INAIL - Istituto Nazionale per l'Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro

Durante l’esercizio le attrezzature a pressione possono essere soggette a vari meccanismi di danno, che ne possono compromettere l’integrità strutturale e dar luogo a situazioni di elevato rischio per la sicurezza.

Fra questi particolarmente sentito è quello dello scorrimento viscoso che riguarda nello specifico i generatori di vapore, i forni petrolchimici e le attrezzature in pressione esercite oltre una determinata temperatura.

In caso di difetti, per analizzare le situazioni di danneggiamento e valutare l’idoneità all’esercizio in sicurezza delle attrezzature, si può far riferimento alle metodologie “Fitness-for-Service” che garantiscono una valutazione quantitativa rigorosa finalizzata ad individuare la “stabilità” del difetto e la possibilità di esercire per un determinato intervallo temporale.

Le strategie manutentive di tipo “Risk-Based” permettono, laddove attuate in maniera rigorosa, di ottimizzare i livelli di rischio sull’impianto sulla base di un’analisi complessiva che prenda in esame tutti gli aspetti tecnici e di sicurezza correlati alla singola attrezzatura oggetto dell’analisi.

In presenza di un difetto in un’attrezzatura a pressione è necessario non solo verificare se il difetto riscontrato è da potersi considerare stabile al momento della sua identificazione, ma anche essere in grado di stimare se e come esso crescerà nel corso del previsto servizio.

In tale contesto la “vita residua” della struttura è intesa come il “tempo” necessario affinché il difetto iniziale raggiunga dimensioni tali che la struttura non possa più essere considerata idonea al servizio. Tale approccio, denominato FFS è stato inizialmente sviluppato in Inghilterra a partire dal 1975. Attualmente le procedure più diffuse sono descritte nel codice Nuclear Electric R6, riportato nella norma inglese BS 7910 e nella norma americana API recommended practice 579.

Le valutazioni di Fitness For Service (FFS) vengono effettuate per valutare se i componenti dell’impianto quali recipienti in pressione, tubazioni ecc. possono eserciti in condizioni di sicurezza ed affidabilità per il periodo desiderato.

La norma FFS più diffusa è la norma API Recommended Practice 579 che fornisce una procedura di carattere generale per valutare l’idoneità al servizio.
La norma è organizzata in maniera modulare in base al tipo di danno del materiale o difetto per facilitare il suo utilizzo e il futuro aggiornamento ed include, a seconda del grado di approfondimento scelto, tre livelli di analisi:

• I livello: analisi semplificata di primo orientamento (screening)
• II livello: analisi standard (normal)
• III livello: analisi di maggior dettaglio (advanced) 

In ciascun tipo di analisi viene formulata una curva detta FAD (Failure Assessement Diagram) che rappresenta l’insieme degli stati limite, dalla frattura fragile a quella duttile fino al collasso completamente plastico. La FAD viene espressa nei termini adimensionali K_r e L_r, dove K_r è il rapporto tra il fattore di intensificazione degli sforzi della struttura difettata K_app ed il valore critico di tenacità a frattura del materiale K_mat mentre L_r è dato dal rapporto tra la tensione di riferimento nella sezione residua e la tensione di collasso plastico.
Il punto di coordinate K_r e L_r rappresentativo di un struttura difettata nel piano della FAD indica, a seconda della sua posizione rispetto alla curva stessa, l’accettabilità o meno dello stato di integrità della stessa.
Di ausilio alle valutazioni FFS è la norma UNI TS 11325-9.