Rivestimenti e protezione catodica

n. 49 - settembre 2012w w w . a p c e . i t

Periodico re

gistrato presso il tribunale di R

oma al n. 67 in data 17.02.98 e nella versione telematica al n. 19/2012 in data 26.01.2012- Sp

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De Nora ha introdotto la tecnologia degli anodi di titanioattivato (DSA®) nella protezione catodica ed è leader dimercato grazie alla superiore durata dei suoi anodi.

De Nora produce un’ampia gamma di anodi per sistemi acorrente impressa nel suolo, nelle acque dolci e salmastre,in mare e nelle apparecchiature industriali. Varie sono letipologie di prodotto:

La durata degli anodi, verificata nei nostri laboratori conaccurati life test e certificata da terze parti (NACE standardtest TM0294-2007), supera i 100 anni di operatività allamassima densità di corrente ammessa nel cemento di 110mA/m2.

De Nora ha sviluppato un nuovo prodotto: lo STARGARD™per la protezione delle armature di strutture in calcestruzzo.STARGARD™ è già stato applicato con successo in ponti,infrastrutture portuali e torri di raffreddamento.

LIDA®, ELGARD®, LIDA TSA®, e DSA® sono marchi registrati di Industrie De Nora. STARGARD™ e un marchio di Industrie De Nora.

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PER LA PROTEZIONE CATODICA

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• Filo, Ribbon e anodi tubulari per la protezione del fondo deiserbatoi fuori terra e dei serbatoi interrati.• Catene LIDA® per la realizzazione di dispersori superficiali eprofondi a protezione di tubazioni interrate e nelle installazioni siaportuali che offshore.• Anodi LIDA® ed ELGARD® per la protezione catodica delle armaturenelle strutture in calcestruzzo.

A

de nora

procor

CICPNDCENTRO ITALIANO DI CERTIFICAZIONE

PER LE PROVE NON DISTRUTTIVE

E PER I PROCESSI INDUSTRIALIPRS N° 012 CSGQ N° 064 A

Membro deli Accordi di Mutuo Riconoscimento EA e IAFSignatory of EA and IAF Recognition Agreement

CERTIFICAZIONE CICPND IN PROTEZIONE CATODICA

Ricertificazioni Livello 1 - Livello 2 (05 NOV 12)Certificazione Livello 1 - Livello 2 (06 NOV 2012)

SESSIONE D'ESAME - Anno 2012

Il CICPND - Centro Italiano di Certificazione per le Prove Non Distruttive e per iProcessi Industriali ha stabilito di tenere presso

ENEL RETE GAS di Perugia (Via Angelo Morettini 37/39)la Sessione d'Esame per la Ricertificazione CICPND al livello 1 e 2,

e per la Certificazione CICPND al livello 1 e livello 2 in Protezione Catodica nel seguente settore di applicazione:

“Strutture Metalliche Interrate (T)”

Le prove saranno eseguite in conformità alla normativa UNI EN 15257 e alRegolamento CICPND n° 83 sulla Qualificazione e Certificazione del Personaleaddetto alla Protezione Catodica, avranno luogo dal 5 al 7 Novembre 2012

La domanda è contenuta nel regolamento CICPND, può essere richiesta alCICPND oppure scaricabile dal sito www.apce.it (sessione formazione/certifica-zione) e deve essere inoltrata alla Segreteria entro e non oltre il 20 Ottobre 2012.

La Segreteria del CICPND è a disposizione per qualsiasi informazione,Tel.: 0331-545600 - Fax: 0331-543030

E-mail: info@cicpnd.it

ISPESLENTE PER LE NUOVE TECNOLOGIE

L’ENERGIA E L’AMBIENTE

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THE EUROPEAN CORROSION CONGRESS EUROCORR 2012 (9-13 SETTEMBRE)

Si è svolto a Istanbul in Turchia il convegno Eurocorr, organizzato da EFC (European Federation of Corrosion)e Turkish Corrosion Association. Tema della conferenza è stato “Mondo più sicuro grazie ad un migliore controllodella corrosione” (Safer World Through Better Corrosion Control). È stato un momento di confronto nellacomunità scientifica sui recenti sviluppi tecnologici, sulla crescita industriale e sulla sostenibilità ambientale,enfatizzando il ruolo critico della scienza della corrosione e della sua prevenzione.

XI CONVEGNO NAZIONALE AIMAT 2012 (16-19 SETTEMBRE)

In collaborazione con l’Università di Cassino si è svolto a Gaeta (LT) l’XI Convegno Nazionale AIMAT, impor-tante momento di incontro e confronto fra gli studiosi e i ricercatori che si occupano di Scienza e Tecnologiadei Materiali. Il convegno è stata un’ottima occasione per presentare gli sviluppi più recenti della ricerca siaa livello nazionale che internazionale.

n e W S

CONVEGNO NAZIONALE AIM 2012 7-9 novembre

La 34a edizione del Convegno Nazionale AIM si terrà per la prima volta nella città di Trento, presso ilGrand Hotel Trento. La scelta della città di Trento consentirà di accomunare il Convegno Nazionaledell’Associazione Italiana di Metallurgia a una Provincia Autonoma che ha saputo perseguire uno svilup-po equilibrato fra le attività dell’industria, dell’artigianato, del turismo, dell’agricoltura e dei servizi con

un’attenzione particolare alla salvaguardia del territorio e dell’ambiente. Il 34° Convegno Nazionale vuole riconfermar-si come il momento di ritrovo e confronto, unico nel suo genere, per tutti i soci AIM e gli operatori dei diversi settorivariamente interconnessi con la produzione, la lavorazione e l’utilizzo dei diversi materiali metallici, nonché dei docentie dei ricercatori di metallurgia. Per informazioni www.aimnet.it/34aim.htm.

INTERFINISH 201214-16 novembre

Il 18° congresso Interfinish, organizzato ogni 4 anni dalla IUSF (International Union of Surface Science), si terrà aMilano, dove è stato realizzato nel 1800 il primo esperimento di elettrodeposizione da V. Brugnatelli. Nel mondo dellefiniture superficiali, l’aumento delle innovazioni tecnologie porta ad una più vasta gamma di nuove applicazioni di rive-stimenti decorativi e funzionali. Il convegno si terrà presso il Politecnico di Milano e sarà l'occasione per lo scambio diconoscenze e lo sviluppo di nuovi contatti tra ricercatori su tecnologie emergenti, in un settore in continua evoluzione.Tra le varie tematiche si ricordano l’anodizzazione, la protezione dalla corrosione, i rivestimenti organici, i rivestimentifunzionali, le nanotecnologie, l’elettrodeposizione, i trattamenti sol-gel. Per ulteriori informazioni www.interfini-sh2012.org.

e v e n t i

n° 49 - settembre 2012

10gIORnAte DI stuDIO

Rivestimenti di strutture metalliche interrateprotette catodicamente

21cAse hIstORIes

Corrosione sotto coibentazione:insorgenza e misure di prevenzione

26cAse hIstORIes

Potere penetrante della protezione catodicasotto coibentazione nei giunti di saldatura

34cORsI Apce

31LInee guIDA cIg

Impianti alimentati a gas - Controllo della tenuta delle tubazioni ed altro

33LA ReDAZIOne InFORMA

news 4

APCE NOTIZIE Periodico trimestrale

Direttore responsabileVincenzo Mauro Cannizzo (Snam Rete Gas)

Promozione e sviluppoLucio Francesco Venturinic/o Snam Rete Gas S.p.A.Largo F. Rismondo, 835131 Padovatel. 049 8209246fax 049 8209331lucio.venturini@apce.it

Consulenza editoriale e impaginazioneMassimiliano Medei - m.medei@gimax.euSanta Marinella (RM)

StampaGIMAX - Santa Marinella (RM)Via Valdambrini, 22Tel. 0766 511.644servizioclienti@gimax.eu

RedazionePoliLaPPc/o Dipartimento di Chimica Materiali eIngegneria Chimica “G. Natta”Politecnico di MilanoVia Mancinelli, 720131 MilanoTel. 022 399 3152Fax 022 399 3180polilapp@chem.polimi.it

Comitato di redazioneLuciano Lazzari (Politecnico di Milano)Marco Ormellese (Politecnico di Milano)MariaPia Pedeferri (Politecnico di Milano)Fabio Brugnetti (APCE-UCEMI)Lucio Francesco Venturini (Snam Rete Gas)

Comitato editorialeAndrea Rovelli (Snam Rete Gas)Marco Galletti (Snam Rete Gas)Umberto Lebruto (RFI)Alvaro Fumi (RFI)

Massimo Tiberi (GEA)Georgios Chlaputakis (Enel Rete Gas)Giuseppe Maiello (NAPOLETANAGAS)Paolo Del Gaudio (IRIDE)Ezio Coppi (Esperto)

Comitato scientificoFabio Bolzoni (Politecnico di Milano)Fabio Brugnetti (Snam Rete Gas)Vincenzo Mauro Cannizzo (Snam Rete Gas)Tiziana Cheldi (ENI E&P)Georgios Chlaputakis (Enel Rete Gas)Lorenzo Fedrizzi (Università di Udine)Romeo Fratesi (Univ. Politecnica delleMarche)

Alvaro Fumi (RFI)Luciano Lazzari (Politecnico di Milano)Tommaso Pastore (Università di Bergamo)Enzo Stella (Consulente energia e ambiente)Stefano Trasatti (NACE Italia, Università degliStudi di Milano)

Le notizie e le opinioni negli articoli non impegnano laredazione ma esprimono soltanto quelle degli autori.

Scopo della giornataL’APCE, associazione a carattere cul-turale / scientifico, è da sempre attiva sututto il territorio nazionale con un’orga-nizzazione articolata in Comitati TecniciTerritoriali (CTT) i cui esperti si riunisconoperiodicamente per collaborare nella risolu-zione dei problemi connessi con la protezio-ne dalle corrosioni elettrolitiche che possonointeressare le strutture metalliche. Il Comitato Tecnico Centrale (CTC), l’organo checoordina le attività dell’associazione, ha accolto larichiesta dei CTT sulla necessità di effettuare sututto il territorio nazionale delle giornate di studio.Esse si terranno entro il 2012 per sensibilizzare tecnicie operatori sul corretto utilizzo dei rivestimenti per lestrutture protette catodicamente. Questa tematica è ritenuta elemento fondamentale perraggiungere l’efficacia della protezione catodica, per ridurrei costi di gestione dei sistemi di protezione catodica e percontenere le mutue interferenze elettriche tra strutture coe-sistenti protette catodicamente.

Chi partecipa La giornata di aggiornamento è aperta sia ai soci APCE che ai nonsoci APCE, al personale deputato alle attività di protezione catodicanon certificato UNI EN 15257, agli addetti di protezione catodicacertificati LIV 1 - LIV 2 - LIV 3 UNI EN 15257.

I singoli eventi sono organizzati dai Comitati Tecnici Territoriali (CTT)di Bologna, Milano, Torino, Genova, Roma, Bari, Catania, Venezia,Firenze, Napoli.

Programma TecnicoGli argomenti trattati nella giornata di studio “rivestimenti per con-dotte protette catodicamente” sono i seguenti: • introduzione alla protezione passiva, • caratteristiche dei rivestimenti, • scelta dei materiali più efficaci allo scopo, • tecniche operative per la corretta messa in opera dei rivestimenti, • controlli qualitativi in campo e strumentazione, • problematiche che una non corretta posa può provocare. E’ prevista la proiezione di filmati relativamente alle tecniche applica-tive dei rivestimenti per strutture metalliche protette catodicamente.

Orario di Lavoro: • 08.30 benvenuto ai partecipanti alla giornata di studio • 08.45 inizio lavori • 10.30-10.45 pausa caffè • 12.15 – 13.30 pausa pranzo • 15.00 – 15.00 pausa caffè • 16.30 – termine lavori

Docenza La docenza è garantita da esperti del settore certificati 3° LIV EN15257 o certificati NACE.

