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  1. Prove tecniche di validazione Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  2. Scopo della sperimentazione • Problema: • Mancanza dei dati di saldabilità; • Validazione del procedimento di saldatura; • Qualificazione del personale; • Omologazione dei materiali; • Verifica dell’idoneità delle attrezzature; • Soluzione: • Costruzione di Test Assembly nelle reali condizioni di cantiere; • Saldatura di condotte in PEad a –5 C° e +40 C°; • Introduzione degli “errori” di costruzione; • Qualifica comprensiva di materiali uomini e attrezzature; • Prove di breve e lungo termine sui pezzi costruiti; Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  3. Progetto Test Assembly Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  4. Piano di fabbricazione e controllo per la costruzione del Test Assembly • Fasi operative e istruzioni per l’assemblaggio • Identificazione corrispondenza ordine-bolla • Controllo documentazione di accompagnamento • Controllo visivo e dimensionale del materiale da saldare • Condizionamento in camera climatica di materiali e attrezzature • Taglio spezzoni per TA De 200 • Taglio spezzoni per TA De 110 • Tracciatura profondità d’inserzione del manicotto • Raschiatura delle tubazioni con utensile tornitore o a mano TA De 200/TA De 110 • Misura della tolleranza di accoppiamento derivante dalla raschiatura • Pulizia con detergente delle superfici dei tubi e del manicotto • Inserzione del manicotto • Disallineamento del giunto • Misura e registrazione della resistenza dei fittings alle temperature di progetto • Controllo e registrazione dei dati rilevanti dei fittings • Lancio del ciclo di elettrofusione • Controlli previsti dalla specifica Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  5. Progetto di manutenzione Il progetto non può esimersi dalla possibilità di interventi di manutenzione (emergenza e non) Operazione di schiacciamento (UNI EN 12106) Per operazioni di manutenzione su reti gas è normalmente utilizzata la tecnica dello schiacciamento E’ necessario verificare il comportamento della zona della condotta sottoposta a schiacciamento nel periodo di vita utile mediante prove di lungo termine Disallineamento Si vuole verificare che un disassamento massimo di 1,5° garantisca comunque l’efficienza del giunto nel caso di interventi di manutenzione in cui non è possibile l’uso di allineatori Prove tecniche di validazione - Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  6. Controlli previsti dalla specifica Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  7. Programmazione attività preparatorie alla costruzione dei Test Assembly • Taratura e collaudo macchine saldatrici; • Messa a punto delle istruzioni operative • Aggiornamento qualifiche saldatori • Definizione prove di breve termine • Definizione prove di lungo termine • Registrazione Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  8. Reperimento delle risorse Personale Interno al gruppo Macchine Interno al gruppo Camera climatica Marina Militare/Mariperman Vasche per invecchiamento (Lunghezza min. 3 ml) IIp Lunghezza insufficiente IIS Nessuna vasca I fornitori hanno messo a disposizione n. 3 laboratori dotati di vasche Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  9. Personale Per l’intero programma di prove in camera climatica della durata di 20 giorni lavorativi sono stati impegnati a rotazione: n.1 Responsabile del progetto n.4 Coordinatori di saldatura (UNI 10761) n. 1 Addetto alla rilevazione dei dati n. 8 Saldatori PEad (UNI 9737) Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  10. Scelta delle macchine saldatrici Saldatrici Elettrofusione (conformi alla UNI 10566) • Saldatrici polivalenti dotate di memoria: • Hurner mod. Hst 300 • Plasson mod. PF Polimatic Vantaggi: • Minimizzazione dell’errore umano; • Rapidità inserimento/estrazione termoelemento; • Rapidità accostamento tubi; • Registrazione dei dati di saldatura; • Riproducibilità totale delle saldature; • Disponibilità in azienda; Elementi termici per contatto (conformi alla UNI 10565) Saldatrice automatica mod. Gator 350 Vantaggi: • Registrazione automatica dei dati significativi del fitting • Registrazione automatica dei dati significativi di saldatura; • Tracciabilità delle saldature; Attrezzature ausiliarie: Raschiatori, spessimetro, termometro, tester Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  11. Fornitori partecipanti al progetto Acquedotti Italia S.r.l AGRU Kunststofftechnik GmbH AUSTRIA Raccordi in PEAD Fiver Srl (gruppo Plasson) ISRAELE Raccordi in PEAD/Macchine saldatrici Fusion Provida Limited INGHILTERRA Raccordi in PEAD Geco System S.p.a. Raccordi in PEAD Hürner Italia S.r.l. - macchine saldatrici Nupi S.p.a. Tubi in PEAD Picenum Plast S.p.a. Tubi in PEAD Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  12. Controllo dei materiali Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  13. Prova di saldatura Prova preliminare di saldatura testa a testa di due tubi in PE 80 Cordolo ad “ali di gabbiano” simile al PE 100 Le prove di trazione rivelano una rottura caratteristica del PE 80 Il coordinatore di saldatura decide di saldare con i parametri previsti dalla norma Uni 10520 per il PE 80 Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  