Il difficile caso degli Octabins

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1 Il difficile caso degli Octabins Applicazione della norma UNI EN al trasporto stradale secondo ADR Versalis S.p.A Ing. Enzo De Gioia Responsabile Ottimizzazione di Logistica e Gestione Normative In collaborazione con: Sig. Frigo Paolo Sig. Previdi Alberto - Tecnologia di Esercizio Stabilimento di Mantova - Versalis S.p.A - Responsabile Servizi Logistici Stabilimento di Mantova - Versalis S.p.A

2 Descrizione Imballo Contenitori di cartone per Extir alla rinfusa (commercialmente identificato come Octabin) 1. Octabin in cartone 2. Fodera interna in politene 3. Paletta in legno 1140x1140 mm Octabin in cartone (h 175 Extir 1100 kg da Mantova e Százhalombatta) Componenti Mantello base (minino 7mm) Fascia perimetrale (minino 7mm) Fondo: cartone a doppia onda (minino 7mm) Coperchio autoportante: cartone microtrip (minimo 4mm)

3 Descrizione Imballo - Octabin in cartone

4 Descrizione Imballo - Octabin in cartone Caratteristiche Altezza mantello = 1750 mm Dimensioni base = 1140x1140 mm Peso medio del contenitore completo = 17 kg Volume utile del contenitore = 1665 l Altezza fascia = 390 mm Altezza fondo = 250 mm Altezza coperchio = 300 mm Peso collo = 1100 kg La portanza dell unità di carico è data dal prodotto stesso e non dall involucro (riempimento completo). La resistenza dell imballo alla compressione verticale è di 17 kn/m

5 Applicazione della norma UNI EN Ipotesi di trasporto su strada Stivaggio Carico completo 22 Ocatbins 2 per 11 file Variabili dimensionali imballo bx,y (braccio di leva del momento)= 0,57 m d (braccio di leva del momento di ribaltamento)= m m (massa del carico) = 1100 kg

6 Applicazione della norma UNI EN Forze apparenti I coefficienti di accelerazione da considerare per la verifica sia dell attrito che del ribaltamento secondo la norma per il trasporto su strada sono: cx (longitudinale) = 0.8 cy (trasversale) = 0.5 cz (verticale) = 1 g (accelerazione gravitazionale) = 9.81 m/sec 2

7 Verifica dell attrito - Longitudinale (direzione x) Palette Considerando la capacità di bloccaggio della testata del mezzo (BC= dan) nel carico completo le palette vengono accostate in direzione longitudinale di conseguenza si realizza il così detto blocking che costituisce un sistema di ancoraggio delle stesse che esclude la possibilità di scivolamento in direzione longitudinale

8 Verifica dell attrito - longitudinale (direzione x) Octabins Anche per gli Octabins vale la stessa conclusione poiché si possono ritenere bloccati tra loro alla base visto il diametro pari al lato della paletta sottostante e l accostamento tra di loro. Inoltre, il prodotto all interno dell Octabin, per sua natura, sotto l effetto della gravità tende a creare una maggiore pressione nella parte inferiore dell imballo, come un liquido, aumentando l interferenza tra gli imballi.

9 Verifica dell attrito Trasversale (direzione y) Calcolo del carico di trazione µ = 0.4 (legno segato su alluminio scanalato) n = 1 (numero di dispositivi di ancoraggio) m (massa del carico due octabin in fila) = 2200 kg α = 80 Dal calcolo risulta FT 340 dan Gli octabin devono essere assicurati contro lo spostamento laterale

10 Soluzioni per contrastare lo spostamento laterale Veicoli centinati - European Best Practice Guidelines on Cargo Securing for Road Transport Nei requisiti di robustezza di veicoli centinati le fiancate possono essere utilizzate per assicurare il carico sostenendo una spinta orizzontale interna equivalente al 24% del peso massimo del carico. Questa caratteristica presente su tutti i mezzi di trasporto impiegati da versalis, permetter di contenere lo spostamento laterale come verificato da calcolo e confermata dalla esperienza pratica.

11 Soluzioni per contrastare lo spostamento laterale Utilizzo di tappetini antiscivolo In alternativa alle sponde l interposizione di appositi tappetini antiscivolo tra i bancali ed il pianale di carico permetterebbero di aumentare il coefficiente di attrito µ a valori di 0.6 tali da evitare lo spostamento laterale x150x3mm - 4 strisce sull'intero pianale 5.000x150x4mm - pezzi da 15 cm negli angoli o strisce da 2,5 mt trasversalmente al pianale 5.000x250x8mm - come i 4mm, ma per pezzi o pallet oltre le 4 tons

12 Verifica del ribaltamento Il fenomeno del ribaltamento dell Octabin è considerato in riferimento alla paletta sulla quale poggia. Verifica ribaltamento trasversale (direzione y) Deve essere verificata le seguente disequazione: by/cy > d/cz 0.57/0.5 > 0.875/1 La disequazione è verificata, ciò significa che l octabin non necessita di nessun sistema di fissaggio nella direzione trasversale Verifica ribaltamento longitudinale (direzione x) Deve essere verificata le seguente disequazione: bx/cx > d/cz 0.57/0.8 < 0.875/1 La disequazione non è verificata, ciò significa che l octabin necessita di un sistema di fissaggio nella direzione longitudinale

