APDIM: nuova tecnologia per
riprodurre gli effetti del sisma

Sta per avere inizio la progettazione di una nuova attrezzatura denominata APDIM in grado di riprodurre gli effetti reali delle scosse di terremoto per testare caratteristiche e affidabilità dei prototipi dei dispositivi antisismici

Nell'articolo apparso sul nostro giornale il 19 dicembre 2011 "Impianti chimici in Italia: sicuri contro il terremoto?" avevamo fatto una panoramica sulla situazione degli impianti chimici a rischio di incidente rilevante (RIR), in particolare in Italia.
Dall'intervista effettuata al Prof. Alessandro Martelli, Direttore del Centro Ricerche di Bologna dell'ENEA, erano emerse, fra le altre cose, la mancanza, e di conseguenza la necessità, di una normativa sismica specifica per gli impianti RIR di nuova costruzione e per l'adeguamento sismico di quelli esistenti che risultassero inadeguati, nonché la mancanza di una mappa di vulnerabilità sismica degli impianti RIR esistenti. Si era inoltre evidenziata l'assenza totale di protezioni dal maremoto (nei siti ove tale evento può verificarsi, come ad es. in Sicilia nei petrolchimici di Priolo e Milazzo), nonché di strumenti legislativi che impongano di realizzarle.
Nello stesso articolo avevamo dato conto dell'interrogazione parlamentare sulla sicurezza sismica degli impianti chimici presentata il 6 settembre 2011 dall'On. Angelo Alessandri, Presidente dell'VIII Commissione Ambiente, Territorio e Lavori Pubblici della Camera dei Deputati. Rimasta l'interrogazione senza risposta per mesi, l'On. Alessandri, ha proposto, in data 31 gennaio 2012, una risoluzione in VIII Commissione Ambiente (ris. no. 7-00764), in cui si ripropongono i problemi succitati e si impegna il governo a risolverli. Questa risoluzione è stata illustrata in Commissione il 15 febbraio; sono ora in corso incontri tecnici con i vari ministeri interessati (Interno, Infrastrutture, Ambiente e Sviluppo Economico) per concordare, con la massima urgenza possibile, gli impegni che il governo dovrà assumersi.

In attesa che, sugli impianti chimici RIR, qualcosa si muova a livello governativo ed istituzionale e nonostante le grandi difficoltà in termini di investimenti e di ostacoli burocratici, la tecnologia e la ricerca scientifica propongono soluzioni innovative e migliorate a supporto di quel percorso di prevenzione del rischio, indiscusso protagonista di ogni discorso post-catastrofe, auspicato dai più ma ingessato di fatto dalla mancanza di una reale cultura della prevenzione.
Sta infatti per avere inizio un progetto per la costruzione, in Piemonte, di una attrezzatura per prove dinamiche multidirezionali, denominata APDIM (Attrezzatura per Prove DInamiche Multidirezionali ad elevata velocità di applicazione dei carichi e con grandi spostamenti su prototipi di dispositivi antisismici ed altri componenti caratterizzati da materiali innovativi).
Tale progetto, ideato dal Prof. Martelli e proposto anche dal Prof. Alessandro De Stefano del Politecnico di Torino, si avvarrà della collaborazione degli atenei torinesi (Politecnico ed Università), dell'Università della California a San Diego e del National Centre for Research on Earthquake Engineering (NCREE) di Taipei (Taiwan). In una prima fase, esso si realizzerà nell'ambito di una convenzione fra Enea e Regione Piemonte, all'interno della quale sarà sviluppato il progetto particolareggiato dell'attrezzatura e sarà definito un apposito organismo societario per la sua successiva realizzazione e gestione.


