pezzo fermo e testa laser
in movimento oppure, ancora meglio,
con una “testa trapanante” (Optical Trepanning). Con questa ultima, il fascio
focalizzato viene fatto ruotare, perpendicolarmente al piano di lavoro, sempre
in pos izione parallela a sé st e sso ,
con l’uso di una lente convergente,
mos s a con movimento ecc e n t r i c o
rispetto al suo asse ottico. Il punto focale
descrive una circonferenza di raggio r,
pari all’eccentricità. Il tutto è gestito da
CNC o PC. Si possono usare fasci laser
in continuo (CW) o in impulsato (per il
1° range), meglio solo in impulsato per il
2° range.
Nel 2° range è preferibile l’uso esclusivo
del processo trepanning (a testa rotante).
Percussion
Trepanning
Helical drilling
Laser-micro
machining
Precision
Figura 1 - Schematismo dei diversi processi
di microforatura a laser (Percussion Drilling
and Trepanning).
350 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Figura 1A - Differenti tecniche di
microforatura (Friedrich Dausinger, 2000).
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
S1
IPS
Galvanometer
IBD
a1 - a2
ρ
Laser beam
D
Mirror 2
SL
Mirror 1
Mirror 2
BFL
a2
EFL
BFL
SL
IBD
IPS
D
FFL
ρ
Mirror 1
M2L
Galvanometer
FFL
Effective Focal Length
Back Focal Length
Scan Length
Input Beam Diameter
Image Spot Size
Assembly Diameter
Flange Focal Length
Scan Angle (±)
F-Theta lens
Scan lens
(f-Theta lens)
F
Y
Theta
Workpiece
X
CVI Melles Griot and Auburn SeeWolf, LLC
Sintec Optronics Pte Ltd
Figura 1B - Schematismo di funzionamento e visualizzazione di una lente F-Theta.
Nel 3° e 4° range, si utilizza la tecnica di
microforatura diretta con fascio laser a
singolo impulso (single shot) o a treno di
impulsi (percussion drilling), (Figg. 1,
1A e 1B). In quest’ultima figura è riportato lo schematismo, il principio di funzionamento, i 2 galvanometri ottici
oscillanti (galvo), la lente a 2 elementi
ottici, F-Theta, che permettono di ottenere fori di precisione, a profilo pressoché cilindrico, con imposizione del diametro geometrico del foro da ottenere,
direttamente da software e da PC, come
se si trattasse di micro-marcatura (incisione) profonda a laser.
A parere dell’autore si possono ulteriormente distinguere i seguenti range:
A. Fori a D ≈ 10 ÷ 50 μm
B. Fori a D ≈ 50 ÷ 100 μm
C. Fori a D ≈ 100 ÷ 300 μm
D. Fori a D ≈ 300 ÷ 500 μm
Quelli, di cui in A, sono i più difficili da
realizzare, anche se non impossibili,
impiegando laser ad eccimeri (nell’UV),
laser a vapori di rame (λ2 532 nm) o laser
a Nd:YAG (λ 2 532 nm o meglio λ 3 355
nm o λ 4 266 nm), esclusivamente con
fasci a struttura monomodale (TEM 00).
I fori, di cui in B, sono di minore difficoltà rispetto ad A, ma i laser da usare
possono essere sia quelli a vapori di
rame sia quelli a Nd:YAG λ1, λ2, λ3 non
consigliabile, λ 4 inutile, con esclusivo
uso di fasci a struttura monomodale.
I fori, di cui in C, sono di media difficoltà rispetto ai precedenti A e B; i laser
da impiegare possono essere a vapori di
r a me o p p u r e a Nd: YAG λ 1 , λ 2 , c on
esclusivo uso di fasci a struttura monomodale.
Per ultimi, quelli di cui nel range D,
sono i più facili da ottenere. I laser da
impiegare possono essere sia quelli a
vapori di rame (se possibile, ma non
strettamente necessario) sia quelli a
Nd:YAG λ1, λ2, con fasci laser a struttura
anche multimodale.
Per tutti i range comunque vale il concetto che l’esecuzione di fori “ciechi” è
molto più difficile che eseguire fori
“passanti”, allorquando sia necessario
ottenere fori a diametro e profondità,
predeterminati e correlati tra loro, regolari, ripetibili e controllabili. In questo
ultimo caso l’uso di laser ad eccimeri
(nell’UV) o di laser a Nd:YAG in λ 3 o
meglio λ 4 (355 o 266 nm) è pressoché
imposto. Si può anche operare, con laser
Nd:YAG o di altro tipo, con impulsi che
vanno dal ms, al μs, al ns, ps e fs, con
sorgenti laser ad array di diodi o a fibra
ottica attiva, che possono produrre ed
emettere una notevole quantità di λ
diverse (Tab. I).
Range di foratura (profondità)
Generalmente è possibile aumentare la
profondità di un foro con 3 possibili vie:
• a singolo impulso, incrementando
l’energia per pulso;
• a singolo impulso, aumentando di
molto la potenza di picco (> 20 kW);
• a treno di impulsi (percussion drilling), aumentando il numero di
impulsi.
Tenendo presente che:
• P otenze di picco oltre i 20 kW,
instaurando una specie di guida
d’onda nel foro (riflessioni multiple
sulle superfici interne del foro), permettono di ottenere micro fori a meno
conicità e maggiori “h” di foratura.
Ciò è evidentemente legato alla
durata dell’impulso laser; così ad
esempio, un impulso da 50 ns, da
50 μs o da 500 μs condurranno a profondità molto diverse. In genere
la durata dell’impulso è mantenuta
al di sotto di 1 ms, anche se durate
di qualche decina di μs (10 ÷ 50 o
100 μs) hanno dato in molti casi
buoni risultati.
• A proposito del treno di impulsi,
aumentando il numero di impulsi, la
profondità del foro si incrementa, ma
ciò non avviene all’infinito, poiché
oltre qualche decin a d i i m p u l si
(30÷50) il processo sembra saturare e
non si ha più alcun incremento.
• L’uso di un ugello e gas di assistenza,
in genere, incrementano la “h” di
foratura ma, per giungere a tale risultato, occorre sperimentare, caso per
caso, in base al materiale in essere e
determinare quali siano i parametri
ottimali da applicare (Φout, pressione
gas , flus s o, velocità d i f l u sso ,
distanza tra ugello e materiale).
Efficienza del processo di
microforatura
L’energia laser, inviata al pezzo da
forare, non è completamente utilizzata
dal materiale in questione poiché una
parte di essa viene spesa nella vaporizzazione di una ridottissima quantità super-
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 351
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
ficiale di materiale insieme alla ionizzazione dell’aria ambiente (o gas di assistenza), producendo così un cosiddetto
plasma, che sovrasta il punto di interazione laser-materia (foro).
Una frazione di questa energia laser,
assorbita dal plasma, può essere re-irradiata sulle pareti della cavità-foro, incrementando l’efficienza del processo. Se
però la formazione di plasma è eccessiva, l’energia assorbita dallo stesso per
auto-sostenersi diventa una frazione
molto grande; inoltre, scatterando la
rimanente energia in molte direzioni,
riduce così l’efficienza globale del processo.
Un p r o c e s s o d i mi c rofora t ura c on
buona/alta efficienza richiede che la formazione di plasma sia in qualche modo e
con qualche tecnica controllata e limitata. Quattro sono le tecniche pratiche
per effettuare il micro-drilling: Direct
Micro-drilling, Percussion Drilling,
Optical Trepanning e Optical Helical
Trepanning (Figg. 1, 1A e 1B).
• 1ª tecnica: prevede l’uso di fasci laser
a single shot. Ciascun foro è ottenuto
con singolo impulso, tipicamente con
una energia associata di decine di
Joule (J) e una durata dell’ordine dei
millisecondi (ms) o microsecondi
(μs) . Poiché si produce una non trascurabile quantità di materiale fuso e
vaporizzato, è più difficile ottenere
dei micro fori a dimensione esatta e
prefissata, a bassa tolleranza dimensionale (± 10%), nonché ridotto materiale rifuso e risolidificato, attorno ai
bordi superficiali del foro. Il diametro
del foro è determinato principalmente
dai profili (modi) spaziali e temporali
dell’impulso laser, dalle dimensioni
dello spot laser (focalizzato o non) e
dal materiale (con le sue proprietà
termo-fisiche). La profondità dei fori
è nel range 0.2 ÷ 1.5 mm.
• 2ª tecnica: è quella più comunemente
imp ie g a ta . U t i l i z z a un t re no di
impulsi laser (percussion drilling), a
p iù b a s s a e n ergi a (pe r si ngol o
impulso) rispetto a quella impiegata
nella 1ª tecnica.
Al fine della efficienza di processo,
se si desiderano ottenere micro fori,
di più grande profondità, l’uso della
tecnica di “Percussion Drilling”,
rispetto a quella “a singolo impulso
(single shot)” con un più alto valore
di energia per pulso, risulterà più effi-
352 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
ciente, poiché gli “effetti di schermatura del plasma” sono ridotti. Ciò farà
ottenere fori più “regolari”, con meno
rastremazione, sebbene il Removal
Rate (mm3/m’) per il Percussion Drilling può risultare di più basso valore .
Ciò consente di limitare la quantità di
materiale fuso e vaporizzato, prodotto nel processo di microforatura,
permettendo così di ottenere delle
migliori e più basse tolleranze dimensionali. I diametri ottenibili sono nel
ra nge da 20 a 800 (1000) μ m, a
seconda del tipo di laser e dell’ottica
impiegata, ma sempre più grandi
dello spot focale del fascio laser.
Il layer di materiale rifuso e risolidificato è tipicamente minore di 100 μm
(di spessore) e le tolleranze dimensiona l i ottenibili s ono dell’ordine
di ± 5% con Aspect Ratio (A.R. rapporto di forma o aspetto di forma)
che può anche raggiungere il valore
di 30 (50). Si possono eseguire fori di
profondità fino a 25 mm (segnalati in
pochissimi e rari casi).
• 3ª tecnica: è impiegata con l’uso di
un fascio laser focalizzato, che è
movimentato sul pezzo tramite una
testa a lente rotante, fuori asse ottico
del fascio laser, così da produrre un
contorno circolare. Analogo, se non
migliore risultato, può essere ottenuto
impiegando esclusivamente la tecnica
di Optical Trepanning con laser
Nd:YAG o di altro tipo, con impulsi
che vanno dal ms, al μs, al ns, ps e fs,
con sorgenti laser ad array di diodi o a
fibra ottica attiva, che possono produrre ed emettere una notevole quantità di λ diverse (Tab. I e Figg. 1, 1A
e 1B).
Possono essere eseguite produzioni di
piccolissimi lotti o di grandi lotti,
entrambi di buona fattibilità economica, su componenti a geometria
complessa, in un range ampio di
forme, in cicli produttivi e celle flessibili di produzione.
Poiché il processo a laser è di tipo
“senza contatto”, cioè elimina sia il
problema dell’usura utensile che di
una possibile contaminazione del
forato ad opera dell’utensile stesso,
per sfregamento.
Il processo è spessissimo svolto in
“aria libera”, focalizzando il fascio
sul pezzo. Il rate di processo è spesso
misurato in mm 3 /m’, definendo il
volume di materiale rimosso nell’unità di tempo. Per incrementare
detto rate, spesso è usato un ugello e
relativo gas di assistenza (simili a
quelli per il taglio laser).
A ncora più alti P rocess R a t e s
possono essere ottenuti adottando una
qualche automazione, sia di processo
che di carico/scarico prodotto, come
anche con una implementazione a
stazione multipla di lavoro, del tipo a
“Energy Sharing” o “Time Sharing”
del fascio laser, diviso in n fasci
(n = numero delle work-stations).
• 4ª tecnica: quest’ultima, Optical
H elical Trepanning s im i l e a l l a
Optical Trepanning, richiede in più lo
spostamento micrometrico del fuoco
ottico (o del pezzo, nel caso di pezzo
in movimento) verso il basso, all’interno del pezzo stesso, operando
come un carotaggio di struttura geologica, a geometria cilindrica.
Fattori di forma o rapporto di
forma (A.R. - Aspect Ratio)
È il rapporto tra spessore del componente (da forare) e il diametro del foro
da eseguire. Ciò nel caso di fori passanti.
Per i fori ciechi, è il rapporto tra la profondità del foro e il diametro del foro
stesso. Il valore di A.R., adimensionale,
di solito è:
• Molto basso (A.R. ≤ 1) per Φ tra 500
e 300 μm e “h” foro tra 0.1 ÷ 0.3 mm
• Basso (1 < A.R. < 5) per Φ tra 300 e
100 e “h” foro < 1 mm (0.4 ÷ 0.9) mm
• Alto (5 < A.R. < 20) per Φ tra 100 e
50 μm e “h” foro ≤ 1 mm (0.5 ÷ 1) mm
• Molto alto (20 < A.R.< 50) per Φ tra
100 e 10 μm e “h” foro 0.5 ÷ 3 mm.
Quanto sopra è puramente indicativo,
poiché dipende da moltissimi fattori
quali: tipo di laser, tipo di λ, struttura
modale del fascio, potenza di picco,
singolo impulso o treno di impulsi,
energia per impulso, repetition rate,
durata dell’impulso (ms, μs, ns, ps, fs 10 -3 s, 10 -6 s, 10 -9 s, 10 -12 s, 10 -15 s), in
aria libera o con ugello e gas di assistenza, nonché dalle caratteristiche
termo-fisiche del materiale.
La geometria del foro è quasi sempre a
cono, tronco di cono, in pochissimi casi
a cilindro.
Ciò condiziona molto l’ottenimento di
fori con alto A.R., con piccoli diametri e
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
buona qualità delle superfici interne al
foro, proprio a causa della conicità del
micro foro. La qualità stessa del foro
decresce vs. lo spessore del materiale da
forare, con un decremento ulteriore se il
materiale è ad alta o altissima conducibilità sia termica che elettrica. Per ultimo
non va trascurata la possibile presenza di
microcricche che possono essere presenti
sotto il materiale fuso e risolidificato,
presente tutt’intorno al contorno del foro.
Difettosità dei fori
Un basso A.R. (Aspect Ratio) è il risultato di una insufficiente densità di
potenza, per iniziare la vaporizzazione,
o un insufficiente flusso di gas (di assistenza) per allontanare il fuso, man
mano prodotto e fuoriuscito. Una superficie rozza può formarsi all’ingresso di
un foro “cieco” se è stata impiegata una
insufficiente energia per pulso oppure se
il gas di assistenza è capace di espellere
completamente il materiale fuso, prodotto. A riguardo delle cricche e microcricche, le prime possono essere associate (su macroscala) a velocità di
solidificazione e raffreddamento molto
alte. Le seconde, generalmente, dovute
al layer (circostante i contorni del foro),
fuso e risolidificato, possono essere
superficiali e/o interne e possono essere
sedi di innesco di cricche a fatica.
A riguardo della forma geometrica del
foro, si veda il paragrafo “Posizione
relativa del piano focale”.
In genere, i fori prodotti non presentano
una geometria superficiale, in ingresso e
talvolta anche in uscita, assimilabile ad
un cerchio. In tal caso si definisce anche
il parametro ellitticità del foro, come
valore medio di 2 misure effettuate, a
90° tra loro (come se fossero l’asse
min o r e e ma ggi ore di un i pot e t i c o
ellisse).
Microforature di ceramiche
Le ceramiche, insieme ai vetrosi, sono i
materiali più difficili da lavorare con
sorgenti laser.
I problemi maggiori sono:
• microcricche,
• formazione superficiale, intorno
all’ingresso del foro, di una struttura
a “bocca di campana”
sui micro fori. In assenza di altre alternative, con processi, cosiddetti convenzionali, per materiali duri ed extra-duri
(Hard Ceramics) e/o per l’ottenimento di
micro fori molto piccoli, l’uso del laser
può essere una valida soluzione.
In generale divers i tipi di las er s i
possono prestare a detto uso, purché le
durate dell’impulso siano basse, le
potenze di picco siano alte, le densità di
energia siano alte e la Repetition Rate
assuma un basso valore; il tutto chiaramente in relazione stretta con il tipo di
laser ed il materiale da microforare.
A riguardo dei materiali ceramici, ceramici avanzati, ceramici strutturali e
vetrosi (Allumina, Si 3 N 4 , Cordierite,
Silica, Glass, Quartz, Diamond) molti
lavori scientifici e relativi dati sono
disponibili in letteratura scientifica, a
riguardo della microforatura a laser.
Per il SiC sinterizzato e non, ancor più
per il tipo Green, pochissimo o nulla è
reperibile.
Limiti e pregi della tecnologia di
microforatura a laser
Essenzialmente i limiti nell’uso del laser
in microforatura sono da addebitare alle
seguenti considerazioni:
• limitata profondità di penetrazione
(“h” del foro);
• alto costo delle sorgenti e sistemi di
microforatura a laser, a confronto con
le altre tecniche “convenzionali”
EDM (Electro Discharge Machining), ECM (Electro Chemical
Machining), ECD (Electro Chemical
Drilling), in competizione con il
laser;
• personale addetto, di adeguata professionalità;
• ricondensazione e risolidificazione
del materiale fuso ed espulso dal
micro foro. Il bordo (contorno del
foro) tende a non es s ere netto e
pulito, rispetto alla superficie circostante; nella maggioranza dei casi, si
rende necessario una successiva
asportazione di detto materiale, in
modo da ottenere una più corretta
calibrazione del foro ottenuto.
I pregi di detta tecnica a laser possono
essere così riassunti: la più rimarchevole
caratteristica della microforatura a laser
è l’abilità e la possibilità di poter microforare materiali indipendentemente dalle
loro caratteristiche termo-fisiche e
fisiche (durezza, fragilità, alta temperatura di fusione, ecc…). Così possono
essere facilmente microforati materiali
extra-duri, extra-fragili, conduttori, isolanti termicamente ed elettricamente,
s emiconduttori, come i m a t e r i a l i
morbidi, soffici, deformabili, infrangibili, buoni e buonissimi conduttori di
calore ed elettricità.
Il processo di microforatura a laser è
caratterizzato dalla necessità di un basso
apporto di energia (input) in ingresso e
ciò si traduce nella possibilità di microforare componenti piccolissimi e di
elevata precisione, con ridottissima
distorsione e alterazione (chimicotermico-strutturale) del materiale circostante il micro foro.
Possono essere eseguite produzioni
di piccolis s imi lotti o d i g r a n d i
lotti, entrambi di buona fattibilità economica, su componenti a geometria complessa, in un range ampio di forme,
in cicli produttivi e celle flessibili di produzione.
P oiché il proces s o a lase r è d i t i p o
“senza contatto”, elimina sia il problema
dell’usura utensile che di una possibile
contaminazione del forato ad opera
dell’utensile stesso, per sfregamento.
Il processo è spessissimo svolto in “aria
libera”, focalizzando il fascio sul pezzo.
Il rate di processo è spesso misurato in
mm 3/m’, definendo il volume di materiale rimosso nell’unità di tempo.
Per incrementare detto rate, spesso è
usato un ugello e relativo gas di assistenza (simili a quelli per il taglio laser).
Impulsi laser ad altissima (o alta) densità
di potenza (dai 10-20 kW in su) sono
sufficienti ad indurre un processo di sola
vaporizzazione o un processo misto
fusione e vaporizzazione del materiale
da microforare, generalmente con una
elevata qualità dei bordi (contorno) del
foro.
Applicazioni industriali della
microforatura a laser
Materiali
Acciai al carbonio, acciai inox, alluminio, tungsteno, titanio, tantalio, molibdeno, rame e loro leg h e , I n c o n e l ,
Kapton, Hastelloy, argento, oro, superleghe, ceramiche strutturali ad uso industriale.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 353
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
Alcune applicazioni correnti
del laser micro-drilling
(microforatura)
Esempi di applicazioni
1. Testine per stampanti ink - jet (al pl picolitro).
2. Erogatori plastici delle bombolette
spray.
3. Tubi di irrigazione, in polietilene, a
singola o doppia camera.
4. Anelli di tenuta per pompe acqua,
automobilistiche, navali, civili e
industriali.
5. Membrane e sensori di misura di
flusso.
6. Sensori di micro-fluidica.
7. Cateteri in silicone.
8. Carta per sigarette.
9. Pale di turbine dei motori di aerei.
10. Gioielleria e orologeria (diamanti e
rubini).
11. Parti della camera di combustione di
turbine.
12. Ba s ette ceramiche di
Al 2 O 3 (allumina) per
elettronica e micro-elettronica.
13. Diamanti per trafile di
fili sottilissimi.
14. Cateteri metallici, intravenosi.
15. Tettarelle per neonati.
16. Carta igienica.
17. Rotoli carta Scottex.
18. Bruciatori ad uso industriale e domestico.
19. Ini ettori benzina e
diesel.
20. Wafer di silicio in elettronica.
21. Ce ramica in A lN nitruro di alluminio.
22. Ceramica in SiC - carburo di silicio.
23. Setacci industriali di farine e semole
per molini e pastifici.
24. Bottoni per indumenti.
25. Pelli, pellami e cuoi.
Centro Laser srl - 20020 Magnago (MI)
Figura 2 - Microforatura di un ago
chirurgico - materiale AISI 316 diametro 40 μm.
26. Circuiti stampati per elettronica e
micro-elettronica.
27. Aghi chirurgici.
28. Bigiotteria.
29. Aghi ad uso medicale.
(SITEC Laboratorio per le Applicazioni Laser - Dipartimento di Meccanica - Campus Bovisa Sud - via La Masa, 1 - 20156 Milano)
(INDUSTRIAL LASER SYSTEMS, LLC-210 William Pitt Way
Pittsburgh, PA 15238-USA)
(GSI Group, Inc. - GSI Group, Cosford Lane, Swift Valley, Rugby,Warwickshire, CV21 1QN, UK)
Figure 3 - 4 - 5 - Microforatura di pale di turbina per motore aeronautico.
354 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
(Corry Laser Technology , Inc.
1530 Enterprise Road - Corry, PA 16407 - USA)
Figura 6 - Microforatura di precisione di un
componente di un motore aeronautico, di tipo
jet.
30. Aperture per raffreddamento di olio
nella costruzione di macchine.
31. Strumenti di misurazione per la
fluido - tecnica.
32. Micro - filtri.
33. Valvole con diametro < 1.0 mm per
controllo e misurazione di liquidi,
gas, ecc.
(POTOMAC - Leader in Micro Manufacturing
Solutions - 4445 Nicole Drive, Lanham,
MD 20706 - USA)
Figura 8 - Microforatura di tubi in plastica
poliuretanica.
(POTOMAC - Leader in Micro Manufacturing Solutions 4445 Nicole Drive, Lanham, MD 20706 - USA)
Figura 7 - Microforatura di un foglio o
componente in plastica poliammidica
(in alto) e di un ago chirurgico (in basso).
Si riportano, nelle Figure 2 ÷ 20A,
alcuni esempi di applicazione industriale, scientifica, medica - biomedica,
del processo di microforatura a laser.
(RTM - Vico Canavese - TO - Italia)
Figura 9 - Microforatura di acciaio (a sinistra), di un rubino (al centro) e di un laminato di platino (a destra).
(INDUSTRIAL LASER SYSTEMS, LLC - 210 William Pitt Way - Pittsburgh, PA 15238 - USA)
Figura 10 - Microforatura di valvole (a sinistra), laminati (al centro) e maschere (a destra), tutti in materiale ceramico.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 355
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
(Martin Sharp - Photonics in Engineering Research Group General Engineering Research Institute - Liverpool John Moores University)
(www.rofin.co.uk - Rofin-Baasel Lasertech Petersbrunner Str. 1b, Starnberg - Germania)
Figura 11 - Microforatura di precisione.
Figura 12 - Microforatura di precisione
su acciaio (in alto), su ceramica allumina (al
centro), su iniettori automobilistici (in basso).
(Mound Laser & Photonics Center, Inc. 965 Capstone, Suite 308 Miamisburg, OH 45342 - USA)
Figura 13 - Microforatura e micromachining di precisione su superlega Hastelloy (a sinistra), titanio (al centro) e acciaio inossidabile (a destra),
con un laser al picosecondo (ps).
(INDUSTRIAL LASER SYSTEMS, LLC
210 William Pitt Way - Pittsburgh, PA 15238 - USA)
Figura 14 - Microforatura di un componente di filtraggio
carburante automobilistico (a sinistra), in acciaio inossidabile,
spessore 0.95 mm, con fascio laser a singolo impulso,
a 120 micro fori/s. Microforatura di una parte di pala di turbina
di motore aeronautico (a destra).
356 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
(BEAM Ar-Ge Optic, Laser Technologies Ltd. - beamarge.com - Kocaeli Universitesi
Teknopark, D10 Vatan Cad. No: 83, 41275 Yenikoy, Basiskele/Kocaeli/Turkey)
Figura 15 - Microforatura di un laminato plastico in policarbonato da
1 mm di spessore (in alto), micro fori da 70 μm di diametro / su un
laminato di titanio, da 3 mm di spessore (al centro), micro fori da 200
μm di diametro / micro fori eseguiti su 1 mm di tantalio (in basso a
sinistra), da 75 μm di diametro / micro fori su una lastra di ceramica,
da spessore 10 mm, con diametro 500 micron (in basso a destra).
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
Schematismo di un anello in carburo di silicio, sinterizzato,
a 5 cerchi concentrici, 1200 micro fori su 5 cerchi concentrici
(240 micro fori per cerchio)
Schematismo di un anello in carburo di silicio, sinterizzato, con 2 geometrie diverse, a forma alettata, 301 micro fori su 7 alette
(43 micro fori per aletta)
Particolari sui micro fori, su alette, prima e dopo lappatura metallografica
Autori e Inventori designati:
G. Daurelio, D. Allegretti, A. Bellosi, G. Chita, F. Guerrini, D. Sciti
- Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo - “Trattamento superficiale, per mezzo di tecnologia laser, di un anello di tenuta meccanica, in carburo
di silicio, per pompe di impiego automobilistico ed industriale e relativo processo di realizzazione”, depositato presso C.C.I.A.A. di Bari in data
10/05/2002, N. Pos. BA2002A000019 - Brevetto n. 0001331977 del 30/01/2006 Ufficio Italiano - Brevetti e Marchi - ROMA.
Figura 16 - Microforatura di anelli sinterizzati, in SiC (carburo di silicio), per applicazioni automobilistiche - navali civili ed industriali.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 357
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
CNR - IFN (Ist. di Fotonica e Nanotecnologie) - U.O.S. Bari
Figura 17 - Microforatura di fogli
multistrato rame-Kapton-rame
(Spessore 50 μm) - D 50 μm.
LIACE - Laser Innovation in Artwork Conservation and Education - Bisceglie (Bari)
Figura 20 - Microforatura su carburo di
silicio - SiC - sinterizzato, con tecnica
Optical Trepanning.
CNR - IFN (Ist. di Fotonica e Nanotecnologie) - U.O.S. Bari
Figura 18 - Microforatura con diametro
< 10 μm su rame (spessore 20 μm).
M.T. U. - Meccanotecnica Umbra SpA - Campello sul Clitunno (Perugia)
Dip. InterAteneo di Fisica - Università e Politecnico di Bari - Bari
LIACE - Laser Innovation in Artwork Conservation and Education - Bisceglie (Bari)
CNR - IFN (Ist. di Fotonica e Nanotecnologie) - U.O.S. Bari
Figura 19 - Microforatura su AISI 304
(spessore 0.5 mm).
358 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Figura 20A - Microforatura su carburo
di silicio - SiC - sinterizzato, con tecnica
Percussion Drilling - 1 impulso per foro.
Differenti diametri e profondità su micro fori
“ciechi”.
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
Alcuni Centri e Laboratori
che operano nel campo delle
microlavorazioni in Italia, da
Nord a Sud
RTM SpA
Via Circumvallazione, 10
10011 Agliè (TO)
Tel. (0124) 447381
[email protected] - www.rtm.it
SITEC
Campus Bovisa - Via La Masa, 1
20156 Milano
Tel. (02) 23998530
[email protected]
www.sitec.mecc.polimi.it
Centro Laser srl
Via Cristoforo Colombo, 29
20020 Magnago (MI)
www.centrolasersrl.com
Centro Laser S.c.a r.l.
Str. Prov. per Casamassima km 3
70010 Valenzano (BA)
Tel. (080) 4674314
www.centro-laser.it
LIACE - Laser Innovation in Artwork
Conservation and Education
ALIL - Apulian Laser Innovation
Laboratory
Museo Diocesano - Sezione di Bisceglie
Largo S. Donato, 5
70052 Bisceglie (BA)
Tel. (080) 2378421
www.alil.it - [email protected]
[email protected]
[email protected]
CNR - IFN (Ist. di Fotonica e
Nanotecnologie) - U.O.S. Bari
c/o Dip. InterAteneo di Fisica
Via Amendola, 173
70126 Bari
Tel. 080 5442371
[email protected]
www.ifn.cnr.it
Introduzione
I n u n a P M I o i ndust ri a , qua ndo si
discute sulla possibilità di introdurre una
tecnologia laser per il taglio, saldatura
e/o foratura, di materiali diversi, leghe,
acciaio e metalli, di solito la scelta di
dispositivi laser ricade su un laser a CO2
(a gas) o Nd:YAG (allo stato solido).
Oggi esistono molti “database” sui corretti parametri di processo a laser, da
impostare ed imporre da CNC o PC (collegato al sistema laser), sia per il taglio
che per la saldatura per molti comuni
acciai, leghe e metalli versus il loro
spessore. Per il primo processo, i database sono molto numerosi e comprendono dati molto utili e molte informazioni tecniche. Per quanto riguarda il
secondo processo (saldatura) i database,
oggi disponibili per tutte le PMI e l’industria, sono ancora molto pochi, non
sono così ricchi di informazioni e dati,
riguardanti i parametri di processo,
come per il taglio. Per il processo di
microforatura, i database non sono
attualmente disponibili, in quanto
quest’ultimo processo a laser è molto
più giovane rispetto ai precedenti. La
crescente applicazione, ad opera di PMI
o industrie, si è avuta negli ultimi cinque
o dieci anni, in Europa.
Oggi è possibile microforare a laser
utilizzando: laser ad array di diodi laser,
laser a fibra attiva, laser a Nd:YAG,
laser a Nd:VO4, laser a vapori di rame,
laser a vapori di oro, laser ad eccimeri,
con la larghezza (durata) di impulso che
va dal ms (10-3 s), μs (10-6 s), ns (10-9 s),
ps (10-12 s) al fs (10-15 s).
Così, alla luce di quanto appena sopra
riferito, è molto difficile per una PMI,
operante principalmente su lavori di
Laser Job Shop (conto terzi), effettuare
una scelta corretta per quanto riguarda la
sorgente laser ed il sistema, adatto alla
microforatura di molti differenti metalli,
leghe e acciai. Lo scopo principale di
questo lavoro sperimentale è stato quello
di trovare qualche nuovo parametro che
fornisse una qualche valutazione quantitativa (facile ed immediata) in materia di
impiego, corretto o non corretto, di una
lunghezza d’onda λ di 532 nm (fascio
laser, visibile, a luce verde) per la microforatura di rame Cu, alluminio Al,
titanio Ti, tungsteno W e loro leghe,
nonché acciaio al carbonio, acciaio inossidabile ed altri, citati nel seguito.
Quanto sopra si può individuare nel
parametro efficienza di prodotto o di
processo ma, prima di far ciò e di parlare
di essa, si rendeva necessario ed utile
verificare sperimentalmente quanta
energia laser, di un dato laser e di una
data lunghezza d’onda, fosse realmente
e in quale percentuale assorbita, materiale per materiale. Detto parametro,
chiamato A% (1-R%), è stato misurato
con l’ausilio di uno spettrofotometro.
Nonostante oggi si impieghino fasci
laser a superimpulsi, di durata strettis-
sima, che cercano di rompere la riflettività del materiale, il parametro A%
assume ancora un certo peso nello starting di processo versus λ, quindi nella
valutazione se un dato processo è meglio
eseguirlo con un tipo di laser o con un
altro e con una certa λ o con un’altra.
Materiali studiati e sperimentati
Questo lavoro sperimentale è stata focalizzato su diversi materiali (metalli,
leghe, acciai) normalmente impiegati
dalle PMI in Italia per il loro uso nel Job
Shop (conto terzi).
Alla luce di quanto appena sopra citato e
anche per alcune particolari richieste,
effettuate da PMI o industrie, per quanto
riguarda il fabbisogno di microforature
laser, i seguenti laminati di Al, Cu e loro
leghe sono stati scelti e studiati:
• rame, il tipo Cu-DHP, lucido o ossidato (come fornito), 500 e 180 μm di
spessore;
• Cu lega, bronzo, CuSn7, lucidato,
280 μm di spessore;
• Cu lega, ottone, OT67, lucidato, 100
e 50 μm di spessore;
• lega di alluminio, Al99 (AA1090),
come fornito, 1000, 800, 500, 240 e
70 μm di spessore;
• lega di Al, anodizzato nero, 800 μm
di spessore;
• lega di Al, AA2024, come fornito,
800 μm di spessore;
• lega di Al, AA5083, come fornito,
1000 μm di spessore;
• lega di Al, AA5754, come fornito,
1000 μm di spessore;
• lega di Al, AA6082, come fornito,
1000 μm di spessore;
• lega di Al, AA8090, come fornito,
800 μm di spessore;
• lega di Ti, Ti 6242 come fornito,
100 μm di spessore;
• lega di Ti, Ti β21, come fornito,
100 μm di spessore;
• banda s tagnata, co m e f o r n i t o ,
150 micron di spessore;
• acciaio zincato Zn, come fornito,
500 μm di spessore;
• acciaio al carbonio Fe 360, come
fornito, 100 μm di spessore;
• acciaio al silicio, come fornito,
500 μm di spessore;
• AISI 304, acciaio inossidabile austenitico, come fornito, 400 e 500 μm di
spessore;
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 359
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
• AISI 430, acciaio inossidabile ferritico, come fornito, 40 e 150 μm di
spessore;
• tungsteno laminato, come fornito,
40 μm di spessore;
• carburo di silicio sinterizzato (SiC),
3.6 mm di spessore.
picco e di ridottissima durata), con le
seguenti caratteristiche:
Fre quenze di ripetizione (s ingolo
impulso, 2 Hz e 10 Hz)
Lente di focalizzazione BK7 - 60 mm
FL (lunghezza focale)
Lunghezza d’onda λ 2 532 nm (luce
ve rde - V IS IBILE) - (P uls e Width)
ampiezza impulso 11 ns
Energia per impulso E 150 mJ / impulso.
2- della EV Elettronica Valseriana, tipo
EV 9000, con le seguenti caratteristiche:
1ª a rmonica lunghezza d’onda λ 1
1064 nm (NIR - Near IR) - vicino infrarosso
• Corrente d’impulso
100 A - 320 A regolabile elettronicamente con step da 1 A
• Durata d’impulso
0.5 - 25 ms regolabile elettronicamente con step da 0.5 ms
• Diametro fascio focalizzato
0.3 - 2.0 mm regolabile elettronicamente con step da 0.1 mm
• Sorgente laser
Nd:YAG
• Lunghezza d’onda
1064 nm - vicino infrarosso - non
visibile
• Frequenza d’impulso
fino a 10 Hz o superiore
• Energia per impulso
100 Joule max
• Lenti di focalizzazione fascio:
in BK7, con focali da 50 - 80 - 100 e
120 mm.
Apparato sperimentale
Per gli esperimenti due differenti sorg e n ti la s e r ( N d :YAG i n N-Mode o
Q-Switch Mode) così come alcune lunghezze d’onda differenti (1064 μm e
532 nm) sono stati utilizzate. I risultati
ottenuti sono stati poi confrontati tra
loro. Comunque in questo documento
sono riportati solo i risultati ottenuti con
la lunghezza d’onda del laser di 532 nm.
Solo un accenno è riportato nell’impiego
della 2ª sorgente (Nd:YAG in N-Mode,
al ms, della EV ELETTRONICA VALSERIANA, tipo EV 9000, per la microforatura di carburo di silicio, sinterizzato. I risultati, ottenuti con l’impiego
del laser al ns - 1064 μm, riguardano il
rame Cu, l’alluminio Al, il titanio Ti,
il tungsteno W e loro leghe, nonché
l’acciaio al carbonio, l’acciaio inossidabile ed altri, citati appena sopra.
Sono state utilizzate n. 2 sorgenti laser
Nd:YAG:
1- della QUANTEL, tipo YG 580
Qu e s to la s e r, in Q-Swi t c h Mode
(impulsi giganti, ad altissima potenza di
Un UV-VIS-NIR Cary 5 (Varian) spettrofotometro, utilizzando una velocità di
scansione di 600.00 nm/min, un intervallo di dati di 1000 nm e i l t e m p o
medio di 0.1 s è stato impiegato.
Una sfera integratrice è stata accoppiata
con lo spettrofotometro.
Ciascuno dei materiali è stato sottoposto
a misure di riflettività (assorbimento),
utilizzando spettri di riflettanza nell’intervallo 2500-300 nm. Usando la stessa
tecnica, ma in un range ristretto da 300 a
1200 nm, sono stati ottenuti spettri più
precisi e più adatti ad una facile comprensione, visibilità e valutazione. I dati sono
stati poi trasformati in un formato Excel
e tracciati i plots secondo necessità.
Assorbimento A% dei
25 materiali
Nelle Tabb. II, IIA, IIB e IIC sono riportati i dati numerici, rilevati su ogni materiale nel range da 300 a 1200 nm.
Particolare attenzione è stata posta nell’evidenziare i valori alle λ 1064 - 532 355 e 10640 nm. Sono altresì evidenziati
i valori max e min, riscontrati su ognuno
dei 25 materiali, versus λ. Quanto sopra
è stato anche riportato sotto forma
grafica nelle Figg. 21 - 27.
Poiché sia le tabelle che i grafici sono
molto esaustivi, l’autore non crede di
dover aggiungere altre parole di commento e valutazione in merito.
TABELLA II - Valori numerici di A% (assorbimento superficiale) alle diverse lunghezze d’onda di differenti laser, ottenuti con uno
spettrofotometro, con la formula (1 - R%), dove R è la riflettanza superficiale, per diversi materiali.
