Compressori d'aria a vite senza olio per centrali nucleari
Alimentazione dell'aria per strumentazione e controllo
Fornitura di aria compressa priva di contaminanti per i sistemi di strumentazione di sicurezza, le valvole di isolamento del contenimento e i sistemi di arresto di emergenza, progettati secondo i più rigorosi standard di sicurezza nucleare al mondo.
Nella produzione di energia nucleare, l'aria compressa svolge un ruolo al contempo invisibile e di fondamentale importanza. Gli attuatori pneumatici, i posizionatori e le valvole di controllo che governano i sistemi di sicurezza del reattore dipendono da un flusso continuo e pulito di aria compressa per la strumentazione e, quando tale flusso viene compromesso, le conseguenze si propagano a cascata con straordinaria rapidità. Un compressore d'aria a vite senza olio non è semplicemente una specifica preferenziale nelle applicazioni nucleari; è spesso un requisito di sicurezza vincolante imposto dall'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica, dagli enti regolatori nucleari nazionali e dalle valutazioni probabilistiche del rischio a livello di impianto. Il motivo è semplice: i compressori convenzionali lubrificati a olio introducono aerosol di idrocarburi nel flusso d'aria per la strumentazione che, anche in concentrazioni minime di pochi milligrammi per metro cubo, possono degradare le guarnizioni delle valvole, contaminare le linee pilota dei solenoidi e causare guasti ai sistemi di strumentazione di sicurezza durante eventi transitori. Un compressore d'aria a vite senza olio elimina questa via di contaminazione già nella fase di compressione, senza dipendere esclusivamente da sistemi di filtrazione a valle che potrebbero guastarsi, saturarsi o essere bypassati durante le finestre di manutenzione. Per gli ingegneri impiantisti, questa distinzione rappresenta la differenza tra un rischio di manutenzione gestibile e una vulnerabilità inaccettabile per la sicurezza.
Gli impianti nucleari in tutto il Regno Unito — dalle centrali a reattore a gas avanzato di Heysham, Torness e Hartlepool gestite da EDF Energy, fino al reattore ad acqua pressurizzata di alto profilo di Hinkley Point C in costruzione nel Somerset, e alla nascente serie di progetti di piccoli reattori modulari promossi da Rolls-Royce SMR — specificano sempre più spesso gruppi di compressori a vite oil-free come fonte primaria e di riserva di aria compressa per strumentazione nei sistemi di sicurezza nucleare. Le linee guida dell'Office for Nuclear Regulation (ONR) sui principi di valutazione della sicurezza richiedono che i sistemi di aria compressa per la sicurezza dimostrino un'affidabilità adeguata e che le potenziali modalità di guasto di ciascun componente all'interno del sistema siano comprese e mitigate. Per un compressore lubrificato a olio, il trascinamento di olio non è un rischio marginale, bensì una modalità di guasto prevedibile e quantificabile con un percorso diretto verso il degrado del sistema di sicurezza. La scelta di un compressore d'aria a vite oil-free elimina completamente questa modalità di guasto dall'albero dei guasti, semplificando la valutazione della sicurezza e riducendo l'onere del monitoraggio e della documentazione in servizio che sarebbero altrimenti necessari per mantenere la conformità normativa.
Perché i sistemi di strumentazione e controllo nucleari non tollerano la contaminazione da petrolio
L'infrastruttura di strumentazione e controllo di sicurezza di una centrale nucleare rappresenta uno dei sistemi ingegneristici integrati più complessi dell'industria moderna. A differenza di un impianto di produzione, dove un arresto imprevisto causa una perdita di produzione, i sistemi di strumentazione e controllo di una centrale nucleare costituiscono l'ultima linea di difesa ingegnerizzata tra il normale funzionamento e una possibile fuoriuscita di materiale radioattivo nell'ambiente. Le linee di segnale pneumatiche, i collettori di alimentazione degli attuatori e i serbatoi di aria di controllo che alimentano questi sistemi devono ricevere aria che soddisfi o superi la classificazione ISO 8573-1 Classe 0 per il contenuto di olio, ovvero assenza di aerosol di olio, vapori di olio o contaminazione da idrocarburi rilevabili. Un compressore d'aria a vite senza olio è l'unica tecnologia di compressione in grado di garantire questo standard nel punto di generazione, senza dipendere da filtri a coalescenza a valle che invecchiano, si saturano e si degradano durante il servizio. Quando il filtro a valle rappresenta l'unica barriera, una singola svista nella programmazione della sostituzione del filtro può potenzialmente contribuire a un guasto del sistema di sicurezza: uno scenario che le valutazioni probabilistiche di sicurezza nucleare identificano costantemente come inaccettabile per i sistemi di aria strumentale di Categoria 1.
