Prot. n /DIV 4 - H Roma, 5 marzo 2007

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1 MINISTERO DEI TRASPORTI DIPARTIMENTO PER I TRASPORTI TERRESTRI, PERSONALE, AFFARI GENERALI E LA PIANIFICAZIONE GENERALE DEI TRASPORTI Direzione generale per la motorizzazione Divisione 4 Prot. n /DIV 4 - H Roma, 5 marzo 2007 OGGETTO: Rivalutazione di conformità dei recipienti in acciaio senza saldatura, costruite secondo le norme del D.M. 12 settembre 1925 e successive serie di norme integrative. D. Lgs. 2 febbraio 2002, n 23. In merito all'argomento in oggetto, acquisito il parere della Commissione permanente per le prescrizioni sui recipienti per gas compressi, liquefatti o disciolti, circa le procedure di rivalutazione dei recipienti (bombole) senza saldature, costruite secondo le norme del D.M. 12 settembre 1925 e successive serie di norme integrative, si riassumono le procedure tecniche di collaudo previste per i recipienti in questione, confrontandole con le disposizioni recate dall'adr in vigore e dalle normative EN richiamate. La presente circolare sintetizza: le prescrizioni dell'adr [1] relative alla costruzione e alle prove dei recipienti trasportabili; le prescrizioni del D.M e successive integrazioni e modifiche relative a: bombole "normali" in un sol pezzo non destinate al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato; bombole "leggere" in un sol pezzo non destinate al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato; tubi (recipienti in un solo pezzo di capacità compresa tra 150 e 1000 litri) non destinati al servizio con metano di carri bombolai né al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno; recipienti destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato [2] le discrepanze più significative tra le prescrizioni dei due sistemi normativi. Le considerazioni di questo documento non si applicano ai recipienti costruiti secondo le norme europee 84/525/CEE, 84/526/CEE, 84/527/CEE che, secondo quanto previsto dalla direttiva 99/36/CE (TPED), sono considerate conformi ai requisiti di sicurezza dell'adr e possono ricevere la marcatura all'atto della prima revisione periodica (vedi linee guida T PED). - GENERALITA' La direttiva 99/36/CE, recepita nell'ordinamento nazionale dal D. Lgs. 2 febbraio 2002, n 23, stabilisce che le attrezzature a pressione trasportabili, compresi i rubinetti ed i loro accessori, immessi sul mercato anteriormente alla sua entrata in vigore o nel periodo transitorio previsto all'art. 15 (che per le bombole, i tubi e i recipienti criogenici è terminato il ) possono essere sottoposte ad una procedura di valutazione della loro conformità alle disposizioni pertinenti degli allegati all'adr. La conformità deve essere certificata da un organismo notificato secondo la procedura di rivalutazione della conformità di cui all'allegato IV parte II. In base a tale procedura, l'utilizzatore deve mettere a disposizione dell'organismo notificato tutti i dati che consentano l'identificazione precisa delle attrezzature di cui si richiede la rivalutazione. Deve, se del caso, comunicare le limitazioni di utilizzazione prescritte, le note concernenti eventuali danni o le riparazioni che sono state effettuate (punto 2). L'organismo notificato deve, in sostanza, verificare se le attrezzature a pressione trasportabili, compresi i rubinetti ed i loro accessori, già immesse sul mercato, offrono almeno la stessa sicurezza delle attrezzature a pressione trasportabili contemplate dall'adr e dalle disposizioni interne di recepimento.