Calendario e indicazione Referenti CTTLe giornate di studio “rivestimenti per condotte protette catodica-mente” sono state prefissate nelle seguenti giornate, riportate inordine di data con indicazione dei CTT organizzatori e relativi refe-renti:

• CTT Bologna, 6 settembre 2012Sig. Stefano Sbarzagli - s.sbarzagli@rfi.it - tel. 051 2586670

• CTT Milano, 10 settembre 2012Sig. Fabio Brugnetti - fabio.brugnetti@apce.ittel. 02 37039408 - cell. 346 6821564

• CTT Torino, 11 settembre 2012Sig. Claudio Gianolio - claudio.gianolio@mail.italgas.it tel. 011 2394485

• CTT Genova, 12 settembre 2012Sig. Riccardo Tomelleri - riccardo.tomelleri@genovaretigas.ittel. 010 5586723

• CTT Roma, 4 ottobre 2012Sig. Claudio Spalvieri - c.spalvieri@rfi.it Tel. 06 44105678

• CTT Bari, 23 ottobre 2012Sig. Mario Dicuonzo - mario.dicuonzo@snamretegas.ittel. 080 5919288

• CTT Catania, 24 ottobre 2012Sig. Francesco Tasco - francesco.tasco@snamretegas.ittel. 095 757431

• CTT Venezia, 30 ottobre 2012Sig. Pietro Sartori - pietro.sartori@mail.italgas.it - tel. 041 394508

• CTT Firenze, 13 novembre 2012Sig. Massimo Tiberi - tiberi@geaspa.com - tel. 056 4453686

• CTT Napoli, 21 novembre 2012Sig. Luigi Pollio - luigi.pollio@napoletanagas.ittel. 081 583172

Associazione per la protezione dalle corrosioni elettrolitiche

“Selezione e applicazione dei rivestimentidi strutture metalliche interrate

protette catodicamente”

1° Edizione 2012 - Giornata di studio

in collaborazione con i Comitati Tecnici Territoriali (CTT) presenta:

Per maggiori informazioni clicca il link: http://www.apce.it/formazione/invito-giornate-studio/

l’editorialedi vincenzo Mauro cannizzo

n accurato rivestimento è un ottimo investimento: ecco

uno degli slogan che campeggia nelle pagine del nostro nuovo

sito. Non sta lì per caso, ma è uno dei segni del nuovo per-

corso APCE intrapreso quest’anno. Ogni strategia è valida

solo se il punto di partenza è la realtà: bisogna sapere leggere i fatti, le

cose, le persone senza preconcetti e tabù. E proprio facendo questo

esercizio con i nostri soci, ci siamo accorti che negli ultimi anni l’atten-

zione sulla protezione passiva delle strutture stava calando. I controlli e

gli audit sui cantieri mostravano sempre più spesso carenze di ogni gene-

re: cattive applicazioni, strumentazione non sempre presente sui siti e a

volte non gestita correttamente, personale non formato e sensibilizzato

adeguatamente. Abbiamo allora lanciato l’idea di organizzare dieci giornate

di studio in giro per l’Italia con a tema la protezione passiva delle infra-

strutture interrate protette catodicamente (http://www.apce.it/formazio-

ne/invito-giornate-studio).

Il grande successo di partecipazione nelle prime edizioni a Bologna, Milano,

Genova, Torino e Roma è la dimostrazione che stiamo andando sulla giusta

via e ci incoraggia a continuare. Allo scopo di dare la massima diffusione alla tematica abbiamo pre-

visto la partecipazione gratuita per i soci e a prezzi molto contenuti per il resto. Si è potuto

richiamare così una platea molto variegata: si va dalle aziende di costruzione metanodotti, ai pro-

gettisti, agli operatori, ai tecnici e direttori di cantiere, supervisori lavori, gestori di reti, ecc.

Questo numero della rivista, in continuità con quanto sta facendo APCE, è centrato sulla prote-

zione passiva e, come sempre, si avvale del contributo dei migliori esperti nel settore.

Possiamo quindi affermare che stiamo andando avanti coerentemente con lo spirito della nostra

associazione: APCE opera infatti senza scopo di lucro, nell’intento tra l’altro di diffondere la cul-

tura della protezione dalle corrosioni, creando luoghi e occasioni di confronto. I benefici arrive-

ranno puntuali!

Buona lettura.

V. Mauro Cannizzo

Presidente APCE

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pce.

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’APCE, associazione a carattere culturale / scientifico, è da sempre attiva sututto il territorio nazionale con un’organizzazione articolata in ComitatiTecnici Territoriali (CTT) i cui esperti si riuniscono periodicamente per col-laborare nella risoluzione dei problemi connessi con la protezione dalle cor-rosioni elettrolitiche che possono interessare le strutture metalliche.Il Comitato Tecnico Centrale (CTC), l’organo che coordina le attività dell’as-sociazione, ha accolto la richiesta dei CTT sulla necessità di effettuare su

tutto il territorio nazionale delle giornate di studio, mirate ad approfondire e diffondere gliaspetti tecnici indispensabili per la corretta selezione dei rivestimenti isolanti e la correttaapplicazione sulle strutture metalliche interrate protette catodicamente, nella fattispeciemetanodotti adibiti al trasporto e alla distribuzione del gas naturale nel territorio nazionale.Nel sito APCE www.apce.it è riportato lo slogan “un accurato rivestimento è un otti-mo investimento” ritenuto utile per ricordare che il rivestimento di una condotta metal-lica interrata protetta catodicamente dalla normativa e dalla buona tecnica, elemento fonda-mentale per raggiungere l’efficacia della protezione catodica, per ridurre i costi di gestionedei sistemi di protezione catodica e per contenere le mutue interferenze elettriche tra strut-

Rivestimenti distrutture metalli-che interrate protettecatodicamente

giornate di Studio

di

Fabio Brugnetti Snam Rete Gas S.p.A.

Carlo Molinari Snam Rete Gas S.p.A.

L

ture protette catodicamente coesistenti nelterreno.Sono state organizzate da APCE n° 10Giornate Studio intitolate “Rivestimenti distrutture metalliche interrate protette catodi-camente”, una per ogni CTT APCE, nelleseguenti località:• CTT Bologna, 6 settembre 2012• CTT Milano, 10 settembre 2012• CTT Torino, 11 settembre 2012• CTT Genova, 12 settembre 2012• CTT Roma, 4 ottobre 2012• CTT Bari, 23 ottobre 2012• CTT Catania, 24 ottobre 2012• CTT Venezia, 30 ottobre 2012• CTT Firenze, 13 novembre 2012• CTT Napoli, 21 novembre 2012

Alla Giornata di Studio è stato scelto ilseguente ordine del giorno, con l’obiettivo disensibilizzare tecnici e operatori sul correttoutilizzo dei rivestimenti per le strutture pro-tette catodicamente:• introduzione alla protezione passiva,• caratteristiche dei rivestimenti,• scelta dei materiali più efficaci allo scopo,• tecniche operative per la corretta messa inopera dei rivestimenti,

• controlli qualitativi in campo e strumenta-zione,

• problematiche che una non corretta posapuò provocare.

• A supporto, vengono proiettati filmatirelativamente alle tecniche applicati-ve dei rivestimenti per strutturemetalliche, per rendere più efficace echiaro il recepimento delle informa-zioni tecniche trasmesse dai docenti.

La docenza è garantita da esperti del settorecertificati 3° LIV EN 15257 o certificati NACE,la partecipazione è aperta sia ai soci APCE cheai non soci APCE, al personale deputato alleattività di protezione catodica non certificatoUNI EN 15257, agli addetti di protezione cato-dica certificati LIV 1 - LIV 2 - LIV 3 UNI EN15257.

Men at Work

Alla data di pubblicazione della rivista APCENOTIZIE n° 49, sono state tenute le prime 5Giornate di Studio in calendario.Con una media di 25 partecipanti a Giornata,si è notato un forte interesse per la materiatrattata e la conferma che le tematiche sceltepossono essere confermate per le prossimeGiornate Studio.Particolarità della docenza è la divulgazionedelle informazioni tecniche basate in primissulla normativa internazionale e nazionalevigente in materia, mixata con l’indispensabileesperienza di campo che Snam Rete Gas S.p.A.ha coltivato negli ultimi 25 anni di attività tec-nica.

I tecnici e gli operatori presenti alle GiornateStudio, hanno restituito ai docenti la sen-sazione che il loro bagaglio tecnico siastato arricchito e che molti aspetti lega-ti alla normativa e alla scelta e messa inopera dei rivestimenti in campo sianostati chiariti, grazie alla volontà di trasmette-re la “Regola d’arte” scartando ogni tipo dicompromesso di cui l’ambiente di cantiere avolte ne risulta affamato.

Scopo dei rivestimentiprotettivi per condotteprotette catodicamente

Per prevenire la corrosione delle struttureinterrate in acciaio al carbonio si fa largo usodi rivestimenti protettivi in abbinamento conla protezione catodica. Più in generale, un rive-stimento isolante consente di:• evitare il contatto diretto della struttura daproteggere con l'ambiente circostante e conaltre strutture metalliche;

• ridurre la corrente totale di protezionecatodica ed uniformarne la distribuzione;

• ridurre gli effetti delle correnti disperse edell'interferenza elettrica.

Il ricorso ai soli rivestimenti protettivi non èsufficiente a garantire la completa protezionea causa dell’inevitabile presenza di difetti e ildegrado nel tempo. Si ricorda infatti che per il trasporto e la distri-buzione del gas naturale in Italia, sono statiemessi due decreti ministeriali 16 – 17 aprile2008 [1][2], che ne impongono l’applicazionesu tutte le condotte.Cause comuni di danneggiamento dei rivesti-menti sono: urti durante il trasporto, l’azionedi pietre o di sforzi esercitati dal terrenodurante e dopo la messa in opera; la fragilitàdel rivestimento a basse temperature, o il ram-mollimento a quelle elevate; la sua scarsa ade-sione spesso dovuta a una non adeguata pre-parazione superficiale. Nel seguenti capitoli sono trattati:• le proprietà dei rivestimenti, ovvero lecaratteristiche meccaniche ed elettriche deiprincipali rivestimenti oggetto di normativenazionali ed internazionali, materiali di fattodisponibili sul mercato, i riferimenti norma-tivi che prescrivono i metodi di selezionedel materiale,

• rivestimenti protettivi per giunti di saldatura• la resistenza d’isolamanto di una condottadotata di rivestimento protettivo

• collaudo e riparazioni in campo• problematiche dei rivestimenti con applicaticon tecniche errate

Proprietà dei rivestimenti

Un buon rivestimento, come è schematizzatoin Figura 1, deve nello stesso tempo possede-re: ottime proprietà chimiche (resistenza agli

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APCE haorganizza-to, in colla-borazionecon i CTT,10 giorna-te di studiosui rivesti-menti perstruttureinterrate

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agenti corrosivi, alla protezione catodica, ecc.);buone caratteristiche meccaniche; basso costo(come materiale e come applicazione); buonaapplicabilità e riparabilità.

Scelta del rivestimento

La scelta del rivestimento esterno deve esse-re effettuata tenendo conto di vari fattori,quali:- le caratteristiche delle tubazioni (diame-tro, tipo di saldatura, tipo di posa inopera);

- la natura del terreno (ubicazione geografi-ca, letto di posa, sforzi indotti, caratteristi-che fisico-chimiche e batteriologiche);

- sollecitazioni meccaniche trasmesse dal ter-reno (carichi mobili, statici e del terreno diricoprimento, penetrazioni di radici ecc.);

- condizioni operative (temperatura di eser-cizio, sollecitazioni meccaniche durante il

trasporto, il magazzinaggio, la posa o il varoper le strutture off shore, la prova idrauli-ca, il tipo di protezione catodica);

- la presenza di correnti disperse da binariferroviari con sistema di trazione elettricoa corrente continua; la presenza di linee di

trasporto di corrente ad alta tensione.La Normativa Nazionale ed Internazionale diriferimento per la scelta dei materiali, la lorocaratterizzazione e il collaudo sull’applicazio-ne, è la seguente:- UNI EN ISO 10289:2001 (lingua inglese);tale norma recepisce la norma EN ISO10289:2001 “Steel tubes and fittings foronshore and offshore pipelines – Externalliquid applied epoxy and epoxy-modifiedcoatings”

- UNI 10611 Rivestimenti isolanti di struttu-re metalliche interrate da associare allaprotezione catodica.

- UNI ISO 5256 Tubi ed accessori di acciaioimpiegati per tubazioni interrate o immer-se - Rivestimento esterno e interno a basedi bitume o catrame.

- UNI 10190 Prodotti tubolari di acciaioimpiegati per tubazioni - Rivestimentoesterno in nastri di polietilene autoadesivi.

- UNI 9099 Tubi di acciaio impiegati pertubazioni interrate o sommerse -Rivestimento esterno a base di polietileneapplicato per estrusione.

- UNI 10191 Prodotti tubolari di acciaioimpiegati per tubazioni interrate o som-merse - Rivestimento esterno di polietile-ne applicato per fusione.

