Guasti ai raccordi terminali e ai tubi flessibili della tubazione di mandata della pompa per calcestruzzo

Scopo

Questo avviso di sicurezza evidenzia il rischio di guasto delle linee di mandata della pompa per calcestruzzo, compresi guasti ai raccordi terminali.

Le aziende che installano raccordi terminali su tubi e tubazioni per il trasporto del calcestruzzo devono seguire e documentare pratiche ingegneristiche valide e fornire informazioni sui metodi di ispezione ai clienti.

I proprietari delle pompe per calcestruzzo dovrebbero ottenere informazioni dai fornitori di tubi e manichette sui metodi di produzione utilizzati e sui metodi di ispezione appropriati.

Sfondo

Si sono verificati incidenti nel Queensland in cui le linee di consegna hanno fallito e hanno spruzzato cemento sotto pressione.

I fallimenti includevano:

• guasto al tubo di mandata in gomma
• rottura dello stelo di accoppiamento con rottura dell'estremità (fare riferimento alla fotografia 1)
• il raccordo terminale inizia a separarsi dal tubo di gomma (fare riferimento alla fotografia 2) con il calcestruzzo che fuoriesce dallo spazio
• rottura della flangia e rottura di una curva di riduttore in acciaio di 90 gradi, da 6 pollici a 5 pollici, situata sulla tramoggia (fare riferimento alle fotografie 3 e 4).

La pressione di pompaggio del calcestruzzo può superare gli 85 bar, soprattutto in caso di blocchi. Tutti questi incidenti potevano provocare lesioni gravi se i lavoratori si fossero trovati nelle vicinanze del luogo in cui si è verificato il guasto. In un incidente, il parabrezza di un'auto si è rotto a circa 15 metri di distanza.

Parte incrinata e guasta dello stelo di un tubo

Raccordo con estremità deformata che si è separato dal tubo

Flangia guasta sulla curva del riduttore in acciaio

Fattori che contribuiscono

I tubi flessibili e i raccordi terminali possono guastarsi a causa di:

• la pressione nominale della pompa per calcestruzzo supera quella del tubo di gomma o dei raccordi terminali
• tolleranze errate sulle parti interne ed esterne del giunto
• la procedura di pressatura o crimpatura non è conforme alle specifiche del produttore
• specifiche errate per il tubo di gomma
• usura eccessiva, soprattutto sulla parte interna del raccordo a causa del flusso di calcestruzzo.

Le flange sui tubi in acciaio possono guastarsi a causa di:

• Saldatura scadente dovuta ad elettrodi errati, preparazione errata, mancanza di penetrazione o altre irregolarità di saldatura
• flange e tubi realizzati con tipi di acciaio che possono essere difficili da saldare
• scarso adattamento delle flange ai tubi (ovvero la flangia non si adatta bene all'estremità del tubo)
• manipolazione errata della flangia del tubo (ad esempio, colpire la flangia o il tubo con un martello quando il tubo adiacente e/o la fascetta stringitubo non sono allineati)
• fascette stringitubo non adatte (ad es. dimensioni errate, accumuli di cemento).

Azione richiesta

Proprietari di pompe per calcestruzzo

I proprietari di pompe per calcestruzzo devono garantire che la pressione nominale della pompa per calcestruzzo non superi quella della tubazione. Ad esempio, se una pompa ha una pressione nominale del calcestruzzo di 85 Bar, non è accettabile sostituire la tubazione in acciaio con un tubo in gomma con una pressione massima di 45 Bar. I proprietari devono inoltre adottare misure ragionevoli per garantire che venga seguito un programma di garanzia della qualità durante il fissaggio dei raccordi terminali in modo da evitare guasti ai raccordi finali. In genere è più semplice ottenere la certificazione da un fornitore locale al momento dell'acquisto dell'attrezzatura.

Se il proprietario di una pompa per calcestruzzo importa componenti dall'estero, potrebbe essere più difficile ottenere informazioni affidabili sul processo di produzione. Questo è il caso in cui il fornitore estero è sconosciuto o non è presente il marchio del produttore. È noto che produttori senza scrupoli copiano nomi e marchi di fabbrica, pertanto il solo contrassegno dei prodotti potrebbe non fornire una prova adeguata dell'idoneità del prodotto allo scopo.