2 2 - PRESCRIZIONI DELL'ADR Nell'ADR le disposizioni relative alla progettazione, costruzione e prove dei recipienti a pressione trasportabili sono contenute nel capitolo 6.2 al quale si rimanda per maggiori dettagli. 2.1 Il paragrafo riporta le prescrizioni generali, valide per tutti i recipienti, fra cui si ricordano: 2.2 Le prescrizioni del paragrafo sono considerate soddisfatte se vengono applicate le norme pertinenti elencate al paragrafo In particolare: Per le bombole in acciaio senza saldatura, le norme di riferimento per soddisfare i requisiti relativi a progettazione e costruzione ( ) e controllo e prova iniziale ( ) sono: - EN EN EN Allegato I, Parti da 1 a 3 della direttiva 84/525/CEE Per le bombole in acciaio senza saldatura e i tubi, le prescrizioni e le norme di riferimento per i materiali sono riportate nelle norme relative alla progettazione e costruzione (2.2.1 e 2.2.2). Si ricordano inoltre le norme relative alla compatibilità tra i materiali e i gas contenuti nei recipienti: - EN ISO EN ISO Per le bombole in acciaio senza saldatura, la norma di riferimento per i controlli e le prove periodiche ( ) è: - EN 1968 Non sono elencate nell'attuale edizione dell'adr norme sulla marcatura dei recipienti a pressione ricaricabili ( ), per le quali si applicano direttamente le prescrizioni generali. Ai fini della rivalutazione della conformità dei recipienti, i requisiti minimi di marcatura sono elencati nella linea guida PRESCRIZIONI DEL D.M E SUCCESSIVE INTEGRAZIONI E MODIFICHE PER LE BOMBOLE IN ACCIAIO SENZA SALDATURA Le prescrizioni del D.M e successive integrazioni e modifiche relative alle bombole, sono sinteticamente riportate di seguito: 3.1. Materiali: Recipienti "normali" non destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Per i recipienti destinati al trasporto di 1016 Monossido di carbonio compresso o di miscele contenenti 1016 Monossido di carbonio compresso in percentuale superiore al 5 % sono consentiti esclusivamente acciai al carbonio normalizzati con carico di snervamento alla prova non superiore a 400 N/mm Per i recipienti destinati al trasporto di tutti gli altri gas deve essere utilizzato acciaio con le seguenti caratteristiche: - strizione alla prova di trazione non minore del 25 %; - resilienza alla prova d'urto non inferiore a 40 J/cm 2 ; - luce libera massima in prova di appiattimento anello non maggiore di 6 volte lo spessore del saggio Recipienti "leggeri" non destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Per i recipienti destinati al trasporto di 1016 Monossido di carbonio compresso o di miscele contenenti 1016 Monossido di carbonio compresso in percentuale superiore al 5 % sono consentiti esclusivamente acciai al carbonio normalizzati con carico di snervamento alla prova non superiore a 400 N/mm Per i recipienti destinati al trasporto di tutti gli altri gas deve essere utilizzato acciaio con le seguenti caratteristiche: - contenuto di zolfo e fosforo non eccedente per ciascun elemento lo 0.03 %; - strizione alla prova di trazione non minore del 35 %; - resilienza alla prova d'urto non inferiore a 50 J/cm 2 ; - assenza di fessurazioni in prova di piegamento di strisce Recipienti destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato. Deve essere utilizzato acciaio al cromo molibdeno bonificato, caratterizzato da:

3 - composizione chimica nominale, indicata precisando almeno i tenori dei seguenti elementi: - S e P (0.035 % singolarmente e 0.06 % sommati nell'analisi di colata; 0.04 % singolarmente e 0.07 % sommati nell'analisi di prodotto); - C (con tolleranza 0.06 % per tenore massimo inferiore allo 0.30 % e 0.07 % per tenore massimo non inferiore a 0.30 %); - Mn (con tolleranza 0.30); - Si (con tolleranza 0.30 %); - Cr (con tolleranza 0.30 % per tenore massimo inferiore all'1.5 % e 0.50 % per tenore massimo non inferiore all'1.5 %); - Mo (con tolleranza 0.15 %) - tipo di elaborazione (procedimento di produzione e metodo di calmatura); - trattamento termico a cui è sottoposto il recipiente finito; - caratteristiche meccaniche: - R m 950 N/mm 2 ; - R p 0,2 / R m 0.9; - Allungamento percentuale su provetta longitudinale L 0 = 5.65 A non inferiore a / (2 R m ) e comunque non inferiore al 14 % Dove: R m è il carico unitario massimo alla trazione in N/mm 2 R p 0.2 è il carico unitario di scostamento dalla proporzionalità sotto il quale si verifica un allungamento non proporzionale dello 0.2 % in mm L 0 è la lunghezza originaria fra i riferimenti in mm A è la sezione della parte calibrata del provino in mm 2 (Le facce della provetta corrispondenti alle superfici interna ed esterna del recipiente non devono essere lavorate). - Resilienza a -20 C su provette KV non inferiore a 50 J/cm 2 (media su tre provette) e 40 J/cm 2 (singola) per provetta in senso longitudinale e a 25 J/cm 2 (media su tre provette) e 20 J/cm 2 (singola) per provetta in senso trasversale Spessore Recipienti "normali" non destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Lo spessore deve essere tale che alla pressione di prova il cimento massimo unitario, calcolato come K = (1.3 D e D i 2 ) P / (D e 2 - D i 2 ) Dove: K è il cimento unitario in N/mm 2 D e è il diametro esterno in mm D i è il diametro interno in mm P è la pressione di prova in bar non superi nella zona più sollecitata i 2/3 del carico di snervamento Recipienti "leggeri" non destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Lo spessore deve essere tale che alla pressione di prova il cimento massimo unitario, calcolato come K = (1.3 D e D i 2 ) P / (D e 2 - D i 2 ) Dove: K è il cimento unitario in N/mm 2 D e è il diametro esterno in mm D i è il diametro interno in mm P è la pressione di prova in bar non superi nella zona più sollecitata i 5/6 del carico di snervamento. Inoltre lo spessore dovrà essere tale che in prova di scoppio lo scoppio stesso non si verifichi prima che sia stata raggiunta una pressione pari a 1.5 volte la pressione di prova Recipienti destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato. Lo spessore, in qualsiasi punto del corpo cilindrico, deve essere almeno uguale a quello calcolato con la seguente formula: s = P D / (15 R + P) dove: s è lo spessore del corpo cilindrico in mm P è la pressione di prova in bar

4 D è il diametro esterno massimo previsto del corpo cilindrico in mm R è il valore minore tra R p 0.2. e 0.85 R m, espresso in N/mm 2 e comunque non inferiore a: s min = D / in mm con un minimo di 1.5 mm. Lo spessore al centro dei fondi convessi non deve essere inferiore a 1.5 s. Lo spessore all'interno del cerchio di sostenimento dei fondi concavi non deve essere inferiore a 2 s Approvazione dei recipienti I recipienti non sono soggetti ad omologazione di prototipo né ad approvazione di tipo Bombole "normali" non destinate al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Le operazioni di collaudo consistono in: - visita esterna ed interna; - prova idraulica; - determinazione del peso a vuoto; - determinazione della capacità; - per i recipienti destinati a contenere acetilene disciolto: della tara (comprendente il peso a vuoto, quello della materia porosa e quello della quantità nominale di solvente); - controllo della filettatura sul 10 % dei recipienti del lotto (da estendere a tutti i recipienti in caso che si riscontrino non conformità anche in un solo recipiente); - verifica degli spessori delle pareti e dei fondi dei recipienti su un recipiente per lotto; - determinazione delle caratteristiche meccaniche del materiale sullo stesso recipiente del punto precedente, ovvero: - una prova di trazione - tre prove d'urto su provini di tipo K cu a temperatura non inferiore a 15 C - tre prove di appiattimento anelli (che possono essere sostituite da sei prove di piegamento per recipienti aventi D i > 250 mm) Bombole "leggere" non destinate al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con Le operazioni di collaudo consistono in: - visita esterna ed interna; - prova idraulica; - determinazione del peso a vuoto; - determinazione della capacità; - per i recipienti destinati a contenere acetilene disciolto: determinazione della tara (comprendente il peso a vuoto, quello della materia porosa e quello della quantità nominale di solvente); - controllo della filettatura sul 10 % dei recipienti del lotto (da estendere a tutti i recipienti in caso che si riscontrino non conformità anche in un solo recipiente); - verifica degli spessori delle pareti e dei fondi dei recipienti su un recipiente per lotto; - determinazione delle caratteristiche meccaniche del materiale sullo stesso recipiente del punto precedente, ovvero: - una prova di trazione - tre prove d'urto su provini di tipo K cu a temperatura non inferiore a 15 C - sei prove di piegamento (tre su strisce longitudinali e tre su strisce trasversali) - prova di schiacciamento prova di scoppio Tubi (recipienti in un solo pezzo di capacità compresa tra 150 e 1000 litri) non destinati al servizio con metano di carri bombolai né al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con In linea di massima i tubi devono essere approvati con le norme di cui ai precedenti punti (tubi "normali") e (tubi "leggeri"). In alternativa tali recipienti possono essere approvati, a richiesta del costruttore, applicando la seguente procedura: - visita esterna ed interna; - prova idraulica;