Le conseguenze della contaminazione da olio nell'aria compressa per strumentazione nucleare non sono teoriche. Le pellicole di idrocarburi sugli orifizi delle elettrovalvole aumentano le soglie di pressione di apertura, causando una risposta lenta o addirittura assente delle valvole durante le azioni di sicurezza automatiche, come lo SCRAM del reattore o l'arresto della turbina. I depositi di olio nelle valvole di sicurezza a comando pilota possono causarne l'apertura a pressioni di taratura errate o, ancor più pericolosamente, la chiusura quando dovrebbero aprirsi per proteggere i limiti di pressione del circuito primario. Nei sistemi di isolamento del contenimento, gli attuatori contaminati da olio potrebbero non raggiungere la corsa completa entro il tempo di intervento richiesto, compromettendo il confine radiologico post-incidente proprio nel momento in cui è più necessario. Queste modalità di guasto sono particolarmente difficili da rilevare perché potrebbero non manifestarsi durante le normali prove di sorveglianza, rivelandosi solo in presenza delle maggiori pressioni differenziali e delle condizioni termiche che accompagnano un effettivo transitorio dell'impianto. Scegliendo un compressore d'aria a vite senza olio come fonte di aria compressa per strumentazione, gli operatori dell'impianto eliminano questa intera classe di guasti latenti dal loro dossier di sicurezza, sostituendo un rischio dipendente dal tempo e sensibile alla manutenzione con una garanzia ingegneristica passiva intrinseca alla progettazione della macchina.
Principi tecnici, costruzione e materiali
Il principio di funzionamento di un compressore d'aria a vite senza olio differisce fondamentalmente da quello di un compressore lubrificato nel punto di compressione. In un compressore a vite rotativo standard, l'olio viene iniettato direttamente nella camera del rotore per sigillare i profili maschio e femmina del rotore che si ingranano, per raffreddare il gas compresso e per lubrificare le superfici del rotore. In un design senza olio, queste tre funzioni sono realizzate attraverso soluzioni ingegneristiche alternative, ciascuna accuratamente validata per garantire un'affidabilità a lungo termine in servizio continuo. I profili del rotore sono lavorati con tolleranze estremamente ristrette – tipicamente entro 5-10 micrometri lungo l'intera lunghezza del lobo di lavoro – utilizzando centri di rettifica per ingranaggi CNC di precisione, in modo che la tenuta tra gli ingranaggi sia ottenuta esclusivamente grazie alla precisione geometrica, senza la necessità di un mezzo di tenuta liquido. La gestione termica è affidata alla compressione a due stadi con un intercooler tra gli stadi (che consente a ciascuno stadio di operare entro limiti di temperatura gestibili che preservano l'integrità del rivestimento del rotore), all'iniezione diretta di acqua nella camera di compressione nelle varianti senza olio con iniezione d'acqua, o, in alcuni modelli, a una combinazione di entrambi gli approcci. I cuscinetti del rotore sono lubrificati con pacchi di grasso sigillati isolati o con un sistema di coppa dell'olio chiuso, nettamente separato dal percorso di compressione da una serie di guarnizioni a labirinto, fasce elastiche e, in molti modelli, una zona di tenuta dell'albero a secco che sfoga nell'atmosfera, fornendo un indicatore visibile delle condizioni della tenuta durante i controlli di routine.
L'elemento rotore è tipicamente realizzato in lega di alluminio di grado aerospaziale per le unità più piccole o in ghisa sferoidale per le macchine di maggiore capacità, con le superfici dei lobi del rotore rivestite con uno strato polimerico specializzato, comunemente un fluoropolimero impregnato di PTFE o un composito proprietario rinforzato con fibra di carbonio, che fornisce un effetto autolubrificante durante il periodo di rodaggio e un certo grado di compensazione dimensionale in caso di contatto minimo durante i transitori di avviamento. Gli alloggiamenti sono alesati con precisione da fusioni di ghisa grigia di alta qualità e vengono sottoposti a ispezione dimensionale in più fasi durante la produzione, inclusa la verifica della concentricità dell'alesaggio del rotore mediante macchina di misura a coordinate. Per le applicazioni di grado nucleare, la tracciabilità dei materiali è mantenuta dalla certificazione delle materie prime fino a ogni operazione di lavorazione e fase di assemblaggio, con pacchetti completi di documentazione di controllo qualità compilati in conformità ai piani di qualità ISO 10005 e disponibili a supporto delle presentazioni dei piani di qualità per gli acquisti e della documentazione del caso di sicurezza nucleare presentata all'ONR, all'ASN francese, alla CNSC canadese o ad altri enti regolatori nucleari competenti, a seconda dei casi.
Parametri di prestazione tecnica
La tabella seguente presenta le prestazioni standard e per applicazioni nucleari della nostra gamma di compressori d'aria a vite senza olio. Tutti i valori sono indicativi; per schede tecniche specifiche per il vostro sito, contattate il nostro team.
