SPERIMENTAZIONE STATICA E DINAMICA SU DI UN SERBATOIO IN ACCIAIO PER LO STOCCAGGIO DI COMBUSTIBILE

SPERIMENTAZIONE STATICA E DINAMICA SU DI UN SERBATOIO IN ACCIAIO PER LO STOCCAGGIO DI COMBUSTIBILE
SPERIMENTAZIONE STATICA E DINAMICA SU DI UN SERBATOIO IN ACCIAIO PER LO STOCCAGGIO DI COMBUSTIBILE
SPERIMENTAZIONE STATICA E DINAMICA SU DI UN SERBATOIO IN ACCIAIO PER LO STOCCAGGIO DI COMBUSTIBILE

Per formulare un giudizio di idoneità statica e sismica di un serbatoio per lo stoccaggio di olio combustibile denso e ubicato all’interno del parco combustibile della Centrale termoelettrica di Porto Empedocle (AG), è stato adottato un approccio teorico-sperimentale. Si illustrano il protocollo delle indagini statiche e dinamiche eseguite per diversi gradi di riempimento, i risultati ottenuti e la loro utilizzazione nella procedura di validazione del modello numerico (FEM) e le importanti informazioni ricavate per comprendere il comportamento strutturale dell’opera.

Si sono inoltre messi a confronto i valori di frequenza naturale ottenuti sperimentalmente con quelli ricavati da alcuni approcci teorici (Malhotra) secondo l’approccio teorico indicato dalla UNI ENV 1998-4, così da verificare quali tra i due approcci restituisce il valore più penalizzante ai fini della determinazione della risposta simica della struttura. Infine si illustrano le verifiche eseguite per la determinazione del grado di sicurezza della struttura sia in condizioni statiche sia in condizioni sismiche e associato a un certo grado di riempimento.

Prove Sperimentale

Le prove sperimentali, condotte dal Laboratorio DISMAT srl di Canicattì, sono state di due tipologie:

1.Controllo in fase di carico delle deformazioni mediante analisi estensimetrica;

2.Determinazione delle frequenze naturali del serbatoio a vuoto e per diversi gradi riempimento, impiegando forzanti di tipo diverso (ambientali e con vibrodina).

Criteri di valutazione della sicurezza

Relativamente allo stato limite ultimo, si è verificato che gli effetti massimi delle azione, forze membranali e momenti flettenti ove presenti (elementi shell 3D), indotti dalle combinazioni di carichi pertinenti, devono essere minori o uguali alla capacità di massima resistenza del guscio, calcolata come per situazioni non sismiche. Ciò comprende tutti i modi di collasso come lo snervamento, l’instabilità elastica e elasto-plastica (buckling).

In base a quanto detto, si può affermare che il modello Mod 24 è certamente cautelativo e che se alcune aree del mantello, estremamente limitate, presentano dei picchi di tensione, questi non possono ritenersi condizionanti ai fini del giudizio sulla sicurezza strutturale del serbatoio, così come esplicitato al punto 3.1.3 dell’Eurocodice 8 –Parte IV [2].

I valori di tensione secondo Von Mises del mantello sono ovunque inferiori a 2267 kg/cm2, cioè al valore della resistenza dell’acciaio.

Le verifiche di instabilità si sono rilevate particolarmente restrittive, giacchè i valori limite calcolati secondo le indicazioni dell’Eurocodice 8-Parte IV sono bassi. Ciò nonostante, le verifiche hanno dato ovunque esito positivo anche entro i primi 1000 mm dal fondo, cioè in quella fascia in cui è più probabile che si verifichino fenomeni di “elephant foot bulge”.