Giovedì 30 Maggio ore 14:30 - 18:00

Metallurgia e saldabilità dei giunti saldati
(Chairman: Alberto Lauro)

Sala Maestrale

  • Saldabilità e caratterizzazione di acciai legati innovativi resistenti alla corrosione ad alta temperatura
    (L. Fullin / Tenaris Dalmine Spa, M. Pedemonte / IIS)

    Abstract

    Oggetto della presente memoria è un acciaio martensitico innovativo, sviluppato da Tenaris sulla base del grado 91 ed identificato con il nome commerciale Thor™115. Studi condotti hanno dimostrato come tale materiale presenti una maggiore resistenza ad ossidazione ed a creep, nonché una superiore resistenza alla sulfidazione a caldo (condizione tipica di raffineria) rispetto all’acciaio 9Cr-1Mo, ivi particolarmente diffuso. Un’importante caratteristica del Thor™115 è la saldabilità (già dimostrata in precedenza come paragonabile al grado 91). Obiettivo di tale studio è stato quello di approfondire ulteriormente tale aspetto, valutando il comportamento a caldo di giunti saldati, realizzati impiegando un grado 9 come consumabile. I risultati sono stati inoltre confrontanti con quelli relativi a giunti saldati impiegando un acciaio sperimentale 11Cr, simile al grado 9 ma con maggior contenuto di Cromo ed adottando la stessa tipologia di consumabile. Sia le proprietà meccaniche che le durezze dei giunti si sono collocate nella scala di valori attesi per il grado. Il Thor™115 ha dimostrato di avere una saldabilità paragonabile al grado 9, oltre che al grado 91; l’utilizzo delle stesse WPS permette l’ottenimento di risultati soddisfacenti per il suo impiego. Allo stesso modo, il materiale 11Cr non ha dato vantaggi significativi in saldatura, sebbene presenti una chimica meno legata.

  • Caratterizzazione del comportamento a caldo ed a corrosione di semilavorati in Inconel 625 realizzati con tecnologia additiva e saldati mediante processo LBW e TIG+ER
    (M. Pedemonte, M. de Marco, Marco Palombo / IIS, S. Alberini, F. Fusari. P. Marangoni / Belleli CPE)

    Abstract

    La fabbricazione mediante tecnologia additive sta assumendo un ruolo di estrema importanza in molte realtà industriali. Tuttavia, sebbene l’evoluzione della tecnologia abbia consentito di aumentare la precisione e la qualità dei prodotti realizzati con tali processi, in particolare per quelli prodotti mediante tecnologia laser a letto di polvere (Laser Powder Bed Fusion), esistono ancora alcune limitazioni legate alle dimensioni massime stampabili. Per questo motivo, ad oggi, le parti realizzate con tecnologia 3D sono tipicamente integrate in sistemi più grandi, molto spesso per mezzo di processi di saldatura. Questa ricerca propone di studiare il binomio AM–saldatura, effettuando un’analisi comparativa del comportamento in condizioni di scorrimento viscoso a caldo e della resistenza a corrosione di componenti stampati LPBF in Inconel 625 e saldati mediante processi di saldatura tradizionali GTAW+SMAW e processi ad elevata densità di energia (LBW).

  • Placcatura di componenti in lega UNS N08800 esposti a piombo fuso mediante processi GMAW ed ESC con lega Fe-Cr-Al nel settore green power
    (E. Adile, M. Pedemonte / IIS, C. Testani / CALEF, A. Rinaldi/ENEA, T. di Giamberardino, D. Quintiliani / WT Spa, P. Szakalos/KTH, J. Ejenstam/SANDVIK Group)

    Abstract

    Il presente studio riporta i risultati ottenuti dalle prove di saldatura condotte nell’ambito del progetto europeo H2020 “Nextower”, il quale si pone l’obiettivo di realizzare un impianto dimostrativo a torre solare ad energia concentrata (CSP) e ad alta efficienza, basato sull’impiego di piombo liquido come elemento di immagazzinamento energetico. In particolare, lo studio si focalizza sulle fasi di messa a punto delle procedure di saldatura GMAW robotizzato e Strip Cladding SAW, per realizzare riporti privi di difetti su elementi in Incoloy 800 HT adottando un innovativo consumabile a base Fe-Cr-Al, appositamente sviluppato da Sandvik Kanthal. La memoria illustra gli aspetti operativi e metallurgici associati all’impiego del consumabile Fe-Cr-Al, valutando l’effetto dei diversi parametri di processo, nonché di eventuali trattamenti termici, sulle proprietà meccaniche e microstrutturali dei giunti. I risultati ottenuti dalle prove di laboratorio sono stati confrontati con i requisiti previsti dai percorsi di qualifica imposti dalle normative di riferimento ASME ed EN.