| Parametro | Gamma standard | Specifiche di grado nucleare | Unità |
|---|---|---|---|
| Consegna aerea gratuita | 0,5 – 120 | 2 – 120 | m³/min |
| Pressione di lavoro | 4 – 13 | 6 – 10 | bar(g) |
| Contenuto di olio (ISO 8573-1) | Classe 0 | Classe 0 (< 0,01 mg/m³) | — |
| Contenuto di particelle | Classe 1 | Classe 1 (< 0,1 µm) | — |
| Punto di rugiada pressoria | da -20 a -70 | da -40 a -70 | °C |
| Temperatura di scarico | < 80 | < 65 | °C |
| Livello di rumore (1 m) | 62 – 80 | 65 – 75 | dB(A) |
| Gamma di potenza del motore | 7,5 – 900 | 22 – 355 | kW |
| Qualificazione sismica | N / A | IEEE 344 / IEC 60980 | — |
| Standard di qualità | ISO 9001 | ISO 9001 + Addendum sul nucleare / ASME NQA-1 | — |
| Configurazione di ridondanza | Singolo / Bifamiliare | Duplex / Triplex (N+1, 2oo3) | — |
Sei motivi per cui gli operatori nucleari scelgono i nostri compressori d'aria a vite senza olio
Dalla certificazione della qualità dell'aria alla progettazione completamente personalizzata, ogni aspetto della nostra offerta di compressori nucleari è concepito per soddisfare le esigenze specifiche degli appalti per i sistemi di sicurezza nucleare.
Uscita certificabile ISO 8573-1 Classe 0
Ogni compressore d'aria a vite senza olio della nostra serie per applicazioni nucleari produce aria compressa con un contenuto di olio verificato inferiore a 0,01 mg/m³ alla flangia di scarico, senza necessità di filtrazione a valle per raggiungere la Classe 0. È disponibile un test di contaminazione da olio eseguito da terzi come punto di controllo per l'accettazione in fabbrica, con documentazione di certificazione riconducibile alla norma ISO 8573-1:2010 e alla Guida di sicurezza IAEA NS-G-1.12. Questa certificazione supera il vaglio normativo senza condizioni.
Progettazione con ridondanza N+1 e a prova di singolo guasto.
I nostri pacchetti di aria compressa per strumentazione nucleare sono disponibili in configurazioni duplex e triplex, con logica di sequenziamento dedicata per funzionamento principale/di riserva/di emergenza integrata in un sistema di controllo conforme alla norma IEC 61511. Ogni gruppo di compressori opera in modo indipendente con alimentazioni separate, circuiti di raffreddamento separati e gruppi di valvole di isolamento separati, garantendo la dimostrazione a prova di guasto singolo in linea con i principi di valutazione della sicurezza ONR e gli obiettivi di valutazione probabilistica del rischio.
Minori costi totali del ciclo di vita
Sebbene il costo iniziale di un compressore d'aria a vite senza olio sia superiore a quello di un modello lubrificato, l'economia del ciclo di vita favorisce costantemente la scelta senza olio nelle applicazioni nucleari. L'eliminazione degli elementi separatori d'olio, delle cartucce filtranti a coalescenza, della manutenzione del separatore olio-acqua e dei costi di smaltimento associati alla condensa contaminata riduce la spesa corrente per i materiali di consumo di 35-501 tonnellate in un ciclo operativo decennale negli impianti nucleari, con ulteriori significativi risparmi nella classificazione e gestione dei rifiuti radiologici.
Monitoraggio remoto integrato delle condizioni operative
Ogni unità viene fornita con una suite completa di sensori che coprono la temperatura dei cuscinetti, le vibrazioni, il differenziale di pressione tra gli stadi, il punto di rugiada dello scarico e l'assorbimento di corrente del motore. I dati vengono trasmessi tramite Modbus TCP o Profibus DP alla sala di controllo dell'impianto, consentendo la programmazione della manutenzione predittiva senza esporre il personale addetto alla manutenzione ad aree nucleari controllate o sorvegliate durante le normali attività di raccolta dati: un vantaggio significativo in termini di radioprotezione, in base al principio ALARP (As Low As Reasonably Practicable, ovvero "il più basso livello di responsabilità possibile").
Capacità ingegneristica completamente personalizzata
Non esistono due impianti nucleari con sistemi ad aria compressa che presentino gli stessi vincoli di spazio, requisiti di pressione o categorizzazione di sicurezza. Il nostro team di ingegneri collabora direttamente con i progettisti di strumentazione e controllo degli impianti, gli ingegneri civili e i valutatori della sicurezza nucleare per sviluppare pacchetti di compressori d'aria a vite oil-free su misura, da configurazioni a singolo skid che si adattano agli spazi esistenti delle sale compressori, a installazioni multi-linea appositamente realizzate con montaggio antisismico, involucri resistenti alle esplosioni e sistemi di raffreddamento passivo per i requisiti di operatività post-incidente.
Piena conformità alle normative e agli standard del Regno Unito.
I nostri compressori d'aria a vite oil-free di grado nucleare sono conformi alla norma BS EN ISO 1217, al Regolamento britannico sulle apparecchiature a pressione (sicurezza) del 2016 e ai requisiti di marcatura UKCA. I sistemi di gestione della qualità sono certificati ISO 9001:2015 con documentazione aggiuntiva per il settore nucleare a supporto della Condizione 22 (controllo delle modifiche e degli esperimenti) e della Condizione 28 (esame, ispezione, manutenzione e collaudo) della licenza ONR per tutti i siti nucleari autorizzati nel Regno Unito.