LASER
type
Laser
wavelengths
(nm) *
Au 925
Ag 800
Cu-DHP
Bronze
CuSn7
Brass
OT 70
Cu Cr
black
Excimer
353
78
73
90
85
79
98
Argon Gas
458-488-514
72-68-62
62-59-57
92-90-87
75-72-69
76-69-62
98-98-97
HPDL
808-810830-980
47-47-47-26
54-54-53-30
47-47-47-23
45-45-45-25
53-53-53-36
96-96-96-95
λ1 1064
21
24
17
21
31
95
λ2 532
59
55
86
66
59
97
λ3 355
78
73
90
85
79
98
627
46
50
61
44
49
97
Copper Vapour
510-578
62-51
57-52
88-75
69-51
63-53
97-97
Active Fiber
793-915938-975
46-35-31-27
48-43-37-31
46-33-28-24
44-33-30-26
51-43-40-36
97-96-96-95
CO2 Gas
10640
1.7
1.4
1.5
3.9
2.8
Nd:YAG
Gold Vapour
* Nota: I valori numerici, riportati, sono stati calcolati numericamente dalla formula di DULEY e ARATA (formula 1.12 *았ρ - valid for λ>2μm, where ρ in μΩ*cm).
360 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
TABELLA II A - Valori numerici di A% (assorbimento superficiale) alle diverse lunghezze d’onda di differenti laser, ottenuti con
uno spettrofotometro, con la formula (1 - R%), dove R è la riflettanza superficiale, per diversi materiali.
Different Materials - Absorption in %
LASER
type
Laser
wavelengths
(nm) *
Al 99
AA
2024
AA
5083
AA
5383
AA
5754
AA
6061
AA
6082
AA
8090
Excimer
353
60
51
70
71
69
64
63
54
Argon Gas
458-488-514
56-55-54
50-49-49
67-66-65
68-67-66
62-60-59
60-59-58
58-56-55
56-56-57
HPDL
808-810-830-980
55-5555-33
55-5555-33
67-6766-48
63-6363-46
58-5858-38
60-6060-39
59-5959-38
63-6463-45
λ1 1064
27
26
42
40
31
31
33
38
λ2 532
53
48
65
65
58
57
55
57
λ3 355
60
51
70
70
69
64
63
54
Gold
Vapour
627
52
47
62
63
55
54
54
58
Copper
Vapour
510-578
54-52
59-57
66-63
66-64
58-56
58-55
55-54
56-57
Active
Fiber
793-915-938-975
56-4439-34
53-4439-33
65-5753-49
65-5451-46
58-4844-39
59-4844-38
59-4844-39
63-5350-45
CO2 Gas
10640
1.8
2.1
2.7
2.6
Nd:YAG
2.1
* Nota: I valori numerici, riportati, sono stati calcolati numericamente dalla formula di DULEY e ARATA (formula 1.12 *았ρ - valid for λ>2μm, where ρ in μΩ*cm).
Figura 21
Figura 22
Figura 23
Figura 24
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 361
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
Figura 25
Figura 26
Conclusioni
Lo scopo prefisso è stato pienamente
centrato, sia per la qualità dei risultati
ottenuti che per la quantità degli stessi.
Oggi, ognuno di questi 25 materiali,
spessissimo utilizzati nel Laser Job
S hop, di P M I, ha una s ua c e r t a e d
univoca Carta di Identità circa la sua A%
versus i diversi tipi di sorgenti laser e le
relative lunghezze d’onda λ, quindi si
possono trarre delle esatte, anche se non
completamente esaustive, valutazioni in
merito alla tipologia di laser per un certo
materiale e per un certo processo a laser.
Conclusioni più dettagliate e più specifi-
Figura 27
TABELLA II B - Valori numerici di A% (assorbimento superficiale) alle diverse lunghezze d’onda di differenti laser, ottenuti con
uno spettrofotometro, con la formula (1 - R%), dove R è la riflettanza superficiale, per diversi materiali.
Different Materials - Absorption in %
LASER
type
Laser
wavelengths
(nm) *
AISI 304
Gloss
AISI 304
No Gloss
AISI 430
Gloss
AISI 430
No Gloss
AISI 316
Excimer
353
58
66
64
65
68
Argon Gas
458-488-514
55-54-53
62-61-60
60-60-59
63-62-62
65-64-64
HPDL
808-810-830-980
55-55-55-41
62-62-62-49
60-60-60-46
64-64-64-51
65-65-65-53
λ1 1064
37
46
42
47
50
λ2 532
42
60
59
62
63
λ3 355
71
66
64
65
68
Gold Vapour
627
51
59
58
61
62
Copper Vapour
510-578
53-51
60-59
60-59
62-62
64-62
Active Fiber
793-915-938-975
65-47-44-41
61-56-52-49
61-52-49-46
64-57-54-51
64-58-56-53
CO2 Gas
10.64 µm
Nd:YAG
* Nota: I valori numerici, riportati, sono stati calcolati numericamente dalla formula di DULEY e ARATA (formula 1.12 *았ρ - valid for λ>2μm, where ρ in μΩ*cm).
362 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
G. Daurelio - Il Dau: una unità di misura dell’efficienza di processo nel taglio, saldatura e microforatura a laser - 2ª Parte, ecc.
TABELLA II C - Valori numerici di A% (assorbimento superficiale) alle diverse lunghezze d’onda di differenti laser, ottenuti con
uno spettrofotometro, con la formula (1 - R%), dove R è la riflettanza superficiale, per diversi materiali.
Different Materials - Absorption in %
LASER
type
Laser
wavelengths
(nm) *
Zn
coated
steel
Tinned
steel
20 Mn
Cr 5
Low C
steel
Cr
Coated
steel
61
47
62
82
77
Excimer
353
Argon Gas
458-488-514
HPDL
808-810-830-980
69-6970-71
49-4949-34
64-6463-50
82-8383-78
λ1 1064
69
31
47
λ2 532
61
41
λ3 355
61
47
Gold
Vapour
627
63
Copper
Vapour
510-578
Active
Fiber
793-915-938-975
CO2 Gas
10.64 µm
Nd:YAG
Silicon steel
without
lacquer
Silicon
Fe 360 B
steel with Steel with
lacquer
calamine
66
95
87
65-65-65
94-92-91
89-89-89
79-79-79
67-6767-54
84-8484-75
91-9191-90
77
69
50
72
89
62
82
75
64
91
89
62
82
77
66
95
87
41
62
81
76
64
88
90
61-62
41-41
62-62
82-82
75-75
65-64
91-89
89-90
69-6969-70
48-4037-34
64-5653-50
83-8180-79
78-7473-71
66-5957-54
85-7977-75
91-9190-90
61-61-61 43-42-41 62-62-62 82-82-82 75-75-75
* * Nota: I valori numerici, riportati, sono stati calcolati numericamente dalla formula di DULEY e ARATA (formula 1.12 *았ρ - valid for λ>2μm, where ρ in μΩ*cm).
che, in merito alla microforatura di
questi 25 materiali con un fascio laser,
saranno riportate nella 3ª ed ultima parte
di questo lavoro.
Ringraziamenti
L’Autore desidera esprimere il suo
sentito ringraziamento agli Amici et
Colleghi:
Dr. Ph.D. R. Comparelli - Chimico
Ricercatore
Dr. Ph.D. Antonella Regano - Fisico
Ricercatore
Dr. Ph.D. Edoardo Sabino Andriani Fisico Ricercatore
D r. P h . D . D a ni l o Ma ra no - Fi si c o
Ricercatore
Dr. Ph.D. Marco Pappagallo - Fisico
Ricercatore
Ing. Guido Cuscela - Ricercatore
per le preziose ed indispensabili discussioni, dibattiti, approfondimenti di tipo
scientifico-tecnologici, in merito alla
tematica del presente lavoro.
Giuseppe DAURELIO, diplomato Perito Industriale nel 1968, frequentò e
superò il biennio di Ingegneria Elettrotecnica dal 1968 al 1970. Dal 1970
al 1972 vinse una borsa di studio di 24 mesi, in Fisica Applicata,
specializzandosi in Laser, Criogenia e Tecniche di Alto Vuoto. Dal 1972 al
1973 espletò il servizio di leva obbligatorio presso la Scuola Trasmissioni in
Roma. Dal 1976 al 1980 ha lavorato presso l’Istituto di Tecnologie della
Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bari. Dal 1980 al 2004 ha svolto
attività di ricerca e sviluppo presso il Centro Laser S.c.r.l. di Valenzano (Bari)
mentre dal 2004 al 2007 ha prestato la sua collaborazione presso
l’ INFM - Istituto Nazionale per la Fisica della Materia di Genova - UdR di
Bari. Ha depositato 6 Brevetti per Invenzione Industriale ed è autore di circa
200 lavori di tipo scientifico-tecnologico di cui circa 150 presentati a
Congressi e Convegni nazionali ed internazionali, Riviste scientifiche
nazionali ed internazionali. È stato Responsabile Scientifico o di Progetto di
numerosi Progetti di Ricerca, sia in ambito nazionale che internazionale
(europei). Attualmente lavora presso il Dipartimento InterAteneo di Fisica
dell’Università e del Politecnico di Bari nonché presso il Lab. LIACE (Laser
Innovation in Artwork Conservation and Education) di Bisceglie (Bari),
in qualità di consulente scientifico-tecnologico per il Laser Material
Processing, le micro-Lavorazioni a Laser (Micro-Drilling, Micro-Welding,
Micro-Joining, Micro-Texturing) nonché il Laser Monumental Cleaning.
Professional Membership: A.I.M. - I.I.S. - A.I.Te.M. - E.O.S. - L.I.A. - A.S.M. A.W.S. - E.L.I. - E-mail: [email protected]; [email protected]
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 363
Corso di Qualificazione ad International Welding Specialist ed
International Welding Practitioner
Genova 2011 - 2012
L’ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA terrà presso la propria sede di Genova, nel
periodo Ottobre 2011 ÷ Marzo 2012, un corso di qualificazione per International Welding Specialist/Practitioner, con struttura modulare, condensando le lezioni nell’arco di una settimana al
mese. La formula ha riscosso nel tempo il gradimento del pubblico, poiché consente di limitare l’impegno mensile garantendo, al tempo stesso, condizioni ideali all’apprendimento.
A partire da questa edizione sarà fornito ad ogni partecipante, oltre al CD-ROM edito in collaborazione con l’UNI contenente una raccolta di oltre 300 norme europee relative alla saldatura (ed alle
materie ad essa correlate), il nuovo calibro di Saldatura IIS tipo Bridge Cam, conforme ai
requisiti della EN 970.
Requisiti di ingresso
Per chi desideri accedere alla qualificazione ad:
- International / European Welding Specialist, è previsto il possesso di un attestato di scuola
professionale ad indirizzo tecnico, conseguito a seguito di un corso della durata minima di due
anni, con un’età minima di 20 anni o, in alternativa, un attestato di qualificazione nel settore metalmeccanico rilasciato da Istituti professionali pubblici o privati, con un’età minima di 22 anni (di cui
5 di esperienza industriale) ed a seguito di un esame di ammissione;
- International / European Welding Practitioner, è prevista un’età minima di 20 anni (con un
esperienza minima di due come saldatore) e: un certificato di saldatore in corso di validità
secondo ISO 9606 H-L045 ss nb (in alternativa, EN 287 H-L045 ss nb oppure ASME Code BPV
Sezione IX 6G) oppure un certificato per saldatura di lamiere secondo ISO 9606 PE ss nb o PC e
PF ss nb.
Calendario delle lezioni
Il Corso prevede una parte comune ai due percorsi formativi (la parte I, di carattere teorico, e la
parte II dedicata all’addestramento pratico); la parte teorica finale (parte III) sarà invece svolta in
modo separato per i due percorsi.
Le lezioni saranno svolte a tempo pieno secondo il seguente calendario:
Parte
IWS
Parte I
Parte II
Parte III
IWP
10÷14/10/2011
07÷11/11/2011
09÷13/01/2012
07÷10/02/2012
05÷09/03/2012
02÷06/04/2012
19÷23/12/2011
09÷13/01/2012
Orario delle lezioni
Il Corso sarà svolto con orario 9:00 ÷ 18:00, ad eccezione delle giornate di Lunedì (orario 14:00 ÷
18:00) e di Venerdì (orario 9:00 ÷ 13:00), per consentire agli allievi di raggiungere la sede del Corso
senza spostamenti festivi.
Informazioni
Per ulteriori informazioni è possibile rivolgersi all’Istituto Italiano della Saldatura (Lungobisagno
Istria 15, 16141 Genova, www.formazionesaldatura.it), Divisione Formazione, al numero
010 8341371 (fax 010 8367780), oppure all’indirizzo di posta elettronica [email protected].
Iscrizioni
Le iscrizioni dovranno pervenire entro Venerdì 30 Settembre 2011, utilizzando il modulo di
iscrizione riportato in Attività Didattica oppure disponibile sul sito www.formazionesaldatura.it.
Dato il limitato numero di posti, costituirà criterio preferenziale la data di iscrizione.
Quote di iscrizione
La quota di partecipazione al Corso, comprensiva della collana completa delle pubblicazioni e del
CD-ROM relativo alle norme, è pari a:
- 4.500,00 € (+ IVA) per i Welding Specialist
- 3.150,00 € (+ IVA) per i Welding Practitioner
da corrispondersi mediante bonifico bancario c/c 64500, Cassa Risparmio Alessandria
ABI 06075 CAB 01400 CIN G IBAN IT72G0607501400000000064500, intestato
all’Istituto Italiano della Saldatura.
Gli effetti del degrado da fatica e
corrosione sui ponti ferroviari in
carpenteria metallica: un approccio
integrato per la valutazione della vita
residua
(°)
R. Landolfo *
L. Cascini *
M. D’Aniello *
F. Portioli *
Sommario / Summary
Ad oggi la gran parte dei ponti ferroviari chiodati in carpenteria metallica presenta un avanzato stato di degrado, principalmente dovuto a problemi di fatica e corrosione.
In virtù dell’importanza strategica che rivestono tali strutture
nell’ambito della rete ferroviaria nazionale, la valutazione
della durabilità di tali manufatti rappresenta una questione
prioritaria. Alla luce di tali considerazioni, lo studio presentato in questa memoria illustra l’applicazione di una procedura integrata per la valutazione della vita residua che si basa
sul degrado da fatica e da corrosione.
Nowadays, a large number of metal riveted railway bridges
suffer structural problems due to fatigue and corrosion deterioration.
Because of their strategic importance, the durability assessment of bridges is a current issue for the management and
maintenance of national railway infrastructures. On the basis
of previous considerations, this paper presents an application
of an integrated approach to the assessment of the remaining
lifetime of a historic metal bridge, taking the fatigue and corrosion effects into account.
Keywords:
Bridges; civil engineering; computation; corrosion; design;
fatigue fracture; fatigue strength; influencing factors; lifetime; maintenance; nonwelded joints; railways; remanent
life; rivets; stress analysis; structural analysis; structural
members; structural steels.
(°) Articolo pubblicato sulla rivista Costruzioni Metalliche n. 6
Novembre/Dicembre 2010.
*
Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici in
Architettura - Università degli Studi di Napoli “Federico II”.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 367
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
1. Introduzione
I ponti chiodati in carpenteria metallica,
realizzati tra la fine del 1800 e la metà
del 1900, costituiscono una parte considerevole del patrimonio ferroviario
nazionale, sia per l’elevato numero di
manufatti tutt’ora in esercizio che per il
loro valore storico-architettonico. Tali
opere hanno contribuito in modo decisivo allo sviluppo delle costruzioni
metalliche, come dimostra il fatto che la
prima normativa nazionale sulle strutture in ferro è stata emessa proprio per le
costruzioni ferroviarie. La maggior parte
di tali strutture ha ormai quasi più di
cento anni e manifesta frequentemente
uno stato di avanzato degrado, nonché
molteplici carenze strutturali.
Le cause che possono provocare il dissesto dei ponti metallici sono varie. Tra
queste si annoverano gli eventi eccezionali, l’incremento dei carichi agenti, i
cedimenti delle fondazioni, le carenze
originarie di progetto ed esecuzione, la
mancanza di un adeguato programma di
manutenzione ed infine i fenomeni di
degrado, quali la fatica e la corrosione
dei materiali. Con riferimento a questo
ultimo punto, nel caso specifico dei
ponti chiodati, gli elementi maggiormente esposti ai fenomeni di fatica e
corrosione risultano essere i collegamenti. Ciò è dovuto essenzialmente
all’elevata concentrazione di tensioni,
determinata dalla particolare configurazione dei giunti, ed alla maggiore suscettibilità nei confronti dei fenomeni corrosivi che si osserva all’interfaccia dei
piatti collegati, dove la geometria stessa
del collegamento rende complesse le
ordinarie operazioni di manutenzione e
monitoraggio [1].
Le questioni relative al degrado, alla
manutenzione ed alle diverse strategie di
intervento costituiscono, dunque, tematiche centrali per la valutazione della
affidabilità di tali strutture nel tempo.
Nel corso degli ultimi anni sono stati sviluppati, nell’ambito della ricerca scienti-
368 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
fica di settore, diversi metodi di progettazione basati sul concetto di vita utile
(life-time structural engineering) che
mirano a stimare, in termini quantitativi,
il periodo di tempo durante il quale una
struttura, od un suo componente, è in
grado di garantire i requisiti prestazionali richiesti considerando, in modo
diretto, l’effetto del deterioramento sulla
capacità portante degli elementi strutturali [2-5]. Tali metodologie si basano,
per la misura della sicurezza, su procedure di tipo sia deterministico che semiprobabilistico o probabilistico e sono
definite in funzione delle informazioni
disponibili sul modello di degrado [6].
Di contro, si osserva che, a livello normativo, la valutazione della vita residua
delle strutture metalliche viene condotta
con riferimento ai soli fenomeni di
fatica, mentre risultano trascurati gli
effetti di altre forme di degrado, quali ad
esempio la corrosione (Istruzioni 44F
[7], NTC 2008 [8], ecc.).
In realtà, la riduzione di spessore degli
elementi metallici causata dalla corrosione comporta, generalmente, un incremento tensionale che, associato al danno
indotto dai fenomeni di fatica, può
indurre una ulteriore riduzione della vita
residua della struttura.
Recentemente, in collaborazione con la
Direzione Compartimentale Infrastrutture della Rete Ferroviaria Italiana, è
stato condotto uno studio volto alla classificazione ed identificazione dei ponti
ferroviari in carpenteria metallica presenti sulla rete, al fine di definire una
strategia di manutenzione programmata
e stabilire gli eventuali interventi necessa ri per adeguare tali manufatti ai
moderni carichi ferroviari, nel rispetto
del loro valore storico-architettonico.
In tale contesto, è stata sviluppata una
metodologia integrata per la valutazione
della vita residua dei ponti ferroviari in
carpenteria metallica, basata sulla combinazione degli effetti del degrado da
c orros ione e da fatica. In ques ta
memoria sono presentate le basi del
metodo ed una sua applicazione ad un
caso studio.
2. I fenomeni di degrado
2.1 La fatica
Il problema della verifica a fatica dei
ponti ferroviari metallici è stato affron-
tato, in prima istanza, in accordo alla
metodologia riportata nella normativa
ferroviaria nazionale (Istruzioni 44F
[7]), in base alla quale il procedimento si
articola nelle seguenti fasi:
1. Assunzione dello spettro di carico
In funzione del traffico atteso sulla struttura, la norma assegna lo spettro di
carico da impiegare ai fini della verifica;
è importante segnalare che l’ente gestore
può richiedere l’as s unzio n e d i u n
diverso spettro di carico, in considerazione delle caratteristiche specifiche del
ponte oggetto di verifica, per meglio
rappresentare le effettive condizioni di
esercizio del manufatto in esame.
2. Passaggio dallo spettro di carico agli
oscillogrammi delle tensioni
Per ognuno dei treni tipo definiti nello
spettro dei carichi, si determina l’oscillogramma delle tensioni mediante la
costruzione delle linee di influenza
oppure con programmi di calcolo automatico.
3. Determinazione dello spettro delle
tensioni
A partire dagli oscillogrammi di cui al
punto precedente, si costruisce lo spettro
delle tensioni, il quale rappresenta il
legame tra le variazioni tensionali Δσ i ed
il numero ni delle relative ripetizioni. Per
il conteggio delle ampiezze Δσ i dei cicli
e dei relativi n i, la norma suggerisce di
applicare la regola del serbatoio [9].
I singoli spettri sono poi composti a
costituire lo spettro relativo alla globalità del traffico giornaliero.
4. Applicazione del metodo di Miner
[10]
Il danneggiamento η provocato da tutti i
cicli può essere ottenuto attraverso la
seguente espressione:
n
n
i=1
i=1
η =∑ ηi =∑
ni
≤1
Ni
(1)
dove :
Ni è il numero di cicli di vita corrispondente a ciascuna ampiezza σ ai , tipicamente ottenibile dal diagramma SN, che
per ogni particolare strutturale per D di
ampiezza costante, indica il variare del
numero di cicli massimi ammissibili.
La resistenza a fatica viene poi ridotta
dal coefficiente parziale γ m funzione del
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
criterio di valutazione (danneggiamento
accettabile o vita residua) e delle conseguenze della rottura (moderate o significative);
σ ai sono le ampiezze dei cicli di fatica
classificate in un numero discreto di
livelli;
n i è il n u me ro di c i c l i di fa t i c a di
ampiezza σ ai applicati al componente;
n è il numero totale di cicli di fatica
applicati al componente;
η i è il danneggiamento provocato dai
cicli di ampiezza σ ai ed è dato dalla
seguente relazione:
ηi =
ni
N (σai)
(2)
2.2 La corrosione
Tra i diversi fenomeni corrosivi che
possono inficiare l’integrità dei materiali
metallici, nell’ambito del presente
lavoro si è fatto riferimento al degrado
indotto dalla corrosione atmosferica;
a ltr e f o r me di de gra do, qua l i , a d
esempio, la corrosione localizzata, la
corrosione per vaiolatura, ecc., sono stati
trascurati.
La corrosione dei metalli esposti in
ambienti atmosferici naturali produce,
generalmente, una riduzione uniforme
dello spessore degli elementi. Il parametro di controllo più rappresentativo del
processo di degrado è rappresentato
dalla velocità di corrosione, usualmente
espressa in termini di perdita di massa
(μg/m2) e/o riduzione dello spessore nel
tempo (μm/anno), che risulta essere
strettamente connessa alla solubilità dei
prodotti della corrosione nell’elettrolito,
alla tendenza del metallo a formare strati
di passivazione ed ancora alle caratteristiche dell’ambiente atmosferico di riferimento.
La caratterizzazione di un ambiente corrosivo, sia attraverso la determinazione
delle condizioni climatiche (tipo di
c lima , te mp era t ura m e di a a nnua ,
umidità relativa, ecc.) che della concentrazione degli inquinanti presenti nell’atmosfera, è l’operazione preliminare da
compiere per poter stabilire quantitativamente i carichi ambientali agenti. Per
definire l’ambiente di progetto si è fatto
riferimento alla procedura qualitativa
fornita dalla EN 12500 [11], per la quale
la “classe di corrosività” viene stabilita
in funzione delle condizioni climatiche e
della composizione dell’atmosfera.
TABELLA I - ISO 9224. Valori di riferimento della velocità di corrosione per l’acciaio
al carbonio nelle cinque classi di corrosività [μm/anno].
C1
C2
C3
C4
C5
rav ≤ 0.5
rlin ≤ 0.1
0.5 < rav ≤ 5
0.1 < rlin ≤ 1.5
5 < rav ≤ 12
1.5 < rlin ≤ 6
12 < rav ≤ 30
6 < rlin ≤ 20
30 < rav ≤ 100
20 < rlin ≤ 90
Per rappresentare l’evoluzione del
degrado del materiale nel tempo, tra i
diversi modelli disponibili nella letteratura scientifica sono state selezionate le
leggi di corrosione riportate nella norma
ISO 9224 [12]. Tali curve esprimono la
perdita di spessore del materiale nel
tempo in termini di “velocità di corrosione media” rav durante i primi 10 anni
di esposizione e di “velocità stabilizzata” rlin negli anni successivi. Le leggi
di riduzione di spessore sono bilineari e
sono espresse dalle seguenti relazioni:
(3)
d1(t) = ravt per t < 10 anni
d(t) =10rav + (t-10)rlin per t ≥ 10 anni (4)
dove:
d1(t) è la profondità media di corrosione
nei primi 10 anni di esposizione;
d(t) è la profondità media di corrosione
nell’intervallo di tempo considerato;
rav è la velocità media di corrosione;
rlin è la velocità media di corrosione
stabilizzata;
t
è il tempo di esposizione.
Nella Tabella I sono riportati i valori
delle velocità medie di corrosione relativi alle cinque classi di corrosività.
Per ulteriori approfondimenti si rimanda
a [13].
3. Un approccio integrato per
l’analisi di durabilità
Sulla base degli approcci attualmente
codificati per le verifiche di resistenza
a fatica e per la valutazione del degrado
da corrosione, è stato sviluppato un
metodo per l’analisi integrata dei due
fenomeni.
La procedura proposta prevede di effettuare l’analisi di durabilità a livello
locale valutando, per diversi scenari
di progetto, il decadimento delle
prestazioni strutturali nel tempo dovuto
all’effetto combinato di fatica e corrosione.
Ciascuno scenario di progetto risulta
definito in funzione di una specifica
condizione di carico e di un fissato piano
di manutenzione. Ai fini della valutazione del degrado, il periodo temporale
corrispondente alla vita di progetto
viene suddiviso in intervalli Δt , la cui
ampiezza è calibrata in funzione del
modello di corrosione.
Nel caso specifico, l’intervallo Δt è stato
assunto pari a 10 anni, periodo per il
quale si ha il passaggio fra la velocità
media di corrosione e la velocità media
di corrosione stabilizzata secondo la
ISO 9224. Per ciascun intervallo, si
assume una riduzione costante dello
spessore per effetto della corrosione e si
calcolano gli indici di danno cumulato
sulla base delle variazioni di tensione
determinate sulla geometria variata della
sezione.
L’applicazione del metodo si articola
dunque nelle seguenti fasi, così come
riportato nella Figura 1:
1. Analisi strutturale
Si determina, nelle sezioni da verificare,
la sollecitazione agente in assenza di
convogli.
2. Oscillogramma delle tensioni e
spettro delle tensioni
In questa fase si calcolano, per ciascun
treno di carico e per ogni sua posizione,
le massime variazioni di tensione e il
relativo spettro.
3. Definizione dei carichi ambientali e
delle leggi di degrado da corrosione
In funzione della classe di corrosività
del modello di degrado utilizzato, si stabiliscono le velocità di corrosione.
4. Definizione del programma di
manutenzione
In funzione delle operazioni di manutenzione, si determinano gli intervalli temporali per i quali la velocità di corrosione è nulla.
5. Discretizzazione della vita di
progetto in intervalli di tempo
Si divide la vita di progetto in intervalli
di tempo nei quali si assumono costanti
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 369
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
le proprietà geometriche e meccaniche
della struttura.
6. Calcolo della riduzione di spessore
dovuta alla corrosione
Per ogni intervallo di tempo e sulla base
del piano di manutenzione si determina
la riduzione di spessore, che si assume di
valore costante.
7. Stima del danneggiamento parziale
da fatica e corrosione
Per ciascun intervallo temporale, si
valuta il danneggiamento da fatica sulla
sezione di spessore ridotto. In particolare, si determina attraverso il diagramma SN il numero di cicli a fatica
(Ni) per ogni stato tensionale computato
sulla nuova geometria e corrispondente
a ciascun treno di carico. Quindi si effettua la sommatoria, estesa al numero di
stati tensionali relativi a ciascun treno di
carico, del rapporto fra il numero di cicli
tensionali agenti (ni) e il numero di cicli
a fatica (Ni) secondo l’equazione (1).
8. Calcolo del danneggiamento
complessivo
Il danneggiamento complessivo da
fatica e corrosione si ottiene cumulando
i danneggiamenti relativi a ciascun intervallo di tempo sull’intera vita di progetto.
9. Stima della vita residua
Si assume che la vita residua della struttura corrisponda all’intervallo di tempo
per il quale l’indice di danno h, definito
dall’equazione (1), attinge il valore unitario.
4. Il caso studio: il ponte sul
fiume Gesso
Nella seconda parte del diciannovesimo
secolo, il Governo italiano fu promotore
dello sviluppo delle ferrovie nel mezzogiorno al fine di rendere più agevole il
controllo militare sul territorio.
La costruzione della linea ferroviaria
Foggia-Cervaro-Napoli iniziò nel 1870 e
con essa videro la luce numerosi ponti
con luce variabile dai 10 ai 60 metri, tra
cui il ponte sul fiume Gesso, situato tra
la provincia di Benevento e quella di
Foggia.
La struttura originaria del ponte era in
muratura ed era suddivisa in sei campate
370 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Figura 1 - Procedura integrata per la
valutazione della vita residua.
ad arco. In seguito al terremoto del 1962,
il ponte subì gravi danni, con la formazione di un meccanismo di collasso
negli archi [14]. Pertanto, gli archi in
muratura furono sostituiti con una struttura in acciaio (Fig. 2), costituita da tre
travi reticolari di luce doppia, semplicemente appoggiate sulle pile preesistenti.
In particolare, la struttura del ponte
attuale è di tipo reticolare chiusa a via
superiore, con maglia triangolare semplice (Fig. 3).
La struttura risulta simmetrica rispetto
alla mezzeria della campata intermedia
e, per ciascuna campata, sono presenti
due travi reticolari, poste alla distanza di
3.30 m per un’altezza complessiva di
3.50 m, ottenute tramite la chiodatura di
piatti e sezioni ad L ed a C.
Le travi principali sono collegate da un
sistema in composizione chiodata di
travi secondarie trasversali e di longherine reticolari, nonché da un controventamento orizzontale, come mostrato
nella Figura 4.
Nella Figura 5 sono, inoltre, mostrati i
vincoli (carrello e cerniera) delle travate.
4.1 Le indagini sperimentali
Nell’ambito della campagna sperimentale sono state condotte sia prove di
caratterizzazione
mecca n i c a d e i
materia l i c h e
prove di identificazione dinamica.
Per la caratterizzazione meccanica dei materiali
s ono st a t i i n
primo luogo consultati gli elaborati di p r o g e t t o
dai quali è risultato l’impiego di
un acc i a i o d e l
tipo Fe 5 0 . 2
(U N I 5 3 3 4 / 6 4 )
per le m e m b r a ture e d i u n
acciaio del tipo
Aq 34 (UNI 4005)
per i chiodi. Successivamente,
s ono st a t e e se guite p r o v e d i
laboratorio su 4
campio n i
di
lamiera estratti
dalle longherine. Le prove hanno evidenziato una tensione di snervamento
media pari a 375 MPa ed un valore della
tensione ultima di 532 MPa (Fig. 6).
Per quanto concerne i chiodi, sono stati
prelevati 3 campioni attraverso carotaggio. In questo caso, la tensione media
di snervamento e quella di rottura sono
risultate pari rispettivamente a 324 e
416 MPa (Fig. 7).
Al fine di identificare il comportamento
strutturale del ponte, sono state eseguite
prove di caratterizzazione dinamica da
RFI [15]. Per l’acquisizione delle misure
accelerometriche si è ritenuto opportuno
simulare le condizioni di normale esercizio, utilizzando come sorgente di eccitazione dinamica il passaggio di un regolare convoglio.
Si precisa che nell’individuazione dei
parametri modali reali si è tenuto conto
delle sole registrazioni relative alla fase
delle oscillazioni libere dopo il passaggio del treno, in modo da non influenzare la valutazione dei parametri modali
con gli effetti di accoppiamento tra la
massa del convoglio e quella del ponte.
Sono state quindi registrate le vibrazioni
secondo i due assi orizzontali ed in direzione verticale. Sono stati posizionati
tredici trasduttori accelerometrici sulle
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
Figura 2 - Il ponte “Gesso”: a) allo stato attuale; b) stralcio da elaborati originali di progetto; c), d) alcune fasi di realizzazione del ponte
(anno 1964).
Figura 3 - Dettaglio delle travate del ponte
“Gesso”.
Figura 4 - Aste reticolari in composizione
chiodata.
pile e sulla campata centrale, in corrispondenza delle briglie inferiori, in
modo simmetrico rispetto all’asse longitudinale e, in particolare, per ogni punto
di misura, è stata utilizzata una coppia di
sensori per misurare le accelerazioni
verticali.
I risultati dell’ analisi modale operazionale sono riassunti nella Figura 8.
misure effettuate sulla struttura reale, è
stato riscontrato che le dimensioni geometriche delle membrature, delle connessioni e delle strutture di supporto
risultano essere conformi a quanto riportato negli elaborati grafici di progetto.
La trave reticolare è stata modellata con
elementi di tipo “beam” e tutti i nodi
della struttura sono stati modellati come
rigidi. Il modello ha evidenziato che le
sollecitazioni flessionali impegnano prevalentemente le parti superiori ed inferiori delle travate principali, risultando
trascurabili negli elementi diagonali e
nei montanti verticali.
La struttura è stata considerata come
semplicemente appoggiata sui supporti
verticali e sono stati inseriti nel modello
sia i binari che le traversine ferroviarie,
4.2 L’analisi strutturale
Sulla base dei disegni costruttivi, di un
accurato rilievo geometrico ed a seguito
dell’elaborazione dei dati acquisiti
tramite le prove dinamiche in sito, è
stato calibrato un modello tridimensionale agli elementi finiti (Fig. 9), sviluppato in SAP 2000 [16].
A tal riguardo, si precisa che, dalle
al fine di tenere in conto dell’accoppiamento dinamico tra le campate.
Le masse sono state concentrate nei nodi
ed in corrispondenza delle travi dell’impalcato, dove sono state introdotte delle
masse aggiuntive per considerare l’effetto della sovrastruttura ferroviaria e
degli elementi non strutturali.
Al fine di validare il modello implementato, i risultati delle analisi numeriche
sono stati confrontati con quelli sperimentali. Nella Figura 10 sono riportate
le tre forme modali fondamentali ed i
rispettivi periodi ottenuti dalla simulazione e, dal confronto con la Figura 8, è
possibile confermare l’affidabilità del
modello sviluppato. Lo scarto tra i
periodi ottenuti per via numerica e quelli
misurati in sito è poco rilevante, soprattutto se si considera che nel modello è
stata trascurata l’influenza delle pile in
muratura, caratterizzate da un’elevata
rigidezza rispetto alla travata metallica.
Pertanto, la struttura reale presenta una
maggiore rigidezza nel primo e nel terzo
modo di vibrare dove la rigidezza flessionale delle pile influenza le prestazioni
dinamiche.
Di contro, grazie all’elevata rigidezza
as s iale, la pres enza de l l e p i l e n o n
influenza eccessivamente il secondo
modo di vibrare che è caratterizzato da
una deformata nel piano verticale.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 371
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
Una volta validato il modello tridimensionale del ponte, sono state eseguite le
analisi per i carichi ferroviari di esercizi o [ 1 7 ] , c o me ri c hi e st o da l l ’e nt e
gestore, e l’analisi sismica al fine di
valutare la resistenza, la stabilità e la
funzionalità della struttura.
Le analisi effettuate hanno dimostrato
che la struttura principale è in grado di
sopportare i carichi previsti dalle normative.
Figura 5 - I vincoli delle travate: a) il carrello; b) la cerniera; c) disegni originali di progetto.
4.3 Analisi di durabilità
Per l’analisi di durabilità sono stati
assunti tre intervalli temporali di riferimento:
1) La verifica della struttura alla data
odierna.
2) La verifica per una vita di esercizio
pari a cento anni dalla costruzione del
ponte.
3) La verifica per una vita di esercizio
pari a centocinquanta anni dalla
costruzione del ponte.
Per la definizione degli scenari sono
Figura 6 - Caratterizzazione meccanica
dell’acciaio delle lamiere.
372 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
state prese in esame due macro-variabili:
1) Le azioni.
2) La pianificazione della manutenzione.
Per quanto concerne la definizione delle
azioni, ovvero i treni di carico che
agiscono sulla struttura, sono state
utilizzate le indicazioni fornite da RFI
sui convogli da assumere per la stima
della vita residua in termini di tipologia
e frequenza giornaliera. Nello specifico,
la Tabella II fornisce il confronto tra
la frequenza dei convogli previsti dal-
l’Istruzione 44F e quelli transitanti sulla
linea.
In generale, in assenza di indicazioni
dell’ente gestore si sarebbe proceduto
assumendo i treni di carico previsti
dall’Istruzione 44F.
Di concerto con RFI sono stati considerati quattro scenari di carico, ovvero:
• carico A, in cui si prendono in considerazione i treni di carico che effettivamente hanno transitato sul ponte,
assumendo per il futuro la stessa frequenza giornaliera;
Figura 7 - Caratterizzazione meccanica
dell’acciaio dei chiodi.
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
Figura 8 - Modi di vibrare misurati.
• carico B, per il quale sono stati considerati i treni/giorno secondo le Istruzioni 44F a partire dalla messa in
opera della struttura;
• carico C, in cui si ipotizza un cambio
d’uso del ponte, assumendo un traffico giornaliero futuro costituito sol-
tanto dai treni passeggeri riportati
nella Tabella II (treni tipo 3 e 4,
secondo indicazioni RFI);
• carico D, in cui si assume un traffico
giornaliero futuro costituito dai soli
treni passeggeri (tipo 3 e 4) con la frequenza definita dalle Istruzioni 44F.
Gli scenari di carico C e D sono stati
definiti in previsione del riuso a fini turistici della linea ferroviaria.
Nella fattispecie, il progetto di riconversione della linea prevede il passaggio
di treni passeggeri (locomotive storiche).
Per quanto concerne il fenomeno corrosivo, l’ambiente in cui il ponte è inserito
è stato classificato di tipo C3, in accordo
con la ISO 9224:1992. Per tale categoria
di corrosività la velocità media di corrosione assume un valore variabile fra i 5 e
i 12 μm/anno, mentre per la velocità
media di corrosione stabilizzata si
prevede un valore variabile fra 1.5 e
6 μm/anno.