  • In depth microstructure and hardness analysis of BOP to assess weldability of a steels for linepipe applications
    (M. Monti / CSM, E. Paravicini Bagliani, A. Paggi, P. Darcis / Tenaris Dalmine Spa)

    Abstract

    Different tests were designed and executed with the main purpose to prove the capability of Line Pipe steels to be welded under a wide range of conditions (heat inputs, dilution ratios, high constraint configurations…) producing a joint with desired mechanical performances. Single and multi-pass bead on plates by Automatic TIG cold wire technique were performed, reproducing the main welding conditions occurring during in-filed operations. Nd:YAG BoP were performed to generate fastest cooling rates and narrowest welding pools, imposing the worst condition for the steel. The heat affected zones of the bead on plates were divided in the main subzones, according to API RP 2Z, using a validated thermal model. Each subzone (e.g. CGHAZ, FGHAZ…) was localized and characterized using non-conventional approaches (complete morphological maps, low and standard loads hardness and “colour etching”). For each subzone (sixteen in the case of double-pass BoP) microstructure and hardness have been interpreted on the basis of the predicted and verified local thermal history (e.g. peak temperature and cooling rate) and by the results of calculations performed by proprietary and commercial tools.

  • Saldatura di profili pesanti ad H di alta resistenza – Caratterizzazione, Esperienze, Sperimentazioni e simulazioni numeriche
    (Riccardo Zanon, Teodora Bogdan, Miguel Candeias, Liudmila Webber / ArcelorMittal Global R&D Lussemburgo, Mauro SOMMAVILLA / Arcelor Mittal Italy, Domenico Viscovo / NL Montaggi)

    Abstract

    L’utilizzo di profili pesanti laminati a caldo ad H (in ambito anglofono denominati W da wide-flange, detti “Jumbo” per pesi lineari superiori a 500kg/m, denominazione europea HD per i profili compatti ed HL per i profili alti), comprovato da vari decenni negli Stati Uniti, si diffonde negli ultimi decenni anche in Europa per vari tipi di realizzazioni (colonne di grattacielo / correnti di travi reticolari / arco per ponte bowstring). In una sagoma compatta (entro 600 x 500mm) si sviluppano una varietà di profili con pesi metrici da 187 kg/m (spessori 24mm) a 1299 kg/m (spessori 140mm), disponibili anche in qualità alto-resistenziali. La saldatura di acciaio termo-meccanico alto-resistenziale con spessori elevati richiede una procedura adattata, cosi come la forma ad H uno studio della forma del cianfrino. Se negli Stati Uniti una campagna di ricerca ha definito i parametri negli anni’90, in Europa l’esperienza resta limitata. In questa memoria si propone la caratterizzazione metallurgica, una rivista della prassi corrente, test addizionali svolti all’Istituto di Saldatura in Francia cosi come delle simulazioni numeriche.

  • The effect of alloy design and welding technology on impact energy and stress rupture performance of 2¼Cr-1Mo-¼V welding consumables
    (M. Peruzzi, R. Krein, F. Grimm / voestalpine Bohler Welding GmbH)

    Abstract

    In modern hydro-processing reactor vessels Vanadium modified 2¼Cr-1Mo steels are commonly used for components that are exposed to high temperature at high pressure in hydrogen rich environments. For the fabrication of these components with wall thickness up to 300 mm or even above, high productivity welding processes like submerged arc welding are most commonly used. The requirements on chemical composition and mechanical properties of both the base material and welding consumables became more and more strict. Apart from the general requirements on impact energy at temperatures down to -30°C, the performance of stress rupture tests are mandatory for design temperatures above 440°C which affects the majority of modern hydro-processing reactors, today. This paper deals with the development and optimization of welding consumables for submerged arc welding of 2¼Cr-1Mo-¼V steels. Special attention is drawn to the impact of weld metal chemical analysis, welding parameter and post-weld heat treatment condition on mechanical properties of the weld metal. The present results outline the fabrication limits that comply with the most common requirements on strength, impact energy and stress rupture behavior of the weld metal.

 

Qualità e sicurezza nella fabbricazione mediante saldatura
(Chairman: Luca Timossi)

Sala Levante

  • Il profilo di rischio di una PMI nel settore della fabbricazione saldata e il giusto contratto assicurativo
    (G. Cravea / Marsh)

    Abstract

    Nella realizzazione di prodotti saldati, come di qualsivoglia altro prodotto, esistono aree di rischio potenziale che riguardano prioritariamente aspetti tecnici, di sicurezza ed ambientali. Tutte queste aree di rischio potenziale possono sostanziarsi in danni di carattere commerciale, finanziario, contrattuale e regolamentare/legislativo. I Fabbricanti di componenti saldati devono gestire il rischio imprenditoriale in modo sistematico, ponendo attenzione ai processi tecnologici di fabbricazione, nonché alla capacità di rispondere adeguatamente e tempestivamente alle richieste del mercato. Nella memoria si vuole sinteticamente fornire indicazioni sull’approccio con cui valutare i rischi derivanti da prodotti difettosi e sugli strumenti che il mercato assicurativo mette a disposizione delle PMI a copertura di tali rischi, in funzione della capacità dell'organizzazione aziendale di tenere sotto controllo il processo di fabbricazione.