- UNI 10416-1 Tubi di acciaio impiegati pertubazioni interrate o sommerse -Rivestimento esterno di polipropileneapplicato per estrusione - Rivestimento atriplo strato.

Nella Tabella 1 sono riportate le tipologie disollecitazioni meccaniche a cui i rivestimenti,applicati su strutture metalliche interrateprotette catodicamente, possono essere sot-toposti.In Tabella 2 sono riassunte le principali carat-

teristiche dei rivestimenti protettivi applicatisia in stabilimento che in cantiere.

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La sceltadel rivesti-mento sibasa siasulle carat-teristichedella tuba-zione chedel terreno

Figura 1 - Caratteristiche ideali di un rivestimento

Tabella 1 - Principali caratteristichedei rivestimenti

Nella fase di Tipo di sollecitazione Caratteristiche in gioco

Trasporto - impatto- abrasione- carico

- resistenza all’impatto- resistenza all’abrasione- resistenza alla compressione- resistenza alla penetrazione

Posa - piegatura- urto

- resistenza a trazione- resistenza all’impatto- estensibilità

Collaudo - espansione idrostatica - adesione- estensibilità- resistenza a trazione- sensibilità all’intaglio

Esercizio - sforzi trasmessi dal terreno- variazioni di temperatura- aggressività ambientale

- resistenza a trazione- resistenza al taglio- resistenza alla fatica

Esercizio in PC - disbonding catodico - adesione rivestimento

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Tabella 2 - Confronto tra i tipi di rivestimenti più usati

Bitumi e catramiNastri a freddo dipolietilene/fascetermorestringenti

Resinetermoindurenti

Polietilene/Polipropilene estruso

Applicazione

Tipo di applicazione Stabilimento/campo Solo in campo Stabilimento/campo Solo in stabilimento

Preparazione superficialeManuale o Sabbiatura o

decapaggioinstabilimento

Manuale in campo Sabbiatura Sabbiatura

Ripresa dei giunti disaldatura

Manuale con stessomateriale o fascetermorestringenti

Automatizzata con polveriepossidiche o manualecon termorestringenti

Manuale con manicottitermorestringenti

Proprietà

EstensibilitàMolto scarsa (durantepiegatura a freddo ecollaudo idraulico)

Buona. Si possonoformare pieghe(vedi Foto)

Buona Buona

Comportamento sottoprotezione catodica(cathodic disbonding)

Soddisfacente. Migliore susuperfici sabbiate che

decapate

Sufficiente, ma solo apotenziali superiori

a -1,3V

Soddisfacente. Èinfluenzato da prep.

superficiale e polimeriz.

Sufficiente, ma solo apotenziali superiori

a -1,3V

Comportamento atemperature superiori a

quelle ambientali

Scarso. Temperatura diesercizio non superiore a

40°C.

Soddisfacentefino a 70°C

Buono almenofino a 80°C

PE-Soddisfacentefino a 70°C

PP fino a 110°C

Riparazioni Semplici ma con sprecodi materiale

Con nastri buono / fascecon difetto devono essere

sostituite

Con sistemi liquidi(necessità di usareparticolari apparec.)

Con nastri ma il risultatonon è sempre buono.Spreco di materiale

Resistenza all’impatto Discreta Discreta Buona Elevata

Aderenza

Variabile (dipende dallaprep. superficiale).

L’azione dei raggi solaripuò farla diminuire

Soddisfacentesoprattutto

nei primi tempi.

In genere ottima (dipendedai pre-trattamenti e dalla

polimerizzazione

Molto buonaSensibile al disbonding

catodico

Resistenza al creepe alla deformazione Scarsa Buona a bassa

temperatura Ottima Buona a bassatemperatura

Resistenza agli sforzitrasmessi dal terreno

Scarsa. Spesso sideforma e si rompe intesta alla tubazione

Discreta. Buona Buona

Resistenza allapenetrazione Scarsa Buona Buona Buona

Controllo qualità Difficile da effettuare Facile da effettuare Facile da effettuare Facile da effettuare

Collaudo con holidaydetector 10 kV 20 kV 15 kV 25 kV

Invecchiamento Tende a infragilire - Nessuno/imbiancamentoper effetto dei raggi solari

Si può ossidare se non èstabilizzato

I rivestimenti protettivi per strutture metalli-che interrate possono essere applicati in stabi-limento oppure in cantiere, in merito le nor-mative tecniche vigenti prescrivono gli spesso-ri minimi che i rivestimenti protettivi devonopossedere ad applicazione terminata, di cui laTabella 3 ne riporta i requisiti principali.

(*) Per la parte fuoriuscente dal terreno saràprevista una protezione dai raggi solari.

(**) Applicati generalmente con sovrapposizio-ne del 50%.

(***) Utilizzati principalmente per le riparazio-ni e il rifacimento del rivestimento in cor-rispondenza dei giunti (gli spessori indi-cati sono quelli totali).

Rivestimenti dei giunti saldati

Durante la costruzione di condotte metallicheinterrate che dovranno essere sottoposte aprotezione catodica, l’applicazione del rivesti-mento protettivo dei giunti di saldatura rivesteun ruolo fondamentale per limitare il fabbiso-gno di corrente di protezione catodica, limitarele interferenze elettriche tra sistemi elettricicoesistenti nel terreno, diminuire il rischio dicorrosione elettrolitica, assicurare l’efficaciadella protezione catodica soprattutto quando lestrutture sono estese. I materiali utilizzabili peril rivestimento dei giunti di saldatura devonorispondere a due condizioni: essere adatti alla

protezione di condotte e alle loro condizioni diutilizzo (in particolare posa o temperatura diesercizio); essere compatibili con il rivestimentoapplicato precedentemente in stabilimento.I principali materiali utilizzati sono nastri emateriali termorestringenti o una combinazio-ne dei due tipi;

- nastri a freddo, costituiti da un supporto diplastica con uno strato adesivo e applicati apressione su uno strato di primer;

- nastri bituminosi, costituiti da un tessutoimpregnato di prodotti bituminosi e catra-mosi a elevato spessore e applicati a caldosu uno strato di primer;

- termorestringenti, costituiti da nastri omanicotti di polietilene applicati sulla super-ficie a freddo su un primer collante, che sirestringono per riscaldamento con una tor-cia a fiamma libera con forte adesione mec-canica alla tubazione;

- resine epossidiche bicomponenti. Hannoelevata adattabilità su superfici complesse(cordoni di saldatura, stacchi e bocchelli).

Resistenza di isolamento

La modalità di applicazione dei rivestimentisia in stabilimento che in cantiere incidonosulla capacità protettiva del rivestimento, inparticolare sull’efficienza in funzione dellaresistività del terreno che circonda la strut-tura interrata.Le capacità protettive di un rivestimento pos-sono essere espresse mediante due grandezze

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La capacitàdi un rive-stimento diisolare latubazionedipendedalle moda-lità di appli-cazione edalla curadurante laposa

Rivestimento Materiale Diametro Spessori minimi(mm)

Bituminosoe catramoso (*)

catrame di carbone obitume di petrolio

armato di velo, tessutoo composito di vetro

secondo classee diametro

3.04.06.0

Polietilene sinterizzazione o estru-sione: due o tre strati

Φ ≤ 100100<Φ ≤250250<Φ ≤500500<Φ ≤750

Φ≥750

1.82.02.22.53.0

Polipropilene estrusione:due o tre strati

Φ ≤ 100100<Φ ≤250250<Φ ≤500500<Φ ≤750

Φ≥750

1.21.51.82.02.5

Resinetermoindurenti

polvere epossidica;epossidica liquida;catrame-epossidica;poliuretano; catrame-

poliuretano

per qualsiasidiametro

0.350.801.201.50

Nastri anticorrosivi(**) (***)

nastri plastici / nastribituminosi per qualsiasi diametro 1.4

3.0

Materiali ritraibili(***)

Manicotto diritto otagliato, nastri

per qualsiasi diametro1.5

Tabella 3 - Rivestimenti esterni per condotteinterrate

complementari: l’efficienza ξ e la resistenza diisolamento Ro. La prima rappresenta la frazionedi superficie effettivamente ricoperta dal rive-stimento (1-ξ, quindi rappresenta la frazione disuperficie nuda, cioè lasciata scoperta dai poridel rivestimento, da danneggiamenti, ecc.). La resistenza di isolamento è la resistenzaohmica "equivalente" di 1 m² di superficie,espressa in Ω m2. Se facciamo coincidere lacaduta ohmica del rivestimento con la sovra-tensione ψc provocata dal passaggio di unadensità di corrente i, possiamo scrivere:

dove (Eoff - Eon) è la caduta ohmica nel terre-no in presenza di un rivestimento e i è la den-sità di corrente catodica. Sulla base della defi-nizione dell’efficienza segue che:

dove io è la densità di corrente di protezionedell’acciaio nudo, ρ resistività e s è lo spessoredel rivestimento.

Calcolo della resistenzadi isolamento, Ro

La resistenza di isolamento di un rivestimento,Ro, non dipende dalle proprietà dielettrichedel materiale isolante, ma dalla resistività del-l’ambiente. Infatti Ro è dato da:

dove Rriv è la resistenza di isolamento apparentedi un rivestimento integro, che ha un valore del-l’ordine di grandezza superiore a 1010 Ω m2, Rd èla resistenza di un difetto (che è dato dalla sommain serie di due contributi: la resistenza dell’elettro-lita nel difetto e la resistenza del difetto verso ilterreno). Poiché Rriv >> Rd e supponendo chesiano presenti N difetti per unità di superficie, laresistenza di isolamento, Ro, è data da:

che esplicita il fatto saliente per cui sono idifetti che determinano il valore della resisten-za di isolamento e la resistività dell’elettrolita.Introducendo l’efficienza, ξ, del rivestimentoche è definita come la frazione di superficierivestita e perciò data dalla relazione:

attraverso pochi passaggi matematici, si ottieneuna relazione semplificata tra la resistenza di iso-lamento (definizione elettrica delle proprietàprotettive di un rivestimento) e la sua efficienza:

In Figura 2 è riportata la relazione tra resistenzadi isolamento e efficienza, in un ambiente di

resistività pari a 10 Ω m. La [tabella 4] riporta laresistenza di isolamento apparente, Rriv, e pra-tica, Ro, per i rivestimenti più comuni.

Le normative vigenti in materia di protezionecatodica, ai fini della progettazione, prescrivo-no per ogni tipologia di rivestimento protetti-vo il rischio di danneggiamento nel tempo,strettamente correlato con l’aspettativa di fab-bisogno di corrente di protezione catodica,consumo anodico e con le caratteristiche delsistema di protezione catodica da attuare.

Preparazione della superficiemetallica da proteggere

Parametro assolutamente fondamentale cheincide sul potere di adesione del rivestimentoprotettivo sulla superficie del metallo, è la puli-zia di quest’ultima, questo vale sia per le appli-cazioni in stabilimento che in cantiere.Le superfici su cui si deve applicare il rivesti-

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Figura 2 - Relazione tra la resistenza di isola-mento e l’efficienza di un rivestimen-to in un ambiente di resistività 10Ω m in funzione dello spessore

Tipo diRivestimento

Spessore(mm)

Resistivitàpropria(Ω m)

Resistenza diisolamentoapparente

(Ω m²)

Resistenza diisolamentopratica(Ω m²)

Bitumi (rinfor-zati con lanadi vetro)

2-7 mm > 1012 > 109 ~ 103

Polietilene altadensità 2 > 1016 > 1013 ~ 105

ResineEpossidiche- FBE- poliammidi

0,40,4

> 1014

> 1011

> 1010

> 107

~ 104

> 104

PVC 1 > 1013 > 1010 ~ 108

Tabella 4 - Valori delle resistenze di isolamento apparente e praticadei rivestimenti più comuni

Superficie corrosa Grado di pulizia Sa 2 ½(ISO 8501-1)

Grado di pulizia Sa 3(ISO 8501-1)

Superficie sabbiata Sa 2 ½(ISO8501-1)

Superficie spazzolata St3(ISO8501-1)

Sabbiatura in campo

mento possono essere: ossidate, sporche, rive-stite. La preparazione superficiale costituiscela fase principale dell’applicazione di un mate-riale da rivestimento.La pulizia è effettuata mediante sabbiatura ospazzolatura in base alle indicazioni contenutenella scheda tecnica del prodotto. Al terminedelle operazioni di pulizia la superficie metalli-ca deve presentarsi pulita da ogni contaminan-te e ossido e dalla polvere e con un profilo dirugosità secondo le prescrizioni di specifica osecondo quanto riportato nella scheda tecnicadel prodotto da rivestimento da applicare.La valutazione visiva del grado di pulizia dellasuperficie è effettuata in accordo alle seguentinorme ISO (Figura 3):- ISO 8501-1 che fornisce indicazioni in meri-to alla valutazione visiva della pulizia dellasuperficie (grado di pulizia) Sa 2 o Sa 2½ persabbiatura; St2 o St3 per spazzolatura;

- ISO 8502-3 fornisce indicazioni in meritoalla contaminazione da polvere;

- ISO 8503 fornisce indicazioni in merito allarugosità (profilo superficiale) dopo pulizia.