Figura 9 - Il modello calibrato (SAP 2000).
Figura 10 - Modi di vibrare teorici (risultati da SAP 2000).
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 373
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
TABELLA II - Treni di carico.
Frequenza convogli
secondo istruzioni 44F
Tipo [-]
3 - Espresso
4 - Diretto
8 - Treno merci (D4)
9 - Treno merci misto
N°
[treni/giorno]
15
30
5
5
Pertanto, sono state fissate tre condizioni
limite del fenomeno corrosivo:
1) Fenomeno assente.
2) Fenomeno presente con velocità
media di corrosione pari al limite
superiore dell’intervallo di riferimento.
3) Fenomeno presente con velocità
media di corrosione pari al limite
inferiore dell’intervallo di riferimento.
Gli s c e n a r i ma n ut e nt i vi sono st a t i
modellati sulla base delle seguenti
ipotesi:
1) Assenza di manutenzione.
2) Verniciatura ogni 10 anni per i primi
30 anni di vita, ma nessun intervento
successivo (si assume che i fenomeni
corrosivi abbiano velocità di accrescimento nulla per un periodo pari a
10 anni).
3) Verniciatura ad intervalli regolari di
30 anni.
In definitiva, combinando le variabili di
Assi
[assi/giorno]
990
1380
380
270
Frequenza convogli
secondo indicazioni RFI
N°
[treni/giorno]
7
6
1
1
progetto, sono stati considerati 28
scenari di progetto e per ciascuno sono
state condotte le verifiche in funzione
della vita di esercizio attesa (44 anni,
100 anni, 150 anni). La Tabella III
riporta lo schema riassuntivo di tutti gli
scenari di progetto considerati.
L’analisi ha evidenziato che gli elementi
più vulnerabili sono i collegamenti delle
membrature principali della struttura.
In dettaglio, per tutti gli scenari presi in
considerazione si è riscontrato che la
crisi avviene per collasso dei collegamenti relativi al corrente inferiore ed in
alcuni casi anche nei collegamenti corrente inferiore - diagonale.
I collegamenti relativi al corrente superiore, ai traversoni e alle longherine,
invece, non presentano problemi nei
riguardi della fatica, poiché i primi risultano soggetti prevalentemente a compressione mentre i secondi sono soggetti
ad un regime flessionale con variazioni
tensionali molto modeste.
Figura 11 - Collegamento corrente inferiore e dettaglio della sezione trasversale.
374 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Assi
[assi/giorno]
462
276
76
54
Velocità
[km/h]
150
140
100
120
Peso
[t]
930
545
1680
976.2
Per necessità di sintesi, nella Figura 11 si
mostrano i risultati per il collegamento
più sollecitato, ovvero il giunto del corrente inferiore. L’oscillogramma delle
tensioni nella sezione netta del piatto
maggiormente sollecitato di questo collegamento è riportato nella Figura 12.
Per gli scenari nei quali non è presente la
corrosione (scenario A, B, C, D), nessun
elemento va in crisi per la vita di progetto considerata. Da ciò si deduce che
la corretta applicazione del programma
di manutenzione della struttura può, di
fatto, scongiurare la crisi per fatica.
Con riferimento alla vita di progetto pari
a 100 anni è interessante analizzare l’influenza della manutenzio n e e d e l
degrado da corros ione s ul v a l o r e
del coefficiente η , definito dall’equazione (1).
Nelle Figure 13 a) e b) si riportano i
valori del coefficiente η in funzione
degli scenari di progetto, ma raggruppati
a parità di velocità media di corrosione.
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
Ta li g r a f ic i m ost ra no l a m a rc a t a
influenza del fenomeno corrosivo sulla
vita residua a fatica. Infatti, nel caso
limite inferiore per il periodo di riferimento di 100 anni la struttura presenta il
problema della fatica solo per lo scenario tipo B (corrispondente alla condizione di carico più gravosa, ovvero treni
di carico da norma), per il quale si
riscontra una riduzione della vita a fatica
a 70 anni di vita di esercizio.
Considerando invece il limite superiore
del degrado da corrosione, la crisi si
manifesta sia per lo scenario B che per lo
scenario D, con una vita di esercizio
limitata rispettivamente a 50 e 80 anni,
corrispondenti all’anno 2016 (per lo scenario B4) e 2046 (per lo scenario D4).
La F ig u r a 1 4 ri port a l ’i nc re m e nt o
del coefficiente η in termini di scarti percentuali, dove si evince una variazione
me d ia d e lla vi t a re si dua a fa t i c a
del 161%, per il
limite inferiore
de l la velocità
di corros ione,
m e ntre per il
limite superiore si
ha una variazione
del 300%.
Per completezza,
nella Figura 15 si
ri porta l’andamento del coeffic i e nte η con la
vita attesa di esercizio per tutti gli
scenari analizzati.
Figura 12 - Oscillogramma delle tensioni per
il collegamento del corrente inferiore.
5. Conclusioni
Nella presente nota è stata illustrata una
procedura integrata per l’analisi di dura-
bilità dei ponti in carpenteria metallica,
sviluppata per valutare gli effetti combinati del degrado da corrosione e del
Figura 13 - Influenza della corrosione sulla vita residua: a) limite inferiore della velocità di corrosione; b) limite superiore della velocità di
corrosione.
Figura 14 - Scarti percentuali rispetto
all’assenza di corrosione.
Figura 15 - Diagramma vita di esercizio indice di danno η, collegamento corrente
inferiore.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 375
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
TABELLA III - Scenari di progetto.
Scenari
Treni di carico
Degrado
Manutenzione
A
A1
A2
A3
A4
A5
A6
B
B1
B2
B3
B4
B5
B6
C
C1
C2
C3
C4
C5
C6
D
D1
D2
D3
D4
D5
D6
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni effettivi
Treni da norma
Treni da norma
Treni da norma
Treni da norma
Treni da norma
Treni da norma
Treni da norma
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri previsti
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Treni passeggeri da norma
Non presente
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Non presente
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Non presente
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Non presente
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Inf )
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Corrosione (lim. Sup)
Non presente
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
Non presente
Primi 30 anni
Costante ogni 30 anni
danno da fatica, in funzione di prefissati
scenari manutentivi. Il metodo proposto
è stato applicato ad un caso studio, per il
quale l’analisi di durabilità ha evidenziato l’importanza degli effetti indotti
dalla corrosione sulla vita residua.
Infatti, in assenza di corrosione la struttura non esibisce crisi per fatica nell’intervallo temporale di progetto.
In presenza del fenomeno corrosivo, si
riscontra invece una notevole riduzione
della vita residua che, nel caso in esame,
comporta una notevole variazione dell’indice di danno.
Ringraziamenti
• European Cooperation in the Field of
Scientific and Technical Research.
Domain Committee: Transport and
Urban Development “COST Action
C25 Sustainability of Constructions:
Integrated Approach to Life-Time
Structural Engineering”;
• Ing. Antonio D’Aniello, Direzione
compartimentale RFI, per avere
fornito l’accesso alla struttura, ai dati
ed alle documentazioni necessarie;
• Ing. Giuseppe La Manna Ambrosino,
per il supporto fornito durante la tesi
di laurea.
Bibliografia
[1]
Kühn B., Lukić M., Nussbaumer A., Günther H.P., Helmerich R., Herion S., Kolstein M.H., Walbridge S., Androic B.,
Dijkstra O., Bucak Ö.: «Assessment of Existing Steel Structures: Recommendation for Estimation of remaining Fatigue
Life. JRC Scientific and Technical Reports», 8-11 First Edition, February 2008.
[2] Landolfo R., Vesikari E.: «State of the art report on service life design methods». In Proc. of COST C25 Dresden Seminar
on “Sustainability of Constructions” (pp. 4.11-4.22). Dresden: Luis Bragança editor, 2008.
[3] Sarja A., Vesikari E.: «Durability Design of Concrete Structures». RILEM Report 14. London: E & FN Spon, 1996.
[4] Sarja A.: «Lifecon deliverable D2.1. Reliability based methodology for lifetime management of structures». Finland, 2004.
[5] Sarja A.: «Predictive and optimised life cycle management. Buildings and infrastructures». London and New York: Taylor
and Francis, 2006.
[6] ISO - International Organization for Standardization: ISO 13823:2008 - General principles on the design of structures for
durability. Genève: International Organization for Standardization, 2008.
[7] Rete Ferroviaria Italiana (RFI). Istruzioni 44F - Verifiche a fatica dei ponti ferroviari metallici. Roma 30.1.1992.
[8] NTC2008 - Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 Gennaio 2008.
[9] Fuchs H.O., Stephens R.I.: «Metal Fatigue in Engineering». John Wiley & Sons, 1980.
[10] Miner M.A.: «Cumulative damage in fatigue». J. of Applied Mech 1945;12(3):159-64.
[11] EN 12500:2000 - Protection of metallic materials against corrosion. Corrosion likelihood in atmospheric environment.
Classification, determination and estimation of corrosivity of atmospheric environments.
[12] EN ISO 9224:1992 - Corrosion of metals and alloys. Corrosivity of atmospheres. Guiding values for the corrosivity
categories.
➠ segue
376 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
R. Landolfo et al. - Gli effetti del degrado da fatica e corrosione sui ponti ferroviari in carpenteria metallica, ecc.
[13] Cascini L, Portioli F, Landolfo R.: «The atmospheric corrosion in the durability design of metal structures». Conference
Proceedings XXI Congresso C.T.A. “Costruire con l’acciaio”, 2007.
[14] Rapporto interno RFI, 1998.
[15] D’Aniello A. & Mannara G.: «Monitoraggio dinamico dei ponti ferroviari: sperimentazione di un sistema per l’analisi in
continuo dei parametri strutturali e della loro evoluzione nel tempo». Ingegneria Ferroviaria N. 5, 23-25 Maggio 2006.
[16] SAP 2000 v.11: Computers and Structures, Inc. 1995 University Avenue Berkeley, California 94704 USA.
[17] I/SC/PSOM/2298: Sovraccarichi per il calcolo di ponti ferroviari - Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione ed il
collaudo, 2 Giugno 1995.
Raffaele LANDOLFO, è Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni presso l’Università degli Studi di Napoli
“Federico II”. Direttore del Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici in Architettura dal 2007, insegna anche
nell’ambito di diversi master di primo e secondo livello ed è attualmente External Examiner per i corsi di laurea in Earthquake
Engineering e Structural Steel Design presso l’Imperial College di Londra. Esperto di strutture metalliche, è coinvolto in
numerosi programmi di ricerca nazionali ed internazionali ed ha dato alle stampe oltre 200 memorie, molte delle quali
pubblicate su riviste nazionali ed internazionali. In ambito normativo è stato membro della Commissione UNI-SC3 “Strutture
in acciaio e composte” ed ha partecipato, in qualità di esperto, ai lavori di due Project Team che si sono occupati della
conversione da ENV a EN dell’Eurocodice 3. Progettista strutturale di diverse opere in carpenteria metallica, è stato
recentemente nominato Chairman del Technical Committee n. 13 - Seismic Design - dell’European Convention for
Constructional Steelwork (ECCS).
Lucrezia CASCINI, ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Ingegneria delle Costruzioni presso l’Università degli Studi di
Napoli “Federico II” nel 2009. Dal Gennaio 2010, e per la durata di anni 2, è assegnista per la collaborazione ad attività di
ricerca presso il Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici in Architettura della Facoltà di Architettura dell’Università
degli Studi di Napoli Federico II. Si è laureata con lode in Ingegneria Edile nel 2005. Ha partecipato e partecipa a progetti di
ricerca internazionale. È autore di pubblicazioni inerenti principalmente le strutture metalliche ed i problemi di durabilità.
Mario D’ANIELLO, si è laureato con lode in Ingegneria Civile Indirizzo Strutture presso l’Università di Napoli Federico II
nel 2004 dove, successivamente, ha conseguito il dottorato di ricerca in Ingegneria delle Strutture (2008). Successivamente, ha
lavorato come contrattista presso il Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale dell’Università di Napoli Federico II
dal 2008 al 2009, nonché come borsista di ricerca presso il Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici in Architettura
dell’Università di Napoli Federico II nel 2010. Attualmente, ricopre il ruolo di ricercatore di Tecnica delle Costruzioni presso il
Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici in Architettura dell’Università di Napoli Federico II. Impegnato in molti
progetti di ricerca nazionali e internazionali, è autore di circa 70 pubblicazioni, pubblicate su conferenze, riviste e libri,
nazionali ed internazionali.
Francesco PORTIOLI, è Ricercatore di Tecnica delle Costruzioni presso l’Università degli Studi di Napoli “Federico II”
dal 2006. Ha conseguito il titolo di dottore di ricerca in “Progettazione, Riabilitazione e Controllo di Strutture Convenzionali
ed Innovative” presso l’Università di Chieti Pescara “G. D’Annunzio” nel 2004. È coinvolto in numerosi progetti di ricerca
nazionali ed internazionali. È autore di diverse pubblicazioni, alcune delle quali su riviste nazionali ed internazionali, inerenti
principalmente le strutture metalliche e quelle in muratura.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 377
International Institute of Welding
D ev e l o p m e n t o f
s u b m e r ge d a r c w e l d i n g
method in a ver tical-up
p o s i t i o n ( °)
R. Sakamoto
K. Kobayashi
T. Iijima
Y. Mizo
*
*
*
**
Summary
1. Introduction
Although submerged arc welding is
limited to flat and horizontal positions
because flux is used, the deposition rate
is high, and the process can be carried
out in a stable manner. By taking advantage of these features, we developed the
submerged arc welding in a vertical-up
position (afterwards referred to as vertical SAW) to apply the vertical joints in
the 9%Ni steel inner shell of the PCLNG
storage tank shown in Figure 1 [1].
The storage temperature in the PCLNG
tank is -162 °C, so superior toughness is
required, at extremely low temperatures,
for the 9%Ni steel and weld joint to
which LNG directly touches.
The strength and toughness of the 9%Ni
steel are improved by reducing impurities (P and S) and performing two-stage
heat treatment of quench hardening and
(°) IIW Doc. No. XII-1986-10.
*
IHI Co. Ltd - Yokohama (Japan).
** IHI Inspection & Instrumentation Co. Ltd
Yokohama (Japan).
We developed the submerged arc welding method in a vertical-up
position which is high efficient method to apply to the vertical joints in
the 9%-Ni steel inner vessel of the PC LNG storage tank. Conventional
submerged arc welding is limited to downward and horizontal
positions because flux is used. Developing new welding device and
welding material, we established it as a unique method that can obtain
stability and quality. Compared to shield metal arc welding that is
mainly applied to the vertical joints in LNG tank abroad, equivalent
mechanical properties can be obtained and efficiency is higher.
KEYWORDS: Brittle fracture; comparisons; composition; development;
fracture mechanics; low temperature; mechanical properties; nickel
steels; process equipment; storage tanks; submerged arc welding;
vertical position; vertical up; welding fluxes.
t e mpering (Q LT
t re atment) [2].
Since construction
of the LNG storage
t a n k is on-s ite
work, heat treatment after welding
i s difficult and
thereby weld joint
is required suffic i e n t toughnes s
without heat treatment. With 9%Ni
welding consumables, it is difficult
to obtain sufficient
toughness without
heat treatment after
Suspended deck
(Aluminum)
PC Wall
Outer shell
(Carbon steel)
Inner shell
(9%Ni steel)
Figure 1 - PCLNG storage tank.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 379
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
welding. Accordingly, 70%Ni alloy
welding consumables are used, which
are austenite alloys and has a thermal
expansion coefficient almost equal to
that of 9%Ni steel. In this study as well,
70%Ni alloy welding wires and dedicated fluxes were used to develop vertical SAW.
2. Outline of vertical SAW
I n g e n e r a l s u b me rge d a rc we l di ng
method, a thick wire 4.8 mm in diameter
is used and a large current of several
h u n d r e d a mp e r e s i s pa sse d duri ng
welding, so that welding efficiency is
high. In contrast, the vertical SAW uses
a thin wire, 1.2 mm in diameter, and
moves it in the manner of a weaving
motion during welding. A low current
range is used, so that a feature of this
method is its ability to hold down the
welding heat input and control bead
shape.
Figure 2 shows the principle of vertical
SAW. Because upward welding takes
place in a vertical position, a flux basket
is used to hold the flux, preventing it
from falling. Both the flux basket, positioned to cover the joint to be welded,
and a semi-automatic torch with its
nozzle removed are mounted on a traveling welding cart. A DC power supply
with general constant voltage characteristics is used as the welding power
source. Submerged arc welding is made
possible through using weaving, which
swings the torch from side to side, and
an upward welding technique simultaneously. For SAW of 9% nickel steel,
welding wire of the same composition as
the 70% nickel alloy material used for
t h e f la t o r h o r iz o nt a l posi t i on wa s
employed.
were appropriately
adjus ted i n a c c o rOscillate machine
dance w i t h t h e
welding current and
Vertical up position
s peed. It wa s c o n Upward welding
firmed f r o m t h e
Flux
DC power
above that st a b l e
source (CV)
work was possible in
Wire (ø 1.2)
a w ide r a n g e o f
welding current, from
160 to 20 0 A, a n d
welding speeds from
10 to 16 c m / m i n .
Welding
torch
Flux
However, the results
basket
of RT showed large
numbers o f b l o wholes , ind i c a t i n g
Figure 2 - Schematic illustration of vertical
the necessi t y f o r
SAW.
improvem e n t s i n
The types of evaluation included bead
welding materials with respect to blowshape smoothness, slag detachability,
hole suppression.
and quality determined by radiographic
3.2 Development of welding materials
testing (afterwards referred to as RT).
for 9% nickel steel vertical SAW
In the test, the carbon steel plate used
was of thickness 19 mm with a U slot
In the light of the results described in
20 mm wide and 10 mm deep, and a 70%
Section 3.1, for implementation of vertinickel alloy-based material 1.2 mm in
cal SAW we addressed ourselves to
diameter was used for the welding wire.
developing welding materials that would
Figure 3 shows examples of the appearproduce a combination of smooth bead
ance of the beads when various fluxes
shape and slag detachability, both relatwere used. The best results in terms of
ing to the workability of multi-pass
bead shape and slag detachability were
welding, and that would achieve blowobtained with Flux No. 3. With Flux
hole suppression, a property relating to
No. 2, the slag detachability was relaweld quality.
tively good, but the bead shape was
3.2.1 Adjustment of flux composition
convex. With Fluxes No. 1, No. 4, and
based on evaluation of softening
No. 5, the bead shape was convex and
temperature
the slag was deeply bit. Flux No. 3 was a
bond type flux and included a large
To smooth the bead shape, it was evaluamount of TiO2 and Al2O3.
ated at various flux softening temperaFigure 4 shows the range of appropriate
tures. The flux softening temperature is
welding conditions when Flux No. 3 is
defined as the temperature at which a
used. The arc voltage and weaving speed
rate of change in cross section of flux
3. Development of 9% nickel
steel vertical SAW welding
materials
3.1 Comparison of welding usability
using commercial fluxes
Prior to the development of dedicated
welding materials, the welding usability
of vertical SAW was evaluated using
commercial fluxes. For this comparison,
not only fluxes for 9% nickel steel but
also those for other uses were included.
380 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
(a) No. 1
(b) No. 2
(c) No. 3
(d) No. 4
(e) No. 5
Figure 3 - Examples of bead appearances by vertical SAW using commercial fluxes.
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
and B, whose softening temperatures are
higher than the melting temperature of
the weld metal. Also, good results were
Welding speed (cm/min)
Figure 4 - Appropriate welding condition range of vertical SAW (Flux No. 3).
Melting temperature
of weld metal
Rate of area change of flux (%)
obtained in terms of blowhole suppression by adding aluminum to fluxes and
wires. This may be because the aluminum content promoted deoxidation
and denitrification, suppressing blowhole formation [3].
3.2.2 Determination of flux particle size
by evaluation of arc stability
It may be effective for b e a d sh a p e
smoothing to keep the arc in a stable
condition. The following findings have
been obtained for the effect of flux particle size on arc stability. The measurement results of the weld current and arc
voltage waveforms with respect to flux
particle size are shown in Figure 6.
The arc voltage fluctua t i o n s we r e
smaller, the welding current was more
stable, and a smoother bead shape was
obtained when the flux had a higher fine
particle content. This may be because a
flux of finer particle size results in a
more homogeneous melt [4].
Welding current (A)
block reaches -50%. The evaluation test
results are shown in Figure 5. A good
bead shape was obtained with Fluxes A
3.2.3 Developed welding materials
Based on the evaluation results stated
above, two pairs of welding materials: X
(wire X and flux X) and Y (wire Y and
flux Y), which combine bead shape
smoothness and slag detachability with
blowhole suppression properties were
developed. Their chemical compositions
are shown in Tables 1 and 2 [3, 4].
4. Development of vertical SAW
process
(Softening temperature line)
Keeping in mind that the process would
be carried out as on-site construction
work, we developed automatic welding
device for performing vertical SAW and
evaluated the deposition rate using the
developed welding materials.
Temperature (°C)
Figure 5 - Results of flux softening temperature evaluation test [3].
Table 1 - Chemical compositions of welding wire [3, 4].
Welding
wire
Diameter
(mm)
Wire X
Wire Y
1.2
1.2
C
0.02
0.02
Si
0.05
0.05
Table 2 - Chemical compositions of flux [3, 4].
Flux
Flux X
Flux Y
Mn
0.01
< 0.1
Chemical composition (mass%)
Ni
Cr
Mo
76.4
20.1
70.2
2.0
19.0
W
3.0
3.0
Main components
Size
TiO2-MgO-CaF2
MgO-ZrO2-CaO-Al2O3-SiO2
12 × 100 mesh
12 × 65 mesh
Al
0.01～0.43
-
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 381
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
750 μm ～ 1.4 mm
500 ～ 750 μm
300～ 500 μm
Figure 6 - Influence of particle size distribution of fluxes on welding current and arc voltage [4].
4.2 Deposition rate evaluation test
results
The deposition rate was measured using
the developed welding materials, and the
results are shown in Figure 8 [3].
Light
For vertical SAW, we succeeded in confirming that stable welding can be performed in the deposition rate range from
50 to 80 grams per minute. In the figure,
the deposition rate of MMA in a vertical
position is also shown for comparison.
With vertical SAW, continuous autom a t i c w elding is pos s ible, s o an
improvement in work efficiency can be
expected in comparison with MMA,
which requires welding rod replacement.
5. Joint performance test
5.1 Basic joint performance
Using the developed welding device and
m a t e rials , w e
e va l uated the
ba si c performa nc e of w eld
SAW
joints.
MMA
For the bas e
m e t a l , a 25 mm
thick 9% nickel
Flux
hopper
5.2 Brittle fracture characteristics
The 9% nickel steel and corresponding
welds used in aboveground LNG storage
tanks are required to have sufficiently
good properties with respect to preven-
Deposition rate (g/min)
4.1 Development of vertical SAW
device
Figure 7 shows the developed vertical
SAW device. The overall structure is
based on a traveling rail and a traveling
cart equipped with horizontal and vertical sliders and an oscillator. Giving consideration to on-site workability, we
ai me d a t s tr u c tura l si m pl i c i t y by
employing a unit system, which allows
easy assembly. For the welding torch, a
general semi-automatic torch with the
nozzle removed is used, and the torch tip
is inserted into the flux basket.
The basket is supplied with flux from the
hopper mounted on the cart. To allow
work to be carried out in an intuitive
manner, welding conditions are indicated using an analog display.
steel plate (ASTM A553M-95 TYPE 1)
was used. Table 3 shows the chemical
composition and mechanical properties
of the base metal. Figure 9 shows the
groove shape and Table 4 shows the
welding conditions. The following types
of evaluation were performed: 1. Macroscopic cross-sectional observation,
2. Microscopic cross-sectional observation, 3. Hardness test, 4. RT, 5. Weld
metal tensile test, 6. Joint tensile test,
7. Bending test, and 8. Charpy impact
test. Figure 10 shows the macroscopic
cross-sectional view. In the macroscopic
and microscopic cross-sectional observations, no hazardous defects or structures were observed. The Vickers hardnes s gave a maximum har d n e ss o f
HV348 in the heat-affected zone.
The joint performance test results are
shown in Table 5. Favorable results were
obtained for all the evaluation types.
Carriage rail
Flux carry
hose
Oscillate
machine
Flux
basket
Welding Current (A)
Welding
condition
indicator
Carriage
motor
Figure 8 - Relationship between welding
current and deposition rate [3].
60°
Torch slider
Remote
control box
25
Welding
torch
Figure 7 - Device of SAW in vertical-up
position.
382 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Flux basket
slider
60°
Figure 9 - Shape of X-groove.
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
Table 3 - Properties of 9%Ni steel plates used.
Thickness
(mm)
25
28
C
0.06
0.06
Si
0.24
0.26
Mn
0.6
0.61
Chemical composition (mass%)
P
S
Cu
0.004
0.001
0.01
0.005
0.001
0.01
Ni
9.16
9.13
Cr
0.02
0.02
Al
0.037
0.041
Mechanical properties
Thickness
(mm)
0.2% Yield
strength
(MPa)
Tensile
strength
(MPa)
Elongation
(%)
Absorbed energy
(-196 ℃)
(J)
25
28
680
665
730
715
28.2
28.6
240
212
Table 4 - Welding conditions of test plate.
Heat input
Oscillation pitch
Number of oscillations
interface (the position at which the ratio
of weld metal to base metal is 1 to 1) and
the heat affected zone (HAZ: at distances of 1, 3, and 5 mm from the weld
interface). The results suggest that the
joints have a small risk of brittle fractures. On the other hand, these values are
too large to be treated as the CTOD
values which evaluate brittle fracture
initiation. Further testing concept will be
needed to consider the fracture-mechanical behaviour.
The fracture toughness for arrest of
brittle crack propagation was evaluated
by a duplex ESSO test at -165 °C.
The shape of the test specimen is shown
in Figure 12. The test plate used was
made of a weld specimen 500 mm wide,
350 mm long and 28 mm thick, to which
a 9% nickel steel plate subjected to
embrittling heat treatment was welded
using a 3.5% nickel-based welding
material. With a tens i l e st r e ss o f
392 MPa imposed, a wedge was dropped
on the notch section to make a brittle
crack enter the heat affected zone of the
specimen’s weld joint from the embrittled plate and the length to the crack tip
was evaluated. Our test result shows that
the crack propagation in the target area
was arrested as an experimental fact.
6. Large welding test
In order to simulate actual construction
work, a mock-up test involving a weld
length of 4 meters was conducted so that
welding stability and other properties
CTOD ( δ ) : (mm)
tion of brittle fracture initiation to ensure
that they do not give rise to brittle fracture, and to possess properties that will
arrest crack propagation before it eventually results in large-scale breakage if
brittle cracking should actually occur.
We therefore evaluated the fracture
toughness for preventing brittle fracture
initiation and brittle crack propagation
of the welds.
The fracture toughness for preventing
brittle fracture initiation was evaluated
by a crack tip opening displacement
(CTOD) test at -165 °C. The test results
are shown in Figure 11. The obtained
CTOD values were more than 0.4 mm,
at all positions for the weld metal, weld
18.5～21.6 kJ/cm
2～2.8 mm
25～35 N/min
Notch location
Figure 10 - Macro section and pass sequence.
Figure 11 - CTOD values of welded joint by
vertical SAW.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 383
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
Table 5 - Results of weld joint performance tests.
Standard
JIS Z 3106
ASME SEC. Ⅸ
Tensile test
Deposited metal (φ12.7)
Test
RT
Requirement
Results
Type 1
Class 1 or 2
Type 1
Class 1
Standard
0.2％ Yield
strength
(MPa)
Tensile strength
Elongation
(MPa)
(%)
(%)
(MPa)
≥ 390
≥ 690
-
-
≥ 690
435
440
698
710
35
36
33
30
719
737
ASME SEC. IX
Result
Root bend
< 3 mm
< 3 mm
No defect
No defect
Notch
Embrittled-9%Ni
steel plate
Side Groove
Welded joint using
3.5%Ni material
Evaluated joint
9%Ni steel plate
Figure 12 - Duplex ESSO test specimen.
could be evaluated. Figure 13 shows a
view of the welding set-up. The test was
co n d u c te d u s in g a n a c t ua l l y use d
movable stage to reproduce the conditions on a construction site.
I t w a s c o n f ir med t ha t c ont i nuous
welding along a length of 4 meters could
be performed in stable manner, and in
order to simulate accidental interruption
to the welding, repair welding by MMA
384 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Sampling position
Requirement
Face bend
Reduction of area Tensile strength
API 620 APPENDIX Q
Longitudinal bead test
Test
Weld joint
t/2
t/4
Charpy impact test (-196 ℃)
Absorbed energy (Notch: Weld metal)
(J)
Average (J)
≥ 37
≥ 50
110
110
108
104
102
109
107
112
and resumption of
automatic welding
w ere als o carried
out.
In the ins pection
performed after
w elding, no hazardous defects were
identified, and a
good quality w as
obtained.
7. Conclusions
We developed the
s ubmerged
arc
t=28
welding method in a
vertical-up position
for use in the vertical joints of the 9%
nickel s teel s ide
plates pres ent in
aboveground LNG storage tank inner
shells. The developmental results for
this welding method are shown below.
1) The developed vertical SAW method
uses a thin wire of diameter 1.2 mm,
a nd utilizes an original proces s
employing oscillation that is performed while welding is in progress.
2) Dedicated welding materials for vertical SAW were developed. They
combine blowhole prevention properties with bead shape smoothness and
slag detachability, these being related
to the workability of multi-pass
welding.
3) It was confirmed that, with vertical
SAW, stable welding can be performed at a deposition rate of from 50
to 80 grams per minute.
4) Using developed welding device and
materials, the joints achieved the
required quality with joint performance tests. Further the joints showed
small risks of brittle fractures with
brittle fracture tests.
5) Using the developed vertical SAW
device and simulating on-site cons truction w ork, a mock - u p t e st
involving welding along a length of
4 meters was conducted. It was confirmed that continuous welding could
be performed in a stable manner and,
on simulating an interruption to
welding, it was also confirmed that a
good quality was obtainable at the
position of the repair weld.
Making full use of the advantages of this
new welding method, we aim to put it to
practical use as an efficient welding
method capable of replacing MMA for
the vertical joints of the 9% nickel steel
inner shell present in aboveground LNG
storage tanks.
R. Sakamoto et al. - Development of submerged arc welding method in a vertical-up position
References
[1]
[2]
[3]
[4]
Iijima T., Kobayashi K., Mizo Y., Mizumoto M., Nagasaki H.: «Development of submerged arc welding in vertical-up position - A study on welding
procedure - Prep. Nat. Meet. JWS, 82 (2008.4), 46-47 (in Japanese).
Kubo T., Ohmori A., Tanigawa O.: «Properties of high toughness 9% Ni
heavy section steel plate and its applicability to 200000 kl LNG Storage
Tank, KAWASAKI STEEL TECHNICAL REPORT 30-3 (1998), 167-173
(in Japanese).
Mizumoto M., Motomatsu R., Nagasaki H., Iijima T., Kobayashi K., Mizo Y.:
«Development of submerged arc welding in vertical-up position - A study on
welding consumables for 9%Ni steel - Prep. Nat. Meet. JWS, 82 (2008.4),
48-49 (in Japanese).
Fukuda K., Watanabe H., Suzuki M.: «Development of submerged arc
welding consumables in vertical-up ward position, Prep. Nat. Meet. JWS,
85 (2009.9), 90-91 (in Japanese).
Sommario
Figure 13 - Appearance of welding mock-up
test with using large size test plate
(Plate thickness: 28 mm).
Acknowledgment
The authors would like to thank Nippon
Steel & Sumikin Welding Co., Ltd. and
Kobe Steel, Ltd. for their generous
cooperation with the welding material
development performed in this study.
Sviluppo del processo di saldatura ad arco sommerso in posizione
verticale ascendente
È stato sviluppato un processo per la saldatura ad arco sommerso in posizione
verticale ascendente, ad alta efficienza, per l’applicazione ai giunti verticali del
recipiente interno, in acciaio al 9% di nichel, di un serbatoio criogenico per lo
stoccaggio di gas naturale liquido (GNL). Il processo di saldatura ad arco
sommerso convenzionale è limitato alle posizioni verticale discendente ed
orizzontale poiché utilizza il flusso come protezione del bagno. Con lo
sviluppo di un nuovo dispositivo di saldatura e di appropriati materiali
d’apporto, è stato dimostrato che con il processo ad arco sommerso in
posizione verticale ascendente si possano ottenere stabilità e qualità di
processo. Rispetto alla saldatura manuale ad arco, principalmente applicata per
le giunzioni verticali di serbatoi GNL, con questo metodo possono essere
ottenute proprietà meccaniche equivalenti ed una maggiore produttività.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 385
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IIS Didattica
I trattamenti a freddo dopo
saldatura per la distensione
ed il miglioramento delle
prestazioni dei giunti saldati *
l’obiettivo di raggiungere una maggiore
confidenza nei confronti dei principi
fisici su cui essi si basano e - ovviamente
- sulla loro effettiva efficacia.
1 - Introduzione
Come ben noto, la presenza di tensioni
residue nei giunti saldati può risultare
determinante per il comportamento in
servizio del manufatto, con particolare
riferimento ad alcune specifiche condizioni di servizio, quali ad esempio la
fatica, la tensocorrosione, l’attacco da
idrogeno, la presenza di carichi di punta
ed altre ancora. La prassi industriale
maggiormente consolidata prevede
l’esecuzione di trattamenti termici dopo
saldatura, detti appunto di distensione, la
cui comprovata efficacia si basa sulla
progressiva diminuzione del carico di
snervamento di ogni lega metallica in
funzione della temperatura e sulle conseguenti micro-deformazioni in campo
elasto - plastico che hanno luogo in presenza di stati tensionali (talvolta indicati
anche come autotensioni).
Appare invece meno diffusa la conoscenza relativa a trattamenti di distensione basati su principi di diversa natura
dai trattamenti termici, talvolta affidati
alla proposta commerciale di singole
aziende, ma raramente considerati da
normative e codici tecnici alla stregua
dei trattamenti termici suddetti.
Lo scopo di questo articolo è proporre
una rassegna di tali metodi, basata sullo
stato dell’arte alla data attuale, con
*
2 - Classificazione delle
tecniche di miglioramento
delle prestazioni dei giunti
dopo saldatura
Le tecniche accreditate per consentire un
miglioramento delle prestazioni dei
giunti dopo saldatura possono essere
suddivise in due gruppi fondamentali: il
primo afferisce soprattutto al comportamento dei giunti in regime di fatica ed è
basato sulla modifica del profilo del
giunto, considerato attraverso una
sezione trasversale al giunto stesso; il
secondo gruppo è invece riconducibile
alla distensione dei giunti saldati,
sebbene ottenuta con principi profondamente differenti tra di loro.
A loro volta, ognuno dei due gruppi
prevede un certo numero di diverse tecniche, che sono descritte nella Figura 1.
3 - Metodi basati sulla
modifica del profilo del
giunto saldato
Come accennato, questi metodi sono
rivolti prevalentemente (ma non esclusivamente) al servizio del giunto saldato
in condizioni di fatica; è noto che, in
questo caso, la durata complessiva del
componente - con particolare riferimento alla fase di nucleazione della
rottura per fatica, determinante per la
durata complessiva suddetta - risulta fortemente correlata con la forma del
Redazione a cura della Divisione FOP - Formazione e Pubblicazioni Biblioteca - Manifestazioni - dell’Istituto Italiano della Saldatura Genova.
profilo del giunto, considerato in particolare mediante sezioni trasversali
all’asse longitudinale del giunto.
3.1 Metodi per molatura
3.1.1 Burr grinding
Questi metodi (Fig. 2a) prevedono l’uso
di mole ad elevata velocità (tra 15.000 e
40.000 giri / minuto) di tipo pneumatico,
idraulico o elettrico con lo scopo di levigare l’intero profilo del giunto per ottenere un raccordo ottimale al materiale
base, rimuovendo ovviamente eventuali
imperfezioni superficiali quali inclusioni, incisioni marginali, irregolarità di
maglia, agendo in termini migliorativi
sul fattore di concentrazione delle tensioni. In genere, la tecnica prevede
l’asportazione di ogni imperfezione sino
ad una profondità di circa 0.5 mm al di
sotto dell’imperfezione stessa, con un
massimo di 2 mm (o il 5% dello spessore
di parete) di sottospessorazione complessiva ammissibile.
Indicativamente, il metodo consente
velocità di avanzamento di 1 m/h circa,
per quanto presenti lo svantaggio di una
notevole rumorosità; i vantaggi ottenibili dipendono fortemente dalla geometria del giunto e dalla direzione delle tensioni: tuttavia, considerando le due
procedure applicabili (molatura dell’intero profilo o del solo piede del cordone,
Figura 2b), il miglioramento della vita a
fatica del giunto a 2*106 cicli può essere
stimato tra il 50 ed il 200%.
3.1.2 Disc grinding
A paragone del precedente, questo
metodo (Fig. 3) si rivela più produttivo
per la maggiore velocità di esecuzione,
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 387
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
3.1.3 Water jet eroding
Si tratta di una tecnica che prevede l’uso
di un getto di acqua ad elevata pressione
contenente particelle abrasive, basata
sullo stesso principio fisico sfruttato con
il taglio ad acqua, per qu a n t o c o n
potenze e pressioni ovviamente minori.
Il meccanismo con cui agisce questo
metodo è simile ai metodi per molatura
descritti in precedenza, con particolare
riferimento alla rimozione di imperfezioni superficiali ed alla variazione del
raccordo tra zona fusa e materiale base,
con conseguente riduzione del fattore di
concentrazione delle tensioni.
Un vantaggio significativo sembra
essere la maggiore velocità di esecuzione rispetto ad altri metodi potenzialmente concorrenziali, con velocità di
avanzamento comprese tra 20 e 45 m/h
contro i 0.5 ÷ 2.5 m/h della molatura e
gli 0.8 ÷ 0.9 m/h del TIG dressing.
Inoltre, il metodo non comporta la formazione di incisioni o segni con direzioni preferenziali, come invece accade
nel caso della molatura con dischi (i
cosiddetti grinding marks).
