Profili a Z su misura per i sistemi di filtrazione dei reattori nucleari
I sistemi di filtrazione all’interno di un reattore nucleare uniscono una geometria impegnativa a un livello di controllo qualità che poche applicazioni richiedono. Per questo progetto il cliente aveva bisogno di profili speciali a forma di Z in acciaio inossidabile 304L, da 180x80x140 mm, forniti in lunghezze su misura comprese tra 5740 e 5940 mm, con intagli, tagli e fori posizionati secondo il disegno del cliente. Montanstahl ha prodotto le sezioni con la saldatura laser a partire da componenti tagliati al laser, poi le ha fresate e sabbiate prima della consegna, rispettando un tempo di consegna breve senza allentare nessuno dei requisiti dimensionali.
L’inox nelle centrali nucleari e il posto dei filtri
L’acciaio inossidabile attraversa gran parte delle apparecchiature di una centrale nucleare, dai reattori e scambiatori di calore alle turbine e alle vasche di fanghi radioattivi. Viene preferito ad altri materiali perché offre la massima resistenza alla corrosione insieme ad affidabilità di lungo periodo e manutenzione minima, cosa che conta in un ambiente dove l’accesso per ispezione o sostituzione è limitato, costoso e talvolta possibile solo durante una fermata programmata. I filtri rientrano in questa logica. Sono esposti in permanenza al fluido di processo, sono difficili da raggiungere, e ogni degrado della struttura che sostiene gli elementi filtranti incide sulle prestazioni dell’intero sistema. In questo progetto il cliente aveva bisogno di profili speciali per filtri di reattori nucleari, e alla geometria impegnativa si sommavano requisiti di controllo qualità tra i più severi dell’intero settore nucleare ed energia.
Una sezione a Z lavorata e senza margine di deriva
La richiesta copriva cinque punti contemporaneamente. La sezione doveva essere una Z speciale e non un profilo a catalogo, doveva essere fornita in lunghezze su misura tra 5740 e 5940 mm, e doveva essere realizzata in un acciaio inossidabile ad alta resistenza alla corrosione. A questo si aggiungeva un taglio laser personalizzato secondo il disegno del cliente, con intagli, tagli e fori distribuiti su tutta la lunghezza della barra, e l’intero pacchetto doveva essere consegnato in tempi brevi. La difficoltà sta nel modo in cui questi requisiti interagiscono. Un profilo a Z lungo quasi sei metri è di per sé soggetto a deformazione, e ogni lavorazione deve restare in posizione rispetto a un riferimento che deve rimanere stabile lungo tutta la barra, esattamente la classe di problema descritta nel nostro articolo sui profili in acciaio su misura, dove geometria, tolleranza e montaggio a valle vengono trattati come un’unica questione progettuale anziché come tre separate.
Contesto applicativo
Il profilo è stato prodotto in acciaio inossidabile 304L, con i componenti tagliati al laser direttamente dal disegno del cliente e poi uniti sul robot laser a cinque assi, che mantiene l’apporto termico abbastanza basso da controllare la deformazione su lunghezze prossime ai sei metri. Intagli, tagli e fori sono stati eseguiti con taglio laser a tolleranze molto strette, e le barre sono state fresate e sabbiate come passaggi finali prima della consegna, completata nei tempi previsti. Le dimensioni finite di 180x80x140 mm rispettavano i requisiti del cliente senza rilavorazioni. Sezioni di questo tipo appartengono alla gamma Montanstahl dei profili speciali, prodotti da disegno tecnico in gradi inox e acciaio al carbonio per apparecchiature di filtrazione, supporti interni e altri componenti in cui geometria e requisiti di ispezione sono fissati dall’impianto e non da un catalogo. I dettagli su tolleranze, gradi e documentazione sono disponibili nelle Q&A tecniche.