Il proprietario di una pompa per calcestruzzo che importa attrezzature dall'estero assume i compiti di importatore ai sensi delLegge sulla salute e sicurezza sul lavoro del 2011(Legge WHS). L'importatore deve effettuare, o far eseguire, eventuali calcoli, analisi, prove o esami dell'apparecchiatura per controllare i rischi per la sicurezza.

Fornitori di tubi e manichette

I fornitori di tubi flessibili e tubazioni con raccordi terminali devono garantire che venga seguito un programma di garanzia della qualità durante il collegamento dei raccordi terminali e che le informazioni su questo programma siano disponibili per l'acquirente.

I fornitori dovrebbero inoltre fornire istruzioni documentate sui parametri operativi del prodotto insieme ai metodi di ispezione da utilizzare.

Se il fornitore collega raccordi terminali a tubi o tubi flessibili, si assume gli obblighi per i produttori ai sensi della legge WHS oltre a tali obblighi per i fornitori.

Montaggio dei raccordi terminali sui tubi

I raccordi terminali sono fissati ai tubi di gomma utilizzando due metodi, crimpatura e pressatura. Con il metodo di crimpatura, le forze di compressione vengono applicate radialmente alla parte esterna (ghiera) del raccordo terminale con lo stelo interno inserito all'interno dell'estremità del tubo. Un raccordo terminale crimpato può essere chiaramente riconosciuto dalle evidenti rientranze sulla parte esterna del raccordo terminale (vedere la fotografia 5). Con il metodo di pressatura, il raccordo terminale viene fissato al tubo quando il raccordo terminale viene spinto sull'estremità del tubo sotto pressione idraulica. Anche se sul raccordo terminale saranno presenti dei segni derivanti dal processo di produzione, i raccordi terminali pressati non presentano rientranze evidenti come un raccordo terminale aggraffato. La fotografia 2 è un esempio di raccordo con estremità pressata parzialmente separato dal tubo.

Sebbene la crimpatura e la pressatura siano fondamentalmente diverse, entrambi i metodi si basano fortemente sull'utilizzo di componenti di qualità con tolleranze corrette e sulla garanzia che venga seguito un processo rigoroso per il fissaggio dei raccordi terminali.

I produttori di tubi in genere certificano solo che il loro tubo è in grado di resistere a pressioni specifiche del calcestruzzo quando vengono montate estremità di tubi di alta qualità. Alcuni produttori di tubi flessibili operano secondo il concetto di acoppia abbinatadove garantiranno il loro tubo solo per una pressione massima, quando vengono utilizzati raccordi terminali di un particolare produttore che utilizzano un metodo di crimpatura o pressatura verificabile.

Quando si montano i raccordi terminali sui tubi flessibili, assicurarsi:

• conformità a tutte le condizioni specificate dal produttore del tubo e/o del raccordo
• il materiale e le dimensioni del tubo sono adatti al pompaggio del calcestruzzo e al montaggio del tipo specifico di raccordo terminale
• la dimensione delle parti esterne ed interne del raccordo deve rientrare nelle tolleranze specificate dal produttore del tubo o dal produttore del raccordo per le dimensioni del tubo utilizzato
• il metodo di fissaggio del raccordo terminale deve essere conforme alle specifiche del produttore (potrebbero essere necessarie anche informazioni da parte del produttore del tubo).

Il test del raccordo terminale è un modo per dimostrare l'integrità della connessione. I metodi che possono essere utilizzati sono il test di prova di tutti i raccordi o il test distruttivo dei campioni. Se viene eseguito un test di prova, il metodo di prova deve garantire che il raccordo e il tubo non siano danneggiati.

Dopo il fissaggio del raccordo terminale al tubo flessibile, il raccordo deve essere contrassegnato in modo permanente con le informazioni sul numero di lotto e un marchio identificativo dell'azienda che fissa il raccordo terminale. Ciò aiuterà con la tracciabilità e l'autenticazione della procedura di assemblaggio. Il metodo di marcatura non deve compromettere l'integrità del tubo assemblato.

In caso di dubbi sui criteri di produzione o sui test relativi al raccordo finale, è necessario richiedere la consulenza del produttore dell'apparecchiatura originale (OEM). Se questo non è disponibile, è necessario ottenere la consulenza di un ingegnere professionista adeguatamente qualificato.