  • Esperienza sull'applicazione delle nuove NTC nel campo delle costruzioni civili
    (E. Renzi / MIT)

    Abstract

     

  • La gestione del processo di fabbricazione mediante incollaggio nel settore della costruzione dei veicoli per trasporto su rotaia
    (S. Clerici, E. Gandolfo / IIS CERT)

    Abstract

    Nel settore della realizzazione di veicoli ferroviari, l’incollaggio viene sempre più utilizzato come processo di giunzione su elementi strutturali anche di una certa rilevanza, e comunque su componenti ai quali vengono richieste prestazioni ed affidabilità sempre superiori. A livello europeo esistono riferimenti normativi nazionali, che definiscono i requisiti di qualità che devono essere soddisfatti per garantire un livello di sicurezza adeguato. La memoria descrive lo stato dell’arte nello sviluppo della norma EN che intende armonizzare a livello continentale i requisiti minimi atti ad assicurare una corretta gestione del processo produttivo, dalla progettazione alla determinazione del tipo di giunzioni in funzione delle classi di criticità assegnate, definendo le prescrizioni da adottare nelle fasi di esecuzione e controllo dei componenti.

  • Criteri e schemi per la qualificazione di personale e processi nel campo delle Tecnologie Additive
    (E. Assunção, S. Pinca / EWF)

    Abstract

    Le Tecnologie Additive sono tra i processi produttivi che maggiormente attraggono interesse e finanziamenti nelle attività di ricerca e sviluppo necessari per l’applicazione su scala industriale. Nel campo dei prodotti metallici sono state sviluppate negli anni differenti tecnologie, che trovano applicazione in numerosi settori industriali quali ad esempio la realizzazione di mezzi di trasporto, produzione di energia, bioingegneria, ecc.. La memoria fornisce una panoramica dei riferimenti tecnici internazionali che regolamentano le attività di qualificazione del personale e dei processi in tale campo, con particolare riferimento ai criteri in studio presso i gruppi di lavoro dell’EWF per l’armonizzazione dei contenuti didattici dei corsi di qualificazione del personale coinvolto a differenti livelli in tali processi tecnologici.

  • Requisiti di qualità per la brasatura di materiali metallici: le novità introdotte dal documento ISO/DIS 22688
    (M. Banchero, G. Perelli / IIS CERT)

    Abstract

    I processi di brasatura, cosi come quelli di saldatura, sono da considerare una tecnologia produttiva ormai consolidata per applicazioni industriali impiegate nella realizzazione di componenti metallici in svariati settori industriali. Tuttavia, al contrario della saldatura, la normativa tecnica non è altrettanto strutturata come per il processo di saldatura. L’Istituto Internazionale della Saldatura (IIW) ha elaborato un documento tecnico che definisce i requisiti di qualità che devono essere soddisfatti per gestire correttamente il processo di brasatura; tale documento è stato proposto per avviare il processo di standardizzazione presso l’ISO. La memoria riassume i contenuti tecnici raccolti in tale progetto di norma.

  • ANDE - The a new ASME certification program for Non-Destructive Examination (NDE) personnel and quality control (QC) inspectors
    (J. Labrador, G. Gobbi / ASME)

    Abstract

    The new ASME Non -Destructive Examination and Quality Control Inspection (ANDE) Certification program certifies personnel proficiency in knowledge, skills and performance for NDE personnel. Initially, ANDE will focus solely on the nuclear industry, but will be expand to include non-nuclear NDE throughout the U.S: and internationally.

Venerdì 31 Maggio ore 9:00 - 12:30

Tecnologia della saldatura e dei processi di giunzione
(Chairman: Marcello Mandina)

Sala Maestrale

  • Messa a punto di un innovativo processo ibrido FSW-Incollaggio per la realizzazione di giunti eterogenei tra acciaio al carbonio e leghe di alluminio
    (M. Pedemonte, E. Adile, A. Bazurro / IIS)

    Abstract

    La presente memoria riporta i risultati ottenuti nell’ambito del progetto di ricerca POR HYBRID-JOIN, condotto dall’Istituto Italiano della Saldatura – Ente Morale, in merito allo sviluppo di una innovativa tecnologia di giunzione ibrida, basata sulla combinazione del processo di saldatura allo stato solido FSW e del processo di -incollaggio, per la realizzazione di strutture multi-materiali alluminio ed acciaio. Nello specifico, saranno illustrate le attività condotte nell’arco delle varie fasi progettuali, dalla messa a punto del processo sino alla caratterizzazione dei giunti realizzati. Si faranno inoltre alcune considerazioni in merito alle criticità associate all’introduzione di un adesivo all’interno del giunto, e del suo effetto nei confronti delle proprietà meccaniche.

  • Applicazione del processo laser ibrido per pannelli membranati di generatori di vapore utrasupercritici
    (D. Pinciroli / SOFINTER Spa, E. Chiarantoni / AC Boilers Spa, M. Murgia, M. Pedemonte / IIS)

    Abstract

    La presente memoria riassume i risultati di un'attività di prove di saldatura per l’esecuzione di pannelli membranati mediante l’impiego di un processo ibrido Laser-GMAW su tubi in acciaio al carbonio con piatti anch’essi in acciaio al carbonio. Lo studio si è posto l’obiettivo di mettere a confronto una serie di configurazioni di giunzione tubo-piatto e verificarne la buona esecuzione sia in funzione della qualità ottenuta che dei tempi di esecuzione. Le principali risultanze dello studio hanno consentito quindi di ricavare informazioni sulla produttività del processo, sull’effetto della velocità di avanzamento delle passate relativamente ai valori di durezza riscontrati in ZTA, sull’effetto della preparazione delle superfici e il loro impatto sulla formazione di porosità. Un ulteriore test è stato quello di verificare la qualità del giunto in funzione del gas protettivo impiegato (Ar al 99,99% a confronto con una miscela Ar-2%O2).