Per contro, data la velocità di erosione
tipica del metodo, è richiesta la presenza
di personale altamente qualificato per
evitare la rimozione di eccessive quantità di materiale.
Figura 1 - Metodi per il miglioramento delle prestazioni dei giunti (classificazione).
sebbene un operatore poco esperto
potrebbe rimuovere eccessive quantità
di materiale o causare incisioni orientate
perpendicolarmente alla direzione delle
tensioni trasversali; non sorprende, di
conseguenza, che i miglioramenti delle
prestazioni a fatica risultino complessivamente inferiori rispetto al caso precedente e siano caratterizzati da una mag-
giore dispersione, data la sensibilità alle
caratteristiche operative del personale
addetto.
Nella Figura 4, a titolo di esempio, sono
riportati i risultati sperimentali ottenuti
su acciaio al carbonio grado BS 4360
43A e Superelso 70.
Figure 2a (a sinistra) e 2b (a destra) - Burr grinding e procedure di molatura.
388 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
3.2 Metodi per rifusione localizzata
Questi metodi agiscono in modo selettivo sul piede del cordone, eliminando
eventuali imperfezioni come incisioni
marginali, inclusioni di scoria e migliorando l’angolo di raccordo tra la zona
fusa ed il materiale base, riducendo il
fattore di concentrazione delle tensioni.
Inoltre, almeno per alcune tipologie di
materiale base, essi possono causare un
incremento delle durezze in zona termicamente alterata (Kado et al.).
I due metodi maggiormente diffusi sono
il TIG dressing ed il Plasma dressing.
Figura 3 - Disc grinding.
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 4 - Comportamento a fatica di giunti
sottoposti a burr grinding e disc grinding.
3.2.1 TIG dressing
Il ben noto processo TIG viene impiegato senza materiale d’apporto per sfruttare la rifusione determinata dall’arco
elettrico con apporti termici compresi tra
1.0 e 2.0 kJ/mm.
Deve essere osservato che per acciai al
carbonio di fabbricazione meno recente
(è il caso di procedure di manutenzione
su strutture esercite) la tecnica può favorire un incremento significativo della
durezza ed una diminuzione localizzata
della tenacità, cui è opportuno porre
rimedio con una seconda passata di rinvenimento dopo la prima, ad una opportuna distanza, con un ulteriore miglioramento - peraltro - della transizione tra
zona fusa e materiale base (Fig. 5).
Data la notevole quantità di variabili in
grado di influenzare il successo della
tecnica, è importante che la procedura
sia sottoposta ad una fase di validazione,
come si farebbe con un processo di saldatura vero e proprio, volta a garantire le
condizioni di massima ripetibilità
Figura 6 - Confronto tra il comportamento a
fatica di giunti a cordoni d’angolo allo stato
come saldato e dopo TIG dressing.
durante la s ua
applicazione, possibilmente basata
sull’esecuzione di
prove di qualificazione.
A nche in ques to
caso non è facile
ricondurre i risultati ottenuti ad un
comportamento
univoco: indicativamente, è possibile affermare che
s i ottiene un
miglioramento
medio del 50% circa delle prestazioni in
regime di fatica, con riferimento a 2*106
cicli (con estremi compresi tra il 10%
relativo a giunti testa a testa, per acciai
a l carbonio, ed il 100% di giunti a
cordoni d’angolo, per acciai ad elevata
resistenza). A titolo di esempio, nella
Figura 6 si riportano i risultati relativi a
giunti saldati a cordoni d’angolo con
acciai a media resistenza.
3.2.2 Plasma dressing
Il Plasma dressing può essere avvicinato
- di principio - al TIG dressing, per
quanto il maggiore apporto termico
(circa doppio rispetto al caso del TIG)
generi bagni di fusione di maggiori
dimensioni e, di conseguenza, renda il
processo meno sensibile all’angolo di
inclinazione della torcia rispetto al
giunto; il raggio di curvatura ottenuto in
prossimità del piede del cordone risulta,
per la medesima ragione, più favorevole:
in sintesi, per quanto sia difficile reperire dati in letteratura, si può affermare
che il miglioramento s ia maggiore ris petto al
caso del TIG.
Figura 5 - TIG dressing (schema).
3.3 Tecniche di saldatura speciali
Con questa denominazione si indicano
in genere tutte quelle soluzioni adottate
direttamente durante l’esecuzione del
giunto, per evitare l’esecuzione di trattamenti dopo saldatura, quali essi siano.
Questi trattamenti hanno un obiettivo
comune: il miglioramento del profilo del
giunto, in prossimità del piede del
cordone, quindi un più favorevole
fattore di concentrazione delle tensioni.
3.3.1 Controllo del profilo
Si tratta di un metodo previsto dall’AWS
Structural Welding Code per giunti del
tipo indicato nella Figura 7, basato sul
controllo della forma complessiva del
giunto, quindi non solo del piede del
cordone: in particolare, è prevista la realizzazione di un giunto concavo, la cui
geometria è verificata tanto nella zona
del piede del cordone tanto nelle zone tra
passata e passata con un semplice test
(detto Dime Test), che prevede l’impiego di un semplicissimo calibro circolare, di diametro proporzionale a quello
dell’anima del giunto e di fili di diametro noto (con un massimo di 50 mm).
Nel caso il test non sia superato, il
codice prevede una molatura localizzata
del giunto.
P er giunti analoghi a q u e l l o d e l l a
Figura 7, si registrano diminuzioni del
Figura 7 - Miglioramento del profilo del
giunto (AWS) e Dime Test.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 389
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 8 - Confronto tra il comportamento a
fatica di giunti a T allo stato come saldato e
con controllo del profilo.
Figura 9 - Confronto tra il comportamento a
fatica di giunti a T saldati con elettrodi
convenzionali e con elettrodi speciali
(per miglioramento del profilo).
fattore di concentrazione delle tensioni
da 3.3 ÷ 5.1 a 1.3 ÷ 1.5 e miglioramenti
medi del comportamento a fatica del
giunto variabili dal 25 al 50% (Haagensen, Figura 8).
Occorre ovviamente porre la cura necessaria nella verifica del giunto in regime
di sollecitazione di tipo statico, considerando che la concavità del profilo può
abbassare la sezione resistente del
giunto in modo significativo.
Allo stesso modo, codici come API RP2
penalizzano, per strutture tubolari, il
mancato impiego del controllo del
profilo del giunto imponendo l’uso di
curve S-N più penalizzanti.
terizzati da temperature di trasformazione allo stato solido particolarmente
basse, allo scopo di indurre in corrispondenza del piede del giunto stati residui di
compressione (National Research Institute for Metals in Japan and Kawasaki
Steel Co): in particolare, tali consumabili effettuano la trasformazione in
campo martensitico aumentando (come
noto) il volume della passata; a tale
aumento di volume corrisponde uno
stato di compressione nelle zone adiacenti. Nei processi multipass, la tecnica
è applicata anche per ragioni di tipo economico solo sulle passate di chiusura, in
cui risulta effettivamente efficace.
3.3.2 Consumabili speciali
Con questa denominazione non si identif ic a u n s in g o lo m e t odo i n m odo
univoco, ma più tipologie di consumabili, aventi tra loro finalità differenti.
Un primo metodo prevede l’impiego di
specifici tipi di elettrodo rivestito (Ikeda
et al.) sviluppati in Giappone per ottenere un raccordo tra la passata ed il
piede del cordone particolarmente favorevole direttamente in saldatura, grazie a
particolari tipi di rivestimento che agiscono sulla tensione superficiale tra
scoria e bagno, garantendo un’ottima
bagnabilità tra il bagno di fusione stesso
ed il materiale base. La tecnica è stata
sperimentata con successo anche da altri
autori (Bignonnet et al.), con risultati
migliorativi rispetto allo stato come
saldato, per quanto non pari a quelli ottenibili con pallinatura controllata (Fig. 9).
Un secondo metodo, invece, prevede
l’impiego di speciali consumabili carat-
4 - Metodi basati sulle tensioni
residue
390 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Questi metodi si presentano in modo
estremamente variegato, dati i diversi
scopi che si prefiggono: ad esempio,
quelli finalizzati ad un incremento delle
prestazioni a fatica della giunzione sono
spesso basati sulla realizzazione di stati
localizzati di compressione, in modo
da evitare che - in servizio - azioni,
anche di compressione, possano comunque generare stati di trazione, dovuti alla
presenza di tensioni residue di questa
natura.
In questi casi, benefici considerevoli
possono essere ottenuti inducendo stati
localizzati di compressione prossimi al
carico di snervamento del materiale
base: ne consegue, logicamente, che tali
stati potranno essere di maggiore entità
per materiali base aventi maggiore resistenza meccanica, come ad esempio nel
caso di acciai ad alta resistenza.
A loro volta, questi metodi possono
essere suddivisi in due gruppi:
• nel primo caso, i metodi si basano su
sistemi di tipo meccanico;
• nel secondo caso, i metodi sono finalizzati alla distensione del giunto, per
quanto con tecniche molto differenti
tra loro.
4.1 Metodi meccanici
4.1.1 Pallinatura
Si tratta di un processo ben noto, almeno
in alcuni settori industriali, simile per
principio alla sabbiatura, rispetto alla
quale però usa consumabili di diversa
natura (ghisa, acciaio di opportune granulometrie). Il trattamento genera forti
s tati di compres s ione s up e r f i c i a l i
(Fig. 10), la cui entità mediamente è pari
al 70% ÷ 80% del carico di snervamento
a compressione del materiale trattato.
Tra i vantaggi della pallinatura va ricordata certamente la capacità di trattare
aree estese con costi ridotti; non
mancano tuttavia le criticità, che spesso
portano all’esigenza di una vera e
propria qualificazione del processo: si
pensi, ad esempio, all’impiego di consumabili di adeguate dimensioni, in grado
quindi di raggiungere anche la gola di
eventuali imperfezioni. Valori tipici delle
dimensioni del consumabile possono
variare tra 0.2 ed 1 mm, con velocità a
loro volta comprese tra 40 e 60 m/s.
I dati sperimentali evidenziano un sensibile aumento delle prestazioni dei giunti
in regime di fatica, sebbene variabili con
la geometria del giunto e con la resistenza a trazione del materiale base.
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 10 - Un tipico andamento delle
tensioni superficiali dopo pallinatura
controllata (acciai bonificati ad alta
resistenza).
A titolo di esempio, si possono citare gli
incrementi del 33% per giunti realizzati
con acciai al carbonio, mentre incrementi superiori (sino al 70%) si sono
registrati su acciai bonificati, con carico
di snervamento sino a circa 800 MPa
(Maddox), con riferimento al classico
valore di 2*106 cicli.
4.1.2 Martellatura
È un processo messo in atto con dispositivi manuali, di tipo pneumatico o elettrico, con frequenze di lavoro comprese
tra 80 e 90 Hz. Allo scopo, sono impiegati utensili in acciaio ad elevata durezza
con estremità emisferica, aventi diametri
tra 6 e 18 mm. Nel caso di giunti d’angolo, ad esempio, l’utensile deve essere
inclinato di circa 45° rispetto alla superficie della piattabanda, quindi di circa
45° rispetto alla superficie della passata
adiacente, e traslato ad una velocità di
avanzamento di 25 mm/s.
Operando più passate, ad esempio
quattro, è possibile incrementare l’efficacia del trattamento, inducendo una deformazione pari a circa 0.6 mm in acciai
al carbonio e leggermente inferiori
(0.5 mm) in acciai ad alta resistenza
(Knight).
Questo trattamento, grazie al grado di
incrudimento fornito ed alla profondità
di penetrazione che è in grado di raggiungere, consente di ottenere i migliori
risultati tra tutti i trattamenti basati sullo
stesso principio; va osservato inoltre che
il trattamento, oltre ad agire nei confronti degli stati tensionali presenti,
modifica in termini migliorativi il raggio
di raccordo al piede del cordone e l’an-
Figura 11 - Confronto tra il comportamento a
fatica di giunti allo stato come saldato e
sottoposti a martellatura.
golo tra la zona fusa ed il materiale base.
Come anche in altri casi, i risultati più
interessanti sono ottenuti con acciai a
maggiore resistenza allo snervamento.
Nella Figura 11 sono riportati i risultati
ottenuti su acciai ad alta resistenza, con
diversi cicli di fatica.
Per effetto della deformazione plastica
indotta e del conseguente incrudimento,
si assiste ad un incremento localizzato
delle durezze, come ad esempio documentato dalla Figura 12, riferita al caso
di un acciaio tipo EN 10025-2 S355J2.
4.1.3 Needle peening
Nella letteratura internazionale, con
l’espressione needle peening si identifica una variante della martellatura nella
quale l’utensile è sostituito da un opportuno numero di fili metallici, del diametro di circa 2 mm, aventi l’estremità
arrotondata. I risultati ottenibili con
questo tipo di trattamento sembrano leggermente inferiori rispetto alla martellatura, a parità di altre condizioni.
4.1.4 Ultrasonic peening, ultrasonic
impact treatment
Con queste denominazioni si individuano due metodi molto simili. Il trattamento indicato come ultrasonic impact
treatment (UIT) risale agli inizi degli
anni settanta ed è stato introdotto a
seguito di specifiche attività sperimentali dal Paton Welding Institute di Kiev.
Tale trattamento prevede l’impiego di
martelli ad ultrasuoni su una fascia di
larghezza compresa tra 4 e 7 mm circa
in prossimità del piede del cordone; il
dispositivo in sé si compone di un trasduttore ultrasonoro di tipo magnetostrittivo (con potenze intorno a 1200
W), un generatore di ultrasuoni ed un
utensile; al contrario, nel caso del
metodo indicato come ultrasonic
peening (UP), il trasduttore è di tipo piezoelettrico, con potenza variabile tra
400 ed 800 W.
La parte terminale dell’utensile può
essere composta da un unico elemento
(di tipo sferico, con diametro tipico di
Figura 12 - Profilo di durezza del piede del cordone dopo hammer peening,
acciaio EN 10025-2 S355J2.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 391
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
16 mm) oppure multiplo (Fig. 13),
con frequenze di lavoro comprese tra
20 e 30 kHz. Il trattamento prevede
una singola passata, effettuata con
velocità di avanzamento di circa
0.5 m/min.
Indipendentemente dalle differenze,
l’efficacia del trattamento è dovuta ad un
meccanismo del tutto analogo rispetto
alla martellatura, ma con il vantaggio di
una rumorosità molto inferiore: la deformazione (Fig. 14) interessa il materiale
base sino ad una profondità di circa
0.5 ÷ 0.7 mm, con la nascita di stati di
compressione localizzati che incidono in
modo determinante sulla fase di nucleazione di rotture per fatica. Anche in
questo caso si registra una sensibile
riduzione del fattore di concentrazione
delle tensioni dovuto alla modifica della
geometria del raccordo tra la zona fusa
ed il materiale base.
Figura 13 - Teste utensile intercambiabili per UP.
Più nel dettaglio (Y. Kudryavtsev,
J. Kleiman, L. Lobanov, V. Knysh,
G. Prokopenko) il trattamento genera
una distribuzione di tensioni caratteristica nella regione sub-superficiale come
quella riportata nella Figura 15 (in cui è
anche presente la macrogeometria della
zona trattata al piede del cordone):
• la zona A è caratterizzata da deformazione plastica sino ad una profondità
di 1 ÷ 1.5 mm ed esplica i suoi benefici soprattutto nei confronti del comportamento a fatica, a corrosione ed
in regime di usura;
• la zona B è caratterizzata dalla tendenza alla distensione delle tensioni
Figura 14 - Saldatura a filo continuo di elementi tubolari di acciaio al carbonio prima (a sinistra) e dopo il trattamento di UP.
Figura 15 - Geometria del piede del cordone dopo trattamento (a sinistra) e distribuzione tipica delle tensioni residue sub-superficiali dopo trattamento di UP.
392 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 17 - Apparecchiatura per il trattamento UP di ruote saldate.
Figura 16 - Confronto tra il comportamento
a fatica di giunti allo stato come saldato (1)
e dopo trattamento di UP (2).
residue di saldatura e può avere profondità superiori a 15 mm. In questa
zona i vantaggi sono da ricercare
soprattutto nella resistenza alla propagazione di eventuali rotture;
• nella zona C (presente invece solo in
certe condizioni), avente uno spessore estremamente ridotto, si hanno
invece fenomeni detti di nano - cristallizzazione, con vantaggi analoghi
a quelli della zona A, più specificamente nel caso di fatica ad elevata
temperatura.
Gli incrementi nelle prestazioni dei
giunti in regime di fatica, ferma restando
la consueta variabilità in
funzione della geometria
del giunto, delle direzioni
dei carichi e della res istenza del materiale base,
variano da un minimo del
50 ad un mas s imo del
200% (Fig. 16).
Particolarmente interessanti alcune
e sperienze applicative, di s eguito
descritte.
4.1.4.1 Trattamento UP su giunti saldati
di ruote saldate per impieghi automobilistici (Y. Kudryavtsev and J. Kleiman,
Integrity Testing Laboratory Inc.)
Si tratta di un trattamento svolto con
un’apparecchiatura piuttosto compatta
(Fig. 17), di tipo computerizzato, con
utensile dal peso di 3 kg, frequenze di
22 kHz e velocità di avanzamento di
0.5 m/min.
Il cerchio è realizzato con acciai ad alta
resistenza di tipo diverso (con resistenza
allo snervamento di 400 e 510 MPa)
saldati con cinque tratti della lunghezza
di circa 100 mm con processo a filo continuo e con protezione di gas attivo
(MAG, Figura 18).
Dopo saldatura, i cerchi (trattati o meno,
per consentire un adeguato confronto)
sono stati sottoposti al medesimo ciclo,
con sollecitazioni radiali rispetto al
cerchio tali da indurre in prossimità dei
tratti saldati ampiezze di carico pari ad
80 MPa.
Per cerchi non trattati, la vita a fatica si è
dimostrata inferiore ad un milione di
cicli, con rotture innescate in corrispondenza del piede del cordone, in prossimità dell’inizio o della fine di singoli
tratti, causando rotture passanti sul
cerchio, con perdita di pressione all’interno del pneumatico.
Figura 18 - Il cerchio oggetto del lavoro sperimentale, con dettaglio (a destra) di un tratto di saldatura.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 393
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 19 - Apparecchiatura per UIT e sua applicazione su giunti a T.
I risultati relativi ai cerchi trattati hanno
evidenziato che il comportamento a
fatica, in base al criterio della durata del
componente al raggiungimento della
stessa lunghezza delle rotture, è mediamente tre volte superiore ai cerchi non
trattati.
4.1.4.2 Trattamento con UIT di irrigiditori longitudinali saldati (Veli-Matti
Lihavainen and Gary Marquis,
Lappeenranta University of Technology,
Lappeenranta, Finland, Efim Statnikov,
Applied Ultrasonics, Birmingham,
AL, USA)
Merita di essere segnalata questa esperienza, su base sperimentale, realizzata
su acciai da costruzione di larga diffusione (EN 10025-2 S355J0) in collabo-
razione tra ricercatori finlandesi ed una
società americana, con dispositivi operanti a 27 kHz di frequenza (Fig. 19) su
giunti a T saldati con filo continuo con
protezione gassosa.
Date le caratteristiche del trattamento,
anche in questo caso la caratterizzazione
del giunto è stata realizzata mediante
prove di fatica (in particolare, con cicli
ad ampiezza costante, frequenza di 5 Hz,
rapporto R = 0.1). Come logico attendersi, la rottura dei saggi allo stato come
saldato si è generata in ogni caso presso
il piede del cordone, così come nei saggi
trattati la rottura è iniziata
nella zona oggetto del trattamento. In particolare, il trattamento è stato effettuato con
un utensile avente diametro di
3 mm, generando una concavità di profondità media 0.5 mm alla velocità di
avanzamento di 0.42 m/min.
I risultati sperimentali, con differenze
trascurabili tra gli spessori 5 e 7 mm,
dimostrano un sensibile miglioramento
del comportamento a fatica, con particolare riferimento alla pendenza della
curva S-N, che da tipico valore 1:3
aumenta sino al valore 1:3,7, indicando
al tempo stesso un incremento (46%
circa) della prestazione misurata a 2*106
cicli ed una diversa durata della fase di
nucleazione della rottura (Fig. 20).
Dopo UIT, t = 5 mm
Come saldato, t = 5 mm
Dopo UIT, t = 8 mm
Come saldato, t = 8 mm
Figura 20 - Risultati delle prove di fatica su saggi di spessore 5 e 7 mm.
394 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Figura 21 - Dettaglio delle zone di possibile
rottura a fatica su ponti metallici saldati
(in rosso).
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 22 - Provette utilizzate per le prove a
fatica comparative.
4.1.4.3 Miglioramento del comportamento a fatica e riparazione di strutture
metalliche saldate mediante UP (Y.
Kudryavtsev, J. Kleiman, Integrity
Testing Laboratory Inc., Markham,
Canada, A. Lugovskoy, Kiev, Ukraine,
L. Lobanov, V. Knysh, O. Voitenko,
Paton Welding Institute, Kiev, Ukraine,
G. Prokopenko, Institute of Metal
Physics, Kiev, Ukraine)
Questa attività è mirata al caso di ponti
metallici saldati di tipo ferroviario o
autostradale, caratterizzati da possibili
rotture per fatica in punti critici, come ad
esempio le estremità delle saldature
degli irrigiditori (stiffener) trasversali
(Figura 21, zona rossa).
Per quanto sia noto che il trattamento di
ultrasonic peening abbia la massima
efficacia in fase di fabbricazione del
manufatto, ossia prima dell’inizio del-
Figura 23 - Risultati delle prove comparative
a fatica (curve S-N).
l’esercizio della struttura, si è cercato di
capire se potesse esservi un beneficio
anche per strutture esercite, nelle quali in particolare - la frazione di vita consumata in regime di fatica fosse indicativamente pari al 50% di quella attesa progettualmente.
Allo scopo, dunque, sono state condotte
campagne di prove su tre diverse tipologie di saggio: allo stato come saldato,
dopo trattamento di ultrasonic peening e
dopo trattamento effettuato al 50% della
vita a fatica prevista, con provette in
acciaio al carbonio - manganese (Fig. 22)
rappresentative della geometria del dettaglio strutturale di cui alla Figura 21.
I risultati delle prove suddette (effettuate
con rapporto R = 0) sono riportati nella
Figura 23, nella quale:
• la curva 1 si riferisce alle provette
testate allo stato come saldato;
• la curva 2 si riferisce alle provette
testate allo stato trattato con ultrasonic peening, ma prima del ciclo di
fatica;
• la curva 3 si riferisce alle provette
trattate con ultrasonic peening dopo il
50% della frazione di vita consumata
a fatica.
Come si può notare, le curve indicano un
miglioramento complessivo tanto nel
caso 2 (53%) come nel caso 3 (67%),
con riferimento all’ampiezza del ciclo
valutata a 2*10 6 cicli. Come in altre
esperienze, anche in questo caso si
osserva inoltre una variazione (in senso
migliorativo) della curva S-N, con un
incremento complessivo della durata a
fatica del particolare, variabile tra 4 e 6
volte. Specifici approfondimenti merita
indubbiamente il caso 3, che può essere
attribuito a favorevoli ridistribuzioni
Figura 24 - Manutenzione con trattamento di ultrasonic peening di ponti metallici in esercizio.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 395
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
delle tensioni nella zona più sollecitata.
Come accennato, il trattamento è applicato anche nel medesimo settore su
strutture in esercizio, nel tentativo di
prolungarne la vita, prevenendo la
f o r ma z io n e d i c ri c c he pe r fa t i c a o
migliorando l’efficacia di procedure di
riparazione di cricche rilevate e successivamente riparate. Nella Figura 24
alcune delle fasi del trattamento eseguito
su un ponte metallico saldato sul fiume
Dnepr (Ukraine), in esercizio da circa 30
anni.
4.1.5 Trattamenti di distensione con
sovraccarichi meccanici
Questi trattamenti sono stati applicati
soprattutto per incrementare la durata di
strutture esercite in regime di fatica e
prevedono, come prima opzione, l’applicazione di carichi statici che portino il
piede del cordone nel campo della compressione oppure, in alternativa, l’applicazione di carichi di compressione con
dispositivi meccanici (nello stesso
punto) aventi opportuni raggi di curvatura. I risultati sperimentali indicano un
incremento proporzionale all’entità del
sovraccarico applicato, con comportamenti mediamente migliorativi nel
secondo caso (sino al +100%) rispetto al
primo (+65%, nel migliore dei casi).
4.2 Metodi per distensione
4.2.1 Trattamenti termici di distensione
Questo punto è stato inserito per ovvie
ragioni di completezza della trattazione,
per quanto non sia afferente alle finalità
dell’articolo; si tratta, evidentemente,
dei ben noti Post Weld Heat Treatment
(PWHT), basati sulla progressiva diminuzione del carico di snervamento del
materiale trattato con la temperatura.
Si rimanda il lettore, per eventuali
aggiornamenti sullo stato dell’arte, alla
letteratura specifica.
4.2.2 Vibratory Stress Relieving (VSR)
I trattamenti per vibrazione meccanica
prevedono il mantenimento del componente per un tempo prefissato ad una frequenza prossima a quella di risonanza (o
ad essa leggermente inferiore) grazie
all’impiego di motori elettrici dotati di
opportune masse eccentriche.
In funzione delle dimensioni del componente, due procedure possono essere
adottate: applicare il vibratore direttamente al componente, qualora questo sia
396 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
di dimensioni significative, trattandolo
per porzioni successive, oppure posizionare il componente (qualora di dimensioni limitate) su una tavola, posta a sua
volta in vibrazione (in ogni caso sono
previsti opportuni sistemi di smorzamento per impedire la propagazione
delle vibrazioni a parti diverse dal componente).
Come accennato, vi sono fondamentalmente due modi per operare: il primo
porta il componente alle frequenze di
risonanza caratteristiche; il secondo a
frequenze leggermente inferiori.
• Nel primo caso, essendo a priori
ignoti i modi di vibrare caratteristici
di ogni componente, si procede sperimentalmente (nel caso il vibratore si
applica direttamente al componente)
aumentando progressivamente la frequenza da zero a 100 Hz in circa 8
minuti, registrando la risposta e le frequenze di risonanza (di norma, due o
tre); quindi, l’apparecchio è spento e
riacceso per riportare la frequenza di
risonanza sino al valore della prima
(più bassa) registrata, mantenendo
queste condizioni per un tempo prefissato, ad esempio 10 minuti, al
termine dei quali la frequenza viene
nuovamente aumentata sino al valore
della frequenza di risonanza più prossima, arrivati alla quale viene ripetuto
il mantenimento suddetto.
• Nel secondo caso, ferma restando la
procedura di verifica sperimentale
delle frequenze di risonanza, si ripete
il metodo descritto
a l p unto precedente ma restando
su frequenze inferiori di circa 10 Hz
a quelle determinate sperimentalmente.
Molto si è scritto circa
il principio fisico su
c ui i l metodo per
vibrazione si baserebbe; ad oggi, le tesi
più accreditate sembrano due: secondo la
pri m a , vi s arebbe
un’analogia tra il tratt a m e nto per vibrazione ed il trattamento
termico, nel senso che
il primo consentirebbe
uno spostamento degli
atomi costituenti l’edificio cristallino
grazie all’energia meccanica conferita
dal vibratore (in sostituzione di quella
termica, caratteristica dei trattamenti
termici). La seconda teoria riconduce
invece la distensione a meccanismi di
deformazione in campo plastico, a causa
del superamento del limite di snervamento del materiale per effetto delle tensioni residue presenti e delle sollecitazioni meccaniche appli c a t e d a l
vibratore, di andamento ciclico.
Va osservato che nessuna delle due tesi
sopra ricordate sembra essere supportata
da adeguate evidenze sperimentali.
Risulta inevitabile, in questo contesto,
fare riferimento soprattutto ad esperienze di tipo sperimentale, che devono
peraltro essere svolte con la dovuta
accuratezza, data la delicatezza che
caratterizza la misurazione delle tensioni
ed i diversi errori sperimentali che si
possono originare, di conseguenza. Tra
le esperienze condotte, particolarmente
significativa sembra quella effettuata in
ambito universitario da S. Shankar,
presso la Bangalore State University,
con acciai al carbonio (ASTM A36)
saldati ad elettrodo rivestito. Dopo trattamento per vibrazione condotto a 40 Hz
mediante applicazione del vibratore
direttamente sul giunto saldato, è stato
eseguito il confronto tra la distribuzione
delle tensioni longitudinali prima e dopo
il trattamento stesso (Fig. 25), osservando le seguenti variazioni fondamentali:
Figura 25 - Confronto tra la distribuzione
delle tensioni residue longitudinali prima e
dopo trattamento VSR (Shankar, acciaio A36,
processo 111, frequenza 40 Hz).
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 26 - Analisi TEM di campioni di materiale base allo stato ricotto (a sinistra) e del giunto
dopo trattamento VSR (a destra).
• le tensioni di picco diminuiscono
da 359 a 276 MPa (valori medi su
tre giunti saldati), dato confermato
anche da altre attività sperimentali
(Zubchenko et al., Grudz et al.);
• le tensioni residue non sono eliminate
completamente, come riportato da
altri ricercatori (Weiss et al.), piuttosto si assiste ad una loro distribuzione
nella sezione trasversale.
La ripetizione del trattamento a frequenze inferiori a quella di risonanza
(30 Hz invece di 40) non sembra cambiare il quadro in modo significativo.
Per cercare di analizzare le eventuali
modificazioni indotte dal trattamento a
livello microstrutturale e, di conseguenza, approfondire il principio stesso
del processo, Shankar sottopose ad
analisi TEM campioni di materiale base
(allo stato ricotto) e del giunto saldato
dopo trattamento VSR (Fig. 26).
Come era logico attendersi, i campioni
estratti dal materiale base non eviden-
ziano una elevata concentrazione di
dislocazioni in prossimità dei grani ferritici, con dislocazioni ad andamento prevalentemente rettilineo e regolare; al
contrario, le immagini relative ai campioni estratti dal giunto evidenziarono
una maggiore densità di dislocazioni ed
un elevato grado di interazione tra le
dislocazioni stesse, indicatore chiaro
della presenza di deformazione plastica
(al riguardo, una stima di tali deformazioni indica un valore variabile tra il 4 ed
il 5%).
Interessanti sono anche i risultati delle
prove comparative a fatica, mirate a
verificare se - come sostenuto da alcuni
autori - il trattamento VSR possa compromettere le prestazioni dei giunti
saldati, favorendo la propagazione di
eventuali imperfezioni di tipo bidimensionale. Al riguardo, i valori relativi dei
giunti sottoposti a trattamento sia a frequenze di risonanza che a frequenze
inferiori evidenziano risultati del tutto
analoghi a quelli relativi ai giunti non
trattati.
Al contrario, in prove meccaniche a
breve termine si registra un lieve incremento della resistenza meccanica, peraltro facilmente spiegabile con i fenomeni
di incrudimento correlati con le deformazioni plastiche di cui sopra.
Una seconda, interessante testimonianza
è quella relativa al trattamento VSR di
giunti eseguiti con processo MAG
su acciaio ad elevata resistenza tipo
Armox 500T ® (R. Vallant, D. Djuric,
K. Kerschbaumer, N. Enzinger), fornito
allo stato TM-DQ. Va osservato che si
tratta di un acciaio dalle prestazioni di
assoluto rilievo, con una resistenza a
rottura compresa tra 1450 e 1750 MPa,
una durezza media di 490 HV10, per
quanto l’allungamento a rottura risulti
pari all’8% (valore minimo).
I dati sperimentali sono riferiti alla saldatura con consumabili metal cored tipo
EN ISO 17633-A T18 8 Mn MM1) per
evitare rischi di criccabilità a freddo.
Il tipo di saggio considerato è stato un
saggio ad X.
Per la misurazione delle tensioni residue
(tanto in direzione longitudinale che in
quella trasversale) è stato impiegato il
metodo diffrattometrico.
La scelta del consumabile ha determinato una microstruttura in zona fusa di
tipo austenitico, con bande alternate di
ferrite delta e martensite.
I rilievi di tensione residua (in direzione
longitudinale), misurati con diffrazione,
si sono dimostrati poco significativi,
data la forte localizzazione in superficie
dei punti di misura; procedendo invece
con verifiche bas ate su l l ’ e ff e t t o
Figura 27 - Riferimenti per la misura delle tensioni residue (a sinistra) e risultati della misura con effetto Barkhausen (tensioni longitudinali, linea
1, a destra).
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 397
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 28 - Spot heating (schema di applicazione dei punti da riscaldare).
Barkhausen si sono trovate indicazioni
più chiare, per quanto fortemente variabili con la distanza rispetto all’asse longitudinale del giunto: in particolare,
sembra verificarsi in prossimità della
zona fusa addirittura un cambiamento
delle qualità degli stati tensionali verso
la compressione, più accentuato reiterando il trattamento VSR. Meno chiari,
invece, i cambiamenti relativi alle altre
linee di misura considerate (Fig. 27).
È necessario osservare che la letteratura
disponibile contiene spesso testimonianze non univoche circa l’effettiva
efficacia del trattamento.
Ad esempio (S. Spooner, S.A. David,
X.L. Wang, C.R. Hubbard, T.M. Holden,
J.H. Root) esperienze condotte su giunti
in acciaio tipo 304, saldato con 308, con
misurazione delle tensioni residue
mediante diffrazione neutronica evidenziano risultati dopo VSR la cui variazione rispetto ai valori caratteristici dei
giunti non trattati rientrano nel fisiologico errore sperimentale; degna di nota,
comunque, la conclusione cui sono pervenuti gli autori, per la quale non si
sarebbero comunque verificati danneggiamenti della microstruttura.
Secondo un’ulteriore esperienza (Munsi,
Wa d d e ll e Wa lk e r, De pa rt m e nt of
Mechanical Engineering, University of
Strathclyde, Glasgow) l’effetto del trattamento sembrerebbe invece decisamente benefico, sia nel caso di una sua
esecuzione durante la saldatura (variante
studiata anche in altre esperienze pratiche) che dopo la saldatura, secondo la
consuetudine. Gli autori hanno considerato il caso di acciai a grano fine (con
Rp 0.2 attorno a 610 MPa) ed impiegato
diffrattometria a raggi X per la misurazione delle tensioni residue. La diminuzione media dei valori delle tensioni
longitudinali è stata di 75 MPa (considerando le proprietà meccaniche del materiale base).
398 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
4.2.3 Spot heating
Si tratta di un metodo finalizzato soprattutto al miglioramento delle prestazioni a
fatica di giunti saldati: in particolare,
esso è basato su una ridistribuzione delle
tensioni residue nell’ambito della
sezione trasversale del giunto saldato
mediante un riscaldamento localizzato
ottenuto con un cannello, in grado di
condurre il materiale oltre il proprio
limite di snervamento. Poiché l’area sottoposta a riscaldamento localizzato tende
ad assumere stati tensionali residui nel
campo della trazione, quelle circostanti,
per garantire l’equilibrio, tendono invece
a risultare compresse (Kirkhope et al.); i
punti da sottoporre a spot heating devono
essere localizzati in modo tale che la
congiungente di ogni punto con l’intaglio risulti perpendicolare alle direzione
delle tensioni applicate. In altre parole,
occorre evitare che il probabile percorso
di un’eventuale cricca di fatica non passi
attraverso il centro del punto trattato,
dove la propagazione della cricca stessa per ovvie ragioni - subirebbe una brusca
accelerazione.
Nella Figura 28 è riportato uno schema
relativo all’applicazione del metodo;
due appaiono i punti critici: lo schema di
applicazione dei punti da riscaldare, specialmente se la geometria del giunto
appare più complessa di quella riportata
nella figura suddetta, e la temperatura da
raggiungere per ottenere il risultato
migliore.
4.2.4 Metodo di Gunnert
Anche allo scopo di superare le difficoltà
poste dal metodo denominato spot
heating, Gunnert propose un diverso
sistema (come il precedente, si tratta di
un metodo finalizzato soprattutto a
migliorare le prestazioni del giunto in
regime di fatica): in questo metodo, la
zona sottoposta a riscaldamento non è
quella adiacente all’intaglio ma quella
relativa all’intaglio stesso. Dopo aver
raggiunto una temperatura tale da indurre
deformazione plastica, comunque inferiore al range in cui si verificano le trasformazioni allo stato solido, la superficie è raffreddata rapidamente mediante
tempra in acqua (spray); per effetto dei
diversi tempi di raffreddamento tra la
regione superficiale e quella interna, si
produce uno stato residuo di trazione in
prossimità della regione superficiale
stessa senza, tuttavia, indurre nel materiale indesiderati effetti di tempra.
4.2.5 Trattamenti per esplosione
(Explosion Stress Relieving - ESR)
Questi trattamenti sono stati sviluppati
presso il Paton Welding Institute di Kiev
(Ukraine) da V.G. Petushkov et al..
Figura 29 - Disposizioni tipiche dell’esplosivo per trattamenti di distensione per esplosione.
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
Figura 30 - Preparazione del trattamento di distensione ad esplosione (a sinistra) ed esecuzione del trattamento.
Il metodo si basa, nella sostanza, nell’applicazione di esplosivi sulla superficie dei giunti saldati, tipicamente in
forma di fili disposti parallelamente
all’asse del giunto, in materiale base, ad
opportuna distanza rispetto alla linea di
fusione, oppure secondo un percorso
sinusoidale, a cavallo dell’asse longitudinale del giunto (Fig. 29).
Considerando casi applicativi reali, il
metodo è applicato con successo ad
esempio a serbatoi di stoccaggio, tubi
saldati, con procedure eseguibili direttamente in opera (nella Figura 30, la fase di
preparazione del trattamento, a sinistra, e
la detonazione dell’esplosivo, a destra).
Durante il trattamento, una serie di onde
meccaniche dovute all’esplosione si
propaga nel giunto saldato; come si
evince dal diagramma riportato nella
Figura 31, il trattamento sembra avere
un’efficacia significativa, con differenze
marginali rispetto alla disposizione
dell’esplosivo sulla superficie del
giunto. Anche in questo caso, come pure
Figura 31 - Confronto tra l’andamento delle tensioni residue longitudinali prima e dopo il
trattamento per esplosione con disposizione sinusoidale dell’esplosivo (García Jacomino J. L.
et al.).
in altri descritti nel presente articolo, alla
base del principio del metodo sembra
esservi un meccanismo di deformazione
plastica del materiale coinvolto nel trattamento, che porta localmente il mate-
riale stesso oltre il proprio limite di snervamento, riducendo i valori in modulo
delle tensioni e determinando una loro
sostanziale ridistribuzione nella sezione
trasversale.