Si tratta, in sostanza, di realizzare non una classica tavola vibrante, bensì una grande "macchina" dotata di attuatori con alte prestazioni, in grado di imporre, ad "oggetti" anche di grande peso (ma non a modelli di strutture di grandi dimensioni, per i quali sono adatte le usuali tavole vibranti), sollecitazioni dinamiche multidirezionali simultanee (almeno le due orizzontali e quella verticale) caratterizzate da elevatissimi valori degli spostamenti (almeno 1 m) e delle velocità di applicazione dei carichi (almeno 1,8 m/s). L'APDIM sarà, quindi, un'attrezzatura utilizzabile per prove di qualificazione in una vasta gamma di settori, da quelli aeronautico (carrelli d'aereo), automobilistico ed energetico (pale eoliche) a quello dei dispositivi antisismici.
In quest'ultimo settore, l'APDIM permetterà di riprodurre gli effetti reali delle scosse sismiche (cioè sollecitazioni almeno tridirezionali simultanee) su prototipi dei dispositivi antisismici e, quindi, di verificarne caratteristiche ed affidabilità. La nuova attrezzatura sarà particolarmente utile per i grandi dispositivi utilizzati negli impianti RIR (nucleari e chimici), ma la possibilità di imporre eccitazioni multidirezionali ne farà un importante strumento per qualificare adeguatamente anche quelli di nuova concezione di dimensioni più limitate, da utilizzare nelle costruzioni civili.

L'APDIM sarà un'attrezzatura rivolta quantomeno all'Europa e costituirà un'evoluzione di quelle del Laboratorio Seismic Response Modification Devices (SRMD) di San Diego, in funzione da oltre 10 anni, e del NCREE (Multi-Axial Testing System o MATS), costruita successivamente, che sono attualmente le uniche due con analoghe caratteristiche esistenti al mondo.

Infine, un aspetto innovativo che caratterizzarà l'APDIM, sottolineato dal Prof. Giuliano Panza, ordinario di sismologia all'Università di Trieste e responsabile del SAND Group all'Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP), sarà l'input sismico di riferimento che sarà con essa applicabile ai dispositivi antisismici: l'attrezzatura cioè potrà essere alimentata con una gamma di sollecitazioni sismiche (dette appunto input sismico) molto più ampia e completa rispetto a quella considerata fino ad ora in Italia per la determinazione della pericolosità sismica.

La banca dati delle sollecitazioni sismiche che saranno applicate all'APDIM si baserà, infatti, su un metodo neo-deterministico di analisi dei dati (NDSHA), sviluppato in un ampio contesto internazionale e coordinato dall'Università di Trieste e dall'ICTP. Il metodo NDSHA è fondato su terremoti di scenario e non più solo sulla sismicità già registrata in passato, metodo probabilistico classico (PSHA) che esclude che il futuro possa 'riservare sorprese' quanto ad intensità del fenomeno sismico, con conseguenti sottostime della pericolosità, come riscontrato in concomitanza di numerosi eventi dell'ultimo decennio.
In sintesi, per le sue applicazioni in campo sismico, l'attrezzatura sarà calibrata e testerà i prototipi dei dispositivi simulando scosse in modo molto più ampiamente rappresentative di quanto potrebbe in effetti verificarsi in caso di terremoto, contemplando anche le scosse di eventi ritenuti rari, garantendo così una maggiore copertura del rischio.

Per la costruzione dell'APDIM, il cui costo si stima attorno ai 20/22 milioni di euro, occorreranno un paio di anni, forse anche meno. Lo studio di pre-fattibilità del progetto, affidato dalla Regione Piemonte a Finpiemonte, si è concluso di recente con esito positivo, pertanto le attività di progettazione particolareggiata dell'ADPIM stanno per avere inizio.

Patrizia Calzolari


Legenda:
PSHA : Probabilistic Seismic Hazard Assessment
NDSHA: Neo-Deterministic Seismic Hazard Assessment


Nella foto: l'attrezzatura SMRD dell'Università della California a San Diego per prove dinamiche con eccitazioni multidirezionali simultanee su dispositivi antisimici in grande scala, di cui l'APDIM costituirà un'evoluzione.