  • Internal Plasma Welding - A new approach to the girth welding of internally clad pipelines
    (A. Sardo, J. Bowers / Saipem Spa)

    Abstract

    Given the increasing number of internally clad pipelines and more stringent requirement, Saipem developed a proprietary equipment that represent a revolution in the clad pipeline welding offshore industry. The SPRINT (Saipem Plasma Re-melt INternal Technology) system is the first equipment worldwide that allows the internal girth welding of the clad layer of pipelines on-board laying vessels. The innovative tool made possible a great step forward in term of productivity and final quality of the welded joint, allowing Saipem to be awarded for several world-level Projects. The new technology has recently been recognized by TWI with the annual Larke-Lillicrap Award, for its contribution to the development of the welding industry.

  • Saldatura tubo - piastra con processo LBW a filo freddo di tubi in acciaio UNS S31500 e piastra in Inconel 625, per la fabbricazione di apparecchi a pressione: caratterizzazione dei giunti ed analisi del comportamento a corrosione
    (M. Franzosi / IPG Photonics, F. Fusari, A. Alberini / Belleli CPE, M. Pedemonte / IIS)

    Abstract

    Tale studio riporta i risultati dello studio condotto da Belleli Energy, in collaborazione con IPG e con il supporto dell’Istituto Italiano della Saldatura, finalizzato a verificare l’applicabilità di una procedura di saldatura basata sulla tecnologia LBW con filo freddo per la realizzazione della giunzione tra tubi in acciaio inossidabile DUPLEX UNS S31500 e piastra in Inconel 625 per la fabbricazione di apparecchi in pressione. In questa prima fase si è voluto analizzare il comportamento del processo LBW, caratterizzato da un’alta velocità di raffreddamento, ai fini dell’ottenimento della struttura bifasica (austenite-ferrite) richiesta per i materiali in acciaio inossidabile Duplex. I giunti sono stati caratterizzati mediante indagini metallografiche e prove meccaniche, in accordo a quanto previsto dalle specifiche di qualifica adottate nel settore di riferimento (Basic specification for methanol reactor). Sono stati inoltre effettuate delle considerazioni in merito alla microstruttura del giunto in relazione al comportamento a corrosione del componente.

  • Processo GTAW multipass e robotizzato per la realizzazione di componenti di turbomacchine
    (M. Guerrini, S. Ricci, S. Chiari, V. Stivale, S. Costantino, G. Zappavigna, F. D’Urso / Nuovo Pignone Tecnologie Srl)

    Abstract

    La continua necessità di ridurre i tempi ed i costi di produzione ha portato Nuovo Pignone a guardare all’automazione e/o robotizzazione di processi di saldatura GTAW che pur non essendo annoverati tra quelli a più alto deposition rate in un contesto di automazione possono portare ad una elevata qualità del giunto saldato con costi di produzione competitivi rispetto allo stesso processo manuale o a processi a più alto deposition rate. La sfida in corso è quella di rendere il processo sostenibile attraverso un rigoroso sviluppo del processo e della sua qualifica, l’integrazione di soluzione automatiche e robotizzate customizzate, controlli in process del percorso e della qualità del giunto e lo sviluppo di logiche di programmazione avanzate applicabili a percorsi non ripetitivi.

  • Caratterizzazione sperimentale del processo Tandem MIG Hot Wire™ per riporti in lega di Nichel ad alto contenuto di Rame
    (A. Mazzarelli / Lincoln Electric Italia, A. Volpi / Alfa Laval Olmi Spa, F. Rossi / TSM Srl)

    Abstract

    Nichel e Rame, grazie alle loro caratteristiche atomiche molto simili, possono essere combinati in percentuali anche molto diverse ottenendo come risultato leghe in soluzione solida con buona stabilità metallurgica. Le leghe Ni-Cu sono impiegate in vari settori industriali: impianti off-shore, navale, chimico e petrolchimico. Mostrano in generale, una buona resistenza alla corrosione in diversi ambienti come ad esempio acqua marina, acido idrofluoridrico e solforico, ed, in genere, in ambienti alcalini. Queste leghe vengono impiegate sia come materiale base, sia come riporti di saldatura sul lato processo. Le leghe Nichel-Rame presentano generalmente una buona saldabilità nel caso di saldature omologhe, possono, invece, soffrire problemi di duttilità in caso di riporti su materiali ferritici per effetto della diluizione con il materiale base. L’attività di ricerca descritta in questa memoria riassume i risultati ottenuti e verificati su riporti di saldatura eseguiti con processo Tandem Mig Hot Wire™ della Lincoln Electric. Questo procedimento è basato sulla piattaforma Lincoln Power Wave e su una speciale arc suppression routine che permette di saldare con due fili all’interno dello stesso bagno impedendo la formazione del secondo arco. Lo scopo dei test è quello di illustrare la relazione tra specifiche variabili di una placcatura con tandem MIG Hot Wire e le qualità chimicomeccaniche del riporto. Tutte le prove condotte hanno, infatti, avuto lo scopo di verificare la connessione tra variazioni parametriche del processo e variazioni della diluizione e della qualità generale del riporto, senza mai tralasciare l’interesse alla minimizzazione dei tempi di esecuzione del riporto tesso.

