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Coperte per saldatura ad alta resistenza per progetti offshore
Un’équipe di manutenzione di una piattaforma del Mare del Nord stava eseguendo una riparazione di un riser a 12 metri sopra la linea di galleggiamento — saldatura TIG di una tubazione in acciaio al carbonio da 16 pollici con un giunto di radice di 6 mm. La posizione di saldatura faceva cadere direttamente verso il basso, sopra un fascio di tubazioni idrauliche di controllo e un supporto per cavi in fibra ottica, le scintille fuse generate dall’arco. Nel permesso di lavoro era specificata una protezione standard per la saldatura di spessore 0,5 mm. Entro 15 minuti dall’accensione dell’arco, le scintille hanno perforato la copertura leggera, innescando l’isolamento del supporto per cavi. L’incendio è stato spento entro 90 secondi dal sorvegliante antincendio di turno, ma il rapporto sull’incidente ha concluso che una copertura cOPERTA PER SALDATURA pesante da 1,0 mm avrebbe impedito completamente la perforazione — il materiale da 0,5 mm aveva una temperatura massima continua ammissibile di 550 °C, mentre la temperatura delle scintille al punto di contatto superava gli 800 °C.
Nei progetti offshore è necessaria una protezione cOPERTA PER SALDATURA pesante — non come semplice preferenza, bensì come diretta conseguenza di fattori di rischio che non esistono nelle costruzioni onshore.
Saldatura offshore: perché il profilo di rischio è diverso
Tre caratteristiche rendono la saldatura offshore particolarmente pericolosa rispetto alla fabbricazione onshore. Gli spazi confinati — piattaforme, navi FPSO e navi da trivellazione — concentrano lavorazioni a caldo ad alta energia in volumi strutturali compatti, nei quali personale, attrezzature di processo e vie di fuga occupano gli stessi metri cubi. Un incendio in uno spazio confinato offshore non può essere evitato né superato spostandosi in un’altra area dell’impianto: l’unico mezzo di evacuazione sono le scialuppe di salvataggio, il cui utilizzo richiede che l’incendio venga tenuto sotto controllo per il tempo necessario all’adunata e all’imbarco.
La vicinanza di idrocarburi è il secondo fattore. Anche dopo la certificazione di assenza di gas, residui di idrocarburi nelle pareti delle tubazioni, nelle cavità delle valvole e nelle tubazioni cieche possono rilasciare vapori infiammabili quando riscaldati dal calore condotto della saldatura — non solo dagli schizzi diretti. A cOPERTA PER SALDATURA posizionato come barriera tra l'area di lavoro calda e le attrezzature di processo adiacenti, impedisce al calore radiante di innalzare la temperatura dei componenti contenenti idrocarburi oltre il loro punto di autoaccensione — una funzione di protezione che nessun sistema di soppressione degli incendi a base d'acqua può garantire.
Il terzo fattore è la conseguenza del guasto. Un incendio causato da saldatura su una piattaforma offshore da 500 milioni di dollari che provoca l'evacuazione e l'arresto della produzione comporta una perdita di ricavi giornaliera compresa tra 200.000 e 800.000 dollari, a seconda dei tassi di produzione e dei prezzi delle materie prime. Il costo aggiuntivo di specificare una copertura pesante da 1,0 mm cOPERTA PER SALDATURA rispetto a una copertura standard da 0,5 mm — pari approssimativamente a 2-4 dollari per metro quadrato — è trascurabile rispetto ai rischi operativi e di sicurezza.
Perché 1,0 mm - 1,7 mm è lo standard offshore
Una coperta da saldatura in fibra di vetro da 1,0 mm, tessuta con trama satinata sottoposta a trattamento termico, garantisce una resistenza continua alla temperatura di 800 °C (grado HT800) e una resistenza istantanea alle schizze superiore a 1000 °C. La trama satinata produce una superficie più liscia rispetto alla trama tela, riducendo il numero di fibre sporgenti sulle quali le schizze possono aderire e causare forature. Il processo di trattamento termico elimina la sostanza organica (sizing) applicata durante la produzione del filato: tale sostanza, se non rimossa, rilascerebbe gas e creerebbe punti deboli localizzati al primo contatto con il calore della saldatura.
