INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)Chemical engineering for industrial sustainability (Ingegneria chimica per la sostenibilita' industriale)Anno accademico 2022/2023

1011020 - SYSTEMS ECO-FRIENDLY DESIGN FOR INNOVATIVE PROCESSES A - Z

Docente: Giovanna FARGIONE

Risultati di apprendimento attesi

L'obbiettivo del corso è: 

Progettare e analizzare linee per il trasporto di fluidi (pericolosi e non), studiandone i componenti presenti utilizzano alcuni metodi teorico-sperimentali per compiere l'analisi e la sintesi dei medesimi. Il corso è anche  finalizzato affinchè lo studente raggiunga delle buone conoscenze del quadro normativo italiano, direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Le lezioni teorico-dimostrative si alterneranno  a lezioni dedicate all'impostazione dei progetti che, gli studenti dovranno completare al fine del conseguimento dell'esame finale.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.



Prerequisiti richiesti

Costruzioni 1; Metallurgia​

Frequenza lezioni

Le lezioni si svolgeranno trisettimanalmente nel secondo semestre del secondo anno, verranno svolti, inoltre, esercizi di calcolo e progetto bisettimanalmente.

Contenuti del corso


• Scorrimento viscoso ad alta temperatura, curve di creep, progettazione di componenti che lavorano ad alta temperatura: uso delle relazioni di Larson – Miller,

• Curve di propagazione instabile della cricca, coefficienti di sicurezza per componenti che lavorano ad alta temperatura.

• Cedimento sotto carico ciclico (fatica) in presenza alte temperatura e agenti aggressivi.

• Nucleazione e propagazione della cricca, fino alla frattura, stima della durata di un componente e sistemi di controlli sperimentali.

• Progettazione di componenti per l’industria chimica e requisiti ambientali.

Lettura di “Piping and Instrumentation Diagram”

Metodologie per contrastare la corrosione

 

Progetto di linee per il trasporto di fluidi (pericolosi e non)

• collegamenti mediante flange,

• collegamenti mediante saldatura,

• valvole, scelta di valvole e sistemi di sicurezza.

• Uso di metodi tradizionali e di codici di calcolo dedicati per la progettazione di linee

• Problematiche per il controllo dello stato di sicurezza delle linee in esercizio, sistemi di controllo e analisi non distruttive.

. CND/NDT

• Valutazioni sul ripristino di parti di linea e completa sostituzione. Tensioni ideali per materiali fragili e duttili,

• Cedimento sotto carico costante.

• Recipienti e parti di elevato spessore: teoria generale, stati di sollecitazione dovuti alla pressione e alla temperatura, soluzioni costruttive per alte pressioni (forzamento, autofrettaggio).

• Progetto Recipienti secondo quadro normativo italiano, direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).

• Accettazione di componenti di corredo

 

Testi di riferimento

Giovannozzi 2 ; Appunti Prof Bruno Atzori.

direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).

Materials and Sustainable Development Michael F. Ashby BH

Slide del corso

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1• collegamenti mediante flange, • collegamenti mediante saldatura, • valvole, scelta di valvole e sistemi di sicurezza. Slide
2Uso di metodi tradizionali e di codici di calcolo dedicati per la progettazione di linee • Calcolo delle frequenze proprie di vibrazione di linee o di parti di linee. • Problematiche per il controllo dello stato di sicurezza delle linee in esercizio, sistemi di controllo e analisi non distruttive. • Valutazioni sul ripristino di parti di linea e completa sostituzione. slide
3• Comportamento membranale dei gusci assialsimmetrici. • Cenni sull'instabilità dei cilindri soggetti a pressione esterna e sui fondi piani e curvi. • Effetti di bordo (guscio cilindrico): compatibilità delle deformazioni, tensioni aggiuntive. • Recipienti e parti di elevato spessore: teoria generale, stati di sollecitazione dovuti alla pressione e alla temperatura, soluzioni costruttive per alte pressioni (forzamento, autofrettaggio).Appunti di costruzione di macchine di Bruno Atzori e slide del corso
4direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).Normativa PED
5Normativa APINormativa API /Slides
6metodologie per contrastare la corrosioneSlides / appunti
7RBI analysisSlides / appunti

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Una prova in itinere per ogni modulo trattato nel corso. Two project

Chi non farà le prove in itinere dovrà fare l’esame completo.

Prove in itinere – domande a risposta aperta e a risposta multipla - Open-ended and multiple-choice questions

A test  for each module of the course

For those who do not do the tests on the road, the oral examination on the contents of the course and the project performed is provided

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Tipi di propagazione della cricca,

diagrammi  di fatica

calcolo flange

calcolo di una particolare tipologia di valvola; tipologie CND (NDT); metodologie per la corrosione; fenomeni di fatica nelle saldature.

 

 


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