Bibliografia essenziale
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Weld detail fatigue life improvement techniques. Part 1: Review (K.J. Kirkhope, R. Bell, L. Caron, R.I. Basu, K.-T. Ma).
Abrasive water jet cutting and its applications at TWI (Harris I.D., Welding in the World 1994; 33(4):277-86).
Influence of the conditions in TIG dressing on the fatigue strength in welded high tensile strength steels (Kado S. et al.,
IIW Document XIII-771-75).
Prediction of the improvement in fatigue life of welded joints due to grinding, TIG dressing, weld shape control and shot
peening (Haagensen P.J., Dragen A., Slind T., Orjasaeter O.).
Improvement of fatigue strength of fillet welded joint for 780 N/mm2 HSS (Ikeda K. et al., IIW Document XIII-835-77).
➠ segue
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 399
I trattamenti a freddo dopo saldatura per la distensione ed il miglioramento delle prestazioni dei giunti saldati
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Improvement of the fatigue life for offshore welded connections (Bignonnet A., Lieurade H.P., Picouet L.).
Improving the fatigue lives of fillet welds by shot peening. Proceedings IABSE Colloquium on Fatigue of Steel and Concrete Structures (Maddox S.J.).
Improving the fatigue strength of fillet welded joints by grinding and peening (Knight J.W., Welding Research International).
Effect of peening and grinding on the fatigue strength of welded joints (Gurney T.R., British Welding Journal).
The effect of mean stress on the fatigue lives of ground or peened fillet welded steel joints (Booth G.S.).
Ultrasonic impact peening treatment of welds and its effect on fatigue resistance in air and seawater (Tryfyakov V.I.,
Mikheev P.P., Kudryavtsev Y.F., Reznik D.N.).
Application of Ultrasonic Peening for Fatigue Life Improvement of Automotive Welded Wheels (Y. Kudryavtsev,
J. Kleiman, Integrity Testing Laboratory Inc., IIW Document XIII-2075-05).
Vibration stress relieve treatment of welded high strength martensitic steel (R. Vallant, D. Djuric, K. Kerschbaumer,
N. Enzinger).
Improving the fatigue strength of welded joints. A review of fatigue strength improvement techniques (Booth G.S.,
Cambridge, The Welding Institute).
Relieving residual stresses in welded structures by explosion treatment (Petushkov V.G., Paton Institute).
Reducción de esfuerzos residuales en uniones soldadas usando tratamiento con explosivo (García Jacomino J. L., Burgos
Sola J., Cruz Crespo A., Álvarez Luna M., García Arteaga J.).
Rehabilitation and Repair of Welded Elements and Structures by Ultrasonic Peening (Y. Kudryavtsev, J. Kleiman, Integrity
Testing Laboratory Inc., Markham, Canada, A. Lugovskoy Atoll, Kiev, Ukraine, L. Lobanov, V. Knysh, O. Voitenko, Paton
Welding Institute, Kiev, Ukraine, G. Prokopenko, Institute of Metal Physics, Kiev, Ukraine - IIW Document XIII-207605).
Fatigue strength of a longitudinal attachment improved by ultrasonic impact treatment (Veli-Matti Lihavainen and Gary
Marquis, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland - Efim Statnikov, Applied Ultrasonics, Birmingham, AL, USA - IIW Document XIII-1990-03).
Fatigue Life Improvement of Tubular Welded Joints by Ultrasonic Peening (Y. Kudryavtsev, J. Kleiman, Integrity Testing
Laboratory Inc., Markham, Canada, A. Lugovskoy Atoll, Kiev, Ukraine, G. Prokopenko, Institute of Metal Physics, Kiev,
Ukraine - IIW Document XIII-2117-06).
400 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
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Scienza
e
Tecnica
Nuova vita per il WRC 107: revisione e innovazione dei
contenuti con la pubblicazione del WRC 537
Nella progettazione di apparecchi in
pressione non è di norma sufficiente, per
il dimensionamento dei componenti,
considerare i soli effetti della pressione
stessa; occorre infatti valutare il ruolo
di ulteriori azioni, di natura primaria
( c a r ic h i m e cc ani c i ) o se c ondari a
(carichi rappresentati da condizioni di
spostamento/deformazione, tipicamente
correlati alla dilatazione termica).
In queste azioni “supplementari” sono
senza dubbio compresi i carichi esercitati in corrispondenza delle connessioni
da altre attrezzature in pressione (nella
maggior parte dei casi costituite da
tubazioni). Per considerare adeguatamente questi effetti viene di norma calcolato, per ciascuna connessione, il
v a lo re m a s s imo de l l e f orze e de i
momenti che è possibile esercitare su di
essa; queste informazioni, che è prassi
riportare sul disegno dell’apparecchio,
r a p p re s e n ta n o di c onse gue nza un
vincolo per la progettazione delle attrezzature ad esso connesse.
Un autorevole e consolidato riferimento,
in quest’ambito, è rappresentato dal
Welding Research Council Bulletin 107
“Local stresses in spherical and cylin-
drical shells due to external loadings”.
Pubblicato nel 1965, questo documento
è stato più volte emendato e revisionato:
le modifiche più rilevanti sono state
effettuate nel 1979 e nel 2002, mentre
nel 1984 è stato introdotto il Welding
Research Council Bulletin 297 “Local
stresses in cylindrical shells due to
external loadings on nozzles”. Rispetto
al WRC 107, questa seconda pubblicazione supera alcune limitazioni geomet ri che am pliando il “ r ange” delle
dimensioni dei componenti considerate
nelle soluzioni analitiche.
È opportuno sottolineare che entrambi i
riferimenti sopra citati sono esplicitamente indicati, come possibili procedure
di calcolo, in ASME Boiler and Pressure
Vessel Code (Sec. VIII “Rules for Construction of Pressure Vessels”, Div. 2
“Alternative Rules”, Part 4 “Design by
Rule Requirements”, Cl. 4.5.15 “Local
Stresses in Nozzles in Shell and Formed
Heads from External Loads”).
Nel 2010 il WRC 107 è stato sistematicamente rivisto e rielaborato, con la
pubblicazione del Welding Research
Council Bulletin 537 “Precision equations and enhanced diagrams for local
stresses in spherical and cylindrical
shells due to external loadings for
implementation of WRC Bulletin 107”.
La principale innovazione proposta dal
WRC 537 è costituita dall’introduzione
di equazioni che rappresentano analiticamente le tavole grafiche del WRC 107.
Dopo un “collaudato” utilizzo durato
ben 45 anni, pertanto, i risultati pubbli-
cati nel 1965 dal Prof. P. P. Bijlaard
della Cornell University non sono stati
“accantonati”, ma vengono riproposti
con modalità che ne consentono un utilizzo più agevole, in particolare nell’implementazione di software per la progettazione di apparecchi in pressione.
I contenuti del WRC 107 sono stati
inoltre sottoposti ad una approfondita
revisione, anche sulla base dei risultati
ottenuti da misure estensimetriche condotte in laboratorio su opportuni campioni. Le procedure adottate in quest’ambito ed i risultati ottenuti sono
descritti in dettaglio nello stesso WRC
537 (Appendix A “Basis for “corrections” to Bijlaard’s curves”).
Molti tecnici continuano quindi ad utilizzare “indirettamente” questo strumento attraverso l’impiego di software
dedicati; con ogni probabilità, tuttavia,
solamente alcuni di essi hanno effettivamente approfondito i contenuti del
WRC 107 (oggi sostituito dal WRC 537).
Può essere interessante, di conseguenza,
sottolinearne brevemente gli aspetti di
maggiore rilievo.
Le tensioni locali vengono definite in
quattro punti, appartenenti all’intersezione connessione - fasciame e agli assi
cartesiani di riferimento nella direzione
dei quali sono applicati forze e momenti.
Viene considerata sia la superficie
esterna del fasciame che la superficie
interna, per un totale di otto valori.
I dati indicati non comprendono gli
effetti non lineari (“peak stress”), ma
solamente la componente locale di mem-
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 403
Scienza e Tecnica
brana e di flessione, che vengono utilizzate per calcolare il corrispondente
valore della tensione ideale di Tresca
(“Stress Intensity”). Nel caso in cui sia
necessaria la stima della componente
non lineare, ad esempio per condurre la
verifica della resistenza a fatica del componente, è necessario applicare le prescrizioni in Appendix B “Stress concentration factors for stresses due to
external loads”, in cui viene proposta
una sintesi delle procedure “by formula”
reperibili nella letteratura tecnica.
È interessante rilevare che le informazioni indicate dal WRC 537 devono
essere accuratamente “interpretate”
dall’utente, per garantire che la verifica
condotta rispetti le prescrizioni indicate
dal riferimento normativo adottato per
la fabbricazione dell’apparecchio (ad
esempio, il codice ASME sopra citato).
C o m e g ià il W R C 107, i nf at t i , i l
WRC 537 non prevede procedure di
verifica che consentano di dedurre direttamente l’entità dei carichi massimi che
è possibile applicare alle connessioni.
È quindi in primo luogo necessario
distinguere gli effetti primari (essenziali
per l’equilibrio dei carichi agenti) dagli
effetti secondari (indotti dalla cong r u e n z a d e lle de f ormazi oni ); ad
entrambi devono quindi essere sommati
i contributi determinati dalla pressione
interna. Deve infine essere verificata
l’accettabilità dei valori ottenuti considerando i relativi limiti ammissibili (ad
esempio, secondo i criteri indicati in
ASME B&PV Code, Sec. VIII, Div. 2,
Part 5 “Design by Analysis Requirements”, Fig. 5.1 “Stress Categories and
Limits of Equivalent Stress”).
Un’ulteriore segnalazione deve essere
effettuata in merito agli aspetti che,
sebbene non vengano presi in considerazione dal WRC 537, sono potenzialmente in grado di influenzare l’entità dei
carichi massimi ammissibili agenti sulle
connessioni. Nella pubblicazione non
sono infatti prese in esame né le tensioni
agenti sul tronchetto della connessione,
404 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
né le sollecitazioni agenti sulla relativa
flangia (qualora presente). Il primo
aspetto potrebbe risultare particolarmente rilevante per tronchetti “self reinforced”, in cui il tratto non rinforzato
potrebbe costituire la zona più vulnerabile. Le sollecitazioni agenti sulla
flangia, invece, sono probabilmente rilevanti per connessioni di dimensioni
medio - grandi, per le quali può non
essere possibile adottare componenti
“standard” ed è di conseguenza necessario adottare le procedure di verifica
disponibili per la progettazione di giunti
flangiati.
L’utilizzo “diretto” delle informazioni
indicate dal WRC 537 sembra essere, di
conseguenza, particolarmente articolato
e complesso, così come la corretta
implementazione dei dati in un software
di calcolo. Oggi la disponibilità e la
notevole diffusione dell’analisi strutturale numerica ad elementi finiti rappresenta indubbiamente una alternativa del
tutto valida e concreta all’approccio “by
formula” (sia esso “mediato” o meno
da un software dedicato). Con questa
procedura di calcolo, infatti, gli aspetti
descritti sinteticamente in precedenza,
che possono oggettivamente suscitare
qualche dubbio nell’appl i c a zi o n e
pratica della pubblicazione, vengono
esaminati con maggiore approfondimento; i risultati possono essere interpretati secondo criteri semplici e oggettivi, oggi indicati dettagliatamente dai
principali codici di progettazione, e gli
oneri di calcolo aggiuntivi sono di fatto
modesti. Non è certo un invito ad accantonare definitivamente il WRC 107 (e il
“nuovo nato” WRC 537), dopo quasi
mezzo secolo in cui il documento è stato
utilizzato in tutto il mondo con esiti soddisfacenti, tuttavia….
Dott. Ing. Gian Luigi Cosso
Responsabile Area Calcolo e
Progettazione - IIS Service
IIS News
Resoconto della riunione del
Comitato Direttivo dell’IIS
del 22 Febbraio 2011
I l Pre s id e n te Dot t . Ing. F e rruc c i o
Bressani, salutati i presenti e constatato
il raggiungimento del numero legale dei
membri, inizia i lavori alle ore 10.30.
Vie n e c h ia m a t o a v e rbal i zzare , i n
qualità di Segretario della riunione, il
Dott. Ing. Mauro Scasso, Segretario
Generale dell’Istituto Italiano della Saldatura - Ente Morale.
Viene introdotto il punto “Approvazione
dell’Ordine del Giorno”. L’Ordine del
Giorno viene approvato all’unanimità e
senza variazioni.
Il Presidente passa quindi al punto
“Approvazione del verbale della seduta
precedente”. Il verbale, già inviato ai
membri del Comitato Direttivo, non è
oggetto di osservazioni e, pertanto,
viene approvato all’unanimità.
Viene preso in considerazione il punto
“Organizzazione dell’Istituto”. Vengono
illustrati gli sviluppi a seguito dell’implementazione del progetto Mixura (già
presentato nella precedente riunione del
Comitato Direttivo), da cui si evince la
progressiva penetrazione nel contesto
organizzativo del processo di re- engineering, così come pianificato. Il progetto prevede l’effettuazione di attività di
riorganizzazione, che verranno monitorate con “reporting” al Comitato Direttivo, fino al termine dell’esercizio 2012.
Scasso illustra in breve una Relazione di
sintesi sulle attività dell’O.d.V., nel
periodo Gennaio 2009 - Dicembre 2010,
effettuate per ottemperare ai requisiti
dei D.L. 231/01 e 81/08 in merito alla
costituzione di un “Modello di Organizzazione, Gestione e Controllo” idoneo
ad avere efficacia esimente. A fine 2009,
tutte le attività previste a programma
erano state regolarmente effettuate.
Sono invece continuate, e continuano ad
oggi, le attività di Formazione e di Verifica della applicazione del Modello.
Sono state svolte attività di informazione
e formazione, sia in modo informale e
continuativo che in modo formale e puntuale in occasione di riunioni dedicate.
Nel periodo considerato sono stati
emessi: 18 documenti prescrittivi, 27
verbali di audit (corrispondenti ad
altrettante visite) e 18 verbali di riunioni.
Il Comitato Direttivo prende atto con
soddisfazione.
Si considera il punto “Nomina del Direttore Generale”. Su proposta del Segret ario G ener ale, in confor m ità con
quanto già realizzato a riguardo delle
previgenti Aree di Coordinamento
“Service” e “Certificazione” (oggi IIS
SERVICE srl e IIS CERT srl), anche per
l’Area di Coordinamento “Formazione,
Ricerca e Laboratorio” (oggi Sezione
operativa dell’Istituto Italiano della
Saldatura - Ente Morale), in armonia
c on il docum ento organiz z ativo
IIS-DO-A01 Rev 7 “Struttura Organizzativa del Gruppo IIS”, viene nominato,
nella persona dell’Ing. Alberto Lauro, il
Direttore Generale della Sezione operativa dell’Istituto Italiano della Saldatura
- Ente Morale.
Al fine di favorire il corretto funzionamento dell’attività ordinaria , si decide
altresì di conferire al Direttore Generale
della Sezione operativa dell’Istituto Italiano della Saldatura - Ente Morale
deleghe di poteri di gestione e rappresentanza distinte, con firma singola,
avuto riguardo alle operazioni di pertinenza al ciclo attivo e passivo.
Si decide inoltre che il Segretario Generale si attivi per la formalizzazione della
procura notarile per il conferimento, al
Direttore Generale della Sezione operativa dell’Istituto Italiano della Saldatura
- Ente Morale, delle deleghe suddette.
Il Comitato Direttivo unanimemente
approva.
Il Presidente passa al successivo punto
“Ingresso di IIS CERT in CEC”. Scasso
informa sulla necessità che IIS CERT
entri a fare parte del Consorzio Europeo
Certificazione (CEC). Tale necessità,
che è stata espressa anche in occasione
dell’ultima riunione del C.d.A. del CEC,
deriva dal fatto che le attività del CEC
di pertinenza dell’Istituto Italiano della
Saldatura, vengono svolte, per competenza tecnica e riconoscimento ministeriale, quasi esclusivamente da personale
appartenente a IIS CERT. L’ingresso di
IIS CERT in tempi compatibili con le
attività in essere, richiede la cessione,
da parte dell’Istituto Italiano della Saldatura - Ente Morale, di quote CEC
appartenenti all’Istituto medesimo.
Nel prendere atto della situazione determinatasi, avendo considerato anche la
delibera del C.d.A. di IIS CERT di cui al
Verbale di riunione del 21 Gennaio
2011, il Comitato Direttivo approva la
vendita del 50% delle quote CEC appartenenti all’Istituto Italiano della Salda-
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 405
IIS News
tura - Ente Morale ad IIS CERT ed incarica il Segretario Generale di gestire la
definizione del valore delle quote medesime.
Si considera il punto “Attività del
Champion della Sicurezza”. Valente
introduce le problematiche inerenti l’organizzazione del Servizio Prevenzione e
Protezione nel contesto delle tre Società
del Gruppo IIS. Emerge la necessità di
non condividere attività e/o posizioni
comuni, senza chiari e trasparenti rapporti contrattuali.
Si prende atto, infine, che non possono
essere previste, per i Datori di lavoro,
limitazioni formali di spesa a fronte di
comprovate esigenze relative alla salute
e sicurezza nei luoghi di lavoro.
Dopo esaustiva discussione, il Comitato
Direttivo prende atto con soddisfazione
dell’approfondimento realizzato in un
ambito particolarmente importante
come quello in considerazione e ne
approva le risultanze.
Si introduce il punto “Rinnovo del contratto di lavoro dei dipendenti non dirigenti dell’Istituto”. Scasso espone le
i p o te s i d i a c c o rdo c onf i gurat e si a
seguito delle trattative condotte, presso
l’Associazione Industriali di Genova,
con la controparte sindacale ai fini del
rinnovo, per una durata di tre anni, del
CCNL per i dipendenti non dirigenti del
Gruppo IIS. Si resta in attesa dell’auspicabile approvazione, anche formale, da
parte dei dipendenti non dirigenti.
Il Presidente passa al punto “Ratifica
delle nuove associazioni e presa d’atto
dei Soci dimissionari”. Scasso presenta
al Comitato Direttivo la situazione
aggiornata riguardante i Soci dell’Istituto, riferendo che nel periodo dal
25/11/2010 al 21/2/2011, non è pervenuta alcuna richiesta di associazione.
Scasso riferisce ancora che nel periodo
citato sono pervenute 2 richieste di
dimissioni di Soci Individuali ed 1 richiesta di dimissioni di un Socio Collettivo.
Il Comitato Direttivo accetta le dimissioni presentate.
Il Presidente considera il punto “Manifestazioni e Pubblicazioni”. Scasso presenta il Calendario delle manifestazioni
tecniche previsto per il primo semestre
2011 ed illustra brevemente l’attività di
organizzazione, già in dirittura di
arrivo, della sesta edizione delle Giornate Nazionali di Saldatura, che si terrà
a Genova, nei giorni 26 e 27 Maggio
2011.
406 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Il Comitato Direttivo prende atto con
soddisfazione.
Non essendovi argomenti da trattare al
punto “Varie ed Eventuali”, il Presidente ringrazia i partecipanti e chiude
la riunione alle ore 13.00.
Resoconto della riunione del
Comitato Direttivo dell’IIS
del 31 Marzo 2011
Presiede la riunione il Presidente dell’Istituto Dott. Ing. Ferruccio Bressani
che, salutati i presenti e constatato il
raggiungimento del numero legale dei
membri, inizia i lavori alle ore 10.30.
Vi e ne chiam ato a ver baliz z are, in
qualità di Segretario della riunione, il
Dott. Ing. Mauro Scasso, Segretario
Generale dell’Istituto Italiano della Saldatura - Ente Morale.
Viene introdotto il punto “Approvazione
de l l ’O rdine del G ior no” . Scas s o
propone di considerare, fra gli argomenti da trattare nel corso della riunione, anche l’opportunità dell’ingresso
di IIS SERVICE nel CEC (Consorzio
Europeo di Certificazione). Il Comitato
Direttivo approva all’unanimità la proposta, collocandone la trattazione al
punto “Varie ed eventuali” dell’Ordine
del Giorno, che viene unanimemente
approvato senza ulteriori variazioni.
Il Presidente passa quindi al punto
“Approvazione del verbale della seduta
precedente”, tenutasi il 22 Febbraio
2011. Il verbale, già inviato ai membri
del Comitato Direttivo, non è oggetto di
osservazioni e, pertanto, viene approvato all’unanimità.
Il Presidente affronta il punto “Esame
ed approvazione del Bilancio dell’esercizio 2010, della Relazione della Presidenza sulla gestione 2010 e del Prevent i v o per l’anno 2011, al fine della
presentazione al Consiglio Generale”.
Scasso illustra la Relazione della Presidenza, fornendo informazioni sulle attività svolte dalle varie Divisioni dell’Istituto e soffermandosi in particolare
sull’analisi dei dati e dei parametri che
hanno determinato il risultato di esercizio. Scasso continua con il progetto di
Bilancio dell’esercizio 2010, illustrando
lo Stato Patrimoniale ed il Conto Economico commentandone le voci più
importanti, fornendo informazioni sulla
consistenza del personale in forza, sugli
investimenti in immobilizzazioni mate-
riali ed immateriali.
Alla presentazione segue una breve
discussione, nel corso della quale
Scasso fornisce le informazioni richieste. Il Comitato Direttivo approva
all’unanimità, per presentazione al Consiglio Generale, la Relazione della Presidenza e il progetto di Bilancio dell’esercizio 2010.
Scasso continua con l’illustrazione del
preventivo per l’anno 2011 c h e , a
seguito della partizione, riguarda soltanto le attività non conferite ad IIS
SERVICE ed IIS CERT, nonché le attività accessorie e, sostanzialmente, la
gestione finanziaria. Al termine il Comitato Direttivo approva all’unanimità,
per presentazione al Consiglio Generale, il preventivo per l’anno 2011.
Il Presidente ringrazia Scasso per l’illustrazione esaustiva e passa al punto
“Formalizzazione dei rapporti intercompany”. Scasso ricorda che è stato
definito un tariffario intercompany per
le attività caratteristiche, già in atto, in
attesa che vengano formalizzati in modo
completo i rapporti fra le Società del
Gruppo.
Il Comitato Direttivo approva all’unanimità.
Il Presidente introduce il punto “Attività
del Champion per la sicurezza”. Valente
ricorda brevemente il percorso organizzativo intrapreso a fronte dell’avvenuta
partizione. Al termine di questo percorso
l’organizzazione del Gruppo sarà congruente con le attuali interpretazioni
della giurisprudenza circa la gestione
della sicurezza sui luoghi di lavoro.
Il Presidente passa al successivo punto
“Ratifica delle nuove associazioni e
presa d’atto dei Soci dimissionari”.
Scasso presenta al Comitato Direttivo la
situazione aggiornata delle associazioni
all’Istituto, riferendo che nel periodo
dal 23/02/2011 al 30/03/2011 sono pervenute 3 r ichies te di as s o c i a zi o n e
(1 domanda in qualità di Socio Collettivo, 2 in qualità di Socio Individuale) e
le dimissioni di 1 Socio Collettivo e di
1 Socio Individuale.
Il Comitato Direttivo all’unanimità
decide di accettare le richieste di associazione e le dimissioni avanzate.
Il Presidente introduce il punto “Manifestazioni e Pubblicazioni”. Scasso presenta il denso e variegato Calendario
delle manifestazioni tecniche previste
per il primo e secondo semestre 2011 ed
aggiorna brevemente il Comitato Diret-
IIS News
tivo circa l’attività di organizzazione
della sesta edizione delle Giornate
Nazionali di Saldatura, che si svolgerà a
Genova nei giorni 26 e 27 Maggio 2011.
Il Presidente passa infine al punto “Varie
ed eventuali”. In accordo a quanto
approvato all’inizio della riunione,
Scasso sottopone alla valutazione del
Comitato Direttivo l’opportunità dell’ingresso di IIS SERVICE nel CEC. Le
motivazioni che fanno propendere per
tale orientamento riguardano sia aspetti
formali che tecnici. Dal punto di vista
formale l’ingresso di IIS SERVICE nel
CEC è importante in quanto si andrebbe
a ricostituire (nel CEC) la presenza
(perduta a seguito della partizione) di
tutte le attività dell’Istituto nel suo
insieme, rassicurando il Ministero sul
completo mantenimento delle competenze. Dal punto di vista tecnico, nell’ottica di trovare nuovi spazi di attività, IIS
SERVICE potrebbe avvantaggiarsi della
maggiore versatilità della struttura del
CEC per considerare anche attività che
avrebbe difficoltà a gestire direttamente,
quale ad esempio l’attività di expediting.
Il Comitato Direttivo approva all’unanimità la proposta e incarica Scasso di
procedere al fine di verificare la posizione del CEC al riguardo, nonché, in
caso di condivisione, di gestire l’ingresso di IIS SERVICE nel CEC medesimo, avendo a riferimento il percorso
già adottato per IIS CERT.
Non essendoci ulteriori argomenti da
trattare, il Presidente ringrazia i presenti e chiude la riunione alle ore 13.00.
Resoconto della riunione del
Consiglio Generale dell’IIS
del 28 Aprile 2011
Presiede la riunione il Presidente Dott.
Ing. Ferruccio Bressani che, constatata
la p re s e n z a de l nume ro l e gal e de i
Membri, saluta i presenti ed apre i
lavori alle ore 10.30. Il Presidente incarica il Segretario Generale Dott. Ing.
Mauro Scasso di redigere il verbale
della riunione.
Si inizia col punto “Approvazione dell’Ordine del Giorno”. Il Consiglio
approva l’O.d.G. proposto.
Il Presidente passa quindi al punto
“Approvazione del verbale della seduta
precedente”. Il Verbale della riunione
del 3 Maggio 2010, inviato ai Consiglieri a mezzo posta nei termini statu-
tari, viene approvato all’unanimità, in
quanto non sono pervenute osservazioni
e non ne vengono formulate dai presenti.
Il Presidente passa al punto ”Illustrazione del Bilancio dell’esercizio 2010,
della Relazione della Presidenza sulla
gestione 2010 e del preventivo per
l’anno 2011, nonché della Relazione del
Collegio dei Revisori dei Conti, per presentazione all’Assemblea dei Soci”.
Scasso presenta la Relazione della Presidenza ed il Bilancio dell’esercizio
2010, illustrando lo Stato Patrimoniale,
il Conto Economico e la Nota Integrativa, commentando le principali attività
svolte dai vari settori dell’Istituto e fornendo informazioni sulla composizione
del personale, sugli investimenti dell’anno e sulla situazione della liquidità.
Terminata l’esposizione il Presidente
chiede al Consiglio di approvare la
Relazione della Presidenza ed il Bilancio dell’esercizio 2010, per presentazione degli stessi all’ Assemblea dei
Soci. Il Cons iglio all’unanim ità
approva.
Scasso presenta e commenta il Preventivo per l’anno 2011 che, a seguito della
partizione, riguarda soltanto le attività
non conferite ad IIS SERVICE e IIS
CERT. Il Presidente ringrazia Scasso
per le indicazioni fornite e chiede al
Consiglio Generale di approvare il Preventivo per l’anno 2011, per presentazione all’Assemblea dei Soci. Il Consiglio all’unanimità approva.
Il Presidente affronta il punto “Approvazione delle quote associative per il
2012”. Scasso presenta la proposta di
un aumento modesto delle quote associative riguardanti soltanto i Soci Individuali, che passerebbero da 120 a 150
Euro per i residenti in Italia, da 150 a
180 Euro per i residenti all’estero e da
80 a 100 Euro per gli studenti. Il Consiglio approva all’unanimità.
Si passa quindi al punto “Varie ed eventuali”. Scasso illustra brevemente la
situazione relativa alla sesta edizione
delle Giornate Nazionali di Saldatura,
in programma a Genova nei giorni 26 e
27 Maggio 2011, presso i Magazzini del
Cotone nel Porto Antico. Il Consiglio
prende atto con soddisfazione delle interessanti prospettive emerse dall’illustrazione medesima.
Non essendovi altri argomenti da trattare né richieste d’intervento, il Presidente ringrazia i presenti e chiude la
riunione alle ore 11.30.
Assemblea Generale dei Soci
dell’IIS
Pubblichiamo qui di seguito un estratto
del verbale dell’Assemblea Generale dei
Soci che ha esaminato la Relazione
sull’attività svolta dall’Istituto nel 2010,
il Bilancio dell’esercizio 2010 e la relativa Relazione del Collegio dei Revisori
dei Conti.
* * *
Il giorno 28 Aprile 2011, alle ore 12.00,
presso la Sede dell’Istituto, si è riunita,
a seguito di regolare invito in seconda
convocazione, essendo la prima convocazione andata deserta, l’Assemblea
ordinaria dei Soci.
Pres iede il D ott. Ing. F e rru c c i o
Bressani, Presidente dell’Istituto, che
chiama a verbalizzare, in qualità di
Segretario della riunione, il Dott. Ing.
Mauro Scasso, Segretario Generale dell’Istituto.
Alle ore 12.00 il Presidente dà inizio ai
lavori con il seguente Ordine del Giorno
(O.d.G.):
1. Presentazione, per approvazione,
del Bilancio dell’esercizio 2010, corredato della Nota Integrativa e del
Rendiconto Finanziario, della Relazione della Presidenza sulla gestione
2010, nonché della Relazione del
Collegio dei Revisori dei Conti.
2. Presentazione, per approvazione,
del Preventivo 2011.
3. Elezione del Consiglio Generale e
del Collegio dei Revisori dei Conti
per il triennio 2011- 2014.
4. Attribuzione del compenso degli
Organi Istituzionali.
Il Pres idente iniz ia co n i l p u n t o 1
all’O.d.G.:Presentazione, per approvazione, del Bilancio dell’esercizio 2010,
corredato della Nota Integrativa e del
Rendiconto Finanziario, della Relazione
della Presidenza sulla gestione 2010,
nonché della Relazione del Collegio dei
Revisori dei Conti. Il Presidente dà la
parola a Scasso che presenta la Relazione della Presidenza sulla Gestione
2010 ed espone il Bilancio dell’Esercizio, corredato della Nota Integrativa e
del Rendiconto Finanziario.
* * *
La Relazione suddetta ed il Bilancio
2010 sono pubblicati a pagina 283 del
presente numero della Rivista.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 407
IIS News
* * *
Successivamente il Presidente dà la
parola al Presidente del Collegio dei
Revisori dei Conti, Pinto, che espone la
Relazione del Collegio con riferimento
al Bilancio 2010.
* * *
La Relazione suddetta è pubblicata a
pagina 320 del presente numero della
Rivista.
A l te r m in e il Presi de nt e ri ngrazi a
Scasso e Pinto e propone all’Assemblea
l’approvazione del Bilancio 2010, già
approvato dal Consiglio Generale.
L’Assemblea all’unanimità approva il
Bilancio 2010 e la Relazione della Presidenza con la proposta di destinazione
dell’utile in essa contenuta.
Il Presidente passa quindi al punto 2
dell’O.d.G.: Presentazione, per approvazione, del Preventivo 2011. Scasso
presenta e commenta il Preventivo per
l’anno 2011 che, a seguito della partizione, riguarda soltanto le attività non
conferite ad IIS SERVICE e IIS CERT.
Al termine il Presidente chiede all’Assemblea l’approvazione del Preventivo
per l’anno 2011. L’Assemblea all’unanimità approva.
I l Pre s id e n te in t roduc e i l punt o 3
dell’O.d.G.: Elezione del Consiglio
Generale e del Collegio dei Revisori
dei Conti per il triennio 2011- 2014.
Il Presidente passa la parola a Scasso
che p re s e n ta u na propost a pe r l a
composizione del nuovo Consiglio
Generale e del nuovo Collegio dei
R e v is o r i d e i C o nt i , pe r i l t ri e nni o
408 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
2011- 2014. L’Assemblea esaminata la
lista delle candidature presentata,
elegge all’unanimità Membri del Consiglio Generale dell’Istituto Italiano della
Saldatura per il triennio 2011- 2014,
i Signori:
Ing.
Dott.
Sig.
Sig.
Sig.
Ing.
Sig.
Sig.
Ing.
Ing.
Sig.
Ing.
Ing.
Ing.
Prof.
Ing.
Ing.
Ing.
Prof.
Ing.
Prof.
Ing.
Ing.
Prof.
Prof.
Sig.
Ing.
Ing.
Ing.
Dott.
Ing.
Ing.
Sig.
Roberto ADINOLFI
Karin BAUMEISTER
Pier Luigi BORIOTTI
Mario BOSCHINI
Roberto BRAMBILLA
Ferruccio BRESSANI
Giancarlo CORACINA
Maurizio CATELLANI
Giulio COSTA
Roberto DEL PONTE
Vittorio DELVIGO
Gilberto FILIPPI
Vicenzo GAZZOTTI
Adele GENONI
Rinaldo GHIGLIAZZA
Angelo Maria GUERCIOTTI
Leopoldo IARIA
Massimo IMPAVIDI
Pietro LONARDO
Bruno MARTINO
Rezia MOLFINO
Luigi MOR
Gianni MURGIA
Vittorio NASCE’
Francesco OSSOLA
Glauco PATELLI
Giovanni PEDRAZZO
Pierangelo PISTOLETTI
Edoardo RABINO
Gianfranco SACCIONE
Sergio SCANAVINO
Luigi SCOPESI
Paolo SICHEL
Prof.
Dott.
Ing.
Ing.
Dott.
Prof.
Prof.
Sig.
Alfredo SQUARZONI
Fabio TARGA
Luca TIMOSSI
Guido TORRIELLI
Emanuela TOSTO
Roberto TOVO
Teresio VALENTE
Adriano VALERI
L’Assemblea dà poi mandato al Consiglio Generale di integrarsi in futuro per
cooptazione, qualora ne sussista la
necessità, con eventuali altri Membri,
salvo ratifica successiva dell’Assemblea
stessa.
L’Assemblea all’unanimità nomina i
Signori:
Dott. Alessandro PINTO
Prof. Alessandro PINI PRATO
Dott. Claudio SARTORE
quali Membri del Collegio dei Revisori
dei Conti per il triennio 2011- 2014.
Il Pres idente pas s a al p u n t o 4
dell’O.d.G.: Attribuzione del compenso
degli Organi Istituzionali. Il Presidente
dà ancor a la parola a Sca sso c h e
propone di forfetizzare il compenso del
Presidente e dei Vice Presidenti istituendo un importo annuo omnicomprensivo, sostitutivo anche del gettone di presenza, nonché di aggiornare, a seguito
della partizione ed in congruenza con il
nuovo mandato, il compenso dei Revisori dei Conti.
Non essendovi altri argomenti all’O.d.G.
il Presidente ringrazia i partecipanti e
chiude la riunione alle ore 13.00.
Incontro con…
Cécile Mayer
Amministratore Delegato dell’Istituto Internazionale della Saldatura (IIW) dal 2009, Cécile
Mayer è responsabile dei servizi di segreteria ed amministrativi forniti dall’Istituto della Saldatura
Francese (Institut de Soudure), del quale fa parte dal 1997, all’Istituto Internazionale della Saldatura (IIW).
Laureata in ingegneria, ha maturato conoscenze ed esperienze nella fisica dei materiali, nei processi di standardizzazione e nella gestione della conoscenza. Promuove il ruolo e l’importanza dell’IIW in tutto il mondo e mantiene stretti contatti con i 54 Paesi membri dell’IIW al fine di facilitare la cooperazione regionale e globale e la creazione di reti di interscambio delle informazioni.
L’IIW costituisce la rete mondiale per contatti e scambi di conoscenze su scienza e applicazioni delle tecnologie di giunzione,
come membro dell’International Union of Technical Associations e dell’International Council for Engineering and Technology
è formalmente collegato all’ UNESCO.
D. L’IIW è, in sostanza, un network internazionale in cui le persone possono condividere esperienze afferenti alle diverse aree in
cui è presente la saldatura e la Sua posizione la porta ad un continuo monitoraggio di queste attività; secondo Lei, in quali di
queste aree l’IIW ha ottenuto i maggiori successi nella creazione di una vision condivisa a livello mondiale?
R. Se si fa riferimento ad aspetti di carattere tecnico - scientifico, la situazione è molto controversa e va ricondotta allo specifico
settore. Va sottolineato che l’IIW è un network nato per valorizzare le relazioni nella comunità scientifica, basato su contributi
volontari. Il successo, il riconoscimento a livello internazionale e la leadership sono un risultato naturale quando è presente
una opportuna miscela di fattori: ad esempio, un Chairman attivo, argomenti di interesse per la comunità scientifica. Ciò può
valere per i settori tecnici in cui l’IIW è storicamente attivo, come ad esempio nel caso della stesura di Linee Guida per la resistenza a fatica di giunti saldati, come anche in nuove aree come quella delle nanotecnologie. Per quanto non mi occupi in
prima persona di formazione, addestramento, sistemi di qualificazione e certificazione del personale devo dire che l’IIW è
l’organismo internazionale migliore per discutere di queste tematiche. La ragione principale è ovviamente il gran numero di
paesi che partecipano allo IAB (International Authorisation Board, ndr), ma anche il fatto che l’attività è basata su un efficace
e ben strutturato sistema di gestione della qualità.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 409
Incontro con…
D. La Sua attività è finalizzata allo sviluppo dell’IIW a livello mondiale; qual’è, secondo la Sua esperienza, l’aspetto più complesso di questo lavoro?
R. Una delle sfide principali è essere capaci - direi quasi a livello fisico - di supportare la Segreteria in tutte le iniziative ed eventi
che vengono organizzati dall’IIW o solo svolti sotto la sua egida. Nell’epoca in cui tutto, o quasi, è divenuto virtuale, è incredibile notare come le persone provino ancora il bisogno di incontrarsi fisicamente e osservare l’importanza delle relazioni
umane. Di fatto, la sfida che stiamo affrontando consiste nell’essere il network di riferimento, a livello mondiale, per la saldatura e le tecnologie affini e connesse, in stretta relazione con le esigenze dei nostri membri, riorganizzando in modo continuo la
nostra struttura ed i suoi obiettivi, come ormai testimoniato dal business plan che viene elaborato dal 2007.