Oltre alla sabbiatura, qualunque rivestimentoprotettivo non deve essere applicato su super-fici umide. Per le applicazioni dei rivestimenti incantiere, prima dell’applicazione deve esserecontrollato il punto di rugiada. La temperaturadel pezzo da rivestire deve risultare di almeno3 gradi centigradi superiore al punto di rugiada.

Applicazione dei nastria freddo per giunti di saldatura

Previa la pulizia del supporto metallico previ-sto nelle specifiche tecniche del prodotto, inastri a freddo sono idonei per una tempera-tura di esercizio non superiore ai 60°C.

E’ un rivestimento che offre una discreta resi-stenza meccanica ma nello stesso tempo lametodologia di applicazione rende il materialesensibile ai movimenti del terreno.E’ un rivestimento che può essere applicato siain stabilimento che in cantiere, ma la sua appli-cazione principale rimane quella del rivesti-mento del giunto di saldatura tra due tubazio-ni, vista anche la sua sensibilità all’esposizionesolare che può comprometterne le caratteri-stiche meccaniche.Le schede tecniche prescrivono, dopo la puli-zia del supporto, l’applicazione di un primer esuccessivamente l’applicazione del nastro con-tro la corrosione (nastro anticorrosivo),nastro di protezione meccanica.L’applicazione del ciclo dei nastri deve essereutilizzato dove è possibile con avvolgitrice.L’avvolgitrice permette di applicare i nastricon una corretta tensione meccanica dallaquale dipende la sensibilità del rivestimentofinale ai movimenti del terreno.Nelle foto in Figura 4 sono riportati l’avvolgitri-ce e l’esempio di applicazione dei nastri a fred-

do.

Applicazione di una fasciatermorestringente

per giunto di saldatura

Se non è stato predisposto in stabilimento, conuna spazzola meccanica deve essere realizzatouno smusso sui bordi del rivestimento pertutta la circonferenza del tubo fino a raggiun-gere un angolo di circa 15° (Figura 5). Pulire la superficie da rivestire (metallo e rivesti-mento interessato) da terra, da olio e da ognisostanza estranea. Sabbiare come da norma ISO8501-1 grado Sa 2½ Figura 3. In caso vi siano dif-ficoltà operative è ammesso spazzolare come daNorma ISO 8501-1 grado St3 (Figura 3). Preriscaldare la superficie da rivestire alla tem-peratura prevista dal tipo di fascia da applicare(vedi scheda tecnica del prodotto da applica-re). Controllare in più punti sulla circonferenzala temperatura, dopo il preriscaldamento, contermometro digitale (figura 6). Posizionare immediatamente dopo il preriscal-damento la fascia termorestringente ben cen-

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Figura 3 - Preparazione superficiale

Figura 4 - Applicazione rivestimento a nastri a freddo

trata sul giunto, lasciandola leggermente lascain modo da avere una luce di qualche centime-tro nella parte inferiore del giunto. I bordi di unione devono risultare ben allineatie sovrapposti per una larghezza pari alla pezzadi chiusura; la sovrapposizione sul rivestimen-to esistente deve essere di almeno 100mm perparte. Posizionare la pezza di chiusura centrandolasul bordo di unione esterno della fascia ter-morestringente.Riscaldare la pezza di chiusura, si deve assicu-rare la sua buona aderenza alla fascia batten-dola con una mano munita di guanto, vedi(Figura 7). Riscaldare la fascia usando una torcia in conti-nuo movimento dal basso verso l’alto confiamma non troppo violenta; per eseguire ilrestringimento si procede lungo tutta la cir-conferenza dal centro verso le estremitàfacendo uscire le sacche di aria. Massaggiare, a completo restringimento, lasuperficie rivestita, specialmente lungo il cor-done di saldatura, nelle parti di sovrapposizio-ne al rivestimento e in corrispondenza dellasovrapposizione con il bordo interno dellafascia, assicurarsi che non vi siano intrappolatesacche di aria e che il mastice abbia ben sigilla-to tutta la superficie. Deve essere visibile una fuoriuscita del masti-ce dalle estremità della fascia e non si devonoriscontrare zone non aderenti, (Figura 8). Per il rivestimento si devono utilizzare soloprodotti qualificati.

Applicazionedi un rivestimento a basedi resine termoindurenti

Il rivestimento a base di resine termoindurentidi tipo bicomponente può essere applicato apennello o mediante metodo a spruzzo airless.Il rivestimento a base di resina epossidica ècostituito da due componenti venduti separa-tamente e devono essere miscelati subitoprima della loro applicazione, (Figura 9).Per ciascuna tipologia di applicazione devonoessere rispettate le schede tecniche di applica-zione del prodotto che devono essere rilascia-te dai fornitori.Il prodotto bicomponente deve essere misce-lato quando la temperatura esterna è maggio-re di 5°C. La superficie da rivestire deve essere sabbiatacome da norma ISO 8501-1 grado Sa 2½(Figura 3). La resina epossidica bicomponente può essere

applicata con le seguenti metodologie:- a pennello - a spruzzo airless - a spruzzo airless (a caldo con apparecchia-tura bi-mixer)

Per l’applicazione della resina a pennello, i duecomponenti devono essere miscelati secondole percentuali indicate nelle schede tecniche,

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Figura 5 - Sovrapposizione rivestimenti

Figura 6 - Fasi applicazione fascia termorestringente

Figura 7 - Fasi applicazione fascia termorestringentee pezza di chiusura

Figura 8 - Fascia termorestringente ad applicazioneultimata

Figura 9 - Componenti resine termoindurenti

fino a raggiungere un colore verde omogeneosenza traccia dei due prodotti base.L’applicazione a pennello è del tipo bicompo-nente senza solvente. Subito dopo la sabbiatura, eseguire l’applica-zione del rivestimento usando un pennello ditipo rigido. Lo spessore di 1,5 mm minimo sipuò ottenere applicando più strati di 0,5 – 0,8mm ciascuno; lo spessore di ogni singolo stra-to dipende dal tipo di prodotto in uso e dallatemperatura ambiente a cui si sta eseguendol’applicazione – in ogni caso occorre far riferi-mento alla scheda tecnica del prodotto. L’intervallo tra l’applicazione di uno strato el’altro è indicato nella scheda tecnica del pro-dotto che si sta applicando. Nell’applicare lo strato successivo bisognaaccertarsi che sia sopravvenuto un certo indu-rimento dello strato precedente e avere l’ac-cortezza di raggiungere lo spessore senzatogliere il prodotto già applicato. La completa polimerizzazione del prodottoapplicato si ottiene in funzione della tempera-tura ambiente (Figura 10) e comunque soloquando la durezza del rivestimento Shore Dmisurata, risulta maggiore di quanto previstodalla scheda tecnica del prodotto. Per il rivestimento si devono utilizzare soloprodotti qualificati.

Con gli stessi principi di preparazione, puòessere impiegata la stessa tecnica di applicazio-ne del rivestimento con dispositivi di vernicia-tura airless a freddo senza uso di solventi.La temperatura di esercizio per una correttaapplicazione del prodotto non deve essereinferiore ai 10°C. Per l’applicazione airless a caldo i componentivengono riscaldati a 40 ° C e miscelati attra-verso una idonea macchina miscelatrice e suc-cessivamente nebulizzato attraverso una ido-nea pistola airless.Lo spessore da raggiungere è di 1,5 mm (asecco), quindi la tecnica di applicazione deveprevedere la sovrapposizione di più mani.E’ un metodo che viene normalmente utilizza-to per il ripristino di grosse aree di lavoro, vedi(Figura 11).La temperatura di applicazione accelera lapolimerizzazione che viene raggiunta in 48/72ore.Durante l’applicazione delle resine epossidiche

è di fondamentale importanza il controllodello spessore del rivestimento, anche incorso d’opera tra una applicazione e la succes-siva per rispettare gli spessori previsti in nor-mativa.Il controllo dello spessore può essere effettua-to a umido attraverso idonei spessimetri aumido oppure, a resina indurita attraversospessimetri elettromagnetici o ad ultrasuoni.La polimerizzazione la si controlla con apposi-to durometro e il parametro di riferimentodeve essere indicato nella scheda tecnica delprodotto, tipicamente il valore Shore D misu-rato deve essere maggiore di quanto previstodalla scheda tecnica del prodotto.

Difetti, collaudoe riparazioni

Prima della posa in opera e prima dell’interra-mento è necessario verificare la presenza didifetti nel rivestimento che devono essereriparati. La maggior parte dei difetti causati dadanneggiamenti meccanici sono visibile ad

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Misura dello spessore del rivestimento con metodo magnetico

Figura 10 - Esempio di applicazione di resine epossidica in cantierecon applicazione a pennello

Figura 11 - Applicazione resine termoindurenticon metodi airless

Controllo visivo. La maggior partedei danni è visibile ad occhio nudo

Ricerca difetti conHoliday Detector

Ricerca difetti con Holiday Detector

Figura 12 - Verifiche e colludo del rivestimento

Prima dellaposa di unatubazione ènecessarioverificare lapresenza didifetti

occhio nudo, come mostrato nella foto. I pic-coli difetti sono rilevati mediante la scintillo-grafia (holiday detector) che consiste nell’ap-plicare una differenza di tensione tra il tubo eun elettrodo esterno (una spazzola metallica ouna spugna bagnata) e verificare l’assenza diarchi elettrici.Le tensioni di prova da utilizzare devono esse-re consone al tipo di rivestimento e devonoquindi rispettare le tensioni di prova riportatenella Tabella 2.L’ispezione deve essere ovviamente fattaanche sui rivestimenti dei giunti di saldatura oladdove sono stati effettuati ripristini del rive-stimento su sensibili tratti di tubazione.Una volta individuati, i punti in cui il rivestimentoè difettoso devono essere riparati con materialicompatibili e adatti all’applicazione in campo.La riparazione di un difetto visivo o localizzatocon holiday detector prevede due fasi dellastessa importanza:- la preparazione superficiale;- l’applicazione del rappezzo.

Riparazione di un piccolodifetto su rivestimento

in polietilene

La preparazione superficiale riguarda il metallomesso a nudo dal difetto e il rivestimento cir-costante i quali devono essere puliti da olio eda ogni sostanza estranea. Le parti devonoessere possibilmente sabbiate come da normaISO 8501-1 grado Sa 2½. In caso vi siano diffi-coltà operative è ammesso spazzolare comeda Norma ISO 8501-1 grado St3. Il rivestimen-to circostante deve essere pulito e sgrassato eirruvidito per migliorare l’adesione con il rive-stimento sovrapplicato. La superficie interessa-ta dalla riparazione deve essere riscaldata a+60°C con fiamma non violenta facendoattenzione a non fondere il rivestimento intor-no al difetto.

Si deve tenere conto che il polietilene del rive-stimento inizia a fondersi e quindi a degradareall’apparire di una lucentezza superficiale; a talmomento il riscaldamento deve essere inter-rotto per qualche secondo. Si deve quindi procedere con la spalmaturadel mastice adesivo in modo da riempire lacavità del rivestimento senza fuoriuscire daibordi. Sul difetto chiuso dal mastice adesivo deveessere applicata la pezza di riparazione, prepa-rata in precedenza, in modo tale che copra ildifetto e i suoi bordi per almeno 70mm.Gli spigoli della pezza devono essere arroton-dati per limitare il rischio che si sollevi durantela fase di rinterro della struttura.La pezza applicata deve essere riscaldata fino aquando i marcatori di temperatura (vernicetermocromatica o incisioni superficiali) scom-paiono; al termine del riscaldamento deveessere evidente una leggera fuoriuscita delmastice adesivo sul perimetro della pezza. Al termine del riscaldamento la pezza deveessere lisciata con rulli in teflon o con la manoguantata allo scopo di fare fuoriuscire l’ariaeventualmente presente, (Figura 13).