14. Modifiche al progetto DE 200 Come progettato Come costruito Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  15. Fabbricazione e controllo del Test Assembly • Fasi operative e istruzioni per l’assemblaggio • Controllo visivo e dimensionale del materiale da saldare • Taglio spezzoni per TA De 200 • Taglio spezzoni per TA De 110 • Tracciatura profondità d’inserzione del manicotto • Raschiatura delle tubazioni con utensile tornitore o a mano • Misura della tolleranza di accoppiamento derivante dalla raschiatura • Protezione della zona di raschiatura con manicotto e fasciatura • Condizionamento di tubazioni, fittings e macchine alle temperature di progetto delle WPS (8 ore per macchine testa a testa, 4 ore per fittings ed elettrofusione) • Pulizia con detergente delle superfici dei tubi e del manicotto • Inserzione del manicotto • Disallineamento del giunto • Misura e registrazione della resistenza dei fittings alle temperature di progetto (Macchina) • Controllo e registrazione dei dati rilevanti dei fittings • Lancio del ciclo di elettrofusione • Registrazione dei dati in modo automatico e manuale • Controlli previsti dalla specifica Fasi anticipate per garantire il rispetto dei tempi Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  16. “Errori” di costruzione Elettrofusione Testa a testa Nella costruzione di tutti i Test Assembly non è stato utilizzato l’accoppiatore, introducendo un disallineamento massimo di 1,5° tra i componenti • Disallineamento fra i diametri esterni • max 0,5 mm per D < 200mm • max 1mm per D 200mm (in un caso fino a 2,1 mm) Rilancio dei cicli di saldatura (E.F.): N. 7 cicli interrotti e rilanciati dopo raffreddamento completo del raccordo Cicli rilanciati alla temperatura di +40° n. 4 (Tap/TA9/TA3) Cicli rilanciati alla temperatura di -5° n. 3 (TA1/TAP01) Incisione del tubo in prossimità del manicotto: Sul Test assembly n. 6 saldato a -5° era presente una incisione superiore al 10% dello spessore del tubo, a 20 mm dal bordo Incompleta inserzione: In un caso si è verificato l’inserzione parzialmente di un raccordo Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  17. “Prove tecniche di validazione Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica” Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  18. Sequenza di montaggio ottimizzata In fase di costruzione dei T.a. si è ottimizzata la sequenza di montaggio per contenere i tempi di realizzazione e rispettare il programma. Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  19. Raccolta dei dati Fase critica della sperimentazione: la raccolta dei dati Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  20. Combinazione di produttori e di resine Durante l’esecuzione dei T.A. si è cercato di ottenere la massima combinazione possibile tra produttori di tubi e raccordi Se esaminiamo lo stesso T.A. considerando le resine utilizzate dai produttori, le combinazioni si riducono Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  21. Tipologie delle prove effettuate Prova di resistenza idrostatica 80 °C per 1000 ore secondo UNI EN 921:1995 Prova di resistenza alla pressione interna 3 PN per un ora a 20 °C secondo UNI 7616:1976 + A90:1979 Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  22. Prove di lungo termine con esito negativo Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  23. Prove di lungo termine con esito negativo Campione TA5 - rottura tappo estremità (part. 8). La frattura è stata evidenziata con pennarello bianco Campione TA6 - rottura del tappo di estremità (part. 1). Si notano gli spruzzi d'acqua fuoriuscire dalla frattura Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  24. Prove di lungo termine con esito negativo Campione TA10 Macro della rottura di tipo fragile Campione TA10 - rottura manicotto a 400 ore Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  25. Rapporti di prova idrostatica Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  26. Prova di scoppio Tubo UNI EN 1555-2 SDR 11 S5 Invecchiamento 1000 ore alla pressione di 4.4.Mpa Pressione alla rottura 40 bar Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  27. Filmato prova di scoppio Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  28. Esito prova di scoppio Tubo UNI EN 1555-2 SDR 11 S5 Invecchiamento 1000 ore alla pressione di 4.4.Mpa Pressione alla rottura 40 bar Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO

  29. Conclusioni • Tutti i campioni hanno superato le 165 ore previste dalle norme di prodotto: • Non tutti i campioni hanno superato la prova delle 1000 ore; • Nessun giunto testa a testa ha manifestato rotture; • La maggioranza dei giunti per elettrofusione non ha manifestato rotture; • Le rotture che si sono manifestate sono dovute al tipo di manicotto e non al sistema di saldatura; • Nessun tubo sottoposto a schiacciamento ed invecchiamento ha manifestato rotture; • In base alla prova di scoppio è confermata l’efficienza dei giunti e l’efficienza dei tubi, che cedono a valori quattro volte superiori l’Mrs. • Nessun cedimento dei giunti è stato causato dagli “errori” di posa; • Il numero di giunti eseguiti, pari a 144 è da ritenersi un campione sufficiente; La Specifica di saldatura è validata Prove tecniche di validazione-Dimostrazione dell’esperienza pratica in camera climatica ROBERTO DI NEGRO