5 - determinazione del peso a vuoto; - determinazione della capacità; - per i recipienti destinati a contenere acetilene disciolto: della tara (comprendente il peso a vuoto, quello della materia porosa e quello della quantità nominale di solvente); - controllo della filettatura sul 10 % dei recipienti del lotto (da estendere a tutti i recipienti in caso che si riscontrino non conformità anche in un solo recipiente); - determinazione degli spessori sul tubo prima dell'ogivatura; - visita interna prima e dopo l'ogivatura determinazione delle caratteristiche meccaniche del materiale su barrette ricavate da un anello di conveniente lunghezza, ricavato dall'estremità del tubo, punzonato, numerato e assoggettato agli stessi trattamenti termici del recipiente, ovvero: - una prova di trazione - due prove di resilienza in senso longitudinale su provini di tipo K cu a temperatura non inferiore a 15 C - quattro prove di piegamento (due longitudinali e due trasversali) Recipienti destinati al trasporto di idrogeno allo stato gassoso e di miscele con una certa percentuale di idrogeno costruiti in acciaio legato. Le verifiche effettuate dal costruttore consistono in: - analisi chimiche di colata e di prodotto; - verifiche di forma, ovalizzazione, frecce, spessori (corpo e fondo) - controllo delle superfici interna ed esterna; - verifica del trattamento termico; - verifica dell'omogeneità di tutti i recipienti del lotto in base alla correlazione sperimentale tra carico di rottura e durezza Brinell. I documenti da consegnare al tecnico incaricato dall'organo di controllo sono i seguenti: - la relazione tecnica e il disegno a firma di un ingegnere abilitato all'esercizio della professione in Italia; - l'analisi di colata e di prodotto per ogni lotto; - il grafico relativo alla correlazione sperimentale tra carico di rottura e durezza Brinell; - la dichiarazione dell'avvenuta effettuazione con esito favorevole delle verifiche effettuate dal costruttore; - l'elenco dei recipienti di ciascun lotto con la dichiarazione dell'avvenuta verifica dell'omogeneità. Le verifiche e prove da effettuare alla presenza del tecnico incaricato dall'organo di controllo sono i seguenti: - verifica di rispondenza della tara e della capacità sul 10 % del lotto (minimo cinque); - controllo degli esami interno ed esterno eseguiti dal costruttore sul 10 % del lotto; - controllo della filettatura sul 10 % del lotto; - controllo degli spessori (mediante misura diretta sul recipiente utilizzato per le prove meccaniche e mediante CND sul 10 % del lotto); - controllo del fondo del recipiente utilizzato per le prove meccaniche; - prova idraulica sul 100 % del lotto; - prove meccaniche: - controllo di omogeneità sul 10 % del lotto; - prova di trazione; - prova di resilienza a -20 C su tre provette KV; - prova di piegatura; - prova di rottura sotto pressione idraulica. I recipienti aventi capacità superiore a 150 litri presentati all'approvazione singolarmente o in lotti formati da non più di dieci esemplari e ottenuti da tubo, a richiesta del costruttore, possono essere approvati con le seguenti norme. Documentazione:

6 - relazione tecnica e disegno a firma di un ingegnere abilitato all'esercizio della professione in Italia; - analisi di colata e di prodotto per ogni lotto. Approvazione: il tecnico incaricato, dopo esame della documentazione, dispone ed assiste alle seguenti verifiche e prove: - visita interna ed esterna e determinazione degli spessori sul tubo prima dell'ogivazione; - punzonatura dell'anello campione e della restante parte del tubo; - acquisizione ed esame della seguente documentazione: - grafico relativo alla correlazione sperimentale tra carico di rottura e durezza Brinell; - dichiarazione dell'avvenuta effettuazione con esito favorevole delle verifiche effettuate dal costruttore; - elenco dei recipienti di ciascun lotto con la dichiarazione dell'avvenuta verifica dell'omogeneità; - accertamento dell'identità delle caratteristiche meccaniche tra anello campione e recipienti mediante misura di durezza