Riparazione di un piccolodifetto su rivestimento

in bitume

La superficie del metallo deve essere prepara-ta come nel caso della riparazione di un difettonel rivestimento in polietilene.Il difetto deve essere riscaldato e a riempi-mento deve essere applicato una pezza diViapol. La pezza riscaldata e spalmata deve rag-giungere la copertura completa del rivesti-mento. Una successiva pezza a copertura deldifetto che si sovrapponga sui bordi deve esse-re applicata e spalmata a seguito riscaldamen-to, vedi (Figura 14).

La ripara-zione di undifetto prevededue fasiimportanti:la prepara-zionesuperficialee l’applica-zione delrappezzo

Figura 13 - Fasi riparazione di un piccolo difetto nel polietilene

Figura 14 - Fasi riparazione di un piccolo difetto nel bitume

Esempi di problematicheriscontrabili sui rivestimenti

Nelle foto in Figura 15 sono illustrati alcunitipici difetti dei rivestimenti come la scarsaadesione e la formazione di pieghe e di falle.In conclusione di seguito è riportato il distac-co di un rivestimento isolante (polietilene a 3strati) applicato in stabilimento con una erra-ta preparazione del supporto metallico esenza applicazione del primer, vedi (Figura 16).

Men at WorkStiamo imparando

In occasione della 4 Giornate di Studio c’è statoun proficuo scambio bi-direzionale di informa-zioni tecniche e operative, quindi da una parte icriteri a regola d’Arte, dall’altra le esigenze ope-rative stringenti che vedono i gestori dellestrutture limitati nelle operazioni di interventosulle condotte in quanto costretti a chiudere gliscavi il prima possibile per problemi di sicurezzalegati ai centri abitati.Quindi, se da una parte i gestori delle reti citta-dine sono stati edotti e sono coscienti deibenefici che la buona tecnica nell’applicazionedei rivestimenti offre ai fini della gestione edell’efficacia della protezione catodica, dall’altrosono impossibilitati nel rispettare a pieno quellache è la regola d’arte.Questo comporta la necessità di uno sforzocomune che i gestori e APCE devono compie-re, migliorare le procedure di intervento esclu-dendo errori grossolani assolutamente evitabilianche se le condizioni di esercizio/interventogiocano a svantaggio e, da parte APCE, far teso-ro dell’esperienza che acquisirà al termine delleGiornate Studio ed emettere un “sunto tecni-co” che possa essere d’ausilio nei casi in cui latempistica e ampi spazi logistici per poter appli-care o riparare i rivestimenti protettivi dellecondotte protette catodicamente, scarseggiano.Lo Staff APCE Vi da quindi appuntamento altermine delle Giornate Studio per riepilogarele esperienze vissute, e rinnova ai lettori dellarivista e alle figure professionali interessate allatematica, l’invito a partecipare a questeinteressanti Giornate Studio“Rivestimenti di strutture metallicheinterrate protette catodicamente”.

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Scarsa adesione bitume (distacco)

Scarsa adesione nastro a freddo(pieghe)

Scarsa adesione fasciatermorestringente (pieghe)

Difetti rivestimento di bitume Difetti rivestimento di bitume

Scarsa adesione nastro a freddo(distacco)

Figura 15 - Problematiche sui rivestimenti

Figura 16 - Errata applicazione polietilene in sta-bilimento

Riferimenti:[1] DECRETO 17 aprile 2008 - Regola tecnica per la progettazione, costruzione, collaudo, esercizio

e sorveglianza delle opere e degli impianti di trasporto di gas naturale con densita' non superiorea 0,8.

[2] DECRETO 16 aprile 2008 - Regola tecnica per la progettazione, costruzione, collaudo, esercizio esorveglianza delle opere e dei sistemi di distribuzione e di linee dirette del gas naturale con densita'non superiore a 0,8.

1. Il seguente articolo è stato in parte presentato alle Giornate Nazionali di Corrosione e Protezionesvolte a Bergamo nel 2002.

Corrosione sottocoibentazione:insorgenza e misuredi prevenzione

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a cura di

P. FassinaEni SpA – Divisione E&PSan Donato Milanese

M. OrmelleseL. LazzariDipartimento di Chimica,Materiali e IngegneriaChimica “Giulio Natta”Politecnico di Milano

caSe hiStorieS

a memoria illustra un caso di corrosione sotto coibentazione su una tubazionecalda all’interno di un blocco d’ancoraggio in calcestruzzo. La tubazione era prov-vista di protezione catodica a corrente impressa. È stata effettuata l’analisi delpotere penetrante della protezione catodica all’interno del blocco di calcestruzzoe sotto la coibentazione che ha dimostrato di essere non sufficiente per assicura-re la completa protezione nel caso di infiltrazione di acqua. Come in casi analoghi,

la protezione catodica può essere inefficace in presenza di fessure, laddove le cadute ohmiche sonotroppo elevate. Poiché anche la protezione catodica locale si sarebbe dimostrata insufficiente, èstato studiato un metodo di ripristino per prevenire l’ingresso di acqua, mediante prove di labora-torio sull’aderenza del prodotto sigillante anche in presenza di cicli termici e meccanici.

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IntroduzioneDurante la prima fase di sfruttamento di un giacimento nel Nord Italia, l’olio estratto era traspor-tato dalla testa pozzo alla centrale di raccolta senza raffreddamento e pertanto era stata previstauna adeguata coibentazione per evitare intasamenti delle linee per solidificazione dell’olio duranteil raffreddamento. Proprio a causa del trasporto del prodotto caldo, e per contenere gli effetti delladilatazione termica, sono stati previsti dei punti fissi allo scopo di ancorare la tubazione al terreno,impedendo traslazioni e/o rotazioni, mentre gli unici movimenti di linea permessi restavano quellidovuti alla presenza di loop di dilatazione termica. Ogni punto fisso è stato progettato come indi-cato schematicamente in Figura 1.

Il materiale della condotta è acciaio API 5L X52, di diametro 4" e spessore 8,56 mm; la condotta èrivestita di uno strato di coibentazione in poliuretano espanso protetto da un tubo coassiale inPVC. In corrispondenza del punto fisso, la coibentazione è stata rimossa per permettere la salda-tura del guscio di ancoraggio. Per evitare danneggiamenti al rivestimento di PVC, nella zona diingresso e uscita del blocco di calcestruzzo, è stata predisposta una camicia di protezione in acciaio.

Attacchi di corrosione rilevati in campoSu un punto fisso sono stati riscontrati attacchi di corrosione passanti sotto coibentazione nellazona vicina al punto di ingresso nel punto fisso. La foratura è avvenuta in prossimità del punto incui la condotta, assieme ad altre 5 linee adiacenti, è racchiusa da un massello in calcestruzzo postocome punto fisso a circa 50 m dall'area pozzo, a una profondità di circa 2,5 metri sotto il piano

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campagna. Lo schema del tratto di tubazionemostra la presenza di un guscio di ancoraggioall'interno del massello che ancora il tubostesso, mentre nei punti di ingresso e uscitadella tubazione dal massello è presente untubo-camicia di protezione in acciaio di lun-ghezza 400 mm (di cui 200 mm nel terreno) ediametro di poco superiore a quello dellatubazione coibentata (Figura 1). L’ispezione visiva ha mostrato attacchi di cor-rosione diffusi sulla superficie esterna a ore 6,con zone di forte assottigliamento dello spes-sore della tubazione, dove in due punti si èavuta la corrosione passante (Figure 2, 3 e 4).La superficie interna non mostrava segni di

corrosione, come del resto atteso, dalmomento che il fluido interno almeno nellefasi iniziali non era corrosivo per assenza diacqua di formazione.

Cause della corrosioneLa causa più probabile di corrosione è da ricer-carsi nella seguente serie di eventi:• degrado del poliuretano a causa della elevatatemperatura;

• ingresso di acqua attraverso il tubo camiciadal terreno, nei periodi di maggiore piovositàe durante la stagione di coltivazione del riso;

• poiché il poliuretano e il tubo di conteni-mento in PVC sono stati tagliati fino all’e-stremità del punto fisso, il calcestruzzo non èstato in grado di impedire la diffusione del-l’acqua fino al tubo;

• l’acqua è penetrata sotto il coibente, dovel’ambiente non è alcalino, non essendo adiretto contatto con il calcestruzzo, causan-do un attacco di corrosione con velocitàpiuttosto severa a causa della elevata tempe-ratura della superficie metallica;

• il processo catodico era la riduzione di ossi-geno presente nell’acqua.

• la protezione catodica non è risultata effica-ce perché la corrente di protezione nonpoteva dal terreno giungere fino alla superfi-cie del metallo sotto la coibentazione per leelevate cadute ohmiche.

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Figura 1 - Schema di realizzazione di un puntofisso

Figura 2 - Particolare della tubazione

Figura 3 - Particolare dell’assottigliamento Figura 4 - Particolare dello spezzone dopodecapaggio che mette in evidenzauna foratura

Misure di potenziale e efficaciadella protezione catodica

Sono state effettuate misure di potenziale sullecondotte, sulle camicie di protezione e sullearmature del basamento: sono tutte in prote-zione con valori ON tra –1,8 e –1,9 VCu/CuSO4.Le misure dimostrano che i ferri d’armaturasono in contatto con le tubazioni e che sussi-stono condizioni di protezione. Del resto, lasuperficie nuda esposta al calcestruzzo è facil-mente polarizzabile fino a mostrare valori dipotenziale di protezione per immunità condensità di corrente di protezione piuttostomodeste (circa 2 mA/m2 per calcestruzzo pri-stino) e d’altro canto i punti fissi rappresenta-no le sole superfici che assorbono la correntedi protezione catodica.

Tuttavia, all’interno dei punti fissi, la correntedi protezione non è in grado di penetrare al disotto del coibente date le elevate caduteohmiche. Come regola empirica, si può consi-derare che la penetrazione massima sia datadalla relazione semplificata seguente [1]:

dove ΔE è il lavoro motore disponibile per ladissipazione delle cadute ohmiche, che èuguale alla differenza di potenziale tra quellodella superficie sotto il coibente e quelloesterno della superficie esposta al calce-struzzo; d è lo spessore della fessura e ρ laconducibilità dell’elettrolita intrappolatosotto il coibente. Assumendo conservativa-mente un lavoro motore di 1 V, una resistivitàdi 20 Ω m, lo spessore della fessura di 1 mme la densità di corrente di protezione nellafessura di 0,1 mA/m2 (assenza di ossigeno) lapenetrazione massima tra l’interno e l’ester-no risulta di 0,5 m. Dall’osservazione visiva del tratto di tubazio-ne corroso si evidenzia che l’acqua è pene-trata sotto la coibentazione per circa duemetri, cioè per una lunghezza ben superiorea quella massima calcolata.È stato effettuato anche un taglio in sensolongitudinale del tubo, permettendo cosiun’ispezione della parte interna. La superficieinterna si presenta integra, senza traccia dicorrosione.

Proposta di interventomanutentivo

Dopo attenta valutazione dei possibili tipi diintervento manutentivo, è stata scelto di sigil-lare i tubi camicia mediante mastice poliureta-nico per impedire l’ingresso di acqua. Poiché ilsuccesso dell’intervento dipende dall’effettivasigillatura realizzata dal prodotto candidato,sono state messe a punto prove di laboratorioper verificare l’aderenza fra il mastice e ilmetallo.

La verifica dell’aderenza rivestimento-condot-ta in laboratorio è stata determinata con dueserie di prove su campioni con diversa finiturasuperficiale e spessore variabile del mastice(con applicazione centrata ed eccentrica)secondo modalità diverse, come specificate inTabella 1:• prove statiche: cicli termici su campioni condiversa preparazione superficiale (sabbiaturao pulitura con spazzola) rivestiti con poliu-retano;

• prove dinamiche: cicli di fatica (ed eventualicicli termici) su campione rivestito conpoliuretano.

