Nel quadro del nostro lavoro continuo sulla sicurezza strutturale in condizioni estreme, abbiamo svolto una valutazione avanzata delle pareti in calcestruzzo armato che proteggono i serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno in un impianto industriale.

Le prescrizioni dell’Eurocodice per esplosioni accidentali di gas (sviluppate per metano e locali a volume limitato) non sono direttamente applicabili ai compartimenti di idrogeno a cielo aperto, dove i meccanismi di reazione e le quantità disponibili di gas differiscono in modo significativo. Per questo motivo, abbiamo adottato un approccio numerico multilivello che combina:

• Analisi elastica lineare agli elementi finiti per ottenere una prima stima della capacità.
• Simulazioni statiche non lineari con modelli a guscio stratificato per cogliere fessurazione, formazione di cerniere plastiche e redistribuzione degli sforzi interni.
• Analisi dinamiche per valutare l’influenza dell’inerzia, degli effetti del tasso di deformazione e della non-simultaneità dei picchi di pressione sulla risposta strutturale.

Lo studio ha rivelato che il meccanismo critico di collasso è il ribaltamento delle pareti lunghe e che il comportamento non lineare aumenta significativamente la resistenza prevista all’esplosione rispetto ai metodi lineari.

Abbiamo inoltre esplorato strategie di mitigazione utilizzando portali in acciaio, che aumentano in modo sostanziale la pressione massima che il sistema può sopportare.

Questo lavoro dimostra come la modellazione numerica avanzata possa supportare una progettazione sicura ed economica in scenari in cui i metodi semplificati basati sulle norme non sono sufficienti.