Heavy equipments' transportation saddles design methodology and verification

Pressure vessels have grown to become one of the most essential elements for the existence of various industries through the last century, with their involvement in energy production plants, fertilizers units and nuclear plants in the form of heat exchangers, reactors, boilers, and many more forms, they have played an important role in shaping the modern world of today. The hazards involved with the manufacturing and operating of pressure vessels however have proved to be of great criticality through the years, with catastrophic accidents taking place worldwide, therefore regulations and codes have been implemented by esteemed authorities to guide these processes. Moreover, the transportation of pressure vessels has proven to be just as hazardous with the various vessel’s deformations and failures prone to happen due to the shipping loads exerted by the means of transportation employed. Transportation saddles are designed structures aiming at holding, stabilizing, and protecting the vessels during their transportation from the various impacts that may arise, therefore intensive care in their design must be taken into consideration. In this thesis, a comprehensive design methodology for transportation saddles have been conducted with the help of Belleli Energy Company SRL, a leading pressure vessel manufacturer in Italy, through a design sheet aiming at standardizing the design process of the saddles in the company. Furthermore, sufficient verification of the sheet is performed through various finite element simulations, as well as the implementation on real case studies from the company.

L’uso di recipienti in pressione, nel corso dello scorso secolo, è cresciuto fino al punto da diventare essenziale per diverse industrie caratterizzate per esempio da impianti di produzione di energia, unità di fertilizzanti e centrali nucleari. La diffusione di scambiatori di calore, reattori, caldaie e molti altri apparecchi hanno svolto un ruolo importante nel plasmare il mondo moderno di oggi. I rischi legati alla produzione e al funzionamento dei recipienti a pressione è sempre stato argomento di grande interesse nel corso degli anni, a causa di incidenti catastrofici che si sono verificati in tutto il mondo. Pertanto sono stati creati appositamente, da autorità stimate, normative e codici di calcolo per normare la progettazione e la produzione di questi apparecchi. Anche il trasporto dei recipienti a pressione è oggetto di analisi critica in quanto ad esempio si possono riscontrare pericoli durante le operazione di sollevamento o di imbarco, viste le consistenti masse in gioco. Le selle da trasporto sono strutture progettate con lo scopo di sostenere gli apparecchi e proteggere le navi, tramite una congrua reidistribuzione del peso, durante il trasporto dale varie accelerazioni a cui gli apparecchi possono essere soggetti. Si rende pertanto necessaria particolare cura nella loro progettazione. In questa tesi viene proposta una metodologia di progettazione completa per le selle da trasporto con l'aiuto di Belleli Energy Company SRL, produttore leader di recipienti a pressione in Italia, attraverso una foglio di calcolo che mira a standardizzare il processo di progettazione delle selle in azienda. Inoltre, viene eseguita una validazione del foglio attraverso simulazioni agli elementi finiti e l’uso dello stesso per casi studio reali dell’ Azienda.