Scenari applicativi oltre i confini di una centrale nucleare
La necessità di aria compressa senza olio all'interno di una centrale nucleare non si limita a un singolo sistema o edificio, ma permea ogni livello dell'architettura di sicurezza e operativa dell'impianto. Il sistema di strumentazione di sicurezza monitora continuamente parametri quali la temperatura del refrigerante del circuito primario, il flusso neutronico e la pressione differenziale del contenimento, e si affida a valvole azionate ad aria compressa per tradurre i segnali di intervento del sistema di protezione in azioni fisiche delle apparecchiature. Qualsiasi ritardo, esitazione o guasto in questi attuatori pneumatici durante l'azionamento di un sistema di protezione del reattore – causato dalla contaminazione da olio che restringe un orifizio pilota o aumenta la soglia di rottura del diaframma – potrebbe impedire l'isolamento tempestivo del circuito primario o ritardare la chiusura delle valvole di isolamento del contenimento. Si tratta di azioni che si misurano in secondi nell'analisi delle sequenze di incidente e, dove ogni secondo conta, solo un compressore d'aria a vite senza olio offre l'affidabilità intrinseca necessaria a supportare un dossier di sicurezza difendibile.
Oltre ai sistemi di protezione del nocciolo, i compressori d'aria a vite senza olio alimentano gli attuatori delle valvole del sistema di raffreddamento di emergenza del nocciolo, che devono aprirsi in modo affidabile al ricevimento di un segnale di iniezione di sicurezza in seguito a un incidente con perdita di refrigerante. Forniscono inoltre l'aria alle valvole principali di isolamento del vapore che sigillano i generatori di vapore nei reattori PWR durante determinate sequenze di incidente e alimentano i sistemi di arresto e bypass della turbina che depressurizzano il circuito secondario. Nei sistemi di raffreddamento delle piscine di combustibile esaurito, che hanno ricevuto maggiore attenzione progettuale in seguito all'incidente di Fukushima Daiichi del 2011 e ai successivi aggiornamenti degli standard di sicurezza dell'IAEA, un'alimentazione affidabile di aria per la strumentazione ai controlli delle valvole di monitoraggio e di reintegro è ora un prerequisito in tutti i casi di sicurezza per le nuove costruzioni nucleari. La strumentazione di monitoraggio post-incidente, i sistemi di controllo del ricombinatore di idrogeno e l'azionamento dell'unità di ricombinazione autocatalitica passiva utilizzano tutti il collettore dell'aria per la strumentazione come mezzo operativo pulito e affidabile, la cui qualità può essere verificata e documentata per tutta la vita operativa dell'impianto.
Sistema di strumentazione di sicurezza (SIS)
Attuatori pneumatici per valvole di sgancio di sistemi di protezione che richiedono un'alimentazione continua di aria compressa di classe 0, senza interruzioni consentite nelle condizioni di progetto.
Valvole di isolamento del contenimento
Valvole a farfalla e a saracinesca di grande diametro, azionate ad aria compressa, per la tenuta del perimetro radiologico dell'edificio di contenimento in caso di incidente, con requisiti di tempi di azionamento rapidi.
Sistemi SCRAM di emergenza
Meccanismi di sblocco rapido delle barre di arresto e attuatori del sistema di arresto secondario nei progetti AGR e PWR che richiedono un'alimentazione d'aria a prova di guasto.
Comandi di raffreddamento della piscina del combustibile esaurito
Sistemi di controllo e monitoraggio delle valvole che mantengono il flusso di acqua di raffreddamento verso le piscine di stoccaggio del combustibile, anche in caso di blackout della centrale in cui l'alimentazione elettrica essenziale è limitata.
Monitoraggio post-incidente
Alimentazione di aria compressa per gli strumenti di monitoraggio delle radiazioni e per i sistemi di misurazione della concentrazione di idrogeno operanti in condizioni di incidente di progetto.
Isolamento del vapore principale e bypass della turbina
Azionamento affidabile delle valvole MSIV e delle valvole di bypass della turbina per garantire una depressurizzazione rapida e sicura del circuito secondario durante arresti e transitori del reattore.
Sostenere l'industria nucleare britannica: dal prolungamento della vita operativa alla costruzione di nuovi impianti.
Il Regno Unito occupa una posizione di rilievo nell'industria nucleare globale: ospita contemporaneamente una delle flotte nucleari operative più antiche al mondo e uno dei programmi di costruzione di nuove centrali più ambiziosi. EDF Energy gestisce una serie di centrali AGR in Inghilterra e Scozia, tra cui Heysham 1, Heysham 2, Hartlepool, Dungeness B e Torness, tutte soggette a continui aggiornamenti e sostituzioni dei sistemi di aria compressa per la strumentazione, nell'ambito dei loro programmi di estensione della vita operativa. Ciascuno di questi siti presenta vincoli ingegneristici unici, plasmati da decenni di storia operativa, il che rende la capacità di personalizzazione di un fornitore di compressori d'aria a vite oil-free per applicazioni nucleari altrettanto importante quanto le caratteristiche prestazionali della macchina stessa. Il progetto di costruzione dell'EPR di Hinkley Point C nel Somerset, la prima nuova centrale nucleare costruita nel Regno Unito da oltre trent'anni, prevede un sistema di aria compressa dedicato per applicazioni nucleari, conforme ai più elevati standard europei in materia di servizi di pubblica utilità (EUIR), con requisiti di qualità per gli appalti che mettono a dura prova anche le aziende più consolidate della filiera nucleare, costringendole a dimostrare la piena conformità.
