La sicurezza del cilindro monolucido in acciaio nelle cartiere: procedura per la valutazione della resistenza a fatica

Il cilindro monolucido è il cuore della macchina della linea di produzione per la carta tissue e per altre carte speciali. Si tratta di un recipiente in pressione di grandi dimensioni (fino a 6700 mm di diametro e 6000 mm di larghezza) che effettua l’asciugatura del foglio prima che questo venga arrotolato su bobine di elevato diametro. Storicamente i monolucidi erano realizzati tramite grandi fusioni in ghisa. Negli anni si sono registrati numerosi incidenti o danneggiamenti che hanno portato, in molti casi, a conseguenze disastrose a causa della deflagrazione che segue il cedimento del cilindro. A partire dagli anni 2000 sono stati introdotti i primi cilindri in acciaio e questo ha reso necessario effettuare una revisione delle procedure di dimensionamento e fabbricazione con una particolare attenzione agli aspetti legati alla sicurezza del componente. Da un lato la duttilità dell’acciaio conferisce al cilindro una sicurezza intrinseca molto più elevata di quella garantita dalla ghisa; di contro, il processo di fabbricazione, che comprende operazioni di saldatura, è potenzialmente foriero di difetti diversi da quelli prodotti nella fusione. Risulta pertanto necessario adottare specifici criteri per l’accertamento della qualità dei materiali e dei processi in modo da garantire l’assenza di difetti che potrebbero portare a problemi strutturali nel tempo. Il presente articolo si propone di fornire indicazioni sulle best practice da applicare per il dimensionamento dei cilindri in acciaio e per la definizione di procedure di controllo da effettuare durante la vita operativa, al fine di minimizzare il rischio di un cedimento catastrofico sia in condizioni di normale esercizio sia nell’ipotesi di sollecitazioni non completamente prevedibili in fase di progetto.