Reverse Engineering di un recipiente in pressione

Il progetto ha riguardato la progettazione e la verifica meccanica di un recipiente cilindrico in pressione con collegamento flangiato bullonato, sviluppando uno studio completo del comportamento strutturale del mantello e del sistema di serraggio. L'attività è iniziata con la verifica di resistenza del mantello cilindrico mediante l'ipotesi di parete sottile, applicando le formule di Mariotte per il calcolo degli sforzi circonferenziali, assiali e radiali e verificando le condizioni di resistenza all'intradosso e all'estradosso attraverso il criterio di Guest-Saint Venant-Tresca, con la determinazione dei relativi coefficienti di sicurezza.

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Successivamente è stato sviluppato il dimensionamento del collegamento flangiato, comprendente la scelta del numero di bulloni, il calcolo dei carichi agenti, il dimensionamento del diametro resistente, la selezione della classe di resistenza dei bulloni e la verifica geometrica dell'ingombro secondo le prescrizioni progettuali. Sono inoltre stati analizzati gli effetti della guarnizione di tenuta, determinando il precarico minimo e massimo ammissibile, la distribuzione dei carichi tra bulloni e guarnizione e la corretta scelta del carico di serraggio.

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Lo studio è stato completato con l'analisi del comportamento del giunto durante le fasi di serraggio e di esercizio, comprendendo il calcolo delle rigidezze del bullone e della guarnizione, delle deformazioni elastiche, della redistribuzione dei carichi dovuta alla pressione interna e delle variazioni di precarico. Sono stati inoltre determinati il momento di serraggio, considerando separatamente i contributi dovuti all'attrito tra dado e flangia e tra vite e madrevite, e l'angolo di inflessione della flangia e del coperchio, valutandone l'influenza sul comportamento dell'intero collegamento.

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Infine sono state eseguite le verifiche finali di tenuta della guarnizione e di resistenza statica dei bulloni, considerando gli effetti combinati degli sforzi assiali, torsionali e flessionali mediante il criterio di Von Mises e determinando i relativi coefficienti di sicurezza.

 

Il lavoro ha permesso di integrare metodologie di progettazione dei recipienti in pressione, analisi dei giunti bullonati, verifica dei componenti meccanici e criteri di resistenza strutturale, ottenendo una valutazione completa dell'affidabilità del sistema nelle condizioni operative previste.