Riassunto analitico
Questa tesi si pone l’obiettivo di caratterizzare e valutare i materiali non metallici del giunto isolante monolitico “Alfa Eng. Soc.Coop.”, componente fondamentale dei sistemi di protezione catodica delle pipeline in quanto fornisce un’interruzione elettrica delle diverse sezioni di tubazione, garantendo una distribuzione adeguata della corrente all’interno del sistema.
La protezione catodica è una tecnica utilizzata per prevenire la corrosione delle tubazioni metalliche che coinvolge l’applicazione di una corrente elettrica esterna con la funzione di ridurre il potenziale di corrosione del metallo. Tuttavia, è essenziale garantire che la corrente fluisca correttamente solo attraverso le sezioni di tubazione che devono essere protette e non attraverso altre parti del sistema.
Il giunto isolante monolitico svolge un ruolo chiave in questo contesto, offrendo una barriera isolante tra le diverse sezioni di tubazione, è denominato “monolitico” perché costituito da un unico pezzo che combina materiali metallici come involucro per garantire resistenza meccanica e continuità con la tubazione e materiali non metallici per garantire isolamento elettrico, tenuta e flessibilità.
I giunti vengono installati in delle zone critiche e devono essere progettati per resistere alle sollecitazioni meccaniche e alla chimica del fluido da trasportare e, se per i materiali metallici si hanno a disposizione molti test per valutare la resistenza meccanica e la compatibilità chimica, lo stesso non si può dire con certezza per i materiali polimerici, da poco entrati nel mondo Oil & Gas, in particolar modo le resine.
Per quanto riguarda le guarnizioni, come per i metalli, sono stati fatti molti studi negli anni sulla compatibilità chimica e la resistenza alle alte pressioni per cui ci sono valide alternative sul mercato in base alle caratteristiche del fluido. Sul laminato isolante, composito con matrice in resina epossidica e rinforzo in fibra di vetro le informazioni sono ancora limitate in quanto è sempre stato utilizzato per applicazioni di tipo esclusivamente elettrico soprattutto nel settore aerospaziale e automotive per le eccellenti caratteristiche isolanti e resistenza meccanica. Essendo il materiale più importante all’interno del giunto, deve mantenere le sue caratteristiche durante tutta la vita utile di progetto altrimenti il rischio è quello di consentire il passaggio di corrente da una parte all’altra della linea con conseguenze sulla protezione dalla corrosione con la possibilità quindi di causare perdite nelle condotte.
Nel settore Oil & Gas questo tipo di materiale è raro per cui è ancora un’incognita utilizzarlo nelle nuove tecnologie, basti pensare alla crescente domanda di idrogeno come vettore energetico, per il momento presente solo in “blend” con il gas naturale con una percentuale massima del 20%. Queste nuove sfide richiedono ricerca sui materiali già in uso e su materiali alternativi che possano rispondere alle diverse esigenze.
In questa prima fase di sperimentazione sono stati caratterizzati il laminato isolante e la resina epossidica presenti all’interno del giunto isolante invecchiati in diversi ambienti critici (sia acidi che basici), poi testati a compressione e valutati tramite DSC, per la temperatura di transizione vetrosa e con l’IR per la composizione chimica.
|