D. I lettori della “Rivista Italiana della Saldatura” (l’organo Ufficiale dell’Istituto Italiano della Saldatura) sono aggiornati costantemente circa le attività dell’IIW attraverso vari articoli e rubriche; in che modo è considerata l’Italia nell’ambito della comunità
che l’IIW rappresenta e come viene considerata la sua delegazione?
R. Quando si parla dell’Italia, torna ancora alla memoria l’edizione di Firenze della Annual Assembly, svoltasi nell’anno 2000,
che dimostra quanto sia apprezzato l’operato dell’Italia all’interno dell’IIW. Ovviamente, non posso parlare a titolo dell’intera
comunità internazionale, ma esprimo la mia posizione personale. L’Italia è impegnata a fondo nell’ambito dello IAB ed è
leader nelle attività di certificazione secondo schemi armonizzati. Abbiamo la fortuna di avere in questo ambito un Chairman
estremamente dinamico ed attivo (l’Ing. Morra, ndr) che estende il proprio campo di lavoro per sviluppare a livello mondiale le
attività caratteristiche dell’IIW, fatto indubbiamente molto apprezzato.
D. Lei è stata molto attiva nel settore delle attività di standardizzazione. Molti degli utilizzatori finali della
normativa tecnica correlata con la saldatura, in Europa, avvertono tuttora una differenza notevole tra le
norme EN, le ISO e le singole normative nazionali: qual è il ruolo dell’IIW nell’ambito dell’armonizzazione nella normazione nel capo della saldatura?
R. L’IIW è riconosciuto dall’ISO come Organismo normatore. Le procedure che governano questo
meccanismo sono estremamente flessibili: secondo quella che chiamiamo Route I, l’IIW è autorizzato alla
preparazione di proposte di norma (draft) che saranno, in un secondo tempo, gestite dai singoli Comitati
in ambito ISO; analogamente, attraverso la cosiddetta Route II, l’IIW può agire in prima persona nella
stesura di norme. Grazie al proprio network, l’IIW è in grado di costituire un’alternativa allo sviluppo di
normative. Ciò è valido anche a livello europeo, in cui la partecipazione ai singoli Comitati in ambito
CEN è andata, negli ultimi tempi, progressivamente modificandosi.
D. L’IIW partì nel 2000 con lo sviluppo di un programma di Qualificazione per Figure Professionali in
Saldatura (in particolare, IWE, IWT, IWS, IWP ed IWI); ciò è stato recepito, in Italia, come una significativa opportunità di armonizzazione. Qual’è, invece, il parere della comunità internazionale, al
riguardo?
R. Il trasferimento progressivo del Sistema di Qualificazione all’IIW è stato un grande successo.
Dal momento che oltre l’80% dei membri dell’IIW sono anche attivi nell’ambito dello IAB,
credo si possa dire che l’interesse è grande. Uno degli aspetti fondamentali è che l’IIW risulta
intrinsecamente connesso con il sistema di Qualificazione del personale in saldatura, cosa che
rappresenta una reale sinergia che contribuisce a sviluppare l’interesse nel divenire un membro
dell’IIW.
D. Negli ultimi anni il numero dei paesi membri dell’IIW ha raggiunto le cinquanta unità; da quali aree geografiche si aspetta nel
futuro il maggior numero di nuovi membri?
R. Credo sia evidente che i paesi in via di sviluppo non sono adeguatamente rappresentati nell’ambito dell’IIW: per questa
ragione, i nostri sforzi sono diretti soprattutto verso l’Africa ed il Sud America. Allo stesso modo, speriamo anche di promuovere la presenza di paesi arabi come la Siria, la Giordania e afferenti alla penisola arabica.
D. La Rivista Ufficiale dell’IIW, “Welding in the World”, è stata recentemente rinnovata nella struttura e
nei contenuti. Quali sono gli obiettivi in termini di quantità e qualità dei lettori, a livello internazionale?
R. Nel formulare la domanda, si è dimenticato di ricordare che “Welding in the World” adesso è registrata nel “Science Citation Index” e in “Web of Science”. Adesso è possibile affermare che la Rivista
ha trovato la propria vera dimensione. Grazie ad una accurata selezione dei contenuti, ci ripromettiamo di divenire il punto di riferimento nel nostro settore tecnico, anche grazie al riconoscimento del
mondo accademico. La nostra forza è anche dovuta agli stretti rapporti che intercorrono con le Università, attraverso gli esperti ed i delegati che arrivano da ogni regione del mondo. In sintesi, ci riteniamo molto ambiziosi e concentriamo i nostri sforzi nel tentativo di professionalizzare al massimo
questa attività.
410 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Incontro con…
D. Uno dei punti chiave delle più recenti attività nell’ambito dell’ International Authorisation Board (IAB) riguarda il possibile
accordo circa la definizione di uno schema di certificazione condiviso per il personale addetto all’ispezione in saldatura. Qual’è
il Suo punto di vista? Ritiene che un accordo sia possibile o che i più diffusi schemi di certificazione nazionali continueranno
comunque a sopravvivere?
R. Preferirei non esprimere pareri circa un tema così importante e dibattuto.
D. L’IIW è un’Organizzazione Internazionale con una lunga storia, basata soprattutto sul contributo di alcuni Istituti della Saldatura nazionali di particolare tradizione e rilevanza. Qual’è, secondo Lei, il risultato più significativo ottenuto dall’IIW nel corso
della sua lunga vita e su quale obiettivo dovrebbe concentrare i propri sforzi, in un prossimo futuro?
R. L’IIW nacque come Associazione giusto appena dopo la conclusione della Seconda Guerra Mondiale, con la presenza di soli 13
membri. Il risultato più significativo è il fatto stesso che continui ad esistere oggi, con più di 50 membri i quali, nel corso dei
decenni, sono stati capaci di andare oltre il mutare dei contesti economici e politici, continuando a fornire il proprio contributo.
Guardando al domani, ritengo che uno degli obiettivi fondamentali sia riuscire ad adattarsi al mutare degli scenari internazionali. In particolare, ciò presuppone la presenza di una struttura flessibile ed efficiente, in grado di sfruttare i vantaggi delle
nuove tecnologie, ad esempio. Da un punto di vista più generale, si è raggiunta una maggiore consapevolezza della continua
evoluzione, a livello mondiale. L’accesso alla conoscenza per la maggioranza della popolazione non è più un privilegio da
tempo. Questo processo evolutivo è comunque in divenire, con l’implementazione del nostro “Weldcare Programme”, ma
diventerà certamente una priorità nel corso dei prossimi anni.
D. Un possibile, affascinante obiettivo cui orientare alcune delle proprie politiche, per l’IIW, potrebbe essere il tentativo di ridurre
le distanze che oggi sembrano separare i giovani - spesso maggiormente attratti da prospettive da loro ritenute più affascinanti dal mondo della saldatura.
Quali politiche potrebbero essere attuate per ridurre tali distanze, considerando non solo le funzioni tipicamente operative (al
livello dei saldatori, degli operatori) ma anche le funzioni di coordinamento o di ispezione?
R. Questo argomento è uno di quelli che riteniamo afferiscano all’adattamento ai nuovi scenari mondiali, cui abbiamo fatto cenno
in una delle precedenti domande.
In particolare, uno dei nostri programmi si chiama “Migliorare l’immagine della saldatura” e può essere considerato un forum
aperto a tutti per condividere iniziative riconducibili a questo tema.
L’IIW, in prima persona, è fortemente correlato con WorldSkills (un programma internazionale per promuovere e premiare le
professionalità, ndr), promuove assiduamente il proprio Sistema di Qualificazione ed incoraggia i giovani ricercatori con i
propri “Henry Granjon Prizes”. Al momento, non vi sono azioni rivolte alla promozione di specifici percorsi professionali, ma
ogni suggerimento è considerato benvenuto!
D. Con la prospettiva di un progressivo ampliamento dell’IIW a nuovi paesi si potrebbe delineare il rischio di candidati interessati
soprattutto a divenire ANB (Authorised National Body) sul territorio nazionale per assumere il controllo delle attività di formazione e qualificazione in base ai contenuti delle Linee Guida armonizzate, sebbene impegnate quotidianamente in attività di
carattere commerciale.
Tutto ciò è ritenuto un possibile rischio dal management dell’IIW? Quali misure possono essere adottate per contrastare questo
rischio?
R. Personalmente ho la massima fiducia nel sistema dello IAB e nella sua segreteria, che gestisce il sistema operativo, allo scopo
di evitare ogni possibile abuso della posizione dell’ANB e del ruolo ricoperto in ambito nazionale.
D. Il Suo percorso professionale all’interno dell’IIW è arrivato al traguardo dei dieci anni, passando attraverso le cariche di Delagato, Vice - Chairman, Chairman del Board of Directors, quindi infine CEO (Chief Executive Officer). Quali sono, secondo Lei,
i vantaggi nel partecipare all’IIW? Vi possono essere, d’altra parte, degli svantaggi?
R. Personalmente, non vedo alcun possibile svantaggio. Grazie all’IIW, il mio percorso professionale ha visto un continuo ed
impegnativo sviluppo. Ai tempi in cui ero una giovane ricercatrice, era per me un’esperienza unica poter incontrare di persona
quei personaggi che - sino a quel momento - avevo solo potuto citare come riferimento nella mia tesi. Si aprirono naturalmente
nuovi orizzonti verso altri settori, sia in ambito tecnico che in quello non tecnico, come ad esempio le pubblicazioni e le comunicazioni. L’arricchimento più profondo, tuttavia, vorrei dire che è stato acquisito facendo parte di un network di questo livello
e dimensioni. Adesso posso dire di avere una visione globale dell’Associazione, con pesanti responsabilità, ma mi rendo perfettamente conto che devo questa posizione alle persone che rappresento, per cui dedico buona parte del mio tempo a comunicare
con loro ed a supportare le loro iniziative perché l’IIW diventi davvero “a world of joining experience”.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 411
Pubblicazioni IIS
Elementi di fabbricazione mediante saldatura
Indice
GENERALITÀ SUL CONTROLLO DELLA QUALITÀ IN SALDATURA: Controllo
qualità e garanzia della qualità. Quadro normativo: applicazione delle normative
tecniche, sistemi di accreditamento. Il controllo della fabbricazione di prodotti
saldati.
GESTIONE DELLA FABBRICAZIONE MEDIANTE SALDATURA: Controllo del
processo di fabbricazione: riesame tecnico e dei requisiti, attività in subfornitura,
personale di saldatura, attività di saldatura, trattamento termico dopo la saldatura,
ispezioni e controlli, gestione delle non conformità di produzione, uso, calibrazione e
taratura delle apparecchiature di saldatura, ispezione e prova, documentazione di
produzione. Gestione del processo secondo UNI EN ISO 3834: requisiti della norma,
schema IIW/EWF per la certificazione delle aziende. Gestione del processo secondo
UNI EN ISO 9001.
CONTROLLO INDIRETTO: Principi generali del controllo indiretto in saldatura.
La procedura di saldatura. Qualificazione e certificazione delle procedure di saldatura: modalità di qualificazione delle procedure, riferimenti normativi. Qualificazione
e certificazione dei saldatori e degli operatori di saldatura, riferimenti normativi.
CONTROLLI DIRETTI: Esame visivo(VT). Esame con particelle magnetiche (MT):
principio, modalità di controllo, caratteristiche del controllo e certificazione del personale. Esame con liquidi penetranti (PT): principio, modalità di controllo, caratteristiche del controllo e certificazione del personale. Esame radiografico: generalità,
produzione dei raggi X, produzione dei raggi gamma, proprietà delle radiazioni X e
gamma ai fini del controllo, caratteristiche d’impiego dell’esame radiografico, radioprotezione, certificazione del personale. Esame ultrasonoro: principio, apparecchiature, caratteristiche del controllo, certificazione del personale e automazione.
Esame con correnti indotte (ET). Esame mediante rivelazione di fughe (LT): principio metodi di controllo. caratteristiche del controllo e certificazione del personale.
Esame mediante emissione acustica (AT).
LA RIPARAZIONE MEDIANTE SALDATURA: Scelta della tipologia di intervento.
Riparazione mediante asportazione del difetto e successivo riempimento mediante
saldatura. Eliminazione del difetto e preparazione dei lembi. Saldatura. Lavorazioni
successive alla saldatura. Riparazione mediante saldatura di un inserto. Eliminazione
della parte del componente contenente il difetto. Preparazione dei lembi e dell’inserto. Assiematura. Saldatura.Trattamenti post-saldatura.
PRINCIPI PER LO STUDIO DEI COSTI DI SALDATURA: Criteri generali. Saldatura manuale ad arco con elettrodi rivestiti: tempo di esecuzione della saldatura,
calcolo analitico del costo di saldatura con elettrodi. Saldatura con arco sommerso:
tempo di saldatura ad arco acceso (A) e numero delle passate (P), tempo di posizionamento del pezzo (B), tempo di posizionamento della saldatrice, tempo di rifornimento di filo e di flusso (D), tempi morti e rendimento operativo.Validità dei metodi
di calcolo dei costi.
Settore PBM
Maura Rodella
Lungobisagno Istria, 15
16141 GENOVA
Tel. 010 8341385
Fax 010 8367780
Email: [email protected]
www.weldinglibrary.com
www.iis.it
SALUTE E SICUREZZA IN SALDATURA: Gestione del rischio in saldatura: agenti
di rischio, identificazione del livello di rischio, azioni correttive. Aspetti specifici del
rischio in saldatura: fumi di saldatura, rischio elettrico, campi elettromagnetici,
radiazioni elettromagnetiche emesse dal processo di saldatura, aspetti fisiologici ed
ergonomici. Riferimenti tecnici e normativi. Criteri addizionali per la gestione dei
rischi in saldatura.
Appendice A: QUALIFICAZIONE DELLA PROCEDURA DI SALDATURA IN
ACCORDO A UNI EN ISO 15614-1.
Appendice B: QUALIFICAZIONE DEI SALDATORI IN ACCORDO A EN ISO 287-1.
Appendice C: LE NORME UNI PER LA QUALIFICAZIONE DEI SALDATORI.
2008, 134 pagine, Codice: 101118, Prezzo: € 52,00
Soci IIS - Membri IIS Club, Prezzo: € 41,60
L’esperto
risponde
I quesiti, avanzati da Luca Pellizzer (Varese), riguardano l’interpretazione del punto 8.4.1 della UNI EN ISO 15614-1:2008
relativo al campo di validità dei procedimenti di saldatura.
Risponde Antonio Pandolfo (Responsabile Area Certificazione Saldatori e Procedure - IIS CERT)
Quesito 1: È ammesso emettere una
WPS di produzione che prevede più
procedimenti di saldatura supportandola con qualifiche di procedimento (WPQR) eseguite singolarmente per ogni processo?
Risposta: Sì, è ammesso, in quanto al
quarto capoverso del punto 8.4.1 della
norma UNI EN 15614-1 è scritto che “Per
le procedure con più procedimenti, la qualifica della procedura di saldatura può essere
effettuata con prove di procedura di saldatura separate per ciascun procedimento di
saldatura”.
Quesito 2: Con una WPQR eseguita
con i processi 141+111 qualificata
con prove di trazione trasversali, longitudinale e resilienze al “top” e al
“bottom”, è possibile emettere WPS
di produzione utilizzando solo il procedimento 111 con ripresa oppure
solo 141?
Risposta: No, non è ammesso, in quanto al
quarto capoverso del punto 8.4.1 della
norma è scritto che “È possibile anche eseguire la prova di procedura di saldatura
come prova di procedura di saldatura con
più procedimenti. In quest’ultimo caso la
qualificazione è valida solo per la sequenza
dei procedimenti seguita nella prova di procedura con più procedimenti”.
Quanto sopra viene ribadito anche in una
nota: “Non è ammesso utilizzare una prova
di procedura di saldatura con più procedimenti per qualificare ciascun procedimento
singolo”.
Sempre nella stessa nota, nella seconda
parte, viene posta una condizione “a meno
che i controlli e le prove effettuate sul procedimento siano conformi alla presente
norma”.
Pertanto, solo in virtù di quest’ultima condizione che peraltro è poco chiara, nel caso
specifico, opportunamente valutato, solo se
sono state eseguite prove separate per
ciascun processo senza che una prova coinvolga i due processi (141 e 111), è possibile
separarli.
Se il deposito di saldatura di ciascun processo è tale da consentire di eseguire le
prove sul singolo processo allora è possibile
utilizzarli come singoli processi.
Quesito 3: Con una WPQR eseguita
con i processi 141+111 qualificata con
prove su entrambi i processi di saldatura e una seconda WPQR eseguita
con il processo 121, è possibile emettere WPS di produzione con i processi
111 con ripresa e completati in 121?
Risposta: No, non è ammesso, perché è
a m m e s s o q u a l i fi c a re i p ro c e s s i
separatamente (come descritto al quesito
1 ) m a n o n è a m m e s s o m o d i fi c a re l a
sequenza dei processi (come descritto al
quesito 2) pertanto non si può eliminare la
pr ima passata con il processo 141 ed
emettere WPS di produzione con i soli processi 111 e 121.
Quesito 4: Con una WPQR eseguita
con i processi 141+111+121 qualificata con prove su tutti i processi di
saldatura, è possibile emettere WPS
di produzione variando la sequenza
(es. 141+121 o 111+121) ?
Risposta: Non è ammesso (come già
descritto al punto 2) “la qualificazione è
valida solo per la sequenza dei procedimenti seguita nella prova di procedura con
più procedimenti”.
Pertanto non si possono eliminare da una
WPQR uno o più processi che hanno contribuito all’esecuzione del giunto di prova.
Tuttavia, in alcune applicazioni (giunti con
supporto o ripresi al rovescio), anche se non
espressamente detto nella norma, si può
ritenere accettabile emettere delle WPS
senza la passata al vertice, con il processo
141, anche se prevista nella WPQR.
In considerazione che la prima passata al
vertice con il processo 141 serve per ottenere una saldatura ben penetrata, esente
da difetti nei giunti saldati da un solo lato
senza ripresa al rovescio, ma sia meno
determinante quando si esegue una saldatura con il supporto o ripresa al sano.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 413
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Dalle
Associazioni
Assemblea Generale Ordinaria
2011 dell’Associazione Nazionale
Aziende Saldatura Taglio e Tecniche
Affini - Milano, 30 Marzo 2011
Relazione del Presidente ANASTA,
Giuseppe Maccarini, sull’attività,
sulla gestione e sui programmi dell’Associazione e dei Gruppi Professionali
2010 - 2011
Ormai le analisi della situazione economica nazionale non cambiano da un
paio d’anni, incertezza e difficoltà
nazionali ed internazionali sono i riferimenti principali.
La novità degli ultimi periodi è la velocità di variazione dei parametri. Anche
u n a a n a lis i pre v e nt i v a di un me se
diventa difficile. La produzione industriale di Gennaio 2011 ha segnato una
flessione imprevista dell’l.5% rispetto
al Dicembre 2010, ed in Febbraio è
aumentata la CsC dell’l.7%.
La globalizzazione, l’andamento del
mercato nazionale, in cui operano le
aziende associate ad ANASTA, non
hanno avuto come conseguenza l’uscita
di aziende produttrici dal settore. Sono
in atto compattamenti societari e snellimenti. Il profilo (dimensione) delle
aziende che operano nella produzione di
prodotti per la saldatura ed il taglio non
è diverso da quello del resto del tessuto
industriale nazionale.
Anche per il nostro settore possiamo
parlare di imprese italiane multinazionali tascabili, influenti e leader sul
mercato mondiale nella loro nicchia settoriale.
ANASTA è stata costituita nel 1973 dalle
società che svolgevano attività di fabbricazione e commercializzazione di apparecchi, macchine, impianti e prodotti
consumabili per tutti i procedimenti di
saldatura e taglio dei metalli. Con il
nuovo millennio sono stati inseriti i
settori di automazione della saldatura e
taglio.
Le aziende associate ad ANASTA rappresentano la quasi totalità del mercato
italiano e la maggior parte di esse opera
in tutto il mondo offrendo prodotti e
servizi di alto livello.
Nell’anno 2010 l’export raggiunge
mediamente il 60%, ad un livello superiore del 2009 in quanto l’incremento
delle vendite all’estero, per alcuni
settori, supera anche il 20%. Il fatturato
totale delle aziende italiane raggiunge i
1.500 milioni di euro.
Comunicazione e formazione interna
ed esterna
L’Associazione, in pratica, diffonde i
numeri, attinge informazioni da mercati
paralleli, collabora con Associazioni
che hanno attività analoghe nei settori
correlati delle macchine, dell’energia,
delle costruzioni, della distribuzione
ecc., al fine di monitorare le evoluzioni
del mercato e decidere come muoversi di
conseguenza. Per tale ragione ANASTA
coltiva con impegno l’attività di comunicazione e aggiornamento. Il nuovo sito,
preparato alla fine del 2010 per unificare i precedenti www.anasta.it e
www.saldat.it, sarà il mezzo più efficace
per raggiungere gli obiettivi di comunicazione e aggiornamento. Sarà un mezzo
dinamico e interattivo per e con tutte le
aziende interessate al settore saldatura e
taglio.
Nell’anno 2010, con l’entrata in vigore
della nuova Direttiva Macchine e la
sempre più importante e veloce evoluzione delle norme, abbiamo svolto vari
convegni e corsi di formazione.
Le aziende associate ad ANASTA hanno
chiesto di continuare le esperienze
decennali nell’organizzazione di eventi.
Il Gruppo di lavoro SALDAT Comunicazione, formato da delegati delle aziende
associate, ha sottoposto al Consiglio
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 415
Dalle Associazioni
Direttivo ANASTA il progetto di una
giornata indirizzata alla comunicazione
della saldatura e taglio dei metalli.
Il 1° SALDAT Forum è stato il positivo
risultato del progetto.
Confermando la formula vincente della
prima edizione, il 14 Ottobre 2011 si
svolgerà a Milano la seconda edizione
di SALDAT Forum, che manterrà le
linee guida della prima edizione aggiungendo il coinvolgimento diretto delle
Associazioni delle categorie interessate
al settore.
Sono previste l’area espositiva con
stand pre-allestiti ed un programma
di presentazioni tecnico-commerciali
in sessione plenaria a cura delle aziende
produttrici di prodotti per saldatura
e taglio. Nel corso della sessione plenaria pomeridiana, esperti del settore e
delle Associazioni di categoria presenteranno un quadro aggiornato dell’industria e della distribuzione interessata al
settore.
Il mercato saldatura e taglio dei metalli
La lettura del mercato è strettamente
connessa all’analisi dei dati. Il settore
della saldatura e del taglio è legato a
moltissime variabili quali, per esempio,
la situazione economica generale e
quella finanziaria ed attualmente anche
quella politica mondiale.
In ogni caso, credo che il settore saldatura e taglio dei metalli sia principalmente legato al mercato dell’acciaio.
Secondo Eurofer il consumo di acciaio
in Europa ha subito un calo del 19.9%
nel 2009 rispetto all’anno precedente,
mentre nel 2010 vi è stata una risalita
del 5.2%. Le previsioni indicano un
incremento del 4.1% nel 2011 e del 3.4%
nel 2012. Questi dati, pubblicati da
Eurofer, confermano che nel 2012 si
consumerà, nei vari settori industriali, lo
stesso quantitativo di acciaio del 2005.
Riportando l’analisi ai dati del mercato
nazionale 2010 della saldatura e taglio
risulta evidente il recupero delle vendite
nazionali nei confronti di un anno 2009
sicuramente modesto.
Se il mercato totale evidenzia un segno
positivo dell’8.34%, alcuni settori soffrono ancora e stentano a riprendere le
giuste dimensioni, quelle necessarie a
remunerare una attività industriale.
Il confronto con le rilevazioni statistiche
dell’EWA conferma che la situazione
nazionale italiana è paragonabile
mediamente a quella europea. In questo
416 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
caso oltre che alle variabili per settore
saldatura e taglio ci sono le variabili per
paese, Germania più positiva e Spagna
che perde maggior terreno.
Abbiamo voluto guardare indietro di
alcuni anni e ci siamo accorti che il
valore totale del mercato nazionale saldatura e taglio 2010 non raggiunge
quello dell’anno 2003. L’anno 2009 ha
fermato la crescita costante degli anni
precedenti. Solamente le vendite in
quantità di prodotti consumabili, fili ed
elettrodi, raggiungono il valore 2003.
Questo significa che non aumenta il
materiale depositato in saldatura e si
salda come 8 anni fa.
Probabilmente c’è l’influenza della tec-
nologia costruttiva degli impianti
manuali ed automatici che favorisce il
giusto utilizzo di prodotti consumabili
senza sprechi.
Anche i delegati delle aziende associate
ad ANASTA, analizzando le prospettive
con i prossimi sei mesi del 2011, vedono
una crescita lenta sul mercato nazionale.
Ai produttori del settore non resta che
cercare nuovi mercati esteri ed impegnarsi con la ricerca di nuove tecnologie che favoriscano l’utilizzo dei procedimenti sia con applicazioni in manuale
sia in automatico.
Dunque la ripresa sarà lenta e per di più
incerta perché dipendente da troppe
variabili “irrequiete”.
Dalle Associazioni
Per tali ragioni nei prossimi anni assisteremo a oscillazioni molto violente.
I prezzi dell’acciaio esprimono bene
questa dicotomia, tra la spinta al rialzo,
dettata dall’aumento dei costi di produzione, ed i consumi reali solo in leggero
recupero.
1° Gruppo Professionale - Apparecchi
p e r la s a ld a tura e t agl i o ossi gas
manuale
L’andamento del mercato nazionale nel
2010 del 1° Gruppo Professionale
chiude con un risultato leggermente
negativo, -0.4%, in confronto al 2009,
che aveva chiuso con un calo superiore
a l 2 5 % . I l p eso de l f at t urat o c he
compone le sette categorie del catalogo
ossigas manuale è sostanzialmente
simile. Molto diverso è l’andamento
come pure l’utilizzo e la distribuzione.
I riduttori pesano per oltre il 20% del
fatturato ed hanno un prevalente utilizzo
d i s o s titu z io ne . Il rapport o c on i l
mercato è fatto dalla distribuzione. Poco
meno del 2% è l’incremento del fatturato nei confronti dell’anno 2009.
La seconda categoria sono le centralizzazioni, che pesano sul fatturato per
circa il 17%. Questa parte di offerta è
fatta da un numero ridotto di operatori
che spesso sono anche gli stessi fabbricanti ed importatori. L’andamento delle
vendite nel 2010 evidenzia un incremento vicino all’8%. L’incremento
dell’automazione e la maggior attenzione per la sicurezza potrebbero aver
influito su questo risultato. Le prospettive per l’anno 2011, viste dalle aziende
associate ad ANASTA, sono per un mantenimento medio del risultato. Il 50%
prevede un incremento. Il rimanente
50% prevede stabilità e calo alla pari.
Anche in questo settore l’andamento
altalenante dei costi delle materie
prime, in particolare l’ottone, non ha
dato modo di recuperare gli incrementi
nel fatturato. Infatti, i prezzi medi sono
diminuiti e quindi l’incertezza ed il
timore del calo della domanda hanno
influito sul risultato.
2° Gruppo Professionale - Materiale
arco e resistenza
L’andamento del mercato nel 2010 per il
2° Gruppo Professionale mostra un
moderato incremento caratterizzando un
cambiamento di tendenza rispetto al
2009, anno di apice della crisi internazionale, che ha colpito tutti gli operatori
sia a livello nazionale sia internazio-
nale. L’incremento è stato del 15.92%
rispetto all’anno precedente.
In particolare, esaminando le sottoclassi
da cui è composta questa famiglia si
nota come: le saldatrici per elettrodo
hanno segnato un aumento del 3.6%; gli
impianti MIG MAG un aumento del
10.2%; gli impianti TIG sono aumentati
del 15.9% e gli impianti manuali per
taglio al plasma sono rimasti invariati
ad un negativo dello 0.14%.
Le moto-saldatrici hanno avuto un
incremento del 30.7%; gli accessori di
saldatura e ricambi sono aumentati del
24.71% ed infine le saldatrici per resistenza sono aumentate del 28.99%.
Nonostante la positività e il ritorno ad
una crescita, risulta evidente che i livelli
di mercato precedenti la crisi risultano
essere molto lontani ed il gap tra il 2007
ed il 2009 non sarà facile da colmare.
Se l’andamento dovesse proseguire su
ques ta andatur a, un recupero del
mercato lo si avrà in termini di altri 3-4
anni (2013-2014).
3° Gruppo Professionale - Prodotti di
consumo
L’attività produttiva delle nostre industrie è tornata a crescere nel 2010,
sostenuta dalla dom anda es ter a e
soprattutto da quella tedesca. Il recupe ro dei livelli pre-cr is i è ancor a
lontano, la domanda interna debole, ma
la capacità delle imprese di innovare i
propri prodotti e i servizi, il riposiziona-
mento competitivo su nuovi mercati
esteri cominciato già prima della crisi,
aumentano la nostra fiducia. Nel terzo
trimestre 2010 la produzione industriale
regis tr a una var iaz io n e p o si t i v a
(+8.2%) rispetto allo stesso periodo del
2009, ed è il terzo dato positivo consecutivo dopo il +1% di Gennaio-Marzo, il
+8.4% di Aprile-Giugno.
Di tutto questo ne ha beneficiato anche
il nostro settore che complessivamente,
ma in maniera non omogenea, ha registrato un aumento del fatturato del
6.1%, mentre il volume delle vendite
espresso in tonnellate è aumentato
de1l’11.89%.
In questi primi mesi del 2011 la ripresa è
frenata da dinamiche speculative nella
formazione del prezzo delle materie
prime e dai soliti problemi aperti quali
la produzione di energia, sostenibilità
ambientale, rinnovamento infrastrutturale, il piano casa. Tutto questo farà sì
che la ripresa continuerà nei prossimi
mesi ma a ritmi blandi e sarà così a
lungo. Inoltre dovremo abituarci a continui e repentini aumenti e ribassi del
costo delle materie prime che rendono
vane strategie di lungo periodo.
4° Gruppo Professionale - Automazione di saldatura
L’andamento del mercato del 4° Gruppo
Professionale ha registrato un leggero
calo di fatturato rispetto all’anno 2009,
segnando un -4.1 %.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 417
Dalle Associazioni
Questo dato conferma lo stato di difficoltà del settore che ha conosciuto
nell’anno 2009 un drastico calo di fatturato e volumi.
Il primo semestre ha evidenziato un
andamento positivo segnando una crescita del 16% negli impianti dedicati e
del 2% nel settore della robotica, crescita probabilmente da imputarsi ai
benefici della legge Tremonti TER.
Il secondo semestre ha invece segnato
un andamento negativo.
Gli impianti automatici non robotizzati
per la saldatura ad arco hanno avuto un
incremento del 9.5%. Dall’analisi delle
sottoclassi che compongono questa
famiglia, si evince che il risultato positivo sia da attribuirsi alla forte crescita
delle vendite di piccoli impianti MIG
MAG e agli investimenti per la manutenzione e la ricambistica degli impianti
esistenti. Gli impianti Arco Sommerso
che richiedono investimenti cospicui
evidenziano un ulteriore rallentamento
rispetto all’anno precedente, sintomo
dell’incertezza del mercato per il futuro.
Gli impianti robotizzati per saldatura ad
arco hanno avuto una flessione del 18%,
confermando la sensazione che il trend
n e g a tiv o in iz ia to ne l 2009 non si a
ancora terminato.
5° Gruppo Professionale - Automazione di taglio
Il quinto Gruppo ha saputo reagire nel
2010 al pessimo momento affrontato nel
2009 ed è riuscito a sfruttare gli incent i v i d e lla le g g e Tre mont i TE R pe r
migliorare nel complesso le vendite.
418 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
I dati, infatti, evidenziano un "rimbalzo"
del +15% rispetto al 2009. Questo
incremento, seppur notevole, non ha
permesso di recuperare la distanza in
termini di fatturato rispetto al 2008,
anno record pre-crisi per il Gruppo.
Siamo comunque soddisfatti del risultato raggiunto, riportando il giro d’affari totale sul mercato nazionale ad oltre
117 milioni di euro (laser + taglio
termico). La parte di maggiore crescita
si è concentrata sugli impianti a taglio
termico (+36%), ossitaglio e plasma,
confermando la validità dei processi e la
preferenza che il mercato ed i clienti
hanno per queste tecnologie che, se pur
consolidate, non esauriscono i benefici
in termini di produttività ed economicità
che possono dare agli utilizzatori finali,
soprattutto in un momento ancora delicato dove occorre saper bilanciare la
necessità di investire per non retrocedere, con l’attenzione per non osare
oltre le proprie possibilità finanziarie.
Le difficoltà ad accedere al credito che
si erano acutizzate a fine 2008 e che
erano restate evidenti per tutto il 2009,
si sono molto ridimensionate e grazie
anche agli incentivi statali (Tremonti
TER) soprattutto nel primo semestre
2010 si è visto un ritorno degli ordini
così incisivo che ha sostenuto il risultato
finale dell’intero anno. Nella prima fase
di presentazione della Legge Tremonti
erano sorti dubbi interpretativi circa
l’applicabilità della Legge agli impianti
da taglio automatici. L’intervento di
ANASTA, riconosciuta dall’Agenzia
delle Entrate quale Associazione di categoria legittimata a dialogare a livello
ministeriale, ha permesso di risolvere i
dubbi in questione e di avere conferma
dall’Agenzia circa l’applicabilità della
Legge per i nostri impianti. Un ulteriore
successo per ANASTA a beneficio di
tutto il settore.
La percezione dell’andamento del
mercato da parte delle aziende associate
resta stabile in senso positivo, se pur
solo una minoranza delle aziende si
aspetta un ulteriore incremento per il
primo semestre 2011.
Non solo i clienti sono tornati ad acquistare impianti nuovi completi, ma dall’incremento delle vendite di ricambi di
usura e consumo (per esempio ugelli e
punte da taglio) si evidenzia un maggiore utilizzo degli impianti esistenti.
Un aumento del 131% è di certo segno
di grande ripresa circa l’utilizzo degli
impianti che erano stati sotto-utilizzati
nel 2009.
Circa le applicazioni di taglio plasma il
mercato ha dato anche nel 2010 chiari
segni di preferenza per il taglio cosiddetto in alta definizione. Qualità crescente e costi di acquisto e gestione più
contenuti hanno riservato maggiori preferenze alla tecnologia plasma rispetto a
quella laser. Oggi, infatti, stimiamo che
il mercato del taglio automatico in Italia
si divida quasi equamente tra tradizionale (ossitaglio e plasma) e laser.
Giuseppe Maccarini
Presidente ANASTA
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Dalle
Aziende
La NDT ITALIANA presenta
le nuove polveri magnetiche
utilizzabili con sorgenti
luminose alternative
(ASME 2010 Sez.V Art. 7)
Le nuove ASME 2010 introducono la
possibilità di utilizzare sorgenti luminose alternative per i CND con particelle magnetiche fluorescenti.
La NDT ITALIANA è lieta di presentare
le sue nuove polveri magnetiche fluorescenti per controlli non distruttivi, che
utilizzano nuovi pigmenti fluorescenti i
quali risultano visibili con: la tradizionale luce UV, in luce ambiente, utilizzando la nuova “luce blu”.
Molti i vantaggi applicativi che ne conseguono: ad esempio il poter usare tali
polveri fluorescenti su superfici non
oscurate, senza essere obbligati ad
usare particelle nere e fondo bianco.
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Thermal Dynamics: nuovo
generatore portatile taglio plasma
manuale Cutskill 35
Il nuovo impianto Cutskill 35 A è stato
progettato specificamente da Thermal
Dynamics per settori che spaziano dal
fai da te al settore industriale dove si
richiedono buone prestazioni e qualità
di taglio ad un prezzo accessibile.
Questo generatore inverter monofase
può essere facilmente utilizzato per
tagliare accuratamente una serie di
materiali inclusi, oltre l’acciaio dolce,
l’acciaio inox e l’alluminio. È ideale per
applicazioni quali i pannelli nel settore
automobilistico, manutenzione e produzione leggera.
Questo generatore portatile monofase
230 V offre una capacità di taglio di
10 mm con ciclo di lavoro al 30% @
35 A ed è proposto con la nuova torcia
SL40, una versione più piccola e leggera
della 1Torch montata sui generatori
CutMaster.
Questa torcia propone la nuova tecnologi a Vent2Shield, che cons entendo
di operare con minori quantità di aria
permette al sistema di essere utilizzato
con un compressore di piccole dimensioni.
Il Cutskill 35 è disponibile ad un prezzo
estremamente competitivo, viene fornito
completo di cavo di alimentazione e
torcia SL40 in una pratica custodia per
il trasporto.
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SigmaNEST Versione 9.1 per il
controllo del taglio plasma in alta
definizione
SigmaTEK Systems è orgogliosa di
annunciare che SigmaNEST Versione
9.1 sarà presto disponibile. La nuova
versione contiene una combinazione di
migliorie in intuitività e funzionalità
volte alla m as s im a eff i c i e n za c h e
saranno di grande aiuto per ogni utente.
SigmaNEST 9.1 rende la programmazione avanzata più facile e più automatizzata. Questa release introduce tattiche
di ottimizzazione assolutamente uniche
quali iPierce™, HDX™ per il controllo
del taglio plasma in alta definizione,
nuove funzionalità di import, sequenze
di taglio e molto ancora. SigmaNEST
9.1 è stato sviluppato con la massima
attenzione alla voce dei nostri clienti ed
alle loro esigenze.
IPierce, ad esempio, è un rivoluzionario
sistema di riduzione degli sfondamenti
durante il taglio. La riduzione degli
sfondamenti riduce in modo cospicuo il
tempo ciclo necessario per tagliare un
nesting, specialmente quando si lavora
su spessori importanti. Altri notevoli
vantaggi della riduzione degli sfondamenti consistono nell’eliminazione delle
scorie derivanti dallo sfondamento ed
ovviamente nella riduzione dei costi dei
consumabili.