Proseguendo nello sviluppo del progetto, il progetto Sizewell C nel Suffolk, anch'esso basato sulla tecnologia EPR, e il programma SMR di Rolls-Royce, che prevede l'utilizzo di diversi siti candidati, tra cui Wylfa ad Anglesey e varie località in Inghilterra e Galles, richiederanno tutti infrastrutture per aria compressa oil-free di grado nucleare per i loro sistemi di strumentazione di sicurezza e operativi. I nostri pacchetti di compressori d'aria a vite oil-free sono forniti tramite un'entità registrata nel Regno Unito e pienamente conforme al quadro di garanzia della qualità della catena di fornitura nucleare del Regno Unito, inclusa la registrazione sul portale della catena di fornitura della Nuclear Decommissioning Authority e l'allineamento tecnico con i requisiti del gruppo per gli standard di qualità della Nuclear Industry Association. Per gli ingegneri addetti agli acquisti di EDF Energy, i principali appaltatori della catena di fornitura di Hinkley Point C, o per gli sviluppatori emergenti del progetto SMR, possiamo fornire documentazione di prequalificazione, elenchi di fornitori approvati e piani di qualità dettagliati entro dieci giorni lavorativi, supportando così le stringenti tempistiche di approvvigionamento tipiche dei progetti nucleari in Inghilterra, Scozia e Galles.
Successo del cliente: prestazioni comprovate in tre continenti
Dalle flotte di reattori PWR in funzione da tempo in Europa agli impianti CANDU in Nord America, i nostri compressori d'aria a vite senza olio si sono guadagnati la fiducia degli ingegneri nucleari negli ambienti normativi più esigenti al mondo.
Philippe Marchetti — Ingegnere strumentista senior
Centrale nucleare di Civaux (1.500 MWe PWR), EdF, Vienne, Francia
“Nel 2021 abbiamo sostituito il nostro vecchio sistema di aria compressa per strumentazione lubrificato a olio presso l'Unità 2 con un gruppo compressore a vite duplex senza olio di Ever Power. La transizione è stata supportata da una documentazione tecnica dettagliata che i nostri valutatori della sicurezza nucleare di ASN hanno approvato al primo esame, cosa che non avevamo riscontrato con i precedenti fornitori di apparecchiature. Diciotto mesi dopo la messa in servizio, entrambe le unità hanno funzionato senza alcun arresto imprevisto e la qualità dell'aria di Classe 0 è stata verificata continuamente dal nostro sistema di monitoraggio del punto di rugiada in linea. La sola riduzione dei costi dei materiali di consumo e degli sforzi per la gestione dei rifiuti radiologici ha ampiamente giustificato la decisione dal punto di vista commerciale, e il team di manutenzione ha commentato quanto sia più pulita la sala compressori senza il problema delle nebbie oleose.”
James R. Holloway — Responsabile acquisti I&C
Importante progetto di costruzione di una nuova centrale nucleare nel sud-ovest dell'Inghilterra, Regno Unito.
“Reperire apparecchiature per aria compressa di grado nucleare che soddisfino i requisiti del nostro piano di qualità e che possano essere consegnate entro i tempi previsti per la costruzione di una nuova centrale nucleare è sempre una sfida. Il team di Ever Power ha compreso fin dalla prima discussione tecnica che avevamo bisogno di qualcosa di più di un semplice prodotto: ci serviva un pacchetto completo di documentazione che includesse la tracciabilità dei materiali, i registri di controllo qualità della produzione, i risultati dei punti di controllo verificati e i rapporti dei test di qualificazione sismica secondo uno standard riconosciuto. Hanno consegnato tutto nei tempi concordati e i compressori d'aria a vite oil-free hanno superato la nostra ispezione pre-installazione senza che venisse segnalata alcuna non conformità. In quindici anni di appalti nel settore nucleare, un'ispezione del primo campione così impeccabile è davvero rara e testimonia l'elevata qualità costruttiva delle apparecchiature.”
Dott.ssa Catherine Osei — Ingegnere di sistemi impiantistici
Centrale nucleare di Bruce (CANDU 6), Ontario, Canada
“Le nostre unità CANDU operano con una filosofia di alimentazione dell'aria strumentale leggermente diversa, data l'indipendenza del moderatore e del circuito di raffreddamento, ma il requisito fondamentale di un compressore d'aria a vite senza olio che alimenta la pneumatica del sistema di arresto è altrettanto imprescindibile dal punto di vista normativo della CNSC. Abbiamo scelto le unità Ever Power dopo un rigoroso processo di qualificazione del fornitore durato quattordici mesi, che ha incluso molteplici audit degli impianti, revisioni della documentazione di progetto e la presenza in fabbrica di prove di pressione. La configurazione personalizzata dello skid che hanno progettato per la nostra sala compressori, che ha un'altezza libera significativamente inferiore rispetto a un impianto nucleare convenzionale, ha dimostrato esattamente il tipo di capacità di risoluzione dei problemi specifici dell'applicazione che distingue un vero partner industriale a lungo termine da un fornitore da catalogo. Due anni di servizio senza un singolo problema di affidabilità.”
