Materiali di costruzione per il CPI

1 agosto 2023 | Di William M. (Bill) Huitt

La corretta selezione dei materiali di costruzione è fondamentale. L'esempio qui presentato mostra come utilizzare gli standard per restringere le opzioni

Dalla fine del 1800, un corpo costante di codici e standard sulla tecnologia della pressione è stato in fase di sviluppo (vedi riquadro a pag. 36) che fornisce agli ingegneri metodi standardizzati per progettare e fabbricare in modo sicuro recipienti a pressione e altre apparecchiature di processo pressurizzate utilizzate nelle industrie di processo chimiche ( CPI). Questo articolo offre una panoramica delle norme pertinenti e presenta un esempio di come possono essere utilizzate per restringere la selezione dei materiali di costruzione idonei (MoC).

Operante da 125 anni, ASTM International (ASTM; West Conshohocken, Pennsylvania; www.astm.org) ha fatto molta strada dalla standardizzazione del materiale e dai test sull'acciaio dei binari ferroviari. Attualmente pubblica e mantiene 12.500 standard a livello globale in oltre 140 paesi partecipanti con l'aiuto di oltre 30.000 volontari e membri dello staff. Si tratta di un'organizzazione da cui dipendiamo per determinare e valutare la chimica di un materiale, la sua resistenza, i suoi test e i requisiti di produzione. ASTM è anche coinvolta nello sviluppo di metodologie e procedure di prova.

In totale, ASTM pubblica, tra le altre cose, sei diversi tipi di standard che includono quanto segue:

Standard dei metodi di prova: un insieme di procedure che forniscono istruzioni, linee guida e parametri necessari per acquisire e analizzare prove campione di fluidi e materiali.

Standard del metodo pratico: sono istruzioni sull'approccio consigliato per ottenere un risultato finale in modo standardizzato. Tali esempi includono la pratica standard F748 per la selezione di metodi di test biologici generici per materiali e dispositivi e la pratica standard E1816 per la misurazione dello spessore mediante metodi con trasduttore acustico elettromagnetico a impulso-eco (EMAT).

Standard di specifica: sono standard che specificano quale sia l'uso previsto per un materiale specifico, i parametri di composizione chimica del materiale, le proprietà meccaniche, il processo di produzione, i requisiti di test e tutti gli altri requisiti di utilizzo e produzione relativi a un materiale specifico e alle sue varie forme di prodotto

Standard di classificazione: forniscono indicazioni e requisiti per il processo di assegnazione dei vari materiali, servizi o sistemi nella categoria corretta. Tali requisiti possono riguardare l'origine, le proprietà fisiche o le proprietà chimiche del prodotto stesso.

Standard guida: sono raccolte di informazioni o serie di opzioni che non raccomandano linee d'azione specifiche. In genere informano le persone sulle conoscenze e sugli approcci adottati in determinate aree tematiche.

Standard terminologici: forniscono definizioni di termini e spiegazioni di simboli, abbreviazioni e acronimi utilizzati in ASTM.

Ciò che possiamo ricavare dall'elenco sopra, relativo a questa discussione, è il punto tre, Standard di specifica, che copre le seguenti sette categorie:

Restringeremo ulteriormente la nostra attenzione alla Classe A di cui sopra: metalli e prodotti ferrosi, ferro e acciaio. È qui che si trova la maggior parte del materiale delle tubazioni e delle apparecchiature per il CPI. Anche i materiali non ferrosi vengono spesso utilizzati, ma sarebbe troppo da trattare in questa sede. ASTM include la plastica nella Classe D di cui sopra – Materiali vari. Pertanto, per i materiali non metallici (NM), fare riferimento ai relativamente nuovi standard ASME NM pubblicati per la prima volta nel 2018 dall'American Society of Mechanical Engineers (ASME; New York, NY; www.asme.org). Includono quanto segue:

Nel processo di selezione del materiale per apparecchiature pressurizzate, potrebbe verificarsi una certa confusione riguardo alla questione dei numeri di specifica tra ASTM e quelli ASME aventi un prefisso diverso. Ciò a cui mi riferisco è il prefisso A allegato ai numeri di specifica ASTM e gli stessi numeri di specifica del materiale ASME nella sezione IIA del codice per caldaie e recipienti a pressione ASME (BPVC) per i metalli ferrosi aventi un prefisso SA. La Sezione IIB per i materiali non ferrosi avrà SB come prefisso. All'interno del BPVC sono elencati i materiali conformi alle applicazioni utilizzate nella produzione di caldaie e recipienti a pressione. I materiali elencati sono contenuti nei Materiali ASME BPVC Sezioni II, come segue: