Produrre grandi torri eoliche a costi inferiori
Le flangi, che sono prodotte da pochi produttori in tutto il mondo, vengono attualmente forgiate, il che rende la loro produzione costosa e lunga. La loro produzione tramite un metodo diverso richiede nuove tecniche e una comprensione migliorata del processo. Il progetto RINGMAN (“Offshore wind turbine towers - A quicker, cheaper flange supply route”), finanziato dall’UE, è stato creato per sviluppare un percorso di produzione alternativo usando lamiere laminate a freddo. Per fare ciò erano necessari un nuovo cannone a fascio elettronico e nuovi standard di qualità e sicurezza per le flangi fabbricate. Poiché erano state create linee guida per le flangi forgiate, i ricercatori hanno sviluppato modelli per la migliore comprensione degli stress delle flangi e della resistenza alla fatica prima della loro fabbricazione. I ricercatori li hanno usati per impostare una soglia di qualità accettabile per le dimensioni difettose nelle flangi fabbricate. I partner di RINGMAN hanno usato un processo di saldatura a fascio elettronico per congiungere le estremità degli anelli della sezione rettangolare in acciaio di carbonio-manganese. L’attrezzatura a fascio elettronico per ottenere saldature veloci e affidabili di flangi spesse ha prodotto un’energia del fascio fino a 60 kW. Poiché non necessita di materiale di riempimento, ha completato saldature da 130 mm con una singola passata a una velocità di saldatura di 100 mm/min. È stata sviluppata una procedura di post-trattamento per ripristinare la microstruttura di metallo, producendo una microstruttura a grani fini che non poteva essere distinta dal materiale base. Per rilevare le dimensioni dei difetti importanti nelle diverse sezioni delle flangi, i ricercatori hanno usato una combinazione dei metodi di rilevamento dei difetti di superficie e di verifica a ultrasuoni. È stato controllato il gruppo flangi dimostrativo per determinare la qualità della saldatura. La tecnologia di saldatura a fascio elettronico, il trattamento di calore post-saldatura e il gruppo flangi lavorate soddisfacevano tutti i requisiti impostati nel resoconto dei criteri di accettazione. Il processo di fabbricazioni di flange RINGMAN promette di far scendere i costi di produzione di queste parti delle turbine a vento. Questo dovrebbe anche migliorare la competitività europea nel settore mondiale della produzione di turbine eoliche.
Parole chiave
Torre turbina eolica, flangi, lamiere laminate a freddo, fascio elettronico