Brinell; - visita interna ed esterna di tutti i recipienti finiti; - prova idraulica di tutti i recipienti; - determinazione della tara e della capacità di ogni recipiente; - controllo della filettatura di ogni recipiente; - prove meccaniche e di piegatura Punzonature Le punzonature prescritte dal D.M e successive integrazioni e modifiche sono le seguenti: - nome o sigla della ditta fabbricante; - numero d'ordine di fabbricazione; - numero di identificazione e nome del gas; - pressione di carica (per gas compressi e 1001 acetilene disciolto) oppure peso di carica (per i gas liquefatti); - pressione di prova; - capacità; - tara; - per i recipienti per 1001 acetilene disciolto, la scritta "materia porosa"; - la data del collaudo; - lo stemma della Repubblica seguita dalla sigla I contenuta in un'ellisse. 4. CONFRONTO TRA LE PRESCRIZIONI DELL'ADR E QUELLE DEL D.M E SUCCESSIVE INTEGRAZIONI E MODIFICHE PER LE BOMBOLE IN ACCIAIO SENZA SALDATURA Dal confronto delle norme emergono le seguenti principali discrepanze; ovviamente, per un riscontro esaustivo, si rimanda alla disamina delle medesime Comportamento a fatica Il paragrafo dell'adr prescrive che "I recipienti a pressione e le loro chiusure devono essere progettati, dimensionati, fabbricati, provati ed equipaggiati in modo da sopportare tutte le normali condizioni d'utilizzazione e di trasporto, compresa la fatica". Tale aspetto, fatto proprio dalle norme della serie EN 1964 e dagli allegati tecnici alla direttiva 84/525/CEE, che prescrivono prove di fatica in sede di omologazione di prototipo, non è preso in considerazione dal D.M e successive integrazioni e modifiche Sollecitazione ammissibile Il paragrafo dell'adr, applicabile ai recipienti a pressione quali quelli in oggetto, non progettati, costruiti e provati conformemente alle norme elencate al paragrafo 6.2.2, prescrive che "Alla pressione di prova, la tensione nel metallo nel punto più sollecitato del recipiente a pressione non deve superare il 77 % del minimo garantito del limite di elasticità (Re)". Questa prescrizione non è soddisfatta dai requisiti minimi previsti per i recipienti di tipo "leggero" per i quali il cimento unitario non deve superare, nella zona più sollecitata, i 5/6 (ovvero

7 l'83 %) del carico di snervamento. Questa prescrizione è invece soddisfatta per i recipienti per idrogeno e altri gas infragilenti costruiti in accordo al D.M (75 a N.I.) Resistenza alla rottura fragile e alla fessurazione per corrosione sotto sforzo Sempre al paragrafo dell'adr si richiede che "I recipienti a pressione e le loro chiusure devono essere costruiti con materiali metallici appropriati che resistano alla rottura fragile e alla fessurazione per corrosione sotto sforzo ad una temperatura compresa tra -20 C e +50 C". A questo proposito, tutte le norme relative alla progettazione e alla fabbricazione elencate al paragrafo prescrivono prove di resilienza di lotto su provette KV a temperature non superiori a -20 C. Il D.M e successive integrazioni e modifiche prescrivono invece prove di resilienza su provette K cu a temperatura ambiente. Solo per i recipienti per il trasporto di idrogeno costruiti in accordo al D.M (75 N.I.) sono previste prove di resilienza a -20 C su provette KV che soddisfano le prescrizioni ADR Controlli e prove iniziali L'ADR prevede al punto che i controlli e le prove iniziali includano la "verifica dell'omogeneità del materiale per ogni lotto di fabbricazione su un numero sufficiente di campioni del lotto", incluso il lotto del prototipo. Questa verifica non è richiesta dal D.M , tranne che per le bombole destinate a contenere idrogeno e sue miscele conformi al D.M (75 N.I.) Approvazione del prototipo Le norme citate nella sezione dell'adr, prevedono per le bombole senza saldatura l'approvazione di un prototipo a monte della produzione di serie. Le prove sul prototipo includono prove a pressione ciclica per la verifica della resistenza a fatica. Il D.M e successive integrazioni e verifiche non prevede prove di prototipo e approvazioni di tipo, né prende in considerazione l'applicazione di sistemi di qualità. IL DIRETTORE GENERALE [1] L'edizione di riferimento è quella del [2] Per semplicità, non sono state prese in esame le seguenti tipologie di recipienti: - tubi (recipienti in un solo pezzo di capacità compresa tra 150 e 1000 litri) destinati al servizio con metano di carri bombolai; - recipienti in un sol pezzo di capacità superiore a 1000 litri.