Capacità produttive e ingegneria nucleare personalizzata
Il nostro stabilimento di produzione opera secondo un sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001:2015 con supplementi per il settore nucleare, e i nostri prodotti ad aria compressa sono sottoposti a un programma di ispezione e collaudo a fasi, completamente aperto alla presenza del cliente in ogni punto di controllo e verifica principale. Per le applicazioni nucleari, prepariamo di routine rapporti di prova dei materiali personalizzati secondo EN 10204 Tipo 3.1 e 3.2, registri di qualificazione delle procedure di saldatura secondo EN ISO 15614, registri di esami non distruttivi secondo EN ISO 9712 Livello 2 di qualificazione del personale e manuali completi di calcolo della progettazione dei recipienti a pressione secondo PD 5500 o ASME Sezione VIII Divisione 1, a seconda del codice applicabile allo specifico progetto nucleare. La nostra vite senza olio compressore d'aria Gli skid possono essere configurati in base alle specifiche esigenze di ingombro del cliente: adattamento a locali compressori con soffitti bassi, requisiti di confine ATEX Zona 2 in cui potrebbe essere presente idrogeno nell'area circostante, progettazione di montaggio e ancoraggio di Categoria I sismica per considerazioni relative a terremoti superiori a quelli di progetto e compatibilità con l'alimentazione di emergenza in corrente continua per i programmi di test di sopravvivenza in caso di blackout della centrale.
La nostra capacità di personalizzazione dei prodotti si estende all'intero sistema di aria compressa per strumentazione, non solo al singolo compressore. Progettiamo e forniamo pacchetti completi di aria compressa per strumentazione nucleare, inclusi serbatoi d'aria con documentazione di progettazione completa, essiccatori a disidratante rigenerativi o a calore di compressione che raggiungono punti di rugiada in pressione di -70 °C, gruppi di pre-filtro e post-filtro automatici con monitoraggio della pressione differenziale, gruppi di valvole di controllo della pressione di sistema e di sicurezza con documentazione di calibrazione e pannelli di controllo basati su PLC con la documentazione di valutazione SIL richiesta per l'approvvigionamento di categoria di sicurezza nucleare I&C. Ogni elemento di un pacchetto di aria compressa per strumentazione nucleare personalizzato viene progettato a partire dai principi fondamentali dell'ingegneria, in base ai requisiti di processo specifici del cliente, ai vincoli di spazio e alla classificazione di sicurezza nucleare: non vengono applicati compromessi standard ai contratti nucleari e ogni deviazione di progettazione dal prodotto standard richiede una giustificazione ingegneristica documentata prima dell'inizio della produzione.
Domande frequenti
Risposte alle domande che ingegneri addetti agli acquisti nel settore nucleare, progettisti di strumentazione e controllo e responsabili di centrale ci pongono più frequentemente in merito ai compressori d'aria a vite senza olio per applicazioni nucleari.
Qual è la differenza tra un compressore d'aria a vite senza olio e un compressore lubrificato a olio per le applicazioni di aria compressa per la strumentazione degli impianti nucleari nel Regno Unito?
Un compressore d'aria a vite senza olio raggiunge la compressione senza iniettare olio nella camera del rotore, affidandosi invece a profili del rotore lavorati con precisione, rivestimenti polimerici speciali e guarnizioni a labirinto per impedire all'olio di entrare nel circuito dell'aria compressa. Un compressore lubrificato a olio inietta olio direttamente nello stadio di compressione per la tenuta e il raffreddamento, richiedendo una filtrazione a coalescenza a valle per rimuovere l'olio trascinato dal flusso d'aria. Nelle applicazioni di aria compressa per strumentazione di centrali nucleari regolamentate dall'Ufficio per la Regolamentazione Nucleare del Regno Unito, la progettazione senza olio è fortemente preferita perché elimina alla fonte la modalità di guasto dovuta alla contaminazione da idrocarburi: nessun filtro a valle può diventare il singolo punto di guasto per la qualità dell'aria compressa per strumentazione e nessuna negligenza nella programmazione della sostituzione dei filtri può creare una vulnerabilità di sicurezza latente. Questa differenza progettuale fondamentale è alla base dell'intera argomentazione a favore della tecnologia senza olio per l'alimentazione di aria compressa per strumentazione e controllo in ambito nucleare.
Quale norma ISO o IAEA disciplina la qualità dell'aria compressa richiesta per i sistemi di strumentazione per la sicurezza nucleare e in che modo un compressore a vite senza olio la soddisfa?