13 Soluzioni per contrastare il ribaltamento longitudinale Ancoraggio elastico per impedire il ribaltamento Si ipotizza di bloccare la prima coppia di Octabins di un gruppo di 3 file da 2 m (massa del carico 6 octabin in fila) = 6600 kg r (distanza orizzontale dal bordo esterno del carico al punto di ribaltamento) = 0 m s (distanza verticale dalla piattaforma al punto in cui il dispositivo di ancoraggio agisce sul carico) = 1.0 m t (distanza verticale della piattaforma al punto di ribaltamento) = 0.15 m p (distanza orizzontale dal bordo esterno del carico al punto in cui il dispositivo di ancoraggio agisce sul carico) = bx,y = 0.57 m α = 45 β = 10 Dal calcolo le formule restituiscono la forza di ancoraggio richiesta dal dispositivo di ancoraggio elastico Dall equazione risulta una forza di ancoraggio FR 430 dan

14 Cinghie di ancoraggio - Standard Larghezza = 50 mm LC (portata di ancoraggio) = 4000 dan Caratteristiche Massima forza applicabile sull imballo con cinghia tradizionale è pari a 85 dan, oltre si ottiene il danneggiamento dell octabin utilizzando le cinghie senza protezioni Per contrastare lo scivolamento la norma prevederebbe un tensionamento compreso tra il 10 e il 50% di Lc al quale si ottiene il danneggiamento dell octabin utilizzando le cinghie senza protezioni

15 Cinghie di ancoraggio In frenata Esempio comportamento imballo in frenata di emergenza Il video mostra come strutture più solide si danneggino sottoposte a forze apparenti per frenata di emergenza da velocità 20 km/h Trattasi di contenitori intermedi per il trasporto alla rinfusa compositi con recipiente interno di materia plastica (IBC).

16 Cinghie di ancoraggio - Cinghie specifiche Cinghie specifiche per Octabins Trattasi di cinghie particolari per le quali si è individuato un fornitore, il costo si aggira indicativamente sui 150 e si ritengono ottimali per lo scopo sia per semplicità di montaggio (poggiano sull imballo e non necessitano di aiuto o di punti di appoggio provvisori) che per efficacia di bloccaggio senza danneggiare l imballo.

17 Cinghie di ancoraggio Prototipo Cinghie prototipo In collaborazione con una Ditta produttrice di cinghie si è realizzato un prototipo di cinghia a bretella per ancoraggio elastico con le seguenti caratteristiche: LC (portata di ancoraggio) = 6750 dan Larghezza = 90 mm Difficoltà emerse: la cinghia Testata è risultata piuttosto pesante e "scomoda" da maneggiare Prossime azioni: Si intende realizzare una cinghia costituita da un anello per tensionare 6 Octabins su 3 file con asole per i sistemi di ancoraggio.

18 Accessori per l ancoraggio - Angolari Angolari L introduzione di angolari longitudinali permette di ridurre il danneggiamento degli imballi in fase di tensionamento delle cinghie, ma non costituisce un ancoraggio efficace per contrastare il ribaltamento in direzione longitudinale, risulterebbe utile soltanto nell aumentare l attrito trasversale (direzione y). Gli angolari possono essere in: metallo plastica cartone

19 Accessori per l ancoraggio - Legno Utilizzo di bancali o telai in legno Eventuali bancali o telai in legno servirebbero solamente a sostenere le cinghie tradizionali posizionate per contrastare il ribaltamento degli octabin. Tali manufatti risulterebbero irrimediabilmente a perdere.

20 Accessori per l ancoraggio - Barre Barre fermacarico Possono costituire un valido aiuto contro il ribaltamento, ma non tutti i mezzi ne sono provvisti.

21 Fissaggio proposto secondo la norma Prova di carico presso Stabilimento versalis di Mantova del 29/10/2013 Bloccaggio con 3 cinghie su un gruppo di 10 octabin (in foto visibili solo 2). Utilizzo di cinghie prototipo La modalità di esecuzione del bloccaggio è risultato molto difficoltoso determinando la necessità di individuare una tipologia di bloccaggio diversa in modo da semplificarne al massimo la realizzazione. Si è pensato di realizzare una cinghia ad anello in grado di auto sostenersi durante la fase di allestimento.

22 Conclusioni Il piano di carico e la tipologia di cinghia da utilizzare sono ancora in corso di definizione L ancoraggio elastico risulta ottimale con cinghie non tradizionali è efficace per impedire il ribaltamento longitudinale per gruppi di 6 Octabins La sponda permette di contrastare lo spostamento laterale Criticità disponibilità da parte dei trasportatori della tipologia di cinghie non tradizionali costi da sostenere per le nuove cinghie difficoltà di realizzazione delle fasciature durante il carico imballo altamente deformabile (in caso di frenata di emergenza la struttura subisce dei danni) In conclusione, la norma oggetto di studio non è mai mirata al fissaggio di imballaggi con caratteristiche così peculiari come quelle degli Octabins

23 Grazie per l attenzione