 

Progettazione e valutazione di integrità di strutture e apparecchiature saldate
(Chairman: Gianluigi Cosso)

Sala Levante

  • Life extension of Gas Turbines blades subjected to hot corrosion and thermomechanical fatigue with Laser Metal deposition Technology
    (M. Maritano, A. Andolfi, M. Moretto / Ansaldo Energia SpA)

    Abstract

    The evolution of industrial gas turbines towards increased efficiency and performance requires even higher operating temperatures for the engines. In order to remain competitive in the market, OEM companies continuously need to develop maintenance programs and repair technologies able to extend the life of these components as much as possible. During the operation, turbine blades and vanes are prone to damage due to the high temperature of the gas passing along the platform surface, causing hot corrosion and thermomechanical fatigue. This then may result in deterioration and crack formation at platform edges. If damaged or deteriorated areas are found during service inspections, the blade (or vane) platform has to be repaired. The standard method for repairing the platform is to remove the deteriorated material volume and rebuild it by welding. In particular, the most common welding method for rotor blades and stator vanes restoration today is the tungsten inert gas welding (GTAW). However, tungsten inert gas welding has a large heat affected zone, which can later lead to gross distortion, due the high thermal input, and loss of structural integrity of the repaired part. For single crystal material, high thermal input can promote recrystallization issues and this phenomenon compromises the mechanical properties and drastically reduce the life of the component. The most recent repair technique developed by Ansaldo Energia, also driven by the digital transformation of the Company and the continuous research for quality improvement, involves the use of laser metal deposition technology to rebuild the damaged areas and restore the platform to the original shape. Prior to the automated process is carried out, the area, on which the clad will be laid, requires precise preparation. This paper describes a defect-customized, automatic process to restore the damaged blade or vane area by a laser metal deposition technique for equiaxial or single crystal material, minimizing the thermal input and resulting in high resistance repair.

  • St. Petersburg: il Western High Speed Diameter Highway (WHSD) Project
    (A. Miazzon / M. Ingegneria)

    Abstract

    Il progetto consiste, nel suo insieme in un raccordo autostradale in fregio all’isola di Vasilewsky – St. Petersburg (Federazione Russa) per uno sviluppo complessivo di circa 11.2 km a 4 carreggiate per ciascuna via di corsa. Di questo tracciato autostradale una buona parte – oltre 8.5 km – è costituita da ponti e viadotti realizzati sul golfo di Finlandia – Mare Baltico. Ponti e viadotti, di eterogenea tipologia, sono tutti a struttura in acciaio od in acciaio – calcestruzzo, per un peso complessivo delle strutture metalliche pari a 120.000t. La nota descrive il Progetto nel suo insieme, comprese le rilevanti opere provvisionali a mare necessarie per la realizzazione, ed illustra sinteticamente le opere d’arte a struttura metallica.

  • Definizione delle classi di resistenza a fatica di giunti saldati complessi, in acciaio, in termini di tensione nominale, attraverso l’applicazione del Peak Stress Method
    (M. Zanetti, V. Babini / Antonio Zamperla SpA)

    Abstract

    La presente memoria ha lo scopo di presentare alcune applicazioni industriali dell’approccio locale, chiamato Peak Stress Method (PSM), per la valutazione della resistenza a fatica di giunti saldati complessi, in acciaio, adottati nel settore delle giostre, in particolare delle strutture delle montagne russe. Questo metodo, derivato dall’approccio degli N-SIFs, si basa sulle tensioni di picco lineari elastiche calcolate nei punti di singolarità ricavate da analisi FEM con mesh free e grossolane, rendendo il metodo adatto in ambito industriale. Nel presente lavoro, la classe di resistenza a fatica viene valutata in termini di tensione nominale attraverso l’applicazione di un’unica curva di progetto, propria del PSM, ed analisi FEM di dettaglio dei giunti geometricamente complessi per utilizzare tali classi nelle analisi globale delle strutture, le quali vengono condotte con l’uso di elementi beam che necessitano di affidabili valori di resistenza in termini di tensione nominale.

  • Valutazione dell’idoneità all’esercizio dei “catalyst tubes” utilizzati negli impianti idrogeno: indagine metallografica e prove meccaniche “post exposure”
    (S. Navone, M. Palombo / IIS)

    Abstract

     

Venerdì 31 Maggio ore 14:00 - 17:30

Fabbricazione di strutture ed apparecchiature saldate
(Chairman: Federico Baiardo)

Sala Maestrale

  • Il ruolo della saldatura nella realizzazione di moderni ponti sospesi e strallati
    (M. de Miranda / Studio de Miranda & Associati)

    Abstract

     

  • La nuova norma armonizzata EN 1090
    (S. Morra / IIS)

