Piping Stress Analysis
L’utilizzo di software ad elementi finiti permette di risolvere un insieme di problemi inerenti la progettazione dei componenti a pressione, altrimenti non risolvibili se non con ampi margini di sovradimensionamento.
VCE Engineering offre un servizio di ingegnerizzazione che utilizza le analisi agli elementi finiti per la Stress Analysis delle tubazioni di un impianto, l’analisi di particolari di tubazioni stesse o di apparecchiature a pressione (branchi, bocchelli, supporti), o per la valutazione di un intero apparecchio.
Le analisi eseguite spaziano dalla valutazione statica a quella di gradienti o transitori termici, fino ad analisi modali o dinamiche, per coprire le più svariate necessità dei nostri clienti.
VCE Engineering esegue analisi dello stato di stress di impianti e tubazioni quali, ad esempio:
- Linee di distribuzione acqua e vapore
- Centraline di distribuzione/collettamento gas
- Impianti di trattamento e misura gas e olio
- Linee olio diatermico
Fra le normative internazionali più utilizzate, oltre agli specifici standard cliente, ricordiamo:
- ASME B31.1
- ASME B31.3
- ASME B31.4
- EN 13480
- BS 7159
- ISO 14692
In particolare le linee esaminate vengono definite e verificate al fine di resistere a:
- Pressione interna e/o esterna
- Peso proprio
- Carichi localizzati
- Verifica di carichi esterni quali coibentatione, carichi vento, sisma, moto ondoso
- Analisi statiche e dinamiche (modale, spettro di risposta, time history) per la valutazione degli effetti del sisma e di eventuali carichi armonici
Le verifiche analitiche vengono eseguite tramite software specifici come CAESAR II.
Tra le specialità previste in questa disciplina sono incluse, oltre a quanto sopra riportato, anche la progettazione dei supporti e degli elementi strutturali necessari al sostegno delle tubazioni e delle apparecchiature.
I report di analisi vengono completati con i disegni isometrici di stress, la redazione dei disegni di dettaglio per costruzione e l’esecuzione delle verifiche strutturali necessarie per la corretta installazione ed il buon funzionamento dell’impianto.
Analisi FEM
Ogni qualvolta la progettazione mediante formule non riesce a simulare in maniera adeguata la geometria di un’apparecchiatura soggetta a pressione, o nel caso in cui si voglia ottimizzarne il design o di una parte di essa, si può ricorrere al metodo degli elementi finiti.
Lo svolgimento ed i risultati delle analisi per le apparecchiature in pressione seguono i requisiti delle norme ASME BPVC Scet.VIII div. 2 parte 5 oppure EN 13445-3.
Le analisi, di tipo lineare o non lineare, possono essere eseguite mediante elementi 3-D o elementi shell, anche con software dedicati all’analisi di parti in pressione, quali NozzlePRO.
Mediante l’uso di FEA, tipicamente con modelli 3-D assialsimmetrici, vengono eseguiti anche gli studi termici e strutturali sugli Hot-Box come da norma ASME VIII div. 2.