La durata dei cicli è legata alle condizioni diesercizio della condotta: 5-6 mesi ad alta tem-peratura e qualche settimana a temperaturaambiente (fase di manutenzione). Quindi nel-l’arco di un anno la condotta è sottoposta a 2cicli termici.Per simulare una vita di servizio di 20 anni (40cicli) sono stati effettuati tre cicli al giorno peruna durata complessiva della sperimentazionedi 15 giorni.Prove statiche. I cicli temici sono stati realizza-ti inserendo una resistenza elettrica di 80 ohmall'interno del tubo al fine di riscaldare solo lacondotta e non il rivestimento. I campioni sonostati collegati a terra per ragioni di sicurezza.Sono stati eseguiti 3 cicli di temperatura al gior-no tra 130°C e Tambiente. Le prove sono durate 15giorni per un totale di 45 cicli termici. Il moni-toraggio delle temperatura interna della con-dotta è stato effettuato tramite l'inserimento diuna termocoppia a contatto con la superficieinterna del tubo e acquisendo la temperaturaad intervalli regolari di 1 minuto (Figura 5). Le prove sono state eseguite su 4 campionidi condotta di lunghezza 30 cm e diametro4’’. In Tabella 1 si riporta lo schema riassun-tivo dei campioni.

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Tabella 1 – Campioni utilizzati per le prove statiche

Campione Φ� Lunghezza Finiturasuperficiale Foro Riduzione

sezioneApplicazionerivestimento

1 4’’ 30 mm Sabbiatura SI – 5 mm NO Centrato

2 4’’ 30 mm Sabbiatura NO SI – 70% Eccentrico

3 4’’ 30 mm Spazzolatura SI – 5 mm NO Centrato

4 4’’ 30 mm Spazzolatura NO SI – 70% Eccentrico

L’infiltrazionedi acquasotto unrivestimentopuò causarecorrosioneanche inpresenzadi protezionecatodica

Prove dinamiche. Le prove dinamiche sonostate realizzate sul campione 5 (Tabella 2). Icicli termici sono stati realizzati inserendo unaresistenza elettrica di 80 ohm all'interno del

tubo al fine di riscaldare solo la condotta enon il rivestimento. Il campione è stato colle-gato a terra per ragioni di sicurezza. Sono statieseguiti 3 cicli di temperatura al giorno tra130°C e temperatura ambiente.I cicli meccanici sono stati realizzati collegandoil provino a una macchina di trazione e impo-nendo un carico massimo di 75 kN (pari al20% del carico di snervamento), compatibil-

mente con il carico massimo della macchina(100 kN), con una rampa di carico di 7,5kN/min. Sono stati eseguiti 3 cicli di carico algiorno.Le prove sono durate 14 giorni per un totaledi 42 cicli termici e meccanici. In Figura 6 siriporta l'andamento dei cicli termici e mecca-nici realizzati durante un giorno: sono cicli di 8ore ciascuno costituiti da 2 ore di riscalda-mento e 6 ore di raffreddamento per i ciclitermici, e da 2 ore di carico e 6 di assenza dicarico per i cicli meccanici. Nella fase di caricoil provino viene portato a 75 kN con una velo-cità di carico di 7,5 kN/min.Dopo l’esecuzione dei cicli termici e termo-meccanici, sui campioni sono stati eseguiti itest idraulici fino alla pressione di esercizio,maggiorata del 50%, per verificare la tenutadello strato di poliuretano. Le prove hannomostrato che l’aderenza del poliuretano susuperficie sabbiata è tale da assicurare la com-pleta tenuta, mentre su superficie spazzolata èstato riscontrata un parziale infiltrazione diacqua, senza dar luogo a perdite.

Considerazioni conclusivePur assicurando un livello di protezione cato-dica sulla tubazione e in particolare sui puntifissi, con potenziali di protezione in accordoalle normative, non è possibile ottenere la pro-tezione sotto la coibentazione nel caso di infil-trazione di acqua, a causa delle elevate caduteohmiche. La prevenzione deve essere pertanto effettua-ta impedendo l’ingresso di acqua. A questo scopo il metodo più semplice ed effi-cace è sembrato quello di sigillare mediante

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Campione Φ Lunghezza Finiturasuperficiale Foro Riduzione

sezioneApplicazionerivestimento

5 4’’ 30 mm Sabbiatura SI – 5 mm NO Centrato

Tabella 2 - Campione sottoposto a prova dinamica

Figura 6 - Andamento dei cicli termici e meccanicinell’arco di una giornata

Figura 5 - Programma di acquisizione delle temperatura

una resina termoindurente di tipo poliuretani-co che può essere facilmente colata, che susuperficie metallica sabbiata aderisce moltobene assicurando una buona adesione anchesul calcestruzzo, e che dopo indurimento for-nisce una resistenza meccanica sufficiente areggere la pressione interna in caso di presen-za di una foratura. Le prove di laboratorio ese-guite hanno dimostrato l’idoneità del tipo diintervento.

Definito l’ordine d’intervento mirato ad analiz-zare taluni punti fissi ritenuti più critici, sonostate fissate le modalità che dovranno essereseguite allo scopo di permettere la raccoltasistematica di dati che, opportunamente inter-pretati, diano la possibilità di stabilire un criteriod’indagine che riguardi tutti i punti fissi presenti.

La sequenza delle operazioni è la seguente:• portare a luce il punto fisso; • misurare la temperatura della coibentazio-ne;

• documentare lo stato del punto fisso (verifi-care presenza di eventuali fessure);

• rimuovere la guaina water stop (se presen-te) e verificare lo stato della coibentazioneposta tra il tubo e il manicotto del puntofisso;

• rimuovere la coibentazione per circa 50 cmdella tubazione uscente/entrante nel puntofisso;

• misurare la temperatura della tubazione;• eseguire misura degli spessori del tratto ditubazione scoperta per mezzo di sonda;

• applicare della resina.

telemagnetica

Bibliografia

[1] L. Lazzari, P. Pedeferri, M. Ormellese, Protezione catodica, PoliPress, Milano, 2006.

e guaine termorestringenti utilizzate nelle giunzioni di saldatura, che sonosovrapposte al rivestimento della tubazione, possono creare problemi di corro-sione sotto-guaina, se l’adesione non è corretta. Per condotte di grande diame-tro, 24" o superiore, utilizzando un rivestimento in PE o PP ad alto spessore (6mm o superiore) i metodi di protezione del giunto saldato devono tener contodi due esigenze: 1) rapida applicazione per ridurre il tempo di posa; 2) protezio-

ne dalla corrosione. Come detto, le principali preoccupazioni sono legate all'adesione nella zonadel cordone di saldatura e quindi all'efficacia della PC nel caso in cui dell’acqua penetri e riempialo spazio tra la guaina, il rivestimento e l’acciaio al carbonio. Nella presente memoria si illustranorisultati di prove di laboratorio effettuate per simulare la corrosione da ossigeno, la corrosioneda batteri SRB, e l’efficacia della PC in funzione della lunghezza di sovrapposizione guaina – rive-stimento – tubo, dello spessore del gap e della disponibilità di ossigeno.

IntroduzioneLa protezione dalla corrosione di tubazioni in acciaio al carbonio immerse in acqua di mare onei terreni è realizzata utilizzando un rivestimento che funga da barriera fisica all’acqua e all’os-sigeno e applicando la protezione catodica (PC), che consuma l’ossigeno alla superficie metallica,laddove siano presenti difetti nel rivestimento [1]. L'efficacia del rivestimento è legata alla suacapacità di bloccare la diffusione di ossigeno e acqua alla superficie del metallo: essa dipende daltipo di resina, dalle cariche presenti, dai pigmenti, dalle caratteristiche elettriche e dallo spessoredel film. L’efficacia della PC è invece legata alla distribuzione del campo elettrico nell’elettrolitain cui è immersa la struttura e al suo potere penetrante; è pertanto funzione della geometriadella struttura metallica, dalla conducibilità dell'ambiente (caduta ohmica) e dalle sovratensione.In caso di una geometria complessa può essere difficile creare condizioni di protezione in zonelontane dagli anodi, compromettendo il successo della protezione.

La densità di corrente di protezione (ip), per una tubazione nuda è data da:

dove F è la costante di faraday, D è il coefficiente di diffusione, CO2 è il tenore di ossigeno e δ èlo strato interessato dalla diffusione. Come regola generale, in condizioni stagnanti, la densità di

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Potere penetrantedella protezionecatodica sotto coibentazionenei giunti di saldatura

a cura di

P. FassinaEni SpA – Divisione E&PSan Donato Milanese

M. OrmelleseL. LazzariDipartimento di Chimica,Materiali e IngegneriaChimica “Giulio Natta”Politecnico di Milano

caSe hiStorieS

corrente di protezione è circa pari a 10 voltela concentrazione di ossigeno espressa comemg/L [2]. In presenza di fessure, scollature o gap neirivestimenti, il raggiungimento delle condizionidi protezione potrebbe essere critico. Èopportuno in tali casi stimare il potere pene-trante della PC, funzione della resistività, delladensità di corrosione di protezione, dellospessore del gap e della lunghezza del difetto. Si consideri il caso illustrato in Figura 1. Nellazona di sovrapposizione dei due coating, inpresenza di un gap di spessore t e lunghezza L,la tubazione è in protezione solo se la corren-te è in grado di raggiungere la superficie metal-lica attraverso la fessura.

Stima della corrosionePrima di effettuare la valutazione del poterepenetrante della PC, è stata stimata la velocitàdi corrosione, considerando una tubazionemarina. Si assume che l’acqua di mare possaentrare nella fessura. La perdita di spessore ela velocità di corrosione sono stati calcolatisulla base delle seguenti ipotesi [2-4]: • consumo totale di ossigeno (concentrazionedi ossigeno iniziale pari a 9 mg/L)

• rinnovo di elettrolita quotidiano o mensile• corrosione da batteri SRB, supponendo chetutti gli ioni solfato siano ridotti (in acqua dimare la concentrazione di solfato è pari a2.7 g/L).

La superficie nuda dell’acciaio al carbonio èpari a di 2,6 10-2 m2 (superficie metallica di lar-ghezza 10 mm per tutta la circonferenza deltubo, il cui diametro è 24”); il volume dellasoluzione intrappolata a pari a 0,26 L.I risultati sono riportati in Tabella 1. Si osserva

che nel caso di assenza di rinnovo di soluzionela velocità di corrosione stimata è ingegneristi-camente nulla. Valori non trascurabili invece siosservano se l’acqua è rinnovata.

Calcolo del poterepenetrante della PC

Il potere penetrante della PC è stato calcolatoconsiderando sia la condizioni di protezioneaerobiche che anaerobiche. Supponendo che l’acciaio al carbonio ricevauna densità di corrente uniforme, il potenzialedi protezione può essere calcolato conside-rando che tutta la tensione anodica sarà dissi-pata attraverso le cadute ohmiche nel gap. Valela seguente equazione:

dove Ea è il potenziale anodico, Ec è il poten-ziale dell’acciaio al carbonio e IR è la cadutaohmica nel gap. La corrente totale, I, è quellaconsumata dal processo catodico che avvienesulla superficie metallica all’interno del gap.Quindi:

dove i è densità di corrente di protezione eSacciaio è la superficie da proteggere. In un elet-trolita con basso o nullo tenore di ossigeno, sipuò considerare la densità di corrente di pro-tezione compresa tra 1 e 30 mA/m2.La resistenza ohmica R dell’elettrolita nel gapè data dalla legge di Ohm:

dove ρ è la resistività dell’acqua di mare, L lalunghezza del gap (5−20 cm), che corrisponde

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Figura 1 - Rappresentazione schematica di un giunto saldato, in presenza di guaina termorestringente

Condizioni di corrosione Perdita di spesso-re (μm)

Velocità di corro-sione (μm/y)

Corrosione da ossigeno

Nessun rinnovo di acqua e ossigeno 0.03

Rinnovo di acqua mensile 0.3

Rinnovo di acqua giornaliero 10

Corrosion da SRBNessun rinnovo di acqua e solfati (2.7 g/L) 8

Rinnovo di acqua mensile 100

Tabella 1 - Perdita di spessore e velocità di corrosione in presenza di acqua di mare nel gap

Il poterepenetrantedella PC aldi sotto diun rivesti-mentodipendedalla geo-metria deldifettodella condu-cibilitàdell’elettro-lita

alla sovrapposizione tra i due coating, Φ è ildiametro della tubazione e t lo spessore delgap. I risultati sono riportati in Figura 2 (siricorda che il potenziale di lavoro dell’anodoEa è pari a –1.05 V SCE, la resistività dell’acquadi mare è 0.2 Ω m e il diametro del tubo è di0.813 m).Analizzando i grafici, è possibile affermare che,fissato il potenziale di protezione dell’acciaioal carbonio in acqua di mare -900 mV SCE, inpresenza di una sovrapposizione guaina –rivestimento di lunghezza 20 cm, lo spessorecritico di un eventuale gap è pari a 3 μm nelcaso di densità di corrente di protezione di1 mA/m2 e 80 μm nel caso di densità di cor-rente di protezione pari a 30 mA/m2. I daticompleti sono illustrati in Tabella 2.