Le informazioni documentate sul metodo di fissaggio del raccordo terminale dovrebbero essere conservate dall'azienda che fissa il raccordo terminale e dovrebbero essere disponibili su richiesta.

Saldatura di flange su tubi in acciaio

La saldatura delle flange alle tubazioni in acciaio utilizzate per il pompaggio del calcestruzzo è una questione complessa e richiede elevati livelli di input tecnico e abilità per garantire che il processo di saldatura si traduca in un prodotto di qualità.

Dovrebbe essere garantito quanto segue:

• Dovrebbero essere utilizzati solo tubi specificatamente destinati al pompaggio del calcestruzzo. Prima della saldatura, dovrebbe essere disponibile un metodo affidabile per verificare che il tubo e le flange siano del tipo effettivamente ordinato.
• Le specifiche di saldatura devono essere compatibili con le caratteristiche del materiale del tubo e della flangia e con le specifiche di pressione del tubo da saldare. È necessario ottenere informazioni su questo problema dal produttore del tubo.
• La saldatura deve avvenire in conformità con una procedura di saldatura dettagliata che includa la selezione dell'elettrodo, le istruzioni di preriscaldamento (ove richiesto) e l'uso di un metodo di saldatura consigliato dal produttore del tubo.
• Esecuzione di test distruttivi su un campione di prova per verificare che il metodo di saldatura sia adatto allo scopo.

Ispezione di tubi e tubazioni

I proprietari e gli operatori delle attrezzature per il pompaggio del calcestruzzo devono garantire l'esecuzione dell'ispezione continua dei tubi e dei tubi flessibili. I metodi di ispezione e gli intervalli per la misurazione dello spessore del tubo sono descritti nelCodice di condotta del pompaggio di calcestruzzo 2019(PDF, 1,97 MB). Tuttavia, in aggiunta, dovrebbe essere applicato un programma di ispezione ai raccordi terminali dei tubi in gomma e alle flange dei tubi in acciaio.

Ispezione dei tubi flessibili

Informazioni documentate sull'ispezione dei tubi (ad esempio da parte dell'OEM) dovrebbero essere fornite dall'azienda che installa il raccordo finale e queste dovrebbero essere trasmesse dal fornitore del tubo all'utente finale.

Il programma di ispezione dovrebbe includere un'ispezione prima dell'uso e un'ispezione periodica con intervalli basati sulla frequenza di utilizzo e sull'ambiente operativo.

Il programma di ispezione dovrebbe includere:

• un'ispezione interna con livelli di luce sufficienti per verificare che i tubi flessibili abbiano uno spessore ragionevole, che non vi siano tessuti tessili o rinforzi in acciaio esposti, che non vi siano ostruzioni, strappi, tagli o lacerazioni del tubo di rivestimento e che non vi siano sezioni collassate del tubo interno o tubo flessibile
• un'ispezione esterna per verificare la presenza di danni alla copertura inclusi tagli, strappi, abrasioni che espongono il materiale di rinforzo, attacchi chimici, pieghe o aree crollate, punti deboli, crepe o agenti atmosferici
• ispezione dei raccordi terminali per eccessiva usura e assottigliamento dello spessore della parete
• ispezione visiva dei raccordi terminali per individuare eventuali crepe. In caso di dubbi o in presenza di precedenti di fessurazioni, potrebbe essere necessario un esame non distruttivo
• controllare che i raccordi terminali siano integri e che non scivolino dal tubo a causa della vecchiaia o dei carichi meccanici di traino.

Ispezione delle flange saldate su tubi in acciaio

Oltre al test dello spessore della tubazione in acciaio (specificato nel Codice di condotta) e al controllo di eventuali danni alla tubazione, è importante controllare le flange sul tubo di pompaggio del calcestruzzo.

Il programma di ispezione dovrebbe includere l’ispezione di:

• saldature per crepe, saldature mancanti, sottosquadri di saldatura e consistenza della saldatura
• flange per verificare che non siano deformate e non presentino segni di martello
• estremità del tubo internamente per usura irregolare e screpolature
• flange per garantire che siano esenti da accumuli di cemento e altri materiali estranei.