Valutazione dell'idoneità all'uso (Fitness-for-Service, FFS): quando è possibile continuare in sicurezza l'utilizzo di tubazioni in lega 825 con riduzione dello spessore della parete?

Valutazione dell'idoneità all'uso (Fitness-for-Service, FFS): quando è possibile continuare in sicurezza l'utilizzo di tubazioni in lega 825 con riduzione dello spessore della parete?

Il riscontro di un assottigliamento imprevisto della parete in un tratto di tubazione in lega 825 può innescare immediatamente un allarme. L’arresto dell’impianto e la sostituzione sembrano le uniche opzioni sicure, ma comportano costi elevati e lunghi tempi di consegna. È in questo contesto che una valutazione rigorosa Valutazione dell'idoneità al servizio (Fitness-for-Service, FFS) diventa uno strumento indispensabile per il processo decisionale ingegneristico. Consente di passare da una posizione reattiva a una posizione basata sui dati e gestita in termini di rischio.

La domanda fondamentale a cui un’analisi FFS risponde non è soltanto "È presente un danno?" - Ma... "Data questa specifica tipologia di danno, questo componente può funzionare in sicurezza nelle attuali condizioni operative fino alla prossima ispezione programmata o all’arresto pianificato?"

Analizziamo il processo pratico per la valutazione di una tubazione in lega 825 con riduzione dello spessore della parete.

I prerequisiti: quando è applicabile un’analisi FFS?

Un’analisi FFS non rappresenta una scorciatoia per ignorare problemi gravi. Si tratta invece di una valutazione ingegneristica standardizzata, applicabile a determinati scenari:

• Corrosione/erosione localizzata: È stato rilevato un assottigliamento della parete mediante ispezione (scansioni UT, radiografia), ma tale fenomeno è confinato a un’area specifica e non costituisce una corrosione diffusa o generalizzata.

• Meccanismo di danno stabile: La causa radice (ad esempio, corrosione accelerata da flusso in una specifica curvatura, lieve corrosione sotto deposito) è compresa, mitigata o monitorabile.

• Proprietà del materiale integro: Il degrado consiste esclusivamente in un assottigliamento della parete. Il materiale in lega 825 conserva ancora le sue proprietà metallurgiche fondamentali (nessuna significativa fragilizzazione, sensibilizzazione o corrosione sotto sforzo nella zona interessata).

• Non conformità alle norme: Lo spessore misurato è inferiore allo spessore minimo richiesto in fase di progettazione (t_min) , ma potrebbe essere superiore allo Spessore ammissibile secondo la valutazione FFS.

Il processo di valutazione FFS: Una guida passo-passo

Eseguita secondo norme consolidate quali API 579/ASME FFS-1 , la valutazione è una revisione multidisciplinare.

Passo 1: Acquisizione precisa dei dati
Questo costituisce la base. Sono necessari:

• Dati di spessore misurati effettivamente: Mappatura UT dettagliata (scansioni C) per definire lo spessore residuo minimo della parete ( t_effettivo ) e la geometria esatta della zona sottile (lunghezza, larghezza, profilo).

• Condizioni operative: Pressione e temperatura massime operative attuali e future pressione, temperatura , e completo chimica del fluido .

• Specifiche originali: Spessore nominale della parete del tubo (t_nom), grado di materiale (lega 825 UNS N08825), diametro e codice di progettazione applicabile (ad es. ASME B31.3).

Passo 2: Determinare gli spessori richiesti
In questa fase, i calcoli divergono:

• t_min (progettazione): Lo spessore minimo richiesto dal codice di costruzione originale per la pressione di progetto. Se t_actual < t_min , il tubo è tecnicamente fuori norma.

• t_ma (valutazione FFS): Lo spessore minimo permesso spessore per il proseguimento del servizio, calcolato utilizzando le metodologie FFS. t_ma è spesso inferiore a t_min poiché utilizza fattori di sicurezza diversi e tiene conto dei carichi effettivi e della natura localizzata del difetto.

Passo 3: Eseguire la valutazione di Livello 1 o di Livello 2

• Livello 1: Una verifica semplificata e conservativa. Utilizza equazioni standardizzate per gusci cilindrici soggetti a pressione interna. Se t_effettivo ≥ t_ma e la lunghezza del difetto rientra nei limiti stabiliti, il componente è accettato per il proseguimento del servizio. Questo approccio è spesso sufficiente per casi di corrosione localizzata semplice.

• Livello 2: Un’analisi più dettagliata, utilizzata qualora il componente non superi la valutazione di Livello 1 oppure presenti danni più complessi. Può comprendere:

  • Analisi delle sollecitazioni: Utilizzo dell’analisi agli elementi finiti (FEA) o di calcoli manuali per determinare la resistenza residua sotto carichi combinati (pressione, peso, dilatazione termica).

  • Analisi del collasso plastico: Valutazione della capacità portante della sezione ridotta.

  • Valutazione della fatica: Se il servizio prevede pressioni o temperature cicliche.

Passo 4: Stabilire un intervallo di riesame e un piano di monitoraggio
Questo è il fondamentale presidio di sicurezza. Una valutazione FFS è mai un'autorizzazione a "far funzionare indefinitamente". È un accettazione con validità temporale limitata.

• La valutazione calcolerà un tasso di Corrosione (sulla base della storia passata o degli standard di settore per il meccanismo di danno).

• Determinerà quindi un residuo di vita sicuro (ad es. il tempo necessario affinché t_actual raggiunga t_ma secondo la previsione).

• Il risultato è un intervallo obbligatorio di nuova ispezione (ad es. "Rimisurare entro 12 mesi" o "Monitorare in continuo con sensori ultrasonici permanenti").

• Specificherà limiti operativi (ad es. "Non superare 150 psi").

Il risultato pratico: la vostra matrice decisionale

Il risultato della valutazione FFS fornisce opzioni chiare e giustificabili:

Principali considerazioni specifiche per la lega 825

• Saldurabilità: La lega 825 è facilmente saldabile. Ciò rende la saldatura a sovrapposizione un metodo di riparazione altamente efficace e permanente successivo alla valutazione FFS, ripristinando l’integrità del confine di pressione.

• Resistenza alla corrosione: L'FFS deve confermare che il meccanismo di assottigliamento non è un sintomo di un’imcompatibilità più generale del materiale (ad es. con acidi riducenti o specifici cloruri) che peggiorerebbe rapidamente.

Conclusione

La valutazione FFS per tubazioni in lega 825 assottigliate è il processo ingegneristico definitivo per passare dall’incertezza a una decisione operativa basata sul rischio. Trasforma un dilemma binario «sostituire o ignorare» in un risultato gestito: «Accettare, monitorare e pianificare.»

Applicando questa metodologia, è possibile evitare fermi imprevisti, ottimizzare i budget per la manutenzione e programmare le sostituzioni durante gli arresti pianificati, mantenendo nel contempo un programma verificabile di gestione dell’integrità orientato prioritariamente alla sicurezza. L’obiettivo finale non è semplicemente mantenere la tubazione in servizio, ma farlo con fiducia documentata e un protocollo di monitoraggio chiaro.