Venerdì, 09 Ottobre 2009 00:00

Carlo Mapelli: L’impiego di acciaio nel settore delle energie rinnovabili e nel nucleare

Scritto da
Vota questo articolo
(0 Voti)

Il Convegno Internazionale Hot Forming of Steels organizzato da AIM il 14-15-16 settembre 2009 a Grado ha permesso di delineare con una certa chiarezza le linee di tendenza che plasmeranno le richieste del mercato e quindi gli sviluppi a cui saranno chiamati i produttori della filiera siderurgica.

Nonostante la presenza prevalente di operatori della filiera della forgia - produttori di semilavorati per la forgia (billette, blumi, lingotti) e forgiatori – si può partire dagli elementi emersi durante il convegno per identificare alcuni aspetti strategici che possono suggerire indicazioni utili anche per altri settori siderurgici.

Una prima linea di tendenza è legata alla diffusa convinzione che il settore dell’energia e della generazione di potenza possa consentire quel riavvio di domanda in grado di promuovere l’uscita dalla crisi economica. In tale contesto sembrano giocare un ruolo rilevante il settore delle energie rinnovabili, i piani di installazione di nuovi impianti nucleari nonché il potenziamento delle centrali funzionanti con combustibili fossili (idrocarburi e carbone). È chiaro che la costruzione dell’infrastruttura energetica coinvolgerà anche l’indotto delle attività siderurgiche associate alla fornitura di materiali strutturali e alle lavorazioni di carpenteria.

Per quanto concerne il settore delle energie rinnovabili:

  • sfruttamento dell’energia solare
    • gli impianti fotovoltaici richiederanno impiego di acciaio sia per le strutture di sostegno dei pannelli in silicio cristallino, sia come sostrato per la stesura di silicio in forma amorfa. L’utilizzo di acciai alto-resistenziali (in particolare dual-phase ed HSLA) in grado di diminuire i pesi di questi elementi di supporto può rivelarsi un fattore strategico per consentire di diminuire i pesi gravanti sulle strutture sottostanti, soprattutto qualora i pannelli vengano posti al di sopra di strutture preesistenti;
    • nel solare cosiddetto termodinamico, si prevede un significativo utilizzo di acciai nei sistemi collettori, all’interno dei quali scorrono le soluzioni saline che vengono scaldate dalla potenza su di essi concentrata. In questo caso si può prospettare la crescita di un uso più intenso di acciai inossidabili con buone prospettive di impiego per gli acciai inossidabili ferritici (in particolare i tipi AISI 439 e AISI 441), che garantiscono maggiore conducibilità termica, stabilità dimensionale nonché maggiori resistenze allo snervamento rispetto agli acciai austenitici;
  • per lo sfruttamento dell’energia eolica, l’attenzione si concentra sulla produzione di alberi affidabili, caratterizzati da una pulizia interna (ossia bassa concentrazione di inclusioni non metalliche) che limiti gli eventi di avaria per fatica dovuta agli sforzi di stati combinati di flessione rotante e torsione a cui questi componenti sono soggetti. Interessante appare anche l’incremento di affidabilità richiesto dalla diminuzione dei fenomeni di usura degli ingranaggi, che si sta cercando di migliorare mediante opportuni trattamenti termici superficiali.

Per la generazione di potenza in centrali nucleari o termo-elettriche l’attenzione risulta rivolta ad acciai a basso contenuto inclusionale (clean steels) a cui spesso si aggiungono particolari richieste di composizione chimica, quali concentrazioni particolarmente basse in manganese e zolfo (super-clean steels). Peraltro, uno degli effetti della liberalizzazione del mercato elettrico è il funzionamento delle centrali elettriche con modalità più discontinue ed irregolari, strettamente connesse alle fluttuazioni di domanda del mercato, che comportano dei cicli termici più frequenti sui componenti delle turbine. Tali cicli possono spesso indurre il cosiddetto fenomeno della malattia di Krupp, nota anche come fragilità da rinvenimento, che può essere limitata o risolta mediante il raggiungimento di una maggiore concentrazione di molibdeno aggiunto in lega. Peraltro il molibdeno in combinazione con il cromo risulta ampiamente utilizzato in molteplici tipologie di acciai per impieghi ad alta temperatura al fine di incrementare la resistenza all’ossidazione e allo scorrimento viscoso, ossia la deformazione progressiva sotto carico costante. Per contenere questo fenomeno si sfrutta anche l’aggiunta di altri alliganti, quali vanadio, niobio e tungsteno. Per la costruzione di componenti massivi in questi acciai si sta delineando una chiara tendenza di mercato legata alla richiesta di lingotti di dimensioni sempre maggiori; se solo fino a qualche mese fa la domanda si concentrava su lingotti da 50-70 tonnellate, oggi i produttori si trovano sempre più spesso a dover evadere richieste del mercato per lingotti dalle 80 tonnellate in su, volte sia a soddisfare la domanda di componenti forgiati di maggiori dimensioni sia a contenere lo sfrido totale per la rimozione del piede del lingotto.

In questa rapida carrellata, su cui si avrà modo di tornare con maggiore grado di approfondimento, vale la pena accennare al ruolo non secondario che anche i produttori di tondo da cemento armato giocheranno nella costruzione delle infrastrutture energetiche. Se il tondo in acciaio inossidabile può trovare una favorevole applicazione in particolare nelle fondazioni sottomarine per i sistemi di trasporto degli idrocarburi, il tondo tradizionale è un componente fondamentale per la realizzazione  dei basamenti e delle strutture di fondazione e contenimento dei reattori nucleari, dove esso gioca un ruolo di primaria importanza. Anche in questo caso la tendenza è quella di portarsi verso diametri di elevate dimensioni, sino a diametri di 40mm, mentre l’utilizzo di diametri più elevati è attualmente oggetto di studio a causa degli inconvenienti che sembrano essersi verificati in alcuni casi in cui si è ricorsi ad un loro utilizzo.


*********************************
Rispettando la legge sul diritto d'autore, siamo stati espressamente autorizzati da Siderweb S.p.A. alla pubblicazione di parte dei contenuti del sito www.siderweb.com.
Letto 6083 volte Ultima modifica il Venerdì, 15 Marzo 2013 11:21
ESS

icon80x80

 

appstore

googleplay

windows-badge

Calendario News

« Maggio 2017 »
Lun Mar Mer Gio Ven Sab Dom
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31        

Questo sito web utilizza i cookies per gestire l'autenticazione, la navigazione, e altre funzioni. Navigando sul nostro sito, accetti che possiamo utilizzare questi tipi di cookies. Per saperne di più sui cookies che utilizziamo vedi la nostra privacy policy.

Accetto i cookies da questo sito.