Un intervento al convegno SAFAP 2021 si concentra sulla manutenzione intelligente di impianti industriali e opere civili utilizzando tecnologie di monitoraggio 4.0 e modelli probabilistici. Gli obiettivi e gli scenari di validazione.
I convegni SAFAP (Sicurezza e affidabilità delle attrezzature a pressione), come ricordato in diversi nostri articoli, dal 2004 costituiscono un importante convegno tecnico-scientifico nazionale e sono rivolti a tutti coloro che, a vario titolo, operano nel settore delle attrezzature a pressione , generatori di vapore e impianti a rischio di incidente rilevante: ricercatori, progettisti, produttori, organismi notificati, impiantisti, operatori, esperti di sicurezza, addetti ai controlli/verifiche/ispezioni/sorveglianza.
Dal 16 al 18 novembre 2021 si è svolta in modalità digitale la nuova edizione (la nona) del convegno SAFAP “Sicurezza e affidabilità delle apparecchiature” che, come per gli altri convegni e nonostante la modalità a distanza, ha previsto una sessione plenaria e varie sessioni tematiche (progettazione e costruzione, tecnologie di sicurezza, meccanismi di danneggiamento, analisi del rischio, sistemi di pressione, controlli non distruttivi, gestione del rischio,…).
Per diffondere i risultati del convegno, il Dipartimento per le innovazioni tecnologiche e la sicurezza delle piante, dei prodotti e degli insediamenti antropici (DIT) dell'Inail raccolti in un volume - intitolato "SAFAP 2021 - Sicurezza e affidabilità delle attrezzature a pressione" - hanno presentato le relazioni che analizzare vari aspetti della vita delle attrezzature a pressione, dalla progettazione alla produzione, dall'ispezione alla manutenzione.
Tali rapporti presentano sia le ricerche svolte o da realizzare, sia gli esempi di applicazione di buone pratiche e procedure che possono essere utili alle aziende per migliorare le strategie di prevenzione e promuovere la sicurezza degli operatori.
Oggi ci soffermiamo su un progetto ancora in corso, presentato in sessione plenaria, relativo alla "manutenzione intelligente" di impianti industriali e opere civili.
L'articolo si concentra sui seguenti argomenti:
Nell'intervento "Manutenzione intelligente di impianti industriali e opere civili mediante tecnologie di monitoraggio 4.0 e approcci prognostici - MAC4PRO" - di C. Mennuti e G. Augugliaro (Inail - Dit), I. Roselli, F. Saitta e A. Tatì (Enea ) e A. Marzani (Università di Bologna, DICAM) - si parla del progetto MAC4PRO cofinanziato dall'INAIL e dalle Università di Bologna, Messina, Roma (Tor Vergata) e Politecnico di Milano.
Il progetto mira a sviluppare reti di monitoraggio 4.0 integrate con modelli probabilistici avanzati "al fine di creare uno schema prognostico per la gestione in sicurezza di componenti e sistemi, strutture e infrastrutture". E vengono sviluppate e integrate diverse soluzioni, tra cui:
Pertanto il progetto MAC4PRO mira a:
Il progetto è stato strutturato in sei Obiettivi Specifici (SO), che prevedono diverse evoluzioni metodologiche e tecnologiche, tra cui:
E ciascuna OS "contribuisce organicamente allo sviluppo e al progresso di altre OS, in virtù della collaborazione sinergica tra i partner di progetto secondo l'articolazione delle attività" che l'intervento propone nel seguente schema:
Da segnalare che l'idea del progetto è quella di “costruire un campo di prova virtuale in cui sviluppare metodologie e idee che verranno poi successivamente implementate nel campo dei test fisici. In particolare, il campo delle prove virtuali vede l'utilizzo di modelli numerici avanzati a supporto della comprensione fisica dei fenomeni di danno, sia per supportare lo sviluppo di sistemi di monitoraggio sia per aumentare la flessibilità dei tempi. Il campo della prova fisica, invece, prevede l'implementazione e l'ottimizzazione delle reti di monitoraggio sviluppate nel progetto per la misura delle accelerazioni e delle emissioni acustiche nei vari casi di rilievo considerati”.
L'intervento, oltre a mostrare in dettaglio gli obiettivi e la struttura del progetto MAC4PRO, presenta e discute alcuni “scenari di validazione in cui i sistemi di misura sviluppati nel progetto verranno confrontati con quelli commerciali di riferimento”.
Ricordiamo brevemente che il progetto prevede la creazione di due scenari di test, "rappresentativi di due contesti relativi rispettivamente alle apparecchiature industriali, e alle strutture e infrastrutture civili":
Infine, arriviamo alle conclusioni della presentazione del progetto MAC4PRO.
In relazione alla validazione "sono stati appositamente realizzati presso l'Università di Bologna e le strutture ENEA Casaccia un circuito idraulico e un'ossatura in cemento armato debolmente armato".
Nel primo caso, quello relativo al circuito idraulico, è prevista “l'installazione di reti di sensori per il monitoraggio delle vibrazioni, nel circuito idraulico, e per la rilevazione dei segnali di emissione acustica nei serbatoi per il contenimento del GPL. Il circuito sarà poi sottoposto a cicli di funzionamento in grado di pressurizzare e depressurizzare, secondo gli storici di pressione assegnati, i serbatoi strumentati”. E lo scopo della sperimentazione sarà quello di correlare i parametri di emissione sonora allo stato di salute dei serbatoi.
Il telaio sarà invece dotato di differenti “tipi di sistemi di misura e reti per il monitoraggio dello stato di danno strutturale locale e globale, durante le prove sismiche su tavola vibrante. In particolare, i sensori per le emissioni acustiche saranno posizionati in prossimità dei nodi potenzialmente soggetti a danneggiamento, mentre gli accelerometri saranno posizionati in modo da ricostruire al meglio i modi di vibrazione della struttura. Prima e dopo le prove sismiche, saranno effettuate una serie di prove non distruttive su pilastri, travi e nodi della struttura al fine di valutarne lo stato prove pre e post dinamiche”.
In definitiva, i dati sperimentali che deriveranno dalla sperimentazione sulla tavola vibrante verranno elaborati "al fine di comprendere se le emissioni acustiche possono fungere da precursori di danni incipienti, validare la rete per la misura delle accelerazioni sviluppata nel progetto, alimentare il algoritmi proposti nel progetto per la rilevazione del danno e per la stima della vita residua di apparecchiature e strutture”.
Concludiamo facendo riferimento alla lettura integrale dell'intervento che contiene molte altre indicazioni e immagini relative ai due scenari valutativi.
Scarica il documento da cui è tratto l'articolo:
Inail, Dipartimento per le innovazioni tecnologiche e la sicurezza delle piante, dei prodotti e degli insediamenti umani, "SAFAP 2021 - Sicurezza e affidabilità delle attrezzature a pressione", atti del convegno SAFAP 2021, a cura di Francesca Ceruti e Daniela Gaetana Cogliani, edizione 2021
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