Obiettivi Formativi

Il corso si prefigge di: (Conoscenza e comprensione): Fornire la conoscenza sui meccanismi e le forme di corrosione delle leghe metalliche al variare delle caratteristiche chimico-fisiche dell’ambiente con speciale riferimento agli impianti industriali. Far acquisire agli studenti le conoscenze sulle tecniche di protezione dei componenti di un impianto industriale e le ricadute sulla scelta e dimensionamento degli stessi. Far sviluppare la capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche acquisite sui meccanismi e tipologie di degrado dei materiali metallici e sulle tecnologie di protezione, attraverso lo svolgimento di attività di progettazione di semplici impianti di protezione utilizzando tecniche e strumenti adeguati.  Far sviluppare la capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche acquisite per la gestione degli impianti di protezione in un contesto industriale. Far sviluppare la capacità di utilizzo delle fonti tecnico scientifiche, normative nazionali, europee e internazionali del settore per aggiornarsi su metodi, tecniche, tecnologie e strumenti nel campo dell'ingegneria industriale. Far acquisire la capacità di individuare autonomamente gli strumenti e le fonti di dati necessarie all'analisi, alla comprensione e alla risoluzione dei problemi pertinenti il degrado dei materiali metallici in ambito industriale anche attraverso l'integrazione delle conoscenze acquisite con appropriate indagini bibliografiche tali da consentire un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili. Fornire le competenze nel campo della progettazione di una appropriata attività sperimentale, dell’interpretazione dei dati e della deduzione delle conclusioni; Sviluppare le capacità espositive e la capacità critiche dello studente in contesti teorici e sperimentali; far sviluppare una capacità comunicativa con linguaggio tecnico appropriato mirato a consentire di dialogare costruttivamente con altre figure professionali tecniche coinvolte e non anche con una terminologia specifica in lingua inglese. Far acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali e la capacità di apprendimento anche attraverso un confronto tra pari o con esperti del settore.

Learning Goals

The course aims to: To provide theoretical knowledge on types and mechanisms of corrosion of metal alloys in different environments with special attention to industrial plants. To acquire knowledge on protection technologies for industrial plant components and on properly design of components themselves for corrosion resistance. To develop the ability to apply the engineering knowledge acquired on the mechanisms and types of metallic materials degradation and on protection technologies, by carrying out design of simple protection systems by using appropriate techniques and tools. To develop the ability to apply the engineering knowledge acquired for the management of protection systems in an industrial context. To develop the ability to use technical and scientific sources, national, European and international regulations of the sector to update on methods, techniques, technologies and tools in the field of industrial engineering. To acquire the ability to independently identify the tools and data sources necessary for the analysis, understanding and resolution of problems relevant to the degradation of metallic materials in the industrial sector, also through the integration of the knowledge acquired with appropriate bibliographic investigations such as to allow a critical comparison between the different possible solutions. Provide skills in the field of designing an appropriate experimental activity, data interpretation and to draw conclusions; To develop the student's exhibition skills and critical skills in theoretical and experimental contexts; to develop a communication skills with appropriate technical language aimed at allowing the students to converse constructively with other technical professionals involved and not also with a specific terminology in English. To acquire an adequate individual study method to allow the deepening of knowledge and to address further advanced or sectoral issues and learning ability also through a comparison between peers or with experts in the field.

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni frontali svolte in aula anche attraverso l’uso di strumenti multimediali. Sono previste esercitazioni in aula e di sviluppo progettuale tese ad applicare le conoscenze e sviluppare la capacità di comprensione da svolgere sia individualmente che in gruppo. Lo sviluppo delle attività progettuali prevede anche l'integrazione delle conoscenze acquisite con appropriate indagini bibliografiche tali da consentire un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili. Sono previste esercitazioni pratiche in laboratorio con analisi critica dei risultati e discussione in aula.

Teaching Methods

The course includes lectures held in the classroom also through the use of multimedia tools. Numerical and project development exercises are planned, to be carried out both individually and in groups, aimed at applying knowledge and developing the ability to understand. The development of the project activities also provides for the integration of the knowledge acquired with appropriate bibliographic investigations such as to allow a critical comparison between the different possible solutions. Practical exercises are planned in the laboratory with critical analysis of the results and discussion in the classroom.

Prerequisiti

È richiesta una conoscenza dei principi fondamentali di Fisica (grandezze, unità di misura, forze, principi di termodinamica), di  Chimica (nomenclatura, atomi e legami atomici, elettrochimica), di Scienza e Tecnologia dei Materiali (struttura e proprietà dei materiali) e dell’Elettrotecnica (circuiti elettrici, generatori di tensione e corrente, reti elettriche).

Prerequisites

A knowledge of the fundamental principles of Physics (quantities, units of measurement, forces, thermodynamics principles), of Chemistry (nomenclature, atoms and atomic bonds, electrochemistry), of Science and Technology of Materials (structure and properties of materials) and of Electrical Engineering (electrical circuits, voltage and current generators, electrical networks).