Una coperta da 1,7 mm, certificata per temperature continue fino a 1000 °F (538 °C) e istantanee fino a 1800 °F (982 °C) — talvolta dotata di un rivestimento opzionale in grafite o vermiculite — aggiunge massa supplementare che assorbe l’energia delle schizze mediante inerzia termica, anziché fare affidamento esclusivamente sulla resistenza del materiale alle alte temperature. Il rivestimento fa sì che il metallo fuso formi gocce e scivoli via dalla superficie del tessuto invece di aderirvi, prolungando la vita utile della coperta nelle operazioni di manutenzione offshore ripetitive.
Domande frequenti
I progetti offshore richiedono coperte per saldatura più pesanti rispetto alle costruzioni onshore?
Sì. La saldatura offshore comporta un rischio maggiore di confinamento (impossibilità di evacuazione immediata), la vicinanza di idrocarburi (autoaccensione causata dal calore condotto) e conseguenze più gravi in caso di guasto (l’arresto della piattaforma costa da 200.000 a 800.000 USD al giorno). Una coperta per saldatura pesante, spessa da 1,0 mm a 1,7 mm e certificata per temperature continue fino a 800 °C, è lo standard per i lavori a caldo offshore; nelle costruzioni onshore si utilizzano spesso coperte da 0,5 mm, inadeguate alle intensità di schizzi tipiche dell’ambiente offshore.
Cosa rende una coperta per saldatura "pesante"?
Una classificazione di temperatura continua superiore a 800 °C, uno spessore pari o superiore a 1,0 mm, una struttura a tessuto satinato realizzata con filati trattati termicamente e, opzionalmente, un rivestimento in vermiculite o grafite che respinge il metallo fuso. Le coperte standard (0,5 mm, 550 °C) offrono una protezione adeguata contro schizzi leggeri e per la schermatura generale dal calore, ma risultano insufficienti quando gli schizzi entrano direttamente in contatto con la coperta a temperature superiori a 800 °C.
Come influisce la nebbia salina sulle coperte per saldatura in fibra di vetro utilizzate in ambiente offshore?
La fibra di vetro in sé è inerte rispetto alla corrosione da sale: le fibre di vetro non arrugginiscono né si degradano negli ambienti marini. Tuttavia, i cristalli di sale che si accumulano sulla superficie della coperta possono ridurne la flessibilità e, qualora la coperta venga immagazzinata bagnata, favorire la crescita di muffa sui rivestimenti organici. Le coperte per saldatura destinate a impieghi offshore devono essere asciugate prima di essere piegate e conservate in contenitori ventilati per prevenire il degrado accelerato del rivestimento causato dal sale.
Quali certificazioni devono possedere le coperte per saldatura offshore?
Le norme EN1869:1997 (prestazioni delle coperte antincendio), NFPA 701 (diffusione della fiamma) e UL94 (classificazione della infiammabilità) sono standard. Gli operatori offshore potrebbero richiedere inoltre l’approvazione MED (Marine Equipment Directive) per le navi battenti bandiera UE, l’approvazione di tipo ABS o DNV per le installazioni certificate e la documentazione sulla tracciabilità dei materiali fino al certificato di laminazione per applicazioni critiche ai fini della sicurezza.
Come devono essere ispezionate le coperte per saldatura prima del loro impiego offshore?
Ispezione visiva per fori, bruciature, delaminazione del rivestimento e integrità delle cuciture. Qualsiasi perforazione che lasci passare la luce rende il telo non idoneo all’uso in operazioni a caldo. Le cuciture a orlo sul bordo devono essere integre. I teli con più di cinque bruciature penetranti causate da schizzi metallici per metro quadrato devono essere rimossi dall’uso, indipendentemente dal loro stato complessivo. La frequenza dell’ispezione in ambiente offshore è generalmente prevista ad ogni impiego.
Perché utilizzare teli da saldatura invece di teli ignifughi per le operazioni a caldo in ambiente offshore?
I teli da saldatura sono progettati per entrare direttamente in contatto con gli schizzi di metallo fuso senza infiammarsi né perforarsi. I teli ignifughi (in poliestere rivestito in PVC) sono progettati per resistere alla propagazione esterna della fiamma, ma si fondono e gocciolano quando vengono a contatto con schizzi a 1500 °C: il polimero fuso può causare ustioni secondarie e incendi. I teli da saldatura sono non infiammabili; i teli ignifughi sono trattati per ritardare la fiamma, ma non sono resistenti agli schizzi.