    Abstract

    Negli anni tra il 2008 e il 2014, il settore della fabbricazione di strutture metalliche di carpenteria fu interessato da importanti cambiamenti dal punto di vista legislativo e normativo. Nel 2008, infatti, furono pubblicate le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. Tra il 2008 e il 2009 venne pubblicata la norma EN 1090 “Execution of Steel and aluminum structures” nelle sue tre parti. Nel gennaio 2011 la parte 1 della EN 1090 venne armonizzata alla direttiva CE 89/106 (CPD) relativa ai prodotti da costruzione, successivamente superata e sostituita dal Regolamento europeo 305/2011 (CPR). Il 1° luglio 2014 terminò il periodo di coesistenza della norma EN 1090-1 armonizzata al Regolamento CPR 305/2011 rendendo obbligatoria la marcatura CE di componenti strutturali metallici laddove impiegati in strutture metallica di opere di ingegneria civile. Il processo di cambiamento procede oggi con la revisione tecnica integrale delle norme della serie EN 1090. Tra il 2017 e il 2018 sono state pubblicate le nuove edizioni delle parti 2, 4 e 5. Sono attualmente in revisione le parti 1 e 3. La memoria si prefigge l’obiettivo di fornire un quadro completo dell’attuale processo di revisione delle norme della serie EN 1090.

  • Superplastic Forming Diffusion Bonding di pannelli strutturali aeronautici
    (M. Amabile, M. di Paola / Leonardo SpA)

    Abstract

    Dall’inizio degli anni 90’, il Diffusion Bonding insieme con il superplastic forming (SPF-DB) è utilizzato in Leonardo Velivoli per produrre componenti strutturali primari in lega di titanio Ti6Al4V. Tale tecnologia è considerata strategica nella realizzazione di parti con elevato requisito di rigidezza e leggerezza, in quanto consente l’ottenimento di geometrie complesse con grande risparmio di peso. Nella memoria viene presentata l'esperienza tecnologica e le tecniche di controllo utilizzate da Leonardo Velivoli nella realizzazione di "buckling panels " fortemente sollecitati a fatica e con stringenti requisiti di peso, utilizzati come componenti strutturali primari di un velivolo militare.

  • Development of Modular Steel Jacket for Offshore Windfarms
    (M. Monti, G. Zilli / CSM)

    Abstract

    The majority of the future offshore wind farms will be bigger in terms of capacity, going into deeper water and moving further away from the shore. The potential for wind farms at deeper water is huge provided that costs can be reduced to a competitive level. Considering that, much of the investment for offshore wind (around 20% of the capital costs) is paid for substructure; cost savings in the area of support structure fabrication may therefore yield marked reductions in overall cost of energy for offshore wind. The aim of this research activity is to reduce costs by incrementing pre-fabrication of offshore wind substructures, by the exploitation of Modular Jacket concept, composed by prefabricated standard components and using improved welding/joining techniques. This leads to increased availability of jacket components, ready for massive jacket fabrication and installation. A jacket substructure is under consideration since it is suitable for transitional water depth (30-80m) and up scaling turbine size. A jacket is a truss like tower composed by circular hollow sections welded in X, DK or DKT configuration. It is a structure with low mass/stiffeners ratio where the cost of the structure is driven by the large number of complex welded joints to be manufactured. For such a structure, subjected to combined wind and wave loads, fatigue is the design driving limit state. The Modular Jacket is designed and verified through a wide range of environmental conditions, from the shallow North Sea to the deeper Mediterranean Sea, supporting wind turbine of size 8MW and 10MW. In this new concept, the structural components of the offshore jacket are designed as prefabricated sub-assemblies. Emphasis is posed on developing/improving solutions to realize the maximum number of welded joints in workshop, under controlled conditions. To achieve this goal the introduction of automation in fabrication is strictly necessary; potentially leading to higher repeatability/reliability and lower safety factors to be applied. Furthermore, the implementation of automatic/robotized facilities will allow the improvement of welding performances (important optimization of welding efficiency and therefore a lowering in fabrication costs). Fabrication trials and testing of Standard Components are performed and the impact of the new execution concept on costs and quality level is analyzed.

  • Acciai inossidabili in applicazioni SIC (Stress Induced Cracking): requisiti e problematiche nella costruzione di pressure vessel sottoposti a trattamento termico di stabilizzazione
    (D. Calcagno / IIS, A. Ottoboni / Ettore Zanon SpA, V. Grassi / Trater Srl)

    Abstract

    Con la memoria si vuole trattare la realizzazione di attrezzature a pressione in acciai inossidabili stabilizzati (Tp.321 e Tp.347) per applicazioni in servizi dove è richiesto trattamento termico di stabilizzazione (requisito più comune su semiprodotti e “piping”, meno su attrezzature a pressione e loro parti). Una prima parte della memoria verterà sulle applicazioni, sui meccanismi di danno, sui requisiti di trattamento termico e dei procedimenti di saldatura. Una seconda parte mostrerà un esempio applicativo di uno scambiatore in acciaio inossidabile Tp.321, con trattamento termico di stabilizzazione sull’intero distributore di ingresso (completo di fondo, virola distributore, connessioni e piastra tubiera). Lo scambiatore è in costruzione presso l’Ettore Zanon con trattamento termico a cura della società Trater.