SigmaNEST HDX processa parti specificatamente per il taglio plasma in alta
definizione. Permette di assegnare
attacchi ed uscite speciali per ogni parte
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 421
Dalle Aziende
tazione dal cad 3D e di reimportazione
nel software di nesting e soprattutto di
trasferire le informazioni in minuti
anziché ore.
Attraverso rigorosi test funzionali e di
performance, SigmaNEST ha nuovamente superato i criteri stabiliti da Autodesk per essere riconosciuti come Certified Product per Autodesk Inventor
2012.
SigmaNEST 9.1 offre una nuova funzione visuale sugli ordini di produzione:
un grafico permette di determinare le
sequenze di completamento degli ordini
di produzione aperti.
Queste sono solo alcune delle nuove
funzioni contenute in SigmaNEST 9.1.
per eliminare scorie nei fori piccoli.
SigmaNEST controlla la pressione dei
gas, l’amperaggio del plasma e il controllo di altezza mentre si genera il programma di taglio. SigmaNEST calibra
automaticamente il percorso di taglio
per ottenere un bilanciamento tra gli
sfondamenti, le velocità di taglio ed i
movimenti, risultando così fori cilindrici
e senza inclinazione. SigmaNEST HDX
può essere usato con qualsiasi macchina
da taglio plasma in grado di controllare
in modo avanzato i gas di taglio, gli
amperaggi ed il controllo di altezza per
produrre fori di qualità superiore anche
ad un rapporto di 1:1.
Oltre a migliorare il tempo di processo e
la qualità di taglio, SigmaNEST 9.1
rende anche più facile l’import della
geometria. Le nuove funzioni di import
sono un dialogo interattivo che permette
agli utenti di scalare le geometrie e verificare e controllare gli errori geometrici
prima di importare le parti. Abbiamo
anche inserito la possibilità di importare
da file PDF.
SigmaNEST ora offre un’altra fantastica soluzione per i centri di servizi o
terzisti che utilizzano macchine multitorcia. Il nuovo modulo di ottimizzazione multitorcia bilancia due desideri
conflittuali: la necessità di ottenere il
più efficiente uso del materiale ed il percorso di taglio multitorcia più veloce
possibile.
422 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Estraendo le informazioni degli ordini di
produzione, il tipo di macchina ed i
parametri di taglio, SigmaNEST determina una soluzione e provvede ad una
raccomandazione chiara e concisa per il
numero di cannelli da utilizzare. Questa
raccomandazione risulterà nel miglior
piano di taglio in termini di tempi di
taglio ed utilizzo del materiale. Dopo
aver scelto il numero di torce, SigmaNEST automaticamente genera un
nesting secondo le specifiche. Accedendo in modo facile e diretto alle informazioni sul tempo di taglio e sull’utilizzo del materiale, i preventivi possono
essere eseguiti in modo accurato e competitivo evitando che costi non necessari
influiscano sul profitto risultante.
SigmaNEST 9.1 è sempre più integrato
con i principali modellatori solidi
leader di mercato, al fine di aiutare le
aziende ad ottenere un sempre maggiore
ritorno dell’investimento nei prodotti
CAD. Con l’utilizzo di appositi moduli,
SigmaNEST accede direttamente al
formato nativo, in forma di parte o di
assieme, al fine di sveltire la transizione
tra il CAD ed il CAM. Tutte le proprietà
delle parti possono essere trasferite
automaticamente in SigmaNEST eliminando così la necessità di reinserire le
informazioni quali il materiale, lo spessore, le quantità, ecc. Questo processo
permette anche di eliminare gli errori
che possono capitare nelle fasi di espor-
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12066 Monticello d’Alba (CN)
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SALDAT Forum promuove
l’industria della saldatura e taglio Dall’Assemblea Generale di EWA è
emerso l’obiettivo di dare maggiore
visibilità e promuovere
un’immagine “pulita” del settore.
ANASTA è pronta a dare un
contributo attivo con
l’organizzazione della seconda
edizione di SALDAT Forum
È in calendario per Venerdì 14 Ottobre
l’appuntamento con la seconda edizione
di SALDAT Forum, l’evento qualificato
per gli operatori del settore e per tutti
coloro che, a vario titolo, sono interessati al mercato di saldatura, taglio e tecniche affini.
Con l’organizzazione dell’evento, l’Associazione ANASTA si prefigge l’obiettivo di promuovere l’industria della saldatura e taglio. A tale scopo, ANASTA
ha avviato fin dai primi mesi dell’anno i
lavori di preparazione della giornata di
presentazione e di confronto fra gli
Dalle Aziende
attori del settore, in stretta collaborazione con le associazioni di categoria
c h e h a n n o d at o i l l oro sost e gno a
SALDAT Forum in qualità di sponsor:
Acai, ANIMA, Assofermet, FNDI e Istituto Italiano della Saldatura.
“La giornata sarà un momento di confronto tra l’industria della saldatura e
taglio, gli utilizzatori e la distribuzione”, anticipa Giuseppe Maccarini,
Presidente di ANASTA. “Dalle presentazioni e dal dibattito fra i protagonisti del
mercato emergerà l’immagine di un’industria pulita, dotata di tecnologie
avanzate, che opera in un contesto interessante, in conformità alle regole e agli
standard di sicurezza, fornendo un contributo importante all’infrastruttura
economica globale. In breve, i produttori di saldatura e taglio metteranno in
evidenza tutti gli elementi che caratterizzano e contraddistinguono il nostro
settore: tecnologia, sicurezza, qualità,
efficienza e innovazione.”
A SALDAT Forum, i visitatori avranno
modo di toccare con mano queste realtà
presso gli stand degli espositori.
Contemporaneamente, potranno assistere in sessione plenaria alle presentazioni, ai dibattiti e alle tavole rotonde di
confronto e illustrazione del mercato.
Inoltre, in un’area centrale nella sala
Aquarium del Centro Congressi dell’ATA Quark Hotel di Milano, le associazioni di categoria, partner dell’evento, saranno a disposizione per
incontri e appuntamenti con le aziende e
gli operatori del settore.
La promozione del settore della saldatura e taglio attraverso diverse iniziative, fra le quali spiccano eventi qualificati e mirati come SALDAT Forum, è in
linea con le strategie e gli obiettivi
fissati dalla recente Assemblea Generale
dell’associazione europea EWA (European Welding Association), riunitasi a
I s ta n b u l. I d e l e gat i pre se nt i , c on
ANASTA in rappresentanza del mercato
italiano, hanno convenuto sulla necessità di promuovere l’immagine del
settore per dare una visibilità maggiore
e più adeguata al mondo della saldatura
e taglio. Tutte le associazioni e i produttori europei riuniti all’interno di EWA
hanno accettato l’impegno per gli anni
2011 e 2012 a svolgere attività comuni
finalizzate a questo obiettivo.
L’accesso a SALDAT Forum è gratuito
per tutti gli operatori interessati, che
potranno accedere liberamente all’area
espositiva, ai convegni e ai relativi
servizi previsti dagli organizzatori
(buffet lunch, punto caffè, distribuzione
di materiale informativo, ecc.). Sul sito
www.saldat.it sono disponibili tutte le
informazioni e i dettagli logistici dell’evento, oltre al modulo di registrazione
dei visitatori.
Segreteria ANASTA
Via G. Tarra, 5 - 20125 Milano
Tel. 02 66710408 - Fax 02 67070756
[email protected]
www.saldat.it
Processo HLAW - Saldatura a laser
ibrido ESAB
ESAB ha concluso l’acquisizione del
sistema di controllo MPC (Master
Process Controller) dalla società ATS
(Applied Thermal Sciences Inc), per
l’utilizzo nel processo di saldatura
HLAW - Hybrid Laser Arc Welding.
MPC è un sistema brevettato per il
controllo in tempo reale del laser, dell’unità di saldatura MIG/MAG e del
sistema di movimentazione che muove il
laser e le teste di saldatura. ESAB ha
collaborato con ATS per sei anni per sviluppare questo sistema di controllo
adattativo per la saldatura a laser
ibrido.
Con l’acquisizione del sistema MPC,
l’impianto ESAB Hybrio™ per saldatura ibrida Laser-Arc può essere utilizzato anche con spessori più elevati, su
pezzi più grandi e giunti con tolleranze
di accoppiamento più ampie.
Durante il procedimento di saldatura,
MPC utilizza sensori per monitorare
l’allineamento dei lembi, la geometria
del giunto e le condizioni di saldatura,
effettuando le regolazioni necessarie
perché si ottengano: riempimento uniforme, corretta penetrazione ed eccellenti qualità della saldatura per l’intera
lunghezza del giunto.
Grazie alla maggiore tolleranza alle
variazioni della distanza fra i lembi, il
procedimento di saldatura Laser-Arc
ibrido consente ora di ridurre tempi e
costi relativi alla preparazione del
giunto, alle operazioni post-saldatura e
rifacimenti.
ESAB si è impegnata allo sviluppo del
processo HLAW ed ha messo in atto le
infrastrutture necessarie per realizzare,
vendere e supportare il processo presso i
clienti. Lo sviluppo è in continua evoluzione, per consentire ai clienti di massimizzare la produttività e mantenere una
qualità ineccepibile.
La tecnologia ESAB Hybrio™ rappresenta già oggi il miglior sistema automatico di saldatura laser ibrido disponibile sul mercato. La saldatura può
essere effettuata a velocità da tre a dieci
volte più elevata rispetto ai procedimenti convenzionali, con l’80-90% in
meno di apporto di calore e questo costituisce indubbiamente un passo in avanti
nelle prestazioni di saldatura.
D is ponibile per l’appl i c a zi o n e su
portali, robot e altri sistemi meccanizzati, il sistema ESAB Hybrio™ è adatto
all’utilizzo in svariate applicazioni industriali.
ESAB Saldatura SpA
Via Novara, 57/59 - 20010 Bareggio (MI)
Tel. 02 979681 - Fax 02 97289300
e-mail: [email protected]
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Multipro by Siggi Hi Tech, un altro
passo in avanti sul fronte sicurezza
Multipro, la già r inom a t a l i n e a d i
abbigliamento professionale multiprotettivo firmata Siggi Hi Tech, si arricchisce di una nuova certificazione DPI
di 3ª categoria, massimo grado di sicurezza, rispondente alla normativa
IEC 61482-1-2. Alcuni capi della linea
sono infatti oggi proposti con protezione
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 423
Dalle Aziende
a n c h e d a i r is c hi l e gat i al l ’e f f e t t o
termico dell’arco elettrico, a dimostrazione dell’attenzione rivolta da Siggi
Group SpA, storica azienda specializzata in abbigliamento professionale, nei
confronti dei diversi aspetti riguardanti
la sicurezza del lavoratore.
Da tempo la linea Multipro offre a chi
indossa i suoi capi una multi-protezione
di 2ª categoria con caratteristiche antifiamma, antiacido e antistatico grazie
all’utilizzo di tessuti dalle caratteristiche altamente performanti, con griglia
antistatica e proprietà “flame retardant” garantite dal trattamento Proban.
Ma oggi ad alcuni capi della collezione
si aggiunge anche la protezione contro i
rischi termici derivanti dall’arco elettrico per garantire al lavoratore la sicurezza anche nel caso in cui si verifichi
tale fenomeno accidentale e piuttosto
breve ma assai pericoloso poiché l’energia che ne deriva può incendiare o sciogliere gli indumenti, provocando gravi
ustioni alla pelle.
Tra i capi della linea, Siggi ha scelto
per la massima sicurezza un abbinamento completo di giaccone impermeabile, giacca, giubbino, pantalone e
salopette in modo da consentire all’operatore di combinare al meglio il proprio
424 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
equipaggiamento di sicurezza in base
alle proprie preferenze e alla condizione
climatica specifica.
Particolarmente indicati per coloro che
operano in impianti chimici e raffinerie,
per chi lavora a contatto con l’elettricità
e in tutte le attività di saldatura, questi
capi combinano ottimamente la protezione termica al comfort garantendo un
sistema protettivo del giusto peso e con
un adeguato numero di strati di tessuto.
Si tratta quindi di capi comodi e sicuri
poiché in caso di incidente non prendono fuoco e non lo alimentano, non si
sciolgono, non si rompono e nel contempo isolano dal calore sviluppatosi
nell’ambiente.
Con un peso di circa 290 g/m², ideale sia
per capi estivi ma anche invernali, il
tessuto con griglia antistatica è certificato secondo le varie norme, tra cui
EN 61482 (Indumenti contro l’arco elettrico) e presenta un’alta percentuale di
cotone (75%).
Disponibili nelle taglie dalla S alla
XXXL, i nuovi capi multi-protettivi sono
proposti nel colore blu scuro. Si tratta di
indumenti che, oltre a garantire un
elevato livello di protezione, consentono
piena libertà di movimento e comfort
anche nelle situazioni lavorative più a
rischio nonchè stabilità dimensionale e
idoneità a lavaggi industriali.
Alle caratteristiche tecniche del tessuto,
i capi da lavoro associano i requisiti
ignifughi del filo utilizzato per le cuciture ed alcuni altri accorgimenti, quali
ad esempio la copertura dei bottoni e di
tutte le parti metalliche, l’assenza di etichette infiammabili cucite all’esterno e
la lunghezza misurata dei pantaloni in
modo che coprano la scarpa senza
creare risvolti. I capi Multipro che
rispondono alle normative di protezione
dagli effetti termici da arco elettrico
dovuto a corto circuito accidentale e
inaspettato, oltre che dai rischi legati a
lavori di saldatura e procedimenti connessi, dall’esposizione al calore, da
spruzzi di liquidi chimici e da rischi
derivanti da cariche elettrostatiche,
vengono periodicamente controllati da
un ente esterno che procede ad effettuare audit di verifica per conto dell’ente certificante CTC.
SIGGI Group SpA
Via Vicenza, 23
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Notiziario
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We g s t C . W. , Marbac h (Ge rmani a)
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ISBN 978-3-922599-26-5, € 146,00
Dell’ormai tradiziona l e m a nua l e “ L a
chiave degli acciai”
trilingue (tedesco,
francese ed inglese),
è ora disponibile la
22ª nuova edizione,
comprendente più di 70.000 designazioni di acciai, estratti dai maggiori Enti
di unificazione mondiali e circa 300
denominazioni commerciali. Ciascun
tipo è identificato dal numero di materiale tedesco (W-Nr.) e raggruppato in
funzione della composizione chimica,
delle caratteristiche meccaniche e del
relativo campo di impiego industriale.
Per ciascun acciaio sono indicati: la
composizione, le caratteristiche meccaniche, i trattamenti termici, lo stato di
fornitura, le acciaierie produttrici, le corrispondenti norme di riferimento DIN ed
EN o altre specifiche nazionali e per
quanto possibile, la corrispondenza con
le norme dei principali Paesi industrializzati, nonché con le norme e le specifiche americane (AISI, ASME, ASTM,
ISO, MIL, SAE, ecc.).
Le 19 parti di cui si compone il volume
riguardano: acciai di uso generale, da
cementazione, da nitrurazione, acciai
automatici; acciai da bonifica, acciai per
cuscinetti; acciai per molle, acciai per
tempra superficiale, acciai per estrusione
a freddo; acciai tenaci a freddo, acciai
per serbatoi in pressione, acciai resistenti alle alte temperature; acciai da
costruzione a grano fine, acciai resistenti
agli agenti atmosferici; marche estere di
acciai da costruzione e confronto con
norme estere; acciai per utensili al carbonio, acciai rapidi; acciai per utensili,
lavorazione a freddo; acciai per utensili,
lavorazione a caldo; acciai per utensili,
produzione estera; acciai per valvole,
acciai e leghe resistenti alle alte temperature; acciai amagnetici, acciai resistenti al calore, acciai inossidabili e resistenti agli acidi e alle alte temperature;
materiali d’apporto per la saldatura di
acciai ad alta lega; marche estere di
acciai inossidabili, resistenti agli acidi e
alle alte temperature e confronto con
altre norme estere; elenco dei numeri dei
materiali e dei fornitori tedeschi; elenco
delle marche tedesche; indice generale
delle marche e dei fornitori esteri.
Il volume rappresenta una preziosa
opera di consultazione, indispensabile
per tutti coloro che si interessano di
acciai, dai produttori ai commercianti,
dagli ingegneri ai tecnici di officina e ai
progettisti.
Verlag Stahlschlüssel VEGST GmbH,
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processing technology: technology,
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Cambridge (Inghilterra) 2010, 234x156 mm,
828 pagine, ISBN: 1 84 5 6 9 4 7 4 0 ,
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P er le su e g r a n d i
potenzialità multidisciplinari e per la sua
provata flessibilità di
utilizzo, il laser è uno
strumento di produzione o r m a i d o m i nante in molti settori
industriali. Questo
volume, alla luce degli ultimi successi
ottenuti, presenta lo stato dell’arte raggiunto dalla tecnologia e dalle applicazioni laser nella lavorazione dei materiali ed anticipa i nuovi orientamenti
della ricerca rivolti a promuovere ulteriormente l’impiego del laser in campi
ingegneristici, considerati sino ad oggi
impensabili.
Dopo due capitoli introduttivi, il testo
ripercorre le principali aree di lavorazione ed applicazione del laser, a partire
dalle tecniche di taglio e dai processi di
saldatura. Gli autori di questi due principali capitoli, tutti esperti e specialisti di
fama mondiale, mettono in evidenza
l’alta qualità, l’alta precisione, la velocità
di esecuzione e la notevole flessibilità
raggiunta da questa avanzata tecnologia.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 425
Notiziario
L’indurimento superficiale degli acciai
ed il trattamento di ricottura a laser
pulsato di semiconduttori sono illustrati
con l’ausilio di numerose foto. I capitoli
successivi presentano: i trattamenti
superficiali, i metodi di rivestimento,
l’impiego del laser nella deposizione di
materiali, l’impiego del laser nella micro
e nano ingegneria, ed infine gli ultimi
due capitoli descrivono l’importanza
dell’applicazione di modelli matematici
per l’analisi della fisica dei processi ed i
metodi per il controllo ed il monitoraggio dei processi laser.
Tutto il team editoriale, illustri ricercatori e specialisti, che hanno contribuito a
redigere questo volume, forniscono
un’esaustiva rassegna dei progressi nella
lavorazione laser dei materiali ed una
copertura completa e molto precisa dei
numerosi argomenti che compongono il
settore. Il volume rappresenta un’importante fonte di riferimento per scienziati,
ingegneri e per tutti coloro che desiderino approfondire le loro conoscenze nel
campo o che intraprendano nuovi lavori
di ricerca a livello universitario o aziendale.
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Gli acciai strutturali
hanno dimostrato di
essere materiali da
costruzione eccellenti
e versatili, contribuendo allo sviluppo
ed alla realizzazione
di grandi opere di
ingegneria civile.
Tuttavia, nonostante le riconosciute
proprietà meccaniche e metallurgiche,
possono essere, in determinate condizioni di servizio, soggetti a fenomeni
di rottura, in alcuni casi anche catastrofici.
Le principali cause di instabilità strutturale, verificatesi nello scorso secolo,
426 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
erano generalmente attribuite all’inadeguata resistenza, di detti materiali, alla
rottura fragile, alla corrosione ed alla
resistenza ai carichi a fatica. L’intento
prioritario di questo volume è quello di
descrivere le caratteristiche fondamentali di utilizzo di questi materiai ed i loro
relativi processi di fabbricazione, ma
soprattutto è quello di identificare le
potenziali origini e cause delle rotture e
specialmente di illustrare le più recenti
ed avanzate metodologie e tecniche per
diminuirne od eliminarne gli effetti
dannosi.
Dopo un capitolo iniziale in cui vengono
descritti alcuni esempi di cedimenti
catastrofici avvenuti nello scorso secolo,
il capitolo successivo introduce brevemente i principi fondamentali della meccanica della frattura e della resistenza a
fatica e presenta un’analisi dettagliata
delle metodologie progettuali per ridurre
e diminuire lo stato tensionale e migliorare il controllo e la garanzia della
qualità delle strutture. Il terzo capitolo
illustra le proprietà chimiche, le caratteristiche meccaniche ed il comportamento metallurgico di questi acciai; il
quarto capitolo descrive il comportamento degli acciai da costruzione ai processi di giunzione mediante saldatura,
bullonatura e chiodatura, al taglio
termico ed a quello meccanico. Infine
l’ultimo capitolo fornisce un’attenta
riflessione ed alcune importanti osservazioni sulle cause, più probabili, di
rottura fragile ed a fatica che si possono
verificare nella costruzione di edifici
civili.
Ogni capitolo è corredato da un elenco
di volumi e documenti, indicati per
approfondire ulteriormente gli argomenti trattanti dal testo.
UNI EN 10305-4 - Tubi di acciaio per
impieghi di precisione - Condizioni tecniche di fornitura - Parte 4: Tubi senza
saldatura trafilati a freddo per sistemi
idraulici e pneumatici (2011).
American Society of Civil Engineers,
1801 Alexander Bell Drive Reston, VA
20191 (USA).
http://www.asce.org
A S ME B16.21 - N onmeta l l i c f l a t
gaskets for pipe flanges (2011).
Codici e Norme
Norme nazionali
Italia
UNI EN 593 - Valvole industriali Valvole metalliche a farfalla (2011).
UNI EN 12115 - Tubi e tubi raccordati
di gomma e di materiali termoplastici
per prodotti chimici liquidi o gassosi Specifiche (2011).
UNI EN 13341 - Serbatoi statici di
materiale termoplastico per immagazzinaggio fuori terra di oli combustibili
domestici, cherosene e gasolio - Serbatoi
di polietilene fabbricati per soffiaggio
(blow moulded) e per stampaggio rotazionale e serbatoi fabbricati per stampaggio rotazionale di poliammide 6 polimerizzata anionicamente - Requisiti e
metodi di prova (2011).
UNI EN 13554 - Prove non distruttive Prova di emissione acustica - Principi
generali (2011).
UNI EN 14127 - Prove non distruttive Misurazione dello spessore mediante
ultrasuoni (2011).
USA
API RP 571 - Damage mechanisms
affecting fixed equipment in the refining
industry (2011).
API STD 616 - Gas turbines for the
petroleum, chemical, and gas industry
services (2011).
API TR 938-C - Use of duplex stainless
steels in the oil refining industry (2011).
API RP 1615 - Installation of underground petroleum storage systems
(2011).
ASME PCC-2 - Repair of pressure
equipment and piping (2011).
ASTM A 213/A 213M - Standard specification for s eamles s fer r i t i c a n d
austenitic alloy-steel boiler, superheater,
and heat-exchanger tubes (2011).
ASTM A234/A234M - Standard specification for piping fittings of wrought
carbon steel and alloy steel for moderate
and high temperature service (2011).
Notiziario
ASTM A 240/A 240M - Standard specification for chromium and chromiumnickel stainless steel plate, sheet, and
strip for pressure vessels and for general
applications (2011).
EN ISO 5178 - Destructive tests on
welds in metallic materials - Longitudinal tensile test on weld metal in fusion
welded joints (2011).
ASTM A 387/A 387M - Standard specification for pressure vessel plates, alloy
steel, chromium molybdenum (2011).
EN ISO 9015-1 - Destructive tests on
welds in metallic materials - Hardness
testing - Part 1: Hardness test on arc
welded joints (2011).
ASTM A 480/A 480M - Standard specification for general requirements for
flat-rolled stainless and heat-resisting
steel plate, sheet, and strip (2011).
EN ISO 9015-2 - Destructive tests on
welds in metallic materials - Hardness
testing - Part 2: Microhardness testing of
welded joints (2011).
ASTM A 688/A 688M - Standard specification for welded austenitic stainless
steel feedwater heater tubes (2011).
EN ISO 10893-1 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 1: Automated
electromagnetic testing of seamless and
welded (except submerged arc-welded)
st e el tubes for the verification of
hydraulic leaktightness (2011).
ASTM A 803/A803M - Standard specification for welded ferritic stainless steel
feedwater heater tubes (2011).
ASTM A 827/A 827M - Standard specification for plates, carbon steel, for
forging and similar applications (2011).
ASTM A 830/A 830M - Standard specification for plates, carbon steel, structural quality, furnished to chemical composition requirements (2011).
ASTM A 1008/ A 1008M - Standard
specification for steel, sheet, cold rolled,
carbon, structural, high strength low
alloy, high strength low alloy with
improved formability, solution hardened, and bake hardenable (2011).
ASTM A 1017/A 1017M - Standard
specification for pressure vessel plates,
alloy steel, chromium-molybdenumtungsten (2011).
AWS D1.4/D1.4M - Structural welding
code - reinforcing steel (2011).
Norme europee
EN
EN ISO 544 - Welding consumables Technical delivery conditions for filler
materials and fluxes - Type of product,
dimensions, tolerances and markings
(2011).
EN ISO 4136 - Destructive tests on
welds in metallic materials - Transverse
tensile test (2011).
EN ISO 10893-2 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 2: Automated
eddy current testing of seamless and
welded (except submerged arc-welded)
steel tubes for the detection of imperfections (2011).
EN ISO 10893-4 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 4: Liquid
penetrant inspection of seamless and
welded steel tubes for the detection of
surface imperfections (2011).
EN ISO 10893-5 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 5: Magnetic
particle inspection of seamless and
welded ferromagnetic steel tubes for the
detection of surface imperfections
(2011).
EN ISO 10893-6 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 6: Radiographic testing of the weld seam of
welded steel tubes for the detection of
imperfections (2011).
EN ISO 10893-7 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 7: Digital
radiographic testing of the weld seam of
welded steel tubes for the detection of
imperfections (2011).
EN ISO 10893-9 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 9: Automated
ultrasonic testing for the detection of
laminar imperfections in strip/plate used
for the manufacture of welded steel
tubes (2011).
EN ISO 10893-10 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 10: Automated full peripheral ultrasonic testing
of seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for the
detection of longitudinal and/or transverse imperfections (2011).
EN ISO 10893-11 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 11: Automated ultrasonic testing of the weld
seam of welded steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverse
imperfections (2011).
EN ISO 10893-12 - Non-destructive
testing of steel tubes - Part 12: Automated full peripheral ultrasonic thickness testing of seamless and welded
(except submerged arc-welded) steel
tubes (2011).
EN 13001-2 - Crane safety - General
design - Part 2: Load actions (2011).
EN ISO 17637 - Non-destructive testing
of welds - Visual testing of fusionwelded joints (2011).
Norme internazionali
ISO
ISO 544 - Welding consumables - Technical delivery conditions for filler materials and fluxes - Type o f p r o d u c t ,
dimensions, tolerances and markings
(2011).
ISO 1352 - Metallic materials - Torquecontrolled fatigue testing (2011).
ISO 6947 - Welding and allied processes
- Welding positions (2011).
ISO 9328-1 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 1: General requirements (2011).
ISO 9328-2 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 2: Non-alloy and alloy
steels with specified elevated temperature properties (2011).
ISO 9328-3 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 3: Weldable fine grain
steels, normalized (2011).
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 427
Notiziario
ISO 9328-4 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 4: Nickel-alloy steels
with specified low temperature properties (2011).
ISO 9328-7 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 7: Stainless steels
(2011).
ISO 18275 - Welding consumables Covered electrodes for manual metal arc
welding of high-strength steels - Classification (2011).
ISO 9328-5 - Steel flat products for
pressure purposes - Technical delivery
conditions - Part 5: Weldable fine grain
steels, thermomechanically rolled
(2011).
ISO 12153 - Welding consumables Tubul ar cored electrodes for gas
shielded and non-gas shielded metal arc
welding of nickel and nickel alloys Classification (2011).
ISO 20805 - Hot-rolled steel sheet in
coils of higher yield strength with
improved formability and heavy thickness for cold forming (2011).
IS O 9 3 2 8 - 6 - S t e e l fl a t produc t s
for pressure purposes - Technical delivery conditions - Part 6: Weldable fine
grain steels, quenched and tempered
(2011).
ISO 15792-3 - Welding consumables Test methods - Part 3: Classification
testing of positional capacity and root
penetration of welding consumables in a
fillet weld (2011).
Corsi IIS
Luogo
Data
Titolo
Ore
Mogliano Veneto
(TV)
18-21/7/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Taranto
25-28/7/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Messina
25-28/7/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Genova
5-8/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Genova
5-9/9/2011
10-14/10/2011
7-9/11/2011
Corso modulare per la qualificazione ad International Welding
Inspector - Comprehensive - Ispezione di giunti saldati
12-13/9/2011
Corso teorico-pratico di incollaggio di tubi e/o raccordi di
PVC-C, PVC-U o di ABS per la qualificazione secondo
UNI 11242
16
Genova
--
Mogliano Veneto
(TV)
12-15/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Taranto
12-15/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Genova
14-16/9/2011
Corso Base sull’applicazione del D.M. 14 Gennaio 2008
20
Legnano (MI)
19-22/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Genova
19-23/9/2011
Corso per International Welding Technologist - Parte III Progettazione e calcolo
--
Genova
19-23/9/2011
12-13/12/2011
Corso per International Welding Engineer - Parte III Progettazione e calcolo
--
428 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Organizzatore
Istituto Italiano della Saldatura - Divisione FOP
Lungobisagno Istria, 15 - 16141 Genova
Tel. 010 8341371 - Fax 010 8367780 - [email protected]
Notiziario
Corsi IIS (segue)
Luogo
Data
Titolo
Ore
Messina
26-29/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Roma
26-29/9/2011
Corso teorico-pratico di saldatura di tubi e/o raccordi di PE per il
convogliamento di gas, acqua ed altri fluidi (UNI 9737)
--
Legnano (MI)
26-30/9/2011
Corso celere in saldatura
32
Organizzatore
Corsi di qualificazione per personale addetto alle PND di livello 1, 2 e 3
Modulo Base (MB)
Legnano (MI)
13-14/9/2011
Modulo di Base per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
16
Esame visivo (VT)
Legnano (MI)
15/9/2011
Legnano (MI)
22-23/9/2011
Modulo di Metodo per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
8
Modulo Specifico Saldatura per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
12
Esame radiografico (RT)
Priolo (SR)
26-29/7/2011
Modulo di Metodo per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
28
Esame ultrasonoro (UT)
Priolo (SR)
13-16/9/2011
Modulo di Metodo per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
28
Priolo (SR)
19-23/9/2011
Modulo Specifico Operatore Tecniche Convenzionali per livello 2
UNI EN 473/ISO 9712
36
Esame con particelle magnetiche (MT)
Priolo (SR)
19-20/7/2011
Modulo di Metodo per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
16
Esame con liquidi penetranti (PT)
Priolo (SR)
21-22/7/2011
Modulo di Metodo per livello 2 UNI EN 473/ISO 9712
16
Corsi di altre Società
Luogo
Data
Titolo
Organizzatore
Milano
18-22/7/2011
Corso di formazione per Auditor dei Sistemi di Gestione
per la Qualità
AICQ Centro Nord c/o TQM s.r.l. (Milano)
Tel. 02 67382158; fax 02 67382177
[email protected] - www.aicqcn.it
Roma
Bologna
1-2/9/2011
22-23/9/2011
Le ISO 9001:2008: come gestire i processi,
la documentazione e le performance aziendali
CERMET - Servizio Formazione (Roma)
Tel. 06 7626001; fax 06 76968124
[email protected] - www.cermet.it
CERMET - Servizio Formazione (Bologna)
Tel. 051 764811; fax 051 764902
[email protected] - www.cermet.it
Milano
5-9/9/2011
Programma di addestramento raccomandato per l’esame
di termografia di 2° livello secondo EN 473
CND Studio Sas di Gino FABBRI & C. (Milano)
Tel. 02 341649; fax 02 341205
[email protected] - www.cndstudio.it
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 429
Notiziario
Corsi di altre Società (segue)
Luogo
Data
Titolo
Organizzatore
Napoli
12-13/9/2011
Misure meccaniche e termiche: strumentazione,
tecniche e metodologie
AICQ-M (Napoli)
Tel. 081 2396503; fax 081 6174615
[email protected] - www.aicq-meridionale.it
Milano
12-14/9/2011
Internal Auditor dei Sistemi di Gestione per la Qualità
ANCCP Certification Agency (Milano)
Tel. 02 2104071; fax 02 210407218
[email protected] - www.anccp.it
Milano
12-16/9/2011
Programma di addestramento raccomandato per l’esame
con liquidi penetranti di 2° livello secondo EN 473
CND Studio Sas di Gino FABBRI & C. (Milano)
Tel. 02 341649; fax 02 341205
[email protected] - www.cndstudio.it
Mestre (VE)
15-16/9/2011
Le norme ISO 9000 e il sistema di gestione per la qualità
AICQ-Triveneta (Mestre - VE)
Tel. 041 951795; fax 041 940648
[email protected] - www.aicqtv.net
Milano
19-21/9/2011
Le ISO 9001:2008. Principi, contenuti ed esercitazioni
AICQ Centro Nord c/o TQM s.r.l. (Milano)
Tel. 02 67382158; fax 02 67382177
[email protected] - www.aicqcn.it
Napoli
19-21/9/2011
Internal Auditor dei Sistemi di Gestione Ambientale
ANCCP Certification Agency (Milano)
Tel. 02 2104071; fax 02 210407218
[email protected] - www.anccp.it
Milano
19-30/9/2011
Programma di addestramento raccomandato per l’esame
di ultrasuoni di 2° livello secondo EN 473
CND Studio Sas di Gino FABBRI & C. (Milano)
Tel. 02 341649; fax 02 341205
[email protected] - www.cndstudio.it
Napoli
20-21/9/2011
La norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005
AICQ-M (Napoli)
Tel. 081 2396503; fax 081 6174615
[email protected] - www.aicq-meridionale.it
Napoli
26/9/2011
Corso di aggiornamento per RSPP e ASPP
AICQ-M (Napoli)
Tel. 081 2396503; fax 081 6174615
[email protected] - www.aicq-meridionale.it
Roma
26-27/9/2011
Sistema di Gestione Ambientale: normativa e
legislazione cogente
AICQ-CI (Roma)
Tel. 06 4464132; fax 06 4464145
[email protected] - www.aicqci.it
Livorno
26-28/9/2011
Internal Auditor dei Sistemi di Gestione per la Salute e
la Sicurezza nei Luoghi di Lavoro
ANCCP Certification Agency (Milano)
Tel. 02 2104071; fax 02 210407218
[email protected] - www.anccp.it
Milano
27/9/2011
D.M. 21 Aprile 2011 - La verifica delle attrezzature a
pressione
ANCCP Certification Agency (Milano)
Tel. 02 2104071; fax 02 210407218
[email protected] - www.anccp.it
Perugia
27-28/9/2011
La gestione della qualità nei laboratori di prova secondo
la norma ISO/IEC 17025:2005
CERMET - Servizio Formazione (Bologna)
Tel. 051 764811; fax 051 764902
[email protected] - www.cermet.it
Roma
29-30/9/2011
Taratura pratica degli strumenti di misura
CERMET - Servizio Formazione (Roma)
Tel. 06 7626001; fax 06 76968124
[email protected] - www.cermet.it
Roma
29-30/9/2011
Sistemi di Gestione Ambientale: norme serie ISO 14000
e Regolamento EMAS
AICQ-CI (Roma)
Tel. 06 4464132; fax 06 4464145
[email protected] - www.aicqci.it
Roma
29-30/9/2011
Corso di formazione per i Datori di Lavoro che svolgono
la funzione di RSPP
AICQ-CI (Roma)
Tel. 06 4464132; fax 06 4464145
[email protected] - www.aicqci.it
430 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Notiziario
Mostre e Convegni
Luogo
Titolo
Data
Organizzatore
Baltimora,
Maryland (USA)
17-21/07/2011
ASME 2011 Pressure Vessels and Piping Conference
ASME PVP (NY - USA)
Tel. e fax: 925 423 1449/0153
[email protected] - www.asmeconferences.org/pvp2011
Burlington,
Vermont (USA)
17-22/07/2011
QNDE 2011
38th Review of Progress in Quantitative Nondestructive
Evaluation
CNDE - IOWA State University (USA)
Tel.: +1 515 294 8152; fax +1 515 294 7771
[email protected] - www.qndeprograms.org
Chennai
(India)
17-23/07/2011
64th IIW Annual Assembly & International Conference
“Weld India 2011” - The 6th International Exhibition on
Welding Technology, Metallurgy, Materials Testing,
Non-Destructive Testing and other allied fields
IIW (India)
Tel.: +91-33-2281 3208; fax: +91-33-2287 1350
[email protected] - www.iiw2011.com
Mashantucket,
Connecticut (USA)
18-20/07/2011
Digital Imaging XIV
ASNT - Columbus, Ohio (USA)
Tel.: 614.274.6003; fax: 614.274.6899
www.asnt.org
Cancún
(Messico)
14-19/08/2011
IMRC 2011
XX International Materials Research Congress
MRS - The Materials Research Society - (Messico)
Tel: (55) 55 66 44 66
www.mrs-mexico.org.mx/imrc2011
Shanghai,
(Cina)
16-19/08/2011
AMTS 2011
International Automotive Manufacturing Technologies
& Materials Show
Shanghai Forever Exhibition Co., Ltd - Shanghai (Cina)
Tel:+86-21-6468 1300; fax:+86-21-6468 1550
[email protected] - www.shanghaiamts.com
Beijing
(Cina)
24-26/08/2011
WCAE-2011
World Conference on Acoustic Emission
China Special Equipment Inspection and Research Institute Beijing (Cina)
Tel.: +86 10 59068313; fax: +86 1059068666
[email protected],
[email protected] - www.wcae2011.org
Danzica
(Polonia)
05-08/09/2011
ICU 2011-05-19
International Congress on Ultrasonics
University of Gdańsk - Faculty of Mathematics, Physics and
Informatics - Danzica (Polonia)
Tel.: +48 58 5232279; fax +48 58 523 2063
[email protected] - www.icu2011.ug.edu.pl
Telford (UK)
13-15/09/2011
Materials Testing 2011 Exhibition
NDT 2011 - The 50th Annual Conference of The British
Institute of Non-Destructive Testing
BINDT - Telford (UK)
Tel: +44 (0)1604 893811; fax:+44 (0)1604 893861;
[email protected] - www.bindt.org
Cairns, Queensland
(Australia)
25-28/09/2011
6th IIW Asian Pacific International Congress
WTIA - Welding Technology Institute of Australia - Newington,
NSW (Australia)
Tel + 61 2 9748 4443; fax + 61 2 9748 2858
[email protected] - www.wtia.com.au
Amburgo
(Germania)
26-29/09/2011
ITSC 2011
International Thermal Spray Conference & Exposition
DVS - Düsseldorf (Germania)
Tel.: +49 (0)21115910; fax: +49 (0)2111591200
[email protected] - www.dvs-ev.de
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 431
Pubblicazioni IIS
Ritiri e tensioni residue di saldatura
Gli effetti non strettamente metallurgici (deformazioni e tensioni),
prodotti dall’esecuzione delle saldature, sono stati, a partire dagli anni
‘40, progressivamente analizzati e caratterizzati, sia sulla base di prove
sperimentali che con l’ausilio di modelli matematici.