Verifiche dell'apprendimento

Verifiche intermedie durante il corso (almeno due) con valutazione in trentesimi che prevedono la risoluzione di esercizi e quesiti a risposta aperta in forma scritta; L’esamemento finale consiste in una prova scritta e una prova orale finale sugli argomenti del programma: La valutazione sarà modulata sulla base dell’accertamento delle conoscenze acquisite, della padronanza dei concetti e della capacità di applicazione critica delle conoscenze alla soluzione dei problemi proposti, adoperando un linguaggio tecnico ed un approccio metodologico adeguati. Sono esonerati dalla prova scritta gli studenti che hanno ricevuto una valutazione media maggiore o uguale a 18/30 nelle verifiche in itinere. La valutazione finale, in trentesimi, per gli studenti hanno ricevuto una valutazione media maggiore o uguale a 18/30 nelle verifiche in itinere si baserà sulla media delle valutazioni ottenute durante le prove in itinere e nella prova orale. Per gli studenti non frequentanti o che non hanno ricevuto una valutazione media maggiore o uguale a 18/30 nelle verifiche in itinere, la valutazione finale, in trentesimi, si baserà sulla media delle valutazioni ottenute nella prova scritta e nella prova orale.

Assessment

Intermediate course checks (at least two), with score out of thirty, to provide the resolution of exercises and open-ended questions in written form will be done; the final exam consists of a written test and an oral discussion concerning the topics of the program. The quantitative exam evaluation will be modulated on the basis of the assessment of the knowledge acquired, the mastery of the concepts and the ability to critically apply them to solve the proposed problems, by using an appropriate technical language and methodological approach. Students who received an average rating equal or greater than 18 out of thirty in the ongoing checks are exempted from the written test. Students who have received an average rating of less than 18/30 in the intermediate tests will also have to take the written test. The final evaluation, out of thirty, for students who have received an average rating of equal or higher than 18 out of thirty in the intermediate tests will be based on the average of the assessments obtained during the ongoing tests and in the discussion of the design work. For non-attending students or students who have received an average rating of less than 18 out of thirty in the intermediate tests will also have to take the written test. The final assessment, out of thirty, will be based on the average of the assessments obtained in the written test and in the oral discussion.

Programma del Corso

-LA CORROSIONE ED I COSTI DELLA CORROSIONE: fattori che influenzano la corrosione; costo della corrosione. -RICHIAMI DI ELETTROCHIMICA: principi di corrosione; probabilità di corrosione e cinetica dei processi elettrochimici; -IDENTIFICAZIONE DELLA CORROSIONE: difetti e collassi (danno da corrosione, conseguenze del danno da corrosione, esempi di collassi conseguenti a corrosione, probabilità di danno, probabilità di identificazione; forme di corrosione (attacco uniforme, pitting, crevice, corrosione galvanica, corrosione indotta da flusso, fretting, corrosione intergranulare, dealligamento, tensocorrosione, corrosione fatica, danneggiamento da idrogeno). -MANUTENZIONE, GESTIONE E STRATEGIE DI INDAGINE: strategie di gestione, strategie di manutenzione, gestione del ciclo di vita, strategie di ispezione. -IMPIANTI INDUSTRIALI: Impianti chimici, impianti termotecnici, impianti di raffinazione del petrolio, linee di trasmissione gas, reti di distribuzione acqua. -CORROSIONE E GUASTI: Ispezione basata sul rischio (RBI) e normativa API; Gestione dei cambiamenti (MOC); Esempi industriali (il disastro di Flixborough, l'esplosione alla raffineria Conocophillips Humber). -IL MONITORAGGIO DELLA CORROSIONE: sistemi e impianti di monitoraggio della corrosione (localizzazione dei sistemi, sonde di corrosione, sensibilità e tempo di risposta, affidabilità, disponibilità e costi); Tecniche di monitoraggio della corrosione (tecniche intrusive dirette, tecniche non intrusive, tecniche indirette in linea, tecniche indirette off-line, monitoraggio della corrosione microbiologica, monitoraggio dei sistemi di protezione catodica, monitoraggio della corrosione atmosferica). -IMPIANTI DI PROTEZIONE DALLA CORROSIONE: trattamento acque e utilizzo inibitori di corrosione. Impianti di protezione catodica. Principi di protezione catodica. Progettazione di un impianto di protezione catodica. Normativa e sistemi di controllo.

Course Syllabus

-CORROSION AND CORROSION COSTS: factors that influence corrosion; cost of corrosion. -REVIEW OF ELECTROCHEMISTRY: principles of corrosion; probability of corrosion and kinetics of electrochemical processes; -CORROSION IDENTIFICATION: defects and failure (corrosion damage, consequences of corrosion damage, examples of collapses resulting from corrosion,probability of damage, probability of identification; forms of corrosion (uniform attack, pitting, crevice, galvanic corrosion, corrosion induced by flow, fretting, intergranular corrosion, de-bonding, stress corrosion, fatigue corrosion, hydrogen damage). -MAINTENANCE, MANAGEMENT AND INSPECTION STRATEGIES: management strategies, maintenance strategies, life cycle management, inspection strategies. -INDUSTRIAL PLANTS: chemical plants, thermotechnical plants, oil refining plants, gas transmission lines, water distribution networks. -CORROSION AND FAILURES: Risk Based Inspection (RBI) and API Regulations; Change Management (MOC); Industrial examples (Flixborough disaster, Conocophillips Humber refinery explosion). -CORROSION MONITORING: corrosion monitoring systems and plants (system localization, corrosion probes, sensitivity and response time, reliability, availability and costs); Corrosion monitoring techniques (direct intrusive techniques, non-intrusive techniques, indirect online techniques, indirect off-line techniques, microbiological corrosion monitoring, cathodic protection systems monitoring, atmospheric corrosion monitoring). -CORROSION PROTECTION SYSTEMS: water treatment and use of corrosion inhibitors. Cathodic protection systems. Principles of cathodic protection. Design of a cathodic protection system. Regulations and control systems.