  • Esecuzione ed interpretazione dei risultati di prove di qualificazione di giunti saldati secondo ASTM G48 di acciai inossidabili austeno - ferritici
    (M. de Marco, M. Palombo / IIS)

    Abstract

    L'applicazione delle leghe resistenti alla corrosione (ormai sovente richiamate con l’acronimo CRA, Corrosion Resistant Alloys) in ambienti difficili e servizi severi si presenta ad oggi come opzione diffusa in molti settori dell’Industria. Nel vasto modo delle CRA, gli acciai inossidabili Duplex e Superduplex (DSS&SDSS) possono essere sempre più a ragion veduta definiti una scelta interessante in termini di rapporto costi-benefici. Proprio nel caso delle CRA, nei processi di fabbricazione dei componenti, ad esempio durante le fasi di qualificazione del processo di saldatura e dei materiali base, uno dei test più comunemente richiamato dalle specifiche per la verifica della resistenza alla corrosione localizzata è la prova in immersione in cloruro ferrico descritta nella nota Norma ASTM G48. Di fatto, molte specifiche di prodotto relative alla fornitura e/o alla fabbricazione hanno adottato la procedura descritta dalla Norma, incorporandola e, non di rado, personalizzandola. Quanto sopra, conduce tipicamente ad una molteplicità di libere interpretazioni della procedura di test descritte nella norma stessa. È bene ricordare che la prova in sé non va intesa come una verifica di idoneità dei materiali nelle reali condizioni di servizio, ma più come un controllo di qualità (indiretto) durante la qualifica e pre-qualifica; infatti, le condizioni di esposizione del test sono molto severe. Lo scopo di questo lavoro è quello di descrivere alcuni aspetti fondamentali della procedura di prova che si può prestare a varie personalizzazioni rispetto alla Norma ASTM (che in qualche punto rimane “interpretabile”) che possono altresì influenzare il risultato del test stesso. Il lavoro descrive alcune casistiche correlate a prove su giunzioni saldate in acciai Duplex e Superduplex.

 

Ispezioni, controlli, metodiche per l’affidabilità di strutture e componenti di impianti
(Chairman: Francesco Peri)

Sala Levante

  • Applicazioni UT in PA per il Controllo delle Saldature nei Circuiti di adduzione del Propellente negli Stadi a Liquido di Lanciatori Spaziali Europei
    (E. Tosti / Avio Srl)

    Abstract

    I materiali utilizzati in AVIO, azienda leader nella produzione spaziale europea, sono principalmente compositi e propellenti. L’interesse rivolto al composito come materiale sostitutivo dell’acciaio, nella produzione delle strutture dei motori impiegati come stadi a solido nei lanciatori spaziali, ha dato un grosso impulso allo sviluppo delle tecnologie associate. Per gli stadi a liquido dei lanciatori spaziali, i metalli sono ancora il materiale utilizzato e pertanto anche le tecnologie associate alla lavorazione dei metalli sono tecnologie presenti in AVIO, seppur in limitate tipologie. In particolare, gli stadi a liquido usano un piping in titanio in quanto resistente a propellenti altamente aggressivi. Negli stadi a liquido, il sistema di adduzione di un propellente deve essere compatto e contenuto in uno spazio ridotto alle minime dimensioni. Quindi, il piping è costituito da notevoli piegature e saldature, molte delle quali devono essere realizzate in fase di assiematura finale del sistema propulsivo. L’assiematura di uno stadio di propulsione a liquido viene realizzata in camera pulita e coinvolge molte operazioni che sono svolte in simultanea. In considerazione di ciò, è chiaro che operazioni di controllo non distruttivo richiedenti l’uso di sorgenti radiogene anche di bassa potenza, comportano un allungamento dei tempi di assiematura a causa della necessità di eseguire detti controlli dopo la completa evacuazione della camera pulita. Questo rende inaccettabili i tempi di assiematura quando i ratei produttivi aumentano. Da qui l’interesse nello sviluppo di tecniche non distruttive applicate al controllo delle saldature del piping, che non comportino rischi ambientali e possano essere eseguite in parallelo alle altre operazioni di assiematura. La memoria presenta le attività di sviluppo presso AVIO rivolte a prevenire i problemi comportati da un controllo radiografico quando nel prossimo futuro, i ratei di produzione per gli stadi a liquido diverranno tali da non essere compatibili con le implicazioni connesse ai controlli radiografici.

  • Monitoraggio strutturale di giunti incollati CFRP-CFRP mediante emissione acustica
    (M. E. R. M. Carboni, A. Bernasconi / Politecnico di Milano)

    Abstract

    L’utilizzo di giunti incollati trova una sempre più larga applicazione nelle strutture moderne. Tuttavia, difetti di produzione e particolari condizioni operative possono causare scollamenti locali e cedimenti improvvisi. Tecniche di monitoraggio strutturale e di controllo non distruttivo sono quindi necessarie per valutare lo stato di salute dei giunti in servizio. Nella presente memoria, un giunto incollato a singola sovrapposizione in composito rinforzato a base di carbonio è stato sottoposto ad una prova di fatica, mentre lo stato di danneggiamento è stato investigato attraverso micro-Tomografia Computerizzata a raggi X e monitoraggio strutturale mediante Emissione Acustica. I risultati mostrano che il monitoraggio tramite Emissione Acustica, opportunamente filtrato tramite algoritmi di pattern recognition, permette di identificare nel valore dell’energia cumulata un efficace indicatore delle condizioni di danneggiamento.