La norma ISO 8573-1:2010 definisce le classi di qualità dell'aria compressa, con la Classe 0 che rappresenta il più alto standard di pulizia per contenuto di olio (inferiore a 0,01 mg/m³), granulometria e contenuto di umidità. La Guida di sicurezza NS-G-1.12 dell'IAEA, relativa alla strumentazione e ai sistemi di controllo importanti per la sicurezza nelle centrali nucleari, richiede che l'aria strumentale fornita ai sistemi di categoria di sicurezza nucleare soddisfi i requisiti di base di progetto per qualità dell'aria, flusso e affidabilità della pressione in tutte le condizioni di base di progetto, comprese le interruzioni di corrente e gli eventi sismici. Un compressore d'aria a vite senza olio, combinato con un essiccante validato e una filtrazione finale verificata, fornisce un flusso di aria compressa che soddisfa o supera la Classe 0 della norma ISO 8573-1 in tutte e tre le dimensioni qualitative, soddisfacendo entrambi gli standard senza fare affidamento su elementi di coalescenza consumabili come meccanismo primario di rimozione dell'olio.
Quanto costa in genere un pacchetto di compressori d'aria a vite oil-free di grado nucleare per un team di approvvigionamento di una centrale nucleare del Regno Unito e quali fattori ne influenzano il prezzo?
Il prezzo di un pacchetto di compressori d'aria a vite oil-free di grado nucleare varia considerevolmente a seconda del fabbisogno di aria compressa (tipicamente da 2 a 50 m³/min per aria strumentale), della configurazione di ridondanza (simplex, duplex o triplex), della documentazione di qualificazione (prove sismiche, alimentazione elettrica di Classe 1E, livello di QA) e del grado di integrazione del sistema (essiccatori, ricevitori, pannelli di controllo, skid di tubazioni). Un pacchetto di aria strumentale duplex adatto a un sistema di una categoria di sicurezza per impianti nucleari del Regno Unito ha in genere un prezzo compreso tra 180.000 e 650.000 GBP franco fabbrica, con consegna nel Regno Unito, supervisione dell'installazione, supporto alla messa in servizio e documentazione che rappresentano un costo aggiuntivo. Si consiglia vivamente di contattare direttamente il nostro team di applicazioni nucleari del Regno Unito per una stima di budget specifica per il sito, poiché i requisiti variano significativamente tra i siti e tra le classificazioni di sicurezza nucleare all'interno dello stesso impianto.
Dove posso trovare nel Regno Unito un fornitore affidabile di compressori d'aria a vite senza olio, qualificati per l'uso nella categoria di sicurezza nucleare, e quale documentazione dovrei richiedere?
I team di approvvigionamento delle centrali nucleari del Regno Unito che cercano compressori d'aria a vite oil-free per applicazioni nucleari devono richiedere la seguente documentazione a qualsiasi potenziale fornitore in fase di prequalificazione: certificazione ISO 9001:2015 con ambito di applicazione chiaramente indicato per il settore nucleare; un piano di qualità del prodotto che faccia riferimento alla categoria di sicurezza nucleare applicabile; registri di tracciabilità dei materiali secondo EN 10204 Tipo 3.1 o 3.2; un rapporto di qualificazione sismica secondo IEEE 344 o IEC 60980; e un rapporto di prova di trascinamento dell'olio con testimonianza indipendente secondo ISO 8573-2. I fornitori registrati sul portale dei fornitori approvati dalla Nuclear Decommissioning Authority o elencati come membri della catena di fornitura NIA offrono un ulteriore livello di garanzia. La nostra azienda possiede tutte le qualifiche sopra elencate ed è in grado di fornire la documentazione di prequalificazione entro dieci giorni lavorativi dal primo contatto.
Come si configura un compressore d'aria a vite senza olio in una configurazione ridondante N+1 per un sistema di strumentazione di sicurezza nucleare e come funziona la sequenza di funzionamento del sistema principale/di riserva?
Una configurazione ridondante N+1 di compressori d'aria a vite senza olio per il servizio di aria compressa per strumentazione nucleare è tipicamente composta da due gruppi di compressori a piena potenza, ciascuno in grado di soddisfare autonomamente l'intero fabbisogno di aria compressa per strumentazione. Uno dei due funziona come unità principale, mentre il secondo opera in modalità standby con la valvola di ingresso aperta e il motore pronto all'avviamento. Se il compressore principale non riesce a mantenere il setpoint di pressione del collettore di sistema, rilevato da due trasmettitori di pressione con una logica di votazione due su due, l'unità di standby si avvia automaticamente entro circa cinque secondi senza intervento manuale. Il sistema di controllo gestisce l'alternanza periodica tra unità principale e di standby secondo una programmazione configurabile, al fine di equalizzare le ore di funzionamento e confermare la prontezza dell'unità di standby. Per le categorie di sicurezza nucleare più elevate, un terzo compressore, alimentato dal bus elettrico del generatore diesel di emergenza, fornisce un backup passivo in grado di avviarsi con la sola alimentazione di rete, garantendo la disponibilità di aria compressa per strumentazione anche in caso di blackout della centrale.
Un compressore d'aria a vite senza olio può essere qualificato sismicamente per l'uso nella categoria di sicurezza nucleare? E quale standard di prova si applica agli impianti in Inghilterra e Scozia?