A tutt’oggi risulta importante conoscerne i meccanismi che regolano
la loro genesi onde poter meglio gestire le attività di fabbricazione in
funzione delle aspettative di progetto.
Il testo, a cura della Divisione Formazione dell’IIS, si prefigge di offrire
una chiara analisi dei principali fattori coinvolti, sia dal punto di vista
fisico che operativo, nonché le possibili soluzioni alla corretta gestione
dei processi di fabbricazione.
Sono pertanto trattati: termofisica dei metalli, analisi termica dei procedimenti di saldatura, calcolo della velocità di raffreddamento, misura
delle temperature, genesi dei ritiri di saldatura, ritiri trasversali, angolari e longitudinali, origine delle tensioni di ritiro in saldatura, analisi
qualitativa e quantitativa delle tensioni residue trasversali, longitudinali
e perpendicolari al giunto, effetti dei ritiri e delle tensioni interne, casi di
pericolosità di servizio in presenza di tensioni residue, precauzioni e
rimedi contro gli effetti dei ritiri e delle tensioni residue, precauzioni
esecutive, rimedi dopo saldatura (trattamenti termici e meccanici),
metodi di misura delle tensioni residue.
Indice
Settore PBM
Maura Rodella
1.
Fenomeni termici in saldatura (Termofisica dei metalli. Analisi
termica dei procedimenti di saldatura. Strumenti quantitativi per
il calcolo della velocità di raffreddamento. Metodi di misura delle
temperature).
2.
Genesi dei ritiri e delle tensioni residue di saldatura (Generalità.
Ritiro trasversale. Ritiro longitudinale. Origine delle tensioni
residue di saldatura).
3.
Effetti dei ritiri e delle tensioni residue (Comportamento dei
giunti sollecitati in servizio. Casi di pericolosità per la presenza di
tensioni residue. Precauzioni e rimedi contro gli effetti dei ritiri e
delle tensioni residue).
4.
Metodi di misura delle tensioni residue (Generalità. Metodi di
misura di stati monoassiali o biassiali di tensioni per scomposizione. Metodi di misura di stati triassiali di tensioni per scomposizione. Metodo per esecuzione di fori. Cenni ad altre metodologie
di misura).
Lungobisagno Istria, 15
16141 GENOVA
Tel. 010 8341385
Fax 010 8367780
Email: [email protected]
www.weldinglibrary.com
www.iis.it
2004, 89 pagine, Codice: 101068, Prezzo: € 45,50
Soci IIS - Membri IIS Club, Prezzo: € 36,40
Ricerche
Bibliografiche
Dati IIS-Data
Controllo con tecnologia UT “Phased Array”
(2010-2011)
Ottimizzazione dei controlli ultrasonori per rilevare piccole
discontinuità trasversali tipo re-heat cracks sui reattori
hydroprocessing di ZAPPAVIGNA G. e PEDRINZANI C.,
«Riv. Sald.», Maggio-Giugno 2010, pp. 319-325.
Acciai al Cr Mo a bassa lega; alta temperatura; ASME; codici di
buona pratica; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro;
controllo ultrasonoro “phased array”; controllo ultrasonoro
TOFD; criccabilità a caldo; criccabilità da riscaldamento;
cricche intergranulari; cricche trasversali; ingegneria chimica;
materiali resistenti allo scorrimento a caldo; microcricche; ottimizzazione; recipienti in pressione; resistenza ad alta temperatura; saldatura ad arco sommerso; trattamento termico dopo
saldatura.
DGS curve evaluation applied to ultrasonic phased array
testing di CERTO M. et al., «Insight», Aprile 2010, pp. 192-194.
Blocchi di taratura; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; difetti; lamiere;
modelli di calcolo; pezzi forgiati; programma di elaboratori;
simulazione; sonde ultrasonore.
Il controllo con onde guidate delle tubazioni: una moderna
tecnica ispettiva che sta diffondendosi rapidamente - Stato dell’arte sul panorama normativo che sta nascendo di BRESCIANI
F. e PERI F., «Riv. Sald.», Marzo-Aprile 2010, pp. 193-197.
Condotte; controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”;
norme; sonde ultrasonore.
Autofocusing ultrasonic imagery for non-destructive testing
and evaluation of specimens with complicated geometries di
HUNTER A.J. et al., «NDT & Int.», N. 2/2010, pp. 78-85.
Controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; difetti; difetti di forma; giunti saldati;
modelli di calcolo; provini, saggi; segregazione; simulazione;
trattamento termico.
3D ultrasonic inspection of anisotropic aerospace components
di LANE C.J.L. et al., «Insight», Febbraio 2010, pp. 72-77.
Alette; analisi con elementi finiti; anisotropia; controllo non
distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro
“phased array”; difetti; interno; leghe di nichel; modelli di
calcolo; motori; operazioni in servizio; simulazione; struttura
cristallina; strutture aerospaziali; turbine.
Defect detection using ultrasonic arrays: the multi-mode
total focusing method di ZHANG J. et al., «NDT & Int.»,
N. 2/2010, pp. 123-133.
Controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; difetti; focalizzazione; forma d’onda;
modelli di calcolo; procedimenti combinati; simulazione; sonde
ultrasonore.
Experience with code cases di LILLEY J.R., «Insight», Aprile
2010, pp. 178-183.
Accettazione; ASME; ASNT; caldaie; codici di buona pratica;
confronti; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; controllo ultrasonoro
TOFD; giunti saldati; radiografia; recipienti in pressione; tubi.
Coping with failed elements on an array: a modelling approa c h t o t h e t e c h n i c a l j u s t i f i c a t i o n d i N A G E S WA R A N C .
«Insight», Luglio 2010, pp. 372-379.
Accettazione; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro;
controllo ultrasonoro “phased array”; rotture; simulazione;
sonde ultrasonore.
Three-dimensional visualisation and evaluation techniques
for volumetrically scanned data of ultrasonic phased arrays
di KITAZAWA S. et al., «Insight», Aprile 2010, pp. 201-205.
Acciai inossidabili; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; sonde ultrasonore;
strumenti di misura; valutazione.
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 433
Ricerche Bibliografiche
Synthetic aperture focusing of ultrasonic inspection data to
enhance the probability of detection of defects in strongly
attenuating materials di SPIES M. e RIEDER H.
«NDT & Int.», N. 5/2010, pp. 425-431.
Acciai inossidabili; acciai inossidabili austeno-ferritici; controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; dati; difetti;
dimensionamento; focalizzazione; modelli di calcolo; simulazione.
Advanced ultrasonic system for improved efficiency in pipelines inspection di PEDROSA N. et al. «BID-ISIM», 2/2010,
pp. 36-41.
Acciai per condotte; blocchi di taratura; condotte; confronti;
controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; controllo ultrasonoro TOFD; giunti saldati; mancanza di fusione; operazioni
in tempo reale; porosità; radiografia; sviluppo.
P h a s e d a r r a y. B e v e l i n c i d e n c e a n g l e re q u i re m e n t s f o r
encoded phased array di MOLES M. et al., «Mat. Eval.»,
Gennaio 2010, pp. 29-36.
Acciai al C; ASME; blocchi di taratura; codici di buona pratica;
controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; giunti saldati;
idoneità all’impiego; intaglio; programma di elaboratori; recipienti in pressione; sonde ultrasonore; zona fusa.
Ultrasonic multiple beam technique using single phased
array probe for detection and sizing of stress corrosion
cracking in austenitic welds (S-scan) di KONO N. et al.
«Mat. Eval.», Ottobre 2010, pp. 1163-1170.
Acciai inossidabili; acciai inossidabili austenitici; controllo non
distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro
“phased array”; corrosione; criccabilità; difetti; grandezza;
impianti; industria nucleare; sensibilità; sonde ultrasonore;
strumenti di misura; tensocorrosione.
Ultrasonic phased array testing for an isogrid structural
element with cracks di ROTH D.J. et al., «Mat. Eval.», Gennaio
2010, pp. 76-83.
Controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; criccabilità; elementi costruttivi; lamierini; leghe Al-Cu; leghe d’alluminio;
programma di elaboratori; rinforzo; simulazione; sonde ultrasonore; strutture aerospaziali.
Pipe testing with ultrasonic guided wave synthetic focusing
techniques di MU J. et al. «Mat. Eval.», Ottobre 2010,
pp. 1171-1176.
Acciai al C; condotte; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; difetti; onde;
ritardo; strumenti di misura; tempo (durata); trasduttori.
Guided waves - Successes and challenges for ultrasonic
testing in NDT and SHM di ROSE J.L. «Mat. Eval.», Maggio
2010, pp. 495-500.
Aerei; analisi con elementi finiti; condotte; controllo automatico; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo
ultrasonoro “phased array”; corrosione; curve di tubi; focalizzazione; giunti non saldati; incollaggio; materiali compositi;
onde; operazioni in tempo reale; programma di elaboratori;
sonde ultrasonore.
Development of single-channel and phased array electromagnetic acoustic transducers for austenitic weld testing di
GAO H. e LOPEZ B. «Mat. Eval.», Luglio 2010, pp. 821-827.
Acciai inossidabili; acciai inossidabili austenitici; alta temperatura; campo elettromagnetico; condizioni di servizio; controllo
non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro
“phased array”; emissione acustica; industria nucleare; industria petrolifera; sonde ultrasonore; strumenti di misura; trasduttori; zona di saldatura; ZTA.
Méthodes avancées en contrôle non destructif ultrasonore
pour la détection et le dimensionnement de fissures de fatigue
di MAHAUT S. et al. «Revue Met. CIT», Febbraio-Marzo 2010,
pp. 59-68.
Controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo
ultrasonoro “phased array”; criccabilità; cricche di fatica;
dimensionamento; industria nucleare; proprietà meccaniche;
p ro p r i e t à t e r m i c h e ; re s i s t e n z a a f a t i c a ; s i m u l a z i o n e ;
tensocorrosione.
434 Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011
Ultrasonic - Sizing discontinuities by ultrasonics di
BIRRING A. «Mat. Eval.», Novembre 2010, pp. 1209-1215.
Accettazione; ASME; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; controllo ultrasonoro TOFD; difetti; elaborazione dei segnali; grandezza.
Automated ultrasonic inspection of nozzle welds using
phased-array ultrasonic testing - Part 2: outside access di
GINZEL R. e GINZEL E. «CINDE Journal», 1/2011, pp. 6-15.
Connessioni tubolari; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro “phased array”; difetti; giunti
saldati; porosità; raccordi di saldatura; recipienti in pressione;
simulazione; sonde ultrasonore.
Inspection system for welded tubular joint based on ultrasonic phased array di GUANGPING H. et al. «China Weld.»,
Ottobre-Dicembre 2010, pp. 36-39.
Acciai per condotte; blocchi di taratura; condotte; controllo non
distruttivo; controllo ultrasonoro; controllo ultrasonoro
“phased array”; difetti; giunti saldati; operazioni in tempo
reale; simulazione; sonde ultrasonore.
Phased array ultrasonic inspection of low-pressure steam
turbine rotors - Curved axial entry fir tree roots di
CHARLESWORTH C. «Insight», Febbraio 2011, pp. 71-75.
Analisi con elementi finiti; bassa pressione; centrali elettriche;
componenti; controllo non distruttivo; controllo ultrasonoro;
controllo ultrasonoro “phased array”; cricche di fatica; resistenza a fatica; rotazione; tensocorrosione; turbine a vapore.
Fonti dei riferimenti bibliografici
Riviste italiane e straniere analizzate per la Banca Dati IIS-Data
Titolo
Acciaio
Advanced Materials Processes
Alluminio e Leghe
Alluminio Magazine
Ambiente e Sicurezza sul Lavoro
Analysis Europa
Anticorrosione
ASTM Standardization News
ATA Ingegneria Automobilistica
Australasian Welding Journal
Australian Welding Research
Automatic Welding
Automazione Energia Informazione
Avtomaticheskaya Svarka
Befa - Mitteilungen
BID-ISIM
Biuletyn ISG
Boletin Tecnico Conarco
Bollettino Tecnico Finsider
Bollettino Tecnico RTM
Brazing and Soldering
Bridge Design & Engineering
British Corrosion Journal
China Welding
Chromium Review
Constructia De Masini
Costruzioni Metalliche
Czechoslovak Heavy Industry
De Qualitate
Deformazione
Der Praktiker
Elettronica Oggi
Elin Zeitschrift
Energia Ambiente Innovazione
Energia e Calore
Energia e Materie Prime
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Esa Bulletin
Eurotest Technical Bulletin
Fogli d’Informazione Ispesl
Fonderia
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Heron
Hightech
Hitsaustekniikka
Hybrid Circuits
Iabse Periodica
Il Filo Metallico
Il Giornale delle Prove non Distruttive
Il Giornale delle Scienze Applicate
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Il Saldatore Castolin
Ilva Quaderni
Industrial Laser Rewiew
Ingegneria Ambientale
Ingegneria Ferroviaria
Inossidabile
Insight
International Construction
Interplastics
IPE International
ISO Bulletin
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Joining & Materials
Joining of Materials
Joining Sciences
Journal of Bridge Engineering
Journal of the Japan Welding Society
Kunststoffe
L’Acciaio Inossidabile
Abbreviaz.
Acciaio
Mat. Processes
AL
Alluminio
Sicurezza Lav.
Analysis
Anticorrosione
ASTM Std.
ATA
Austr. Wdg. J.
Austr. Wdg. Res.
Aut. Weld.
AEI
Aut. Svarka
Befa Mitt.
BID-ISIM
Biuletyn
Conarco
Finsider
RTM
Braz. Sold.
Bridge
Br. Corr. J.
China Weld.
Chomium
Constr. Masini
Costr. Met.
Czech. Heavy
Qualitate
Deformazione
Praktiker
Elettronica
Elin
Enea E.A.I.
Energia
Energia
EPE
Esa Bulletin
Eurotest
ISPESL
Fonderia
FWP J.
GEP
Giornale G.C.
Heron
Hightech
Hitsaust.
Hybrid
IABSE
Filo Metallico
Giornale PND
Scienze Applic.
Perito Ind.
Castolin
Ilva
Ind. Laser
I.A.
Ing. Ferr.
Inossidabile
Insight
Int. Const.
Interplastics
IPE
ISO
Offshore
Joining
JOM
Join. Sciences
Jour. Bridge
Journal JWS
Kunststoffe
Acc. Inoss.
Titolo
Abbreviaz.
L’Allestimento
Allestimento
L’Elettrotecnica
Elettr.
L’Industria Meccanica
Ind. Mecc.
L’Installatore Tecnico
Installatore
La Meccanica Italiana
Mecc. Ital.
La Metallurgia Italiana
Met. Ital.
La Termotecnica
Termotecnica
Lamiera
Lamiera
Laser
Laser
Lastechniek
Lastech.
Lavoro Sicuro
Lav. Sic.
Lo Stagno ed i suoi Impieghi
Stagno
Macchine & Giornale dell’Officina
Officina
Macplas
Macplas
Manutenzione: Tecnica e Management
Manutenzione
Materialprüfung
Materialprüf.
Material and Corrosion
Mat. Cor.
Materials Evaluation
Mat. Eval.
Materials Performance
MP
Meccanica & Automazione
Mec. & Aut.
Meccanica & Macchine di Qualità
Mecc. & Macchine
Meccanica Moderna
Mecc. Moderna
Meccanica Oggi
Meccanica
Mechanical Engineering
Mech. Eng.
Metal Construction
Met. Con.
Metalli
Metalli
Metallurgical and Materials Transactions
Met. Trans.
Metallurgical B
Metallurgical B
Metallurgical Reports CRM
Met. Rep.
Metallurgical Transactions
Metallurgical T
Metalurgia & Materiais
Met. Materiais
Metalurgia International
Metalurgia
Modern Plastics International
Plastics Int.
Modern Steel Construction
Steel Constr.
NDT & E International
NDT & E Int.
NDT & E International UK
NDT & E Int.
NDT International
NDT Int.
Notagil S.I.
Notagil
Notiziario dell’ENEA Energia e Innovazione
ENEA E.I.
Notiziario dell’ENEA Sic. e Prot.
ENEA-DISP.
Notiziario Tecnico AMMA
AMMA
NRIM Research Activities
NRIM Research
NT Tecnica e Tecnologia AMMA
NT AMMA
Oerlikon Schweissmitteilungen
Oerlikon
PCB Magazine
PCB
Perito Industriale
Perito Ind.
Petrolieri d’Italia
Petrolieri I.
Pianeta Inossidabili
Inox
Plastic Pipes Fittings
Plastics
Prevenzione Oggi
Prevenzione
Produttronica
Produttronica
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Przeglad Spawalnictwa
Pr. Spawal.
Quaderni Pignone
Pignone
Qualificazione Industriale
Qualificazione
Qualità
Qualità
Rame e Leghe
CU
Rame Notizie
Rame
Research in Nondestructive Evaluation
Research NDE
Revista de Los Trat. Ter. y de Superficie
Tratersup
Revista de Metalurgia
Rev. Met.
Revista de Soldadura
Rev. Soldadura
Revue de la Soudure
Rev. Soud.
Revue de Metallurgie CIT
Revue Met. CIT
Revue de Metallurgie MES
Revue Met. MES
Ricerca e Innovazione
Ric. Inn.
Riv. Infortuni e Malattie Professionali
Riv. Inf.
Rivista di Meccanica
Riv. Mecc.
Rivista di Meccanica Oggi
Riv. Mecc. Oggi
Rivista di Meccanica International
Riv. Mecc. Inter.
Rivista Finsider
Riv. Finsider
Rivista Italiana della Saldatura
Riv. Sald.
Titolo
Schweissen & Pruftechnik
Schweissen und Schneiden
Schweisstechnik
Schweisstechnik
Science and Technology of W and J
Seleplast
Sicurezza e Prevenzione
Skoda Review
Soldadura e Construcao Metalica
Soldadura y Tecnologias de Union
Soldagem & Inspecao
Soldagem & Materiais
Soldering & Surface Mount Technology
Soudage et Techniques Connexes
Souder
Stahlbau
Stainless Steel Europe
Stainless Steel World
Stainless Today
Steel Research
Structural Engineering International
Sudura
Surface Engineering
Svarochnoe Proizvodstvo
Sveiseteknikk
Svetsaren
Svetsen
Technica/Soudure
Technical Diagnostics and NDT Testing
Technical Review
Technische Uberwachung
Tecnologia Qualidade
Tecnologie e Trasporti per il Mare
Tecnologie per il Mare
Teknos
The Brithis Journal of NDT
The European Journal of NDT
The International Journal of PVP
The Journal of S. and E. Corrosion
The Paton Welding Journal
The TWI Journal
The Welding Innovation Quarterly
Tin and Its Uses
Transactions of JWRI
Transactions of JWS
Transactions of NRIM
Ultrasonics
Unificazione e Certificazione
Università Ricerca
Unsider Notizie di Normazione
Varilna Tehnika
Westnik Maschinostroeniya
Welding & Joining
Welding & Joining Europe
Welding and Metal Fabrication
Welding Design and Fabrication
Welding in the World
Welding International
Welding Journal
Welding Production
Welding Review International
WRC Bulletin
WRI Journal
Zavarivac
Zavarivanje
Zavarivanje I
Zincatura a caldo
Zis Mitteilungen
Zis Report
Zvaracske Spravy
Zváranie
Abbreviaz.
Sch. Pruf.
Schw. Schn.
Schweisst.
Sch. Tec.
Weld. Join.
Seleplast
Sicurezza
Skoda
Soldadura
Sold. Tec.
Inspecao
Soldagem
Soldering
Soud. Tecn. Con.
Souder
Stahlhau
Stainless Eu.
Stainless World
Stainless
Steel
Engineering
Sudura
Surface
Svar. Proiz.
Sveiseteknikk
Svetsaren
Svetsen
Tech. Soud.
NDT Testing
Tech. Rev.
Techn. Uberw.
Qualidade
Tec. Tra. Mare
Tec. Mare
Teknos
Br. Nondestr.
European NDT
Journal PVP
Corrosion
Paton Weld. J.
TWI Journal
Weld. Innovation
TIN
Trans. JWRI
Trans. JWS
Trans. NRIM
Ultrasonics
Unificazione
Università
Unsider
Var. Teh.
–
Weld. Joining
Weld. J. Europe
Welding
Weld. Des.
Weld. World
Weld. Int.
Wdg. J.
Weld. Prod.
Weld. Rev.
WRC Bulletin
WRI J.
Zavarivac
Zavarivanje
Zavariv.
Zincatura
ZIS
Zis
Zvaracske
Zváranie
Riv. Ital. Saldatura - n. 3 - Maggio / Giugno 2011 435
Pubblicazioni IIS
Trattamenti superficiali dei materiali metallici
L’evoluzione storica dell’utilizzo delle leghe metalliche ha accentuato il progressivo sviluppo industriale dei trattamenti superficiali per migliorare le caratteristiche d’uso di materiali, tradizionalmente non adeguati a resistere nel tempo alla corrosione o
all’usura e all’abrasione.
L’attuale sviluppo tecnologico offre una vasta gamma di vantaggi,
deducibili dai trattamenti più opportuni, come la modifica di
alcune proprietà meccaniche della superficie (durezza, resistenza
all’usura, ecc.) e fisiche (colore, lucentezza, conduttività termica,
ecc.), il miglioramento di alcune proprietà chimiche (resistenza
alla corrosione), l’ottenimento di particolari effetti estetici e,
infine, la predisposizione delle superfici per favorire l’adesione di
successivi rivestimenti (pitture, adesivi, lubrificanti, ecc.).
Quest’opera, nata dalla collaborazione fra l’Istituto Italiano della
Saldatura e il Dipartimento di Ingegneria della Produzione dell’Università degli Studi di Genova, ha pertanto lo scopo di offrire
un’articolata presentazione delle suddette tecnologie ad uso di
tutti i tecnici che, pur non direttamente coinvolti nel loro utilizzo
specialistico, vogliano, comunque, avere una corretta informazione tecnica sulle loro caratteristiche prestazionali e sulle modalità applicative.
Indice:
Introduzione
1 - Trattamenti superficiali delle leghe leggere: lavaggio e pulizia
di superfici (lavaggio sgrassante, deossidazione, decapaggio); trasformazione chimica delle superfici (conversione chimica, ossidazione anodica, trattamento di conversione al bicromato).
2 - Trattamenti superficiali degli acciai: trattamenti di conversione chimica (trattamento di passivazione, trattamento di fosfatazione, trattamento di brunitura); trattamenti elettrochimici
(cadmiatura, argentatura, ramatura, cromatura (dura), nichelatura, verniciatura, pallinatura). Conclusioni.
Settore PBM
Maura Rodella
Lungobisagno Istria, 15
16141 GENOVA
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2003, 70 pagine, Codice: 101046, Prezzo: € 34,00
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Organo Ufficiale dell’ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA
Lungobisagno Istria, 15 - 16141 Genova
Redazione: tel. 010 8341.333/386, fax 010 836.77.80, e-mail: [email protected]
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La RIVISTA ITALIANA DELLA SALDATURA è lʼorgano ufficiale dellʼIstituto Italiano della
Saldatura.
Ha una tiratura di 3.500 copie ed è lʼunico Periodico italiano indipendente specializzato nel
settore della saldatura e delle costruzioni saldate.
Ogni anno vengono pubblicati circa 50 articoli tecnici (metallurgia e saldabilità dei materiali,
processi di saldatura, progettazione, fabbricazione, diagnostica industriale, certificazione,
prove non distruttive, normativa, didattica, documenti dellʼInternational Institute of Welding
(IIW) in lingua originale, ecc.), ed inoltre Informazioni Tecniche e Rubriche Giuridiche, Attività
dellʼIIS, Letteratura Tecnica, Codici e Norme, Corsi, Mostre, Ricerche Bibliografiche, notizie
dalle Aziende e dalle Associazioni.
Lʼabbonamento comprende anche la spedizione gratuita del supplemento elettronico
settimanale “Saldatura Flash”.
PREZZI
Abbonamento 6 numeri (1 anno): per l’Italia: € 100,00
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Copia singola o arretrata:
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Il sottoscritto:
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raggiungibile. Il versamento di € ____________ è stato effettuato in data _________________
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Data: ___________________
Firma: __________________________________________
USCITE 2011
Rivista 1 / 2011
Rivista 2 / 2011
Rivista 3 / 2011
Uscita: 28 Febbraio 2011
Uscita: 30 Aprile 2011
Uscita: 30 Giugno 2011
Rivista 4 / 2011
Rivista 5 / 2011
Rivista 6 / 2011
Uscita: 15 Settembre 2011
Uscita: 31 Ottobre 2011
Uscita: 15 Gennaio 2012
RISPEDIRE UNITAMENTE AL COMPROVANTE DI VERSAMENTO AL FAX 010 83 67 780
Informativa ai sensi Dlgs. 196/2003:
Si informa che ai sensi della suddetta legge, la presente domanda firmata conferisce all’Istituto Italiano della Saldatura l’autorizzazione al
trattamento dei dati personali in essa contenuti. Inoltre gli stessi dati saranno inseriti nelle nostre banche dati per consentirci l’invio di
materiale informativo, pubblicitario e promozionale. Sono riservati al committente tutti i diritti dell’art. 7 della presente legge con
l’accorgimento di fare domanda scritta in caso di volontà di recesso o cancellazione nel trattamento dei dati conferiti.
Elenco
degli
Inserzionisti
378
277-278
--268
-----419
-269
---261
-346
--4a cop
----------276
---386
---272
-----414
270
402
401
-275
-279
---364
262
-263
-420
-266
-2a cop + 265
----322
-267
---264
-273
3a cop
--271
274
---366
ACS ACAI
AEC TECHNOLOGY
AIPND
AIR LIQUIDE WELDING
ANASTA
ANDIT AUTOMAZIONE
AQM
ASG Superconductors
ASSOMOTORACING
BERKENHOFF
BÖHLER WELDING GROUP ITALIA
CAPILLA
CEA
CEBORA
CGM TECHNOLOGY
COM-MEDIA
COMMERSALD
DRAHTZUG STEIN
DVC - DELVIGO COMMERCIALE
EDIBIT
EDIMET
ESAB SALDATURA
ESARC
ETC OERLIKON
EUROCONTROL
F.B.I.
FABTECH CONSULTING ENGINEERS
FIERA ACCADUEO
FIERA AFFIDABILITA’ & TECNOLOGIE
FIERA ALUMINIUM/COMPOSITES EUROPE
FIERA ALUMOTIVE
FIERA BIAS
FIERA BIMEC
FIERA BI-MU
FIERA BIMU-MED
FIERA DI ESSEN
FIERA EXPOLASER
FIERA EXPOMECCANICA
FIERA LAMIERA
FIERA LASER WORLD OF PHOTONICS
FIERA MCM
FIERA MECSPE
FIERA METEF
FIERA MOTORSPORT EXPOTECH
FIERA QUALITY DAY
FIERA SAMUMETAL
FIERA SEATEC
FIERA TEKNOMOTIVE
FIERA VENMEC
FIMER
G.E.INSPECTION TECHNOLOGIES
GILARDONI
HARMS & WENDE
HENKEL ITALIA
HYPERTHERM Europe B.V.
IGUS
INE
ITW
LANSEC ITALIA
LINCOLN ELECTRIC ITALIA
LINK INDUSTRIES
MEDIAPOINT & COMMUNICATIONS
MEDIAVALUE
MESSER ITALIA
NDT ITALIANA
OLYMPUS ITALIA
ORBITALUM TOOLS
OXYTURBO
PUBLITEC
REMASALD
RIVISTA MECCANICA & AUTOMAZIONE
RIVISTA TECN’È
RIVISTA U & C
RIVOIRA
SAF - FRO
SALTECO
SANDVIK ITALIA
SAPIO
SELCO
SE.MAT
SIAD
SIGMA INTERNATIONAL
SIGMATEK
TECNOELETTRA
TECNOMECCANICA
TELWIN
THERMADYNE ITALIA
TQM
TRAFILERIE DI CITTADELLA
Viale Abruzzi, 66 - 20131 MILANO
Via Leonardo Da Vinci, 17 - 26013 CAMPAGNOLA CREMASCA (CR)
Via A. Foresti, 5 - 25127 BRESCIA
Via Torricelli, 15/A - 37135 VERONA
Via G. Tarra, 5 - 20125 MILANO
Via Privata Casiraghi, 526 - 20099 SESTO SAN GIOVANNI (MI)
Via Edison, 18 - 25050 PROVAGLIO D’ISEO (BS)
Corso F.M. Perrone, 73r - 16152 GENOVA
Via Tanari, 68/a - 40024 CASTEL S. PIETRO TERME (BO)
Berkenhoffstrasse, 14 - 35452 HEUCHELHEIM (Germania)
Via Palizzi, 90 - 20157 MILANO
Via per Telgate - Loc. Campagna - 24064 GRUMELLO DEL MONTE (BG)
Corso E. Filiberto, 27 - 23900 LECCO
Via A. Costa, 24 - 40057 CADRIANO DI GRANAROLO (BO)
Via Adda, 21 - 20090 OPERA (MI)
Via Serio, 16 - 20139 MILANO
Via Bottego, 245 - 41126 COGNENTO (MO)
Talstraße, 2 - 67317 ALTLEININGEN (Germania)
Località Cerri - 19020 CEPARANA DI FOLLO (SP)
Via Cà dell’Orbo, 60 - 40055 CASTENASO (BO)
Via Brescia, 117 - 25018 MONTICHIARI (BS)
Via Novara, 57/59 - 20010 BAREGGIO (MI)
Via Cadibona, 15 - 20137 MILANO
Via Vo’ di Placca, 56 - 35020 DUE CARRARE (PD)
Zona Industriale - 89811 PORTO SALVO (VV)
Via Isonzo, 26 - 20050 SAN DAMIANO DI BRUGHERIO (MB)
Via Rimembranze, B-1/2 - 33033 CODROIPO (UD)
c/o BOLOGNAFIERE - Piazza Costituzione, 6 - 40128 BOLOGNA
c/o A & T - Via Palmieri, 63 - 10138 TORINO
c/o PROMOEVENTS - Via Privata Pomezia, 10/A - 20127 MILANO
c/o ADExpo - Viale della Mercanzia, 142 Centergross - 40050 FUNO DI ARGELATO (BO)
c/o FIERA MILANO RASSEGNE - Piazzale Carlo Magno, 1 - 20149 MILANO
c/o UCIMU - Viale Fulvio Testi, 128 - 20092 CINISELLO BALSAMO (MI)
c/o UCIMU - Viale Fulvio Testi, 128 - 20092 CINISELLO BALSAMO (MI)
c/o UCIMU - Viale Fulvio Testi, 128 - 20092 CINISELLO BALSAMO (MI)
Via Vincenzo Monti, 8 - 20123 MILANO
c/o PIACENZA EXPO - S.S. 10 Loc. Le Mose - 29122 PIACENZA
c/o CENTRO FIERA - Via Brescia, 129 - 25018 MONTICHIARI (BS)
c/o UCIMU - Viale Fulvio Testi, 128 - 20092 CINISELLO BALSAMO (MI)
c/o MONACOFIERE - Via Bernardo Rucellai, 10 - 20126 MILANO
c/o EIOM - Viale Premuda, 2 - 20129 MILANO
c/o SENAF - Via Eritrea, 21/A - 20157 MILANO
c/o ALFIN EDIMET - Via Brescia, 117 - 25018 MONTICHIARI (BS)
c/o MODENA ESPOSIZIONI - Viale Virgilio, 58/B - 41123 MODENA
c/o TECNA EDITRICE - Viale Adriatico, 147 - 00141 ROMA
c/o PORDENONE FIERE - Viale Treviso, 1 - 33170 PORDENONE
c/o CARRARAFIERE - Viale Galileo Galilei, 133 - 54033 MARINA DI CARRARA (MS)
c/o ALFIN EDIMET - Via Brescia, 117 - 25018 MONTICHIARI (BS)
c/o PADOVAFIERE - Via N. Tommaseo, 59 - 35131 PADOVA
Via Brigatti, 59 - 20050 RONCO BRIANTINO (MB)
Via Grosio, 10/4 - 20151 MILANO
Via A. Gilardoni, 1 - 23826 MANDELLO DEL LARIO (LC)
Grossmoorkehre, 9 - 21079 HAMBURG (Germania)
Via Amoretti, 78 - 20157 MILANO
Vaartveld, 9 - 4704 SE ROOSENDAAL (Olanda)
Via delle Rovedine, 4 - 23899 ROBBIATE (LC)
Via Facca, 10 - 35013 CITTADELLA (PD)
Via Privata Iseo, 6/E - 20098 S. GIULIANO MILANESE (MI)
Via Bizet, 36/N - 20092 CINISELLO BALSAMO (MI)
Via Fratelli Canepa, 8 - 16010 SERRA RICCO’ (GE)
Ponte Morosini, 49 - 16126 GENOVA
Corso Buenos Aires, 8 - Corte Lambruschini - 16129 GENOVA
Via Domenichino, 19 - 20149 MILANO
Via Cav. V. Tedeschi, 1 - 10036 SETTIMO TORINESE (TO)
Via del Lavoro, 28 - 20863 CONCOREZZO (MB)
Via Modigliani, 45 - 20090 SEGRATE (MI)
Josef-Schüttler-Strasse, 17 - 78224 SINGEN (Germania)
Via Serio, 4/6 - 25015 DESENZANO (BS)
Via Passo Pordoi, 10 - 20139 MILANO
Via Strada dei Campi, 11 - 20058 VILLASANTA (MB)
Via Rosellini, 12 - 20124 MILANO
c/o OPEN FACTORY EDIZIONI - Via Bernardo Rucellai, 10 - 20126 MILANO
c/o MEDIAVALUE - Via Domenichino, 19 - 20149 MILANO
Via C. Massaia, 75/L - 10147 TORINO
Via Torricelli, 15/A - 37135 VERONA
S.P. Rivoltana, 35/b - 20090 LIMITO DI PIOLTELLO (MI)
Via Varesina, 184 - 20156 MILANO
Via Silvio Pellico, 48 - 20900 MONZA
Via Palladio, 19 - 35010 ONARA DI TOMBOLO (PD)
Via Monte Rosa, 81/A - 20862 ARCORE (MB)
Via S. Bernardino, 92 - 24126 BERGAMO
Via Mazzini, 2/A - 24066 PEDRENGO (BG)
Via Mario Nantiat, 19/A - 12066 MONTICELLO D’ALBA (CN)
Via Nazionale, 50a - 70 - 23885 CALCO (LC)
Via della Borsa, 11 - 31033 CASTELFRANCO VENETO (TV)
Via della Tecnica, 3 - 36030 VILLAVERLA (VI)
Via Bolsena, 7 - 20098 SAN GIULIANO MILANESE (MI)
Via M. Macchi, 42 - 20124 MILANO
Via Mazzini, 69 - 35013 CITTADELLA (PD)
SIAD Metal Fabrication:
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L’innovazione, le competenze tecniche e l’elevato
know-how nel settore dei gas da saldatura e taglio,
hanno portato SIAD ad ottenere una riconosciuta
posizione di leadership.
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alla ricerca ed alla produzione, secondo
i più elevati standard qualitativi, per offrire ai nostri
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Istituto Italiano della Saldatura – Lungobisagno Istria, 15 – 16141 Genova (I) - Tariffa regime libero: “Poste Italiane SpA - Sped. A.P. 70%, DCB Genova” Tassa Pagata - Taxe Perçue ordinario - Contiene IP + Supplemento - Bimestrale Maggio-Giugno 2011 ISSN:0035-6794
Rivista Italiana della Saldatura - N. 3 * 2011
Organo Ufficiale dell’Istituto Italiano della Saldatura - anno LXIII - N. 3 * 2011
Numero 3
2011
In questo numero:
In questo numero:
Relazione della Presidenza sulla gestione
Relazione
della
Presidenza
sulla gestione
dell’Istituto
nel 2010
e previsioni
per il 2011
dell’Istituto nel 2010 e previsioni per il 2011
Vulnerabilità dei giunti saldati e meccanismi
Vulnerabilità
dei giunti
saldati
meccanismi
di danneggiamento
attivi
negli eimpianti
di
di
danneggiamento
attivi
negli
impianti
di
processo e petrolchimici: affidabilità mediante
processo
e petrolchimici:
affidabilità
mediante
la programmazione
dell’ispezione
basata
la
dell’ispezione
basata
sulprogrammazione
rischio (RBI) - Parte
I
sul rischio (RBI) - Parte I
Criteri generali per l’esecuzione di giunzioni
Criteri
generali
per
l’esecuzione
di giunzioni
permanenti
testa
a testa
in tubazioni
di vetroresina
permanenti
testa
a
testa
in
tubazioni
con il procedimento della laminazionedi vetroresina
con il procedimento della laminazione
Didattica
Didattica
I trattamenti a freddo dopo saldatura
Iper
trattamenti
a freddo
saldatura
la distensione
ed il dopo
miglioramento
per
distensionedei
ed giunti
il miglioramento
dellelaprestazioni
saldati
delle prestazioni dei giunti saldati
Nuovo procedimento ESAB - SAT™
Nuovo
procedimento
ESAB - SAT™
per la saldatura
robotizzata
per
la saldatura
ad alta
velocità robotizzata
ad alta velocità