Prove sperimentaliI calcoli effettuati sono stati convalidatimediante prove di laboratorio; sono state

riprodotte le condizioni di PC sotto la guainatermorestringente in un giunto di saldaturadi condotte sottomarine mediante un’oppor-tuna cella elettrolitica, come mostrato inFigura 3. Nel caso in esame la superficie diacciaio al carbonio da proteggere (1 cm × 5cm) è mascherata dal rivestimento e puòessere raggiunta dalla corrente di protezioneattraverso un percorso stretto (L) che è inpratica il gap (t) tra i due rivestimenti (coa-ting in polipropilene e guaina termorestrin-gente), come illustrato in Figura 1. La cella èstata posizionata in una vasca di dimensioni40 × 20 × 15 cm, come illustrato in Figura 4.Sono state prese in esame due soluzioni:3,5% NaCl e acqua di mare sintetica (inaccordo con ASTM D 1141-90 [5]) per valu-tare anche il possibile effetto del depositocalcareo. La PC è stata realizzata con unaanodo commerciale di zinco di diametro 25mm e lunghezza 20 mm. Sono state testate leseguenti condizioni: lunghezza L pari a 5 cmper prove in acqua di mare sintetica, e 10 cmper prove in soluzione 3,5% NaCl; lo spesso-re t è pari a 0.05 - 0.1 - 1 mm.La PC è stata applicata dopo 24 h di immer-sione nella vasca di prova. Durante l'interadurata delle prove, sono stati misurati conun elettrodo di riferimento a calomelanosaturo (SCE: 244 mV vs NHE) il potenzialedell’anodo e dell’acciaio al carbonio, utiliz-zando una capillare per eliminare i contributicaduta ohmica. La densità di corrente è statadeterminato mediante uno shunt da 100 Ω.Al termine delle prove, dopo lo spegnimento

Figura 2 - Effetto dello spessore del gap sul potenziale catodico

Figura 3 - Rappresentazione schematica della cella di prova utilizzata per simulare le condizioni dicorrosione e protezione catodica sotto la guaina termorestringente in un giunto di saldaturadi condotte sottomarine: a) vista laterale; b) vista frontale

L (cm)

Spessore critico (μm)

1 mA/m2 30 mA/m2

5 0.7 20

10 1.4 40

20 2.8 80

Tabella 2 - Spessore critico del gap

A B

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della PC, è stata verificata la depolarizzazio-ne.Essendo possibile anche la corrosione dabatteri SRB (che si manifesta in condizionianaerobiche), è stata inoculata, dopo la rimo-zione della PC, una colonia di batteri SRBattraverso il capillare: il potenziale è quindistato monitorato per controllare lo sviluppobatterico.

Risultati e DiscussioneI risultati sperimentali (Figure 5-7) conferma-to sostanzialmente quelli di calcolo, quando

si considera una densità di corrente di pro-tezione di circa 6-35 mA/m2. Vista la praticaassenza di ossigeno, consumato dopo l’avvia-mento della PC, l’unico processo catodicopossibile è lo sviluppo di idrogeno, che avvie-ne a densità di corrente relativamente eleva-ta (circa 35 mA/m2). Anche quando lo spes-sore del gap è molto ridotto, circa 50 μm, siraggiunge la protezione in breve tempo, circaun paio di giorni, confermando il buon pote-re penetrante della PC. Non sono stateosservate differenze tra le due soluzioni uti-lizzate.

29

Figura 5 - Potenziale dell’anodo, dell’acciaio al carbonio e densità di corrente per campioni congap di spessore 1 mm: a) 3,5% NaCl, lunghezza gap L 10 cm, b) acqua di mare sinteti-ca, lunghezza gap L 5 cm

Figura 4 - Vasca di prova per le prove di verifica del potere penetrante della PC

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ConclusioniLe guaine termorestringenti utilizzate nellegiunzioni di saldatura possono creare proble-mi di corrosione sotto-guaina, se l’adesionenon è corretta e dell’acqua si infiltra fino allasuperficie metallica. Infatti, a causa delle eleva-te cadute ohmiche nel gap, non è detto che laPC riesca a raggiungere la superficie metallica.È importante pertanto verificare che la PCabbia un adeguato potere penetrante in rela-zione alla geometria del gap, alla conducibilitàdella soluzione, e alle condizioni di protezione(assenza o presenza di ossigeno).

I calcoli e le prove sperimentali condotte pres-so PoliLaPP su un sistema che simula una fes-

sura tra la guaina termorestringente e il rive-stimento della tubazione consentono di affer-mare quanto segue:• la velocità di corrosione stimata in assenzadi PC è trascurabile se si considerano lecondizioni di assenza di rinnovo di acqua, odi rinnovo mensile;

• in presenza di acqua del mare all’interno nelgap, la PC è efficace a condizione che lospessore del gap sia maggiore di 40 μm;

• le prove di laboratorio confermano i calcolimatematici effettuati per lunghezze del gapdi 5 e 10 cm; pertanto il calcolo numericopuò essere impiegato con sufficiente accura-tezza per valutare le condizioni di protezio-ne anche per gap di lunghezze maggiori.

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Figura 6 - Potenziale dell’anodo, dell’acciaio al carbonio e densità di corrente per campioni con gap dispessore 0.1 mm: a) 3,5% NaCl, lunghezza gap L 10 cm, b) acqua di mare sintetica, lunghez-za gap L 5 cm

Figura 7 - Potenziale dell’anodo, del-l’acciaio al carbonio e den-sità di corrente per cam-pioni con gap di spessore0.05 mm in 3,5% NaCl,lunghezza gap L 10 cm

A B

Bibliografia

[1] G. Bianchi, Advances in cathodic protection in seawater, Edited by B. Mazza, Clup Edizioni, Milano(1981)

[2] L. Lazzari, P. Pedeferri, M. Ormellese, Protezione catodica, Polipress, Milano (2006)[3] K.A. Chandler, Marine and Offshore Corrosion, Butterworths, London (1985)[4] S.W. Borenstein, Microbiogically influenced corrosion handbook, Woodhead publishing limited,

Cambridge, England (1994)[5] ASTM D 1141-90, Synthetic sea water compositions standard specification for substitute ocean water

(1990)[6] F. Barzaghi, L. Lazzari, T. Pastore, La Metallurgia Italiana, 85, No 2, 91 (1993).

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L e n o v i t à c o n t e n u t e n e l l a n u o v a UN I 1 1 1 3 7 e a l c u -n e i n f o r m a z i o n i s u l l a s o p r a v v e n i e n t e s e c o n d a e d i z i o -

n e d e l l a UN I 1 0 7 3 8 .

el dicembre scorso è terminato il periodo di inchiesta pubblica del pro-getto di revisione della prima edizione della norma UNI 11137-1; ema-nata nell’ottobre del 2004.La norma sarà rinumerata con la sigla UNI 11137. La norma riguarda le procedure da adottare per il controllo della tenutadelle tubazioni del gas costituenti gli impianti ad uso domestico ed uso

similare. Gli impianti che possono essere sottoposti alle verifiche della norma sono quelliesistenti, cioè quelli in esercizio o quelli da riattivare, in poche parole non bisogna confon-dere il “collaudo” che si deve effettuare al termine della posa di un nuovo impianto, dalcontrollo della tenuta su un impianto “già esistente”. La più grande novità introdotta nella futura norma è relativa al campo di applicazione, infat-ti essa si applicherà anche agli impianti alimentati con GPL. Coloro che già conoscono laUNI 11137-1 ricorderanno certamente che la norma attuale considera nel suo campo diapplicazione solo gli impianti alimentati con gas naturale e non contempla la possibilità dieffettuare le prove su impianti esistenti alimentati con GPL.Infatti, nella prima edizione il GPL non era stato considerato in quanto erano in corso dicompletamento esperienze specifiche e c’era la necessità di disporre della norma almenoper l’applicazione agli impianti alimentati con il gas naturale. Certamente il fatto che oggi le prescrizioni del documento siano applicabili anche agliimpianti alimentati a GPL permetterà di fare un piccolo passo avanti in termini di miglio-ramento della sicurezza. Infatti nel nostro Paese gli impianti domestici alimentati dal GPL a mezzo rete, da serbatoifissi o da bombole mobili sono oltre sette milioni e tale numero da solo esprime la misuradell’importanza della novità sopra annunciata. Andando più nel dettaglio, un altro aspetto da evidenziare riguarda la procedura di con-trollo della tenuta che viene definita “verifica preliminare”. In estrema sintesi questa procedura, utilizzabile per impianti non molto estesi, consentedi stabilire se l’impianto può ritenersi sicuro al funzionamento attraverso il controllo di unlimite massimo di caduta di pressione in un tempo determinato. La procedura è già presente nella versione attuale della norma, ma nel progetto è statamodificata riducendo il valore del volume massimo interno delle tubazioni per le quali èpossibile effettuare la verifica preliminare. Senza entrare nel merito dei valori limite riportati nella norma, è fuor di dubbio che i cri-teri adottati dagli estensori siano stati quelli di rendere ancora più “cautelativa” la proce-dura, escludendo di fatto un certo numero di impianti, ma garantendo nello stesso tempo

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Impianti alimentati agas - Controllo dellatenuta delle tubazioni ed altro

di

M. Volongo F. Castorina

l ’appl icabi l i tàdelle prescri-zioni alla mag-gioranza degliimpianti stessi. In parole pove-re si può defi-nire la “verificapre l im inare”come unaprocedura molto rapida e di facile attua-zione che però non può essere applicata,in riferimento al volume interno, agliimpianti di notevole estensione o contubazioni relativamente grandi. La normariporta una tabella con i diametri delletubazioni e le rispettive lunghezze consen-tite per rientrare nel volume massimoammesso; già da questa tabella, all’occhioesperto, risulta evidente che rientrano nelcampo di applicazione della norma la gran-de maggioranza degli impianti esistenti.A questo punto la domanda è “ma gliimpianti esclusi dalla prova preliminare per imotivi citati non possono essere sottopostiagli altri controlli previsti dalla norma?”.La risposta è che potranno essere testatiugualmente, ma con altre procedure, leg-germente più complesse. Queste proce-dure dovranno essere applicate anche agliimpianti che non avranno superato conesito positivo la verifica preliminare.Senza entrare oltre nei contenuti tecnicidella norma, si evidenziano di seguito alcu-ni aspetti per i quali gli operatori e i pro-fessionisti devono essere interessati aquesto nuovo documento normativo.Il DM 22 gennaio 2008 n. 37 (cosiddettanuova 46/90) all’articolo 7 ha introdottoun documento denominato“Dichiarazione di rispondenza”, il quale hala funzione di sostituire la Dichiarazione diconformità per gli impianti installati antemarzo 2008, che risultassero privi di que-st’ultimo documento. Il DM però nonriporta un modello di “Dichiarazione dirispondenza” e neppure indica quali provee controlli bisogna effettuare per rilasciaretale documento nella certezza di avereadempiuto alle notazioni del decreto. Ciò ha dato luogo ad infinite discussioni,considerazioni, proposte, interpretazioni,etc, che hanno lasciato spesso spazioall’indecisione.Una cosa però è certa! Il controllo dellatenuta degli impianti esistenti deve essereeffettuato con la norma in oggetto. Anche un’altra cosa è certa! La“Dichiarazione di rispondenza” può esse-

re rilasciata,per gli impiantidi qualsiasiportata, soloda un profes-sionista conspecifica com-petenza tecni-ca in materia econ più di cin-

que anni di iscrizione all’Albo professiona-le. La Dichiarazione di rispondenza puòessere redatta anche da un responsabiletecnico di impresa installatrice, con più dicinque anni di abilitazione, ma solo per gliimpianti non soggetti a progetto e quelli agas di portata inferiore a 50 kW.Per completare questo breve “excursus” edare ai lettori un’ulteriore informazione,facciamo notare che la “Dichiarazione dirispondenza” potrebbe diventare undocumento obbligatorio da presentare alnotaio nel caso di compra/vendita di unimmobile e su questo aspetto è importan-te evidenziare che gli acquirenti semprepiù frequentemente chiedono garanziesulla “bontà” degli impianti durante letrattative con i venditori.Per consentire un controllo degli impiantia gas al fine di verificarne la sicurezza el’affidabilità è prossimo alla pubblicazioneil progetto di norma: E01.08.935.0 (Revisione della UNI10738:1998) –“Impianti alimentati a gas, per uso domesti-co, in esercizio – Linee guida per la verificadell’idoneità al funzionamento in sicurezza”. Quando questa norma sarà pubblicata, glioperatori e i professionisti avranno unostrumento molto efficace e aggiornato pervalutare lo stato di sicurezza degli impiantigas. Ma l’utilità della futura norma non si fermaqui. Vi sono anche altre numerose occasio-ni dove un professionista o un operatorepotrebbero essere interessati al fine diverificare la tenuta di un impianto gas,come ad esempio la necessità di redigereperizie a seguito di contenziosi tra vicinidi casa, nel caso di controlli disposti daautorità locali, in occasione della pianifica-zione di interventi di manutenzione, inoccasione di lavori su impianti esistenti,ecc..Rimandiamo quindi i lettori alla consulta-zione di questi due nuovi importanti stru-menti normativi, di cui sicuramente gliaddetti ai lavori valuteranno l’efficacia pra-tica nel loro impegno quotidiano.