Sì, i compressori d'aria a vite senza olio destinati all'impiego in impianti di sicurezza nucleare sono qualificati sismicamente attraverso una combinazione di analisi strutturale e prove su tavola vibrante. Gli standard applicabili sono IEEE 344 (Recommended Practice for Seismic Qualification of Class 1E Equipment for Nuclear Power Generating Stations) e IEC 60980, entrambi citati nelle guide di valutazione tecnica dell'ONR applicabili ai siti nucleari autorizzati nel Regno Unito, in Inghilterra e Scozia. La qualificazione prevede in genere un'analisi dello spettro di risposta del pavimento per la posizione di montaggio proposta all'interno dello specifico edificio dell'impianto, seguita da prove su tavola vibrante multiasse presso un laboratorio di prova accreditato e riconosciuto, con la dimostrazione dell'operatività e dell'integrità strutturale attraverso i valori di accelerazione a periodo zero richiesti per la categoria di rischio sismico del sito. La nostra documentazione di qualificazione sismica è stata accettata per progetti nel Regno Unito, in Francia e in Canada.
Qual è l'intervallo di manutenzione tipico per un compressore d'aria a vite senza olio impiegato nei servizi di strumentazione e controllo nucleari, e come si confronta con la manutenzione di una macchina lubrificata?
I compressori d'aria a vite senza olio utilizzati per l'aria compressa negli strumenti nucleari richiedono in genere una revisione completa dell'elemento di compressione, che include l'ispezione del rivestimento del rotore, la sostituzione dei cuscinetti e il rinnovo delle guarnizioni, ogni 40.000-60.000 ore di funzionamento, a seconda del ciclo di lavoro, delle condizioni ambientali e della qualità dell'aria in ingresso. Gli intervalli di manutenzione intermedi, ogni 4.000-8.000 ore, comprendono il rabbocco dell'olio lubrificante dei cuscinetti (solo sul circuito isolato dei cuscinetti, non sul flusso d'aria), l'ispezione del giunto di trasmissione e il controllo della sede della valvola di ingresso. Al contrario, un compressore lubrificato a olio richiede il cambio dell'olio ogni 2.000 ore, la sostituzione dell'elemento filtrante a coalescenza ogni 4.000 ore e la sostituzione del separatore olio-acqua: materiali di consumo che comportano costi aggiuntivi e un rischio di contaminazione radiologica se gestiti in aree a contaminazione nucleare, dove tutti i flussi di rifiuti richiedono classificazione e percorsi di smaltimento controllati.
In che modo un compressore d'aria a vite senza olio supporta il sistema di aria compressa per strumentazione di Hinkley Point C nel Somerset, e quali standard di qualità si applicano alla filiera nucleare?
Il sistema di aria compressa per strumentazione di Hinkley Point C, classificato come sistema correlato alla sicurezza nucleare ai sensi del Volume 2 dei Requisiti Europei per le Utilità, richiede fonti di aria compressa oil-free con documentazione QA completa conforme a RCC-M (le norme francesi per la progettazione e la costruzione di apparecchiature meccaniche nucleari) e, per i componenti della catena di fornitura del Regno Unito, conformità compatibile a ASME NQA-1 o ISO 19443. I compressori d'aria a vite oil-free forniti per questo progetto devono essere accompagnati da un Rapporto Dati di Fabbricazione (MDR) redatto in conformità al piano di qualità del progetto, con ogni punto di controllo e di verifica firmato in modo indipendente dal rappresentante QA del cliente e dall'organismo notificato competente. Il nostro team vanta un'esperienza diretta nel supporto ai requisiti di documentazione del piano di qualità per le nuove costruzioni nucleari e può fornire una discussione dettagliata sulle aspettative della catena di fornitura di Hinkley Point C su richiesta.
Qual è il modo più rapido per ottenere un preventivo accurato per un compressore d'aria a vite senza olio per impianti nucleari da un fornitore con esperienza negli appalti del settore nucleare del Regno Unito?
Il modo più rapido per ottenere un preventivo accurato è contattare direttamente il nostro team di applicazioni nucleari all'indirizzo [email protected]Forniamo i seguenti dati chiave: portata d'aria libera richiesta in m³/min, pressione di esercizio in bar(g), categoria di sicurezza nucleare o codice di classificazione, ubicazione del sito e zona sismica applicabile, configurazione di ridondanza richiesta e tipo ed entità della documentazione di controllo qualità necessaria per il pacchetto di approvvigionamento. Con queste informazioni, in genere forniamo una stima di budget entro 48 ore e un preventivo definitivo entro 10 giorni lavorativi. Per i sistemi complessi di aria compressa per strumentazione nucleare multi-linea, il nostro team di ingegneri è disponibile per una consulenza tecnica gratuita con il vostro team di progettazione I&C prima di emettere il preventivo, per garantire che l'ambito del progetto sia pienamente compreso e che l'offerta commerciale rifletta i requisiti effettivi del progetto, anziché una stima conservativa del caso peggiore.
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Il team di Ever Power specializzato in applicazioni nucleari supporta la progettazione di sistemi di aria strumentale, dallo studio di fattibilità alla messa in servizio dell'impianto. Che si tratti di definire le specifiche per un programma di estensione della vita utile di un reattore AGR nel Regno Unito, di un nuovo progetto di costruzione di un EPR o dello sviluppo di un SMR emergente, disponiamo della competenza ingegneristica e della capacità di documentazione di qualità richieste dal vostro programma di approvvigionamento.
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