  • Determinazione sperimentale delle condizioni di esposizione con sistemi radiografici tipo CR secondo ISO 17636-2
    (M. Murgia, G. Rivera / IIS)

    Abstract

    L’impiego di rivelatori digitali nell’esecuzione dell’esame radiografico è una realtà acquisita e consolidata, grazie anche al deciso miglioramento nella sensibilità delle apparecchiature oggi a disposizione ed alla loro capacità di consentire l’esecuzione di esami in grado di soddisfare i requisiti minimi previsti dagli standard metodologici di riferimento. Tuttavia, in maniera analoga al più tradizionale esame radiografico mediante pellicola, appare necessario disporre delle condizioni di esposizione ottimali che consentano – al tempo stesso – l’ottimizzazione dei tempi necessari ed il rispetto dei suddetti requisiti, tra i quali – ad esempio – i valori minimi del rapporto normalizzato segnale / rumore (SNRN), nella classe radiografica di riferimento e in relazione alle caratteristiche del rivelatore utilizzato. Questa memoria descrive l’esperienza condotta presso i Laboratori dell’Istituto Italiano della Saldatura, con riferimento alla norma EN ISO 17636-2:2013.

  • PA-UT (Phased Array Ultrasonic Testing) qualification on fatigue sensitive high thickness cladded girth welds in compliance to DNV-OS-F101
    (F. Bragotto, M. Didonna, R. Rocha / Saipem SpA)

    Abstract

    The application of CRA (corrosion resistant alloy) materials as a cladding onto standard low alloy base materials is a cost-effective engineering solution in Oil & Gas market to achieve a balance between the mechanical properties of C-Mn tube steel pipes and the corrosion resistance properties. The weld overlay layers create a heterogeneous and anisotropic microstructure that causes phenomena such as scattering, attenuation and beam skewing of the ultrasonic waves. Thus the challenge of inspecting heavy wall thickness cladded girth welds led to design a novel PA-UT technique to balance a satisfactory detectability in the weld root and volume fitting to high fatigue demands balanced by a reasonable SN ratio, which can avoid potential false calls. The methodology is based on the adoption of advanced technology transducers and approaching the inspection by defining specific Weld Zones covered by a dedicated type of transducer: DLA (Dual Linear Array) and DMA (Dual Matrix Array) probes dedicated for the far side bevel inspection as providing high focusing capabilities, plus adaptive probe equipped with a conformable membrane which rides the weld cap in conjunction with creeping wave transducers to fully cover the shallow area below the sub-surface and ensuring weld coverage. The above technique was qualified in compliance to DNV-OS-F101 by test welds (14.95” as diameter x 63.5mm plus 3.5mm as thickness) containing more than 150 natural flaws. PA-UT detectability (PoD) was compared against intermediate RT and Immersion UT techniques in terms of hit / missed calls and verified by macro-sectioning. Moreover, the sizing accuracy was evaluated accommodating the sizing inaccuracies to a normal distribution and the sizing error tolerance was calculated and documented by 5% probability of undersizing. Such technical solution was qualified and adopted on the weld inspection of cladded manual girth welds prefabricated between the flexible joint and the forged extension being installed to LWSCRs (Lazy wave steel catenary riser).

  • Controllo mediante Phased Array di brasature di connessioni alternatore modificate in attività di service
    (S. Bertolotti, A. Ciappolino, D. Pellegatti / Ansaldo Energia Spa)

    Abstract

    A seguito di problemi riscontrati su una particolare tipologia di giunzioni brasate di connessioni statoriche in rame di alternatore è stata progettato un nuovo tipo di giunzione. In sito viene rimossa la vecchia tipologia di giunzione e viene brasato il nuovo giunto. Oggetto della presente memoria è lo sviluppo della tecnica ad ultrasuoni phased array per ricercare distacchi sulle nuove brasature e l’esecuzione di tale controllo nel primo sito. La particolarità è legata alla geometria del componente che limita la zona controllabile, in quanto la brasatura è circolare e la superficie di appoggio della sonda è piana a sezione quadrata. L’esito della qualifica e del controllo in campo sono stati positivi.

  • Ispezione e controllo non distruttivo di serbatoi di stoccaggio con tecnologia Laser Scanner
    (F. Nannini / IIS)

    Abstract

    Le analisi ingegneristiche di attrezzature industriali basate sul rilevamento dell’effettiva geometria dei singoli componenti rappresentano oggi un valido supporto tecnico, al fine di individuare eventuali criticità e programmare, se necessario, gli opportuni interventi manutentivi. Nella presente memoria verrà trattata un’attività di diagnostica avanzata condotta da IIS SERVICE srl mediante tecnica di rilevamento 3D con Laser Scanner per conto di ENI S.p.A. In particolare, verrà illustrata l’analisi dell’assetto di un serbatoio atmosferico adibito a stoccaggio idrocarburi e della configurazione geometrica del mantello dello stesso, in corrispondenza del quale, durante le recenti attività ispettive condotte, sono state rilevate deformazioni delle virole. In questo contesto saranno descritte le scelte metodologiche effettuate in campo durante la fase di acquisizione dati e i principali risultati ottenuti a valle della fase di post-processing del rilievo e della verifica strutturale condotta.