Misuratori magnetici in titanio

Qualità collaudata - progettazione personalizzata. Forte, leggero, resistente: il titanio è un materiale con proprietà sorprendenti, viene utilizzato sia nella tecnologia aerospaziale sia nell’ingegneria medica.

Pubblicato il 10 dicembre 2013

I misuratori di portata in titanio sono pressoché unici, data la difficoltà di lavorazione di questo materiale.

La storia ha inizio a nord, al largo della costa scozzese. Ad ovest delle isole Shetland si trova un ricco giacimento denominato Clair, in funzione dal 2005. In una seconda fase di esplorazione, denominata progetto Clair Ridge, si è identificato un sito in grado di produrre 120.000 barili di petrolio e di gas ogni giorno e si prevede che l’estrazione possa iniziare nel 2016.

Per la prima volta, si è pensato di iniettare nel fondo marino acqua a ridotta salinità. Il metodo prevede di migliorare il recupero dell’olio di oltre il 10%.

Il sistema per la dissalazione dell’acqua di mare ha le sue origini a Husum, Germania.

Il trattamento delle acque marine è una specialità del gruppo Tig che offre soluzioni complete, dalla progettazione fino alla messa in funzione dell’impianto.

“Abbiamo utilizzato l’attuale tecnologia dozzine di volte”, afferma Martin Vondran, Responsabile dell’Ingegneria di Processo del settore acque. “La sfida per noi è stata quella di costruire un impianto offshore”. Tig ha prodotto 12 segmenti d’impianto, i cosiddetti skid, per il progetto Clair Ridge: otto unità per l’ultrafiltrazione dell’acqua di mare per rimuovere sostanze in sospensione, tre impianti di desalinizzazione, basati sul principio dell’osmosi inversa, e un sistema per la pulizia chimica dei diaframmi.

Grazie alla loro esperienza nel trattamento di acqua ultrapura, gli ingegneri Tig hanno acquisito familiarità con la costruzione di skid. “Solo le dimensioni di questo impianto sono insolite”, aggiunge Vondran.

Gli elementi più importanti sono alti 9 metri e pesano 55 tonnellate. Questo progetto ha spinto la società letteralmente ai suoi limiti: per lavorare su più unità contemporaneamente, Tig ha dovuto costruire un hangar temporaneo. Nonostante le enormi dimensioni, lo spazio era molto ristretto. “Gli skid sono tutti installati negli spazi più ristretti”, spiega Martin Vondran.

Ma la sfida più grande è stata lavorare con il titanio: tubazioni, flange, elementi di collegamento – questo metallo leggero, ad alta resistenza sia alla corrosione sia all’ossidazione e non è soggetto a sollecitazioni meccaniche e termiche, è stato utilizzato dappertutto.

L’impianto è destinato a durare per 40 anni, esposto a venti forti e mare mosso. Gli ingegneri Tig non hanno avuto alcun dubbio: anche i misuratori di portata avrebbero dovuto essere in titanio.

Endress+Hauser non ha deluso. “Questi sono stati i primi misuratori elettromagnetici di questo livello qualitativo e con questi enormi diametri nominali realizzati in titanio”, riporta Dirk Misselwitz, tecnico commerciale per l’area di Amburgo. E prosegue: “Ripensandoci, se avessimo saputo a cosa saremmo andati incontro, a quanto difficile sarebbe stato affrontare questo progetto… Ma in realtà abbiamo imparato molto, abbiamo acquisito un’enorme esperienza”.

Produrre titanio ultrapuro è difficile e costoso, anche procurarselo è tutt’altro che facile. La lavorazione di questo materiale è laboriosa e richiede molto tempo. La semplice saldatura di una flangia a un tubo, entrambi in titanio, può richiedere fino a un giorno di lavoro. Per evitare che il metallo reagisca a contatto con l’aria, la saldatura deve essere effettuata in condizioni particolari. E la più piccola delle particelle di sporco può danneggiare un’intera saldatura. “Questo processo necessita di notevoli competenze ed esperienza”, sottolinea Dirk Misselwitz. “Non molti saldatori posseggono queste capacità”.

Endress+Hauser ha consegnato un totale di 25 misuratori di portata elettromagnetici Promag, 15 dei quali con design per elevate pressioni, fino a 80 bar. Flange, tubi di misura e gli involucri sono realizzati in titanio, solo i trasformatori sono realizzati in acciaio inox. “Siamo completamente soddisfatti dei dispositivi forniti”, dice Martin Vondran. “Endress+Hauser ci ha fornito un design personalizzato mantenendo elevati standard qualitativi”.

Gli skid sono stati spediti dalla Germania alla Corea, dove le piattaforme verranno dotate di tutta una serie di sistemi, attraverseranno mezzo mondo, raggiungendo la loro destinazione nel Mare del Nord nel 2015. “Questo è sicuramente un progetto globale”, afferma Martin Vondran.

La tecnologia di recupero degli idrocarburi aiuterà anche a migliorare lo sfruttamento di altri ambienti sottomarini. Per alcuni esperti, questo è il più grande passo in avanti nel campo dell’estrazione di olio combustibile. “Se questo processo diventerà uno standard”, è convinto Martin Vondran. “Le risorse mondiali di petrolio aumenteranno di miliardi di barili”.

Endress+Hauser: http://www.it.endress.com

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