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La nuovanorma per ilcontrollodella tenutadelle tubazio-ni per usodomesticoriguarderàanche gliimpianti ali-mentati conGPL

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La redazione informa

ASSOCIAZIONE PER LA PROTEZIONE DALLE CORROSIONI ELETTROLITICHE

n. 39 - dicembre 2009

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4AEEG

Progetto semplificazione

Delibera per il trasporto

del gas naturale

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Intervista Ing. C. Pillon

ACEGAS APS

Spazio CIG

La responsabilità giuridica

parte seconda

pg.

22

Spazio CIG

Vietato il “fai da te”

pg.

25pg.

8Recenti attivazioni delle lineeferroviare AV/AC italiane

pg.

42010Forum Italiano Sicurezza Gas

Interferenza da correntealternata: prove sul campo

pg.

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n. 40 - giugno 2010ww ww ww .. aa pp cc ee .. ii tt

Periodico re

gistrato presso il tribunale di Rom

a al n. 67 in data 17.02.98 - Spedizione in abbonam

ento postale 70%

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Spazio CIGCompletato l’assetto normativo

per i nuovi materiali

pg.

22pg.

6

PROTEZIONE CATODICARiferimenti Normativi

PROTEZIONE CATODICARiflessioni sui dato AEEG

pg.

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CERTIFICAZIONE DEL PERSONALE

Le regole nella protezione catodica

n. 34 - settembre 2008ww ww ww.. aa pp cc ee .. ii tt

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Per il prossimo numero si propone

N. 50 – Dicembre 2012, esperienze di laboratorio e di campo

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- Ringraziamenti (eventuali)- Riferimenti (bibliografici o fonti di altra natura, per esempio siti web)

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CORSI DI ADDESTRAMENTOPER LA CERTIFICAZIONE

La certificazione delle figure professionali è uno strumen-to importante alla base dei processi di costruzione e assi-curazione della qualità, in genere complementare alla cer-tificazione dei sistemi e dei prodotti, ed è essenziale peri processi in cui la componente umana svolge un ruolodelicato ai fini della qualità dei risultati dei processi mede-simi. Alcune attività non hanno la possibilità di essere control-late durante la loro esecuzione e quindi è di primariaimportanza la fiducia sulle capacità della persona che ese-gue le operazioni stesse. Certificando il proprio persona-le, l’azienda documenta all’esterno le modalità in base allaquale le proprie persone operano assicurando la confor-mità e la costanza dei servizi di qualità attesi. La certifica-zione rappresenta il riconoscimento che il personaleopera nel settore con competenza tecnica riconosciuta eattestata ed è un vero e proprio valore aggiunto, sia quan-do è richiesta specificatamente dal cliente sia quandoessa è presentata volontariamente a garanzia della capa-cità di operare del personale.L'APCE, per assicurare la certificazione delle persone cheintendono operare con competenza riconosciuta e atte-stata nel campo della protezione catodica di strutturemetalliche, ha costituito il Centro Formazione APCE(CFA) diretto dal prof. Luciano Lazzari del Dipartimentodi Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta”del Politecnico di Milano ed ha reso operante la collabo-razione con il CICPND (Centro Italiano di certificazioneper le prove non distruttive e per i processi industriali),organismo di certificazione del personale accreditatoACCREDIA anche nel campo della protezione catodicadi strutture metalliche (Certificato di AccreditamentoACCREDIA n. 012C, del 23.03.2001).I corsi d’addestramento dell’APCE, organizzati e approva-ti in conformità al Regolamento CICPND, sono indirizzatialle persone che già operano nell'ambito della protezionecatodica per richiamare o approfondire o venire a cono-scenza di quanto ulteriormente indispensabile. Essi costi-tuiscono uno dei necessari requisiti, l’attestato di fre-quenza e il diario delle presenze, per l’ammissione allesessioni d’esame per la qualificazione e icertificazione. I partecipanti, se in possesso di adeguato titolo di studioe supportati dal periodo di esperienza lavorativa comeprescritto dalla norma UNI EN 15257, sulla base delleconoscenze generali, specialistiche e pratiche acquisite,potranno sostenere in seguito l'esame di qualificazione e,a esito positivo, ottenere il rilascio da parte CICPNDdella relativa certificazione per i settori e livelli previstinella norma UNI EN 15257 "Protezione catodica Livelli

Associazione per la protezione dalle corrosioni elettrolitiche

di competenza e certificazione del personale di protezio-ne catodica" e “Regolamento CICPND”.La certificazione copre le competenze in uno o più deiseguenti settori di applicazione:

• strutture metalliche interrate e immerse;• strutture metalliche in mare;• strutture in calcestruzzo armato;• superfici interne di serbatoi metallici.

DESTINATARI DEI CORSII corsi di addestramento sono rivolti alle persone cheintendono conseguire la certificazione e possono dimo-strare di avere un’esperienza lavorativa nel settore per ilquale si candidano di almeno un anno per il Livello 1 e didue, tre e quattro anni (in base al tipo di istruzione) per ilLivello 2.

DURATA DEI CORSI In conformità alla norma UNI EN 15257 e RegolamentoCICPND, la durata minima del periodo di addestramen-to è: • 40 ore per il livello 1 e 2• 16 ore per livello 1 e 2 (aggiornamento)

La norma, inoltre, precisa che la persona priva di certifica-zione di Livello 1 che vuole accedere direttamente all’esa-me di Livello 2 deve fornire la prova documentata di avereeseguito un addestramento complessivo di 80 h.Il regolamento dell'organismo di certificazione (CIC-PND) specifica che le ore indicate per il Livello 2, nelcaso di accesso diretto, vanno sommate a quelle delLivello 1. Di conseguenza per acquisire le 80 h è neces-sario prendere parte al corso di Livello 1 (40 h) e alcorso di Livello 2 (40 h).

SEDE DEI CORSIII corsi potranno svolgersi presso: • Dipartimento CMIC “Giulio Natta” del Politecnico diMilano • Enel Rete Gas SpA - Perugia• Estra Reti Gas SpA - Prato• Italgas SpA - Mestre Venezia• Snam Rete Gas SpA - Marghera (VE)

ProtezioneCatodica

di Strutture Metalliche

Corsidi FO

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012

Vista il nostro sito e scaricail calendario corsi completo

www.apce.it

CORSI DI PROTEZIONE CATODICADI CONDOTTE METALLICHE INTERRATE CORSO BASE

La durata del corso è di due giorni (dalle ore 09,00 alle ore 17,00) e sarannosviluppati i seguenti argomenti:• cenni sulla corrosione dei metalli e metodi di protezione delle condottemetalliche interrate

• disposizioni di legge, norme e linee guida• concetti di protezione passiva (rivestimenti e loro particolarità)• impianti di protezione catodica a corrente impressa (alimentatori e disper-sori di corrente) e impianti con anodi galvanici

• interferenze elettriche (drenaggio unidirezionale, misto) e collegamenti construtture estranee

• misurazioni di potenziale e di corrente • attivazione, collaudo, verifiche e controlli dei sistemi di protezione catodicaLe lezioni saranno svolte da esperti di Livello 3 certificati CICPND, docentiuniversitari e da esperti dell’industria.

CALENDARIO CORSO BASEPROTEZIONE CATODICA ANNO 2012

CORSO TECNICHE DI MISURAZIONEIl corso base è da considerarsi propedeutico o integrativo ai corsi di adde-stramento e/o d’aggiornamento inerente la certificazione del personale.La durata del corso è di due giorni (dalle ore 09,00 alle ore 17,00) con lezioniteoriche e dimostrazioni pratiche di misurazioni. Saranno sviluppati i seguentiargomenti:• aspetti principali della protezione catodica• strumentazione di misura• fattori che influenzano la misurazione del potenziale• tecniche di misurazioni del potenziale comprendente la caduta IR (poten-ziale on)

• tecniche di misurazioni del potenziale per determinare i potenziali senzacaduta IR: misurazioni del potenziale offmisurazione particolare del poteziale off tecnica delle misure intensive del poteziale offmisurazioni del potenziale mediante sonde di potenziale esterne o pia-strine

• misure del gradiente• misure di corrente• misure di resistenza elettrica• localizzazione delle falle nei rivestimenti isolanti: metodi in corrente continua metodi in corrente alternata

• tensione indotta sulle strutture metalliche interrateLe lezioni saranno tenute da esperti di Livello 3 certificati CICPND, docentiuniversitari e da esperti dell’industria.

CALENDARIO CORSO TECNICHEDI MISURAZIONI ANNO 2012

Il costo a persona sia per il corso base di protezione catodica sia per le tec-niche di misurazioni è di Euro 700,00 + IVA per i Soci APCE e di Euro 850,00+ IVA per i non Soci e da diritto alla partecipazione, alla documentazione tec-nica e all’attestato di partecipazione.

CORSI DI ADDESTRAMENTOED AGGIORNAMENTO NEL SETTORE DELLE

STRUTTURE METALLICHE INTERRATE

QUOTE DI ISCRIZIONE E SEDI ANNO 2012

CORSI DI ADDESTRAMENTO NEL SETTORE

STRUTTURE METALLICHE IN MARE I corsi saranno svolti presso il Dipartimento di Chimica, Materialie Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano.Gli interessati devono trasmettere la scheda d’iscrizione conside-rando quest’informazione di carattere previsionale. In seguito saràcura APCE confermare lo svolgimento del corso, l’iscrizione e ladata d’effettuazione.

CORSI DI ADDESTRAMENTO NEL SETTORE STRUT-TURE IN CALCESTRUZZO ARMATO

GIORNATE DI STUDIOAPCE si rende disponibile a organizzare per le persone certificateal Livello 2 che hanno intenzione di candidarsi agli esami di quali-ficazione al Livello 3, due giornate di studio (9,00-13,00 e 14,30-17,30), con ampio spazio alla discussione, per esaminare gli argo-menti delle prove d’esame, la stesura del resoconto tecnico e leconoscenze e competenze del Livello 3. Gli interessati devonotrasmettere, la scheda d’iscrizione considerandola di carattereprevisionale. In seguito sarà cura di APCE confermare l’iscrizione,la data e la località di effettuazione. Il costo a persona per i sociAPCE è di Euro 750,00 + IVA e di Euro 900,00 + IVA, per i nonsoci APCE.

SESSIONE ESAMI DI QUALIFICANell’anno 2012 avranno luogo delle sessioni d’esame. La domandadi partecipazione e il costo dell’esame di qualificazione sono darichiedere all’Organismo di certificazione CICPND(info@cicpnd.it). APCE informerà i candidati del periodo e dellasede di svolgimento degli esami.

Livello 1 Corso di addestramento

(quaranta ore)Ottobre

Soci APCE Euro 1.300,00+ IVA a persona 15-19

Enel Rete GasPerugianon Soci APCE Euro 1.600,00

+I VA a persona

Livello 2 Corso di addestramento

(quaranta ore)Ottobre

Soci APCE Euro 1.400,00+ IVA a persona 22-26

Politecnico di Milanonon Soci APCE Euro 1.700,00

+I VA a persona

Destinatari Ottobre

Tecnici ed operatori interessati ad apprendere o incre-mentare le nozioni di protezione catodica

09-10Estra Reti Gas - Prato

Destinatari Ottobre

Tecnici ed operatori interessati ad apprendere o incrementare le nozioni di protezione catodica

11-12Politecnico di Milano