Profili angolari duplex per anelli di supporto di recipienti a pressione
Un’azienda chimica doveva costruire un recipiente a pressione a tenuta stagna e cercava profili per realizzarne lo scheletro. Il recipiente è cilindrico, quindi i profili dovevano essere calandrati al raggio del mantello prima dell’assemblaggio, e l’ambiente di esercizio è altamente corrosivo, con esposizione a sostanze chimiche tossiche. Montanstahl ha fornito profili angolari a spigoli vivi da 150x150x16 mm in duplex 1.4462, prodotti mediante saldatura laser ibrida e validati con prove di trazione e d’urto sulle saldature; il cliente ha eseguito la calandratura in cantiere prima di utilizzare gli angolari come anelli di supporto compositi.
Lo scheletro di un recipiente a pressione a tenuta stagna
I recipienti a pressione sono contenitori progettati per stoccare liquidi o gas sotto pressione e si trovano nelle industrie chimica, petrolchimica e farmaceutica ovunque un processo debba contenere un fluido in sicurezza anziché semplicemente trasportarlo. La struttura all’interno e attorno al mantello sostiene gran parte del carico meccanico, ed è per questo che i profili dello scheletro vengono specificati con lo stesso rigore del mantello. In questo progetto il recipiente è cilindrico, quindi i profili non potevano essere forniti diritti e poi imbullonati. Dovevano essere calandrati per seguire la curvatura del contenitore. Montanstahl dispone delle attrezzature per la calandratura, ma data la natura specifica del progetto il cliente ha scelto di eseguire questa operazione in cantiere subito prima del montaggio, il che richiedeva che i profili arrivassero in condizioni tali da sopportare la deformazione a freddo senza perdere le proprietà per cui erano stati scelti.
Corrosione, sostanze tossiche e saldature da certificare
L’ambiente attorno al recipiente è altamente corrosivo e comporta l’esposizione a sostanze chimiche tossiche, e il cliente ha tradotto questa condizione in quattro requisiti. I profili dovevano essere angolari a spigoli vivi, così che la geometria aderisse strettamente al mantello senza i raggi di raccordo ampi tipici dei prodotti laminati a caldo. Il materiale doveva essere il duplex 1.4462, ancora oggi il grado duplex più utilizzato, scelto perché la sua struttura austeno-ferritica unisce un’elevata resistenza alla vaiolatura e alla tensocorrosione a un carico di snervamento circa doppio rispetto ai gradi austenitici standard, come descritto nel nostro articolo sui gradi duplex e super duplex. Il processo produttivo richiesto era la saldatura laser ibrida. Infine, le saldature dovevano essere validate con prove di trazione e d’urto, perché nel duplex è proprio nel giunto che l’equilibrio delle fasi può spostarsi e che si decide la resistenza alla corrosione dell’intero profilo.
Contesto applicativo
Montanstahl ha fornito angolari saldati al laser da 150x150x16 mm in duplex 1.4462, uniti mediante saldatura laser ibrida, che abbina il laser a una sorgente MIG. Grazie a un materiale d’apporto di alta qualità, il processo mantiene l’equilibrio ferrite-austenite della struttura duplex entro specifica, così che la resistenza alla corrosione del materiale base prosegua attraverso il giunto anziché calare in corrispondenza della linea di saldatura. I profili sono stati calandrati in cantiere dal cliente e installati come anelli di supporto compositi all’interno del recipiente. La stessa combinazione di grado e processo si applica ovunque una struttura debba resistere a fluidi aggressivi sostenendo al contempo dei carichi, un tema approfondito nel nostro articolo sull’acciaio duplex negli ambienti industriali estremi. Montanstahl produce angolari saldati al laser in gradi duplex, super duplex e austenitici, in dimensioni standard e su misura, e le domande su dimensioni, tolleranze e prove trovano risposta nelle Q&A tecniche.