Prestazioni “Atomiche” in Illinois

Le attrezzature Indeco giocano un ruolo decisivo nella demolizione della centrale nucleare di Zion nell'Illinois. L'intervento è affidato a Manafort Brothers, una delle più importanti imprese degli Stati Uniti specializzate in questo genere di dismissioni.

La centrale di Zion si trova nell’Illinois sulle rive del Lago di Michigan, a circa 64 km da Chicago e 68 da Milwaukee. Completato nel 1973, l’impianto ha iniziato a produrre energia elettrica tra la fine di quell’anno (primo reattore) e il settembre del 1974 (secondo reattore).

La centrale di Zion faceva parte della rete di Commonwealth Edison (ComEd) ed era stata pensata per servire l’area metropolitana di Chicago e appunto la parte dello Stato che si affaccia sul lago. Nel febbraio del 1997, a seguito di un’errata operazione che portò allo spegnimento accidentale del reattore numero 1 (evento che però non creò nessun problema di sicurezza), venne sospesa la produzione di energia elettrica.

Nel febbraio del 1998 ComEd, che avrebbe comunque dovuto investire 435 milioni di dollari per riattivare il reattore 1 e rifornire di nuove barre il reattore 2 (già fermo al tempo dell’incidente), decise di sospendere definitivamente l’attività, in quanto l’investimento non avrebbe generato un sufficiente ritorno per l’azienda.

Per accelerare i tempi di conversione del sito l’NRC (Nuclear Regulator Commission), utilizzando una procedura che non ha precedenti nella sua storia, nell’agosto del 2010 ha concesso a ComEd di trasmettere la licenza a Energy Solutions, azienda specializzata nella dismissione di centrali nucleari, così come nel recupero di siti compromessi dagli effetti di attività industriali. Il progetto di Energy Solutions prevede di riportare entro la fine del 2026 tutta l’area nelle condizioni ambientali e paesaggistiche che la caratterizzavano quasi cinquantanni fa, cioè prima che cominciasse la costruzione dell’impianto (la cosiddetta soluzione “greenfield”).

Una dismissione lunga e complessa

Energy Solutions, attraverso la sussidiaria Zion Solutions, è responsabile di tutti lavori di asportazione degli impianti, della demolizione delle strutture, così come del conferimento di tutti i materiali di risulta in un sito di sua proprietà. La dismissione (decommissioning) è iniziata nel 1998 con la rimozione del combustibile nucleare dai reattori e la messa in sicurezza delle barre di uranio; nel 2011 sono invece cominciate le operazioni di decontaminazione e demolizione delle strutture che, a partire da quella data, e considerando anche le bonifiche dei terreni, richiederanno circa dieci anni di lavoro per 200 addetti specializzati all’anno, con un costo totale dell’intervento stimato in circa un miliardo di dollari.

Il piano di dismissione ha previsto che per tutte le fasi relative alla demolizione delle strutture in cemento armato e in acciaio fosse adottata la sola procedura di tipo meccanico. Quella con l’esplosivo era infatti stata esclusa a priori, vista la natura del sito e il potenziale rischio di rilascio incontrollato di polveri contaminate nell’aria. Per potere svolgere in modo adeguato e in piena sicurezza il processo demolitivo, bisognava comunque assegnare il lavoro ad un’impresa di provata esperienza e capacità. Si trattava infatti di smantellare strutture decisamente complesse per via delle caratteristiche strutturali dei vari fabbricati e della presenza di varie tipologie di impianti.

Per questo Zion Solutions , nel 2014, ha appaltato i lavori a Manafort Brothers di New Britain, Connecticut, impresa con quasi cento anni di storia, riconosciuta a livello nazionale, in quanto l’unica, ad oggi, che può già vantare di avere eseguito la demolizione di due centrali nucleari nella costa orientale degli Stati Uniti. Manafort Brothers ha inizialmente operato nell’edificio dove erano alloggiate le turbine e i generatori, oggi non più visibile in quanto completamente demolito, per poi proseguire all’interno delle due torri che accoglievano il reattore 1 e il reattore 2, dove ha rimosso varie tipologie di impianti.

Successivamente ha cominciato lo smantellamento del grande edificio che accoglieva gli impianti ausiliari. Oltre all’esperienza e alla capacità di operare in sicurezza, demolizioni così impegnative e complesse richiedono macchine e attrezzature adeguate.

L’estensione temporale del cantiere, le caratteristiche dimensionali e di resistenza delle strutture in cemento armato e in acciaio, così come la necessità di assicurare produzioni adeguate, hanno in particolare richiesto un’attenta valutazione delle attrezzature preposte alla demolizione. Quest’analisi ha condotto Manafort Brothers a decidere di utilizzare esclusivamente martelli Indeco, affiancati anche da un frantumatore e una cesoia, sempre forniti da Indeco.
Una demolizione firmata Indeco

Nel cantiere di Zion operano due HP 25000 (in Europa HP 18000) peso operativo, 11054 kg, utensile da 250 mm per escavatori da 60 a 140 t., tre HP 13001 (in Europa HP 9000) peso operativo 5000 kg,15.000 Joules, punta 195 mm per escavatori da 39 a 80 t e un HP 8000 (in Europa HP 5000) peso operativo 3150 kg, utensile 160 mm 8000 joules, per escavatori da 27 a 50 t montato su escavatore dotato di braccio lungo da demolizione e, come già accennato, anche una cesoia ISS 30/50 e un frantumatore rotante IRP 1250. Le attrezzature sono spesso impiegate contemporaneamente, anche se in diverse aree del sito e alcune vengono inoltre utilizzate continuativamente da più di un anno.

Come riferitoci da John Carville, direttore di cantiere per Manafort Brothers “Qui a Zion, così come in tutte le demolizioni di questo tipo, dobbiamo affrontare una serie di problematiche, prime fra tutte la sicurezza e lo stato di salute degli addetti, il rispetto delle normative ambientali e la necessità di programmare ed eseguire in modo appropriato le varie fasi di demolizione, così da accedere nelle aree non immediatamente raggiungibili, perché nascoste da altre strutture.

Per dare un’idea della quantità di cemento armato presente nel sito, basta dire che a lavoro terminato avremo prodotto oltre 113,000 tonnellate di materiale di risulta, tutte conferite via treno nello speciale sito di proprietà di Energy Solutions, situato a Clive nel deserto dello Utah. Oltre al calcestruzzo bisogna naturalmente considerare anche le decine di migliaia di tonnellate di materiali ferrosi e non ferrosi prodotti dal processo demolitivo”.

La dimensione dell’intervento non si esaurisce tuttavia nella descrizione dei soli termini quantitativi; tutte le strutture interne ed esterne in calcestruzzo armato di maggior rilievo sono infatti realizzate con getti di calcestruzzo che, a secondo dell’area in cui si trovano, variano da 1 a 4 metri, con armature di diametro 32 o 36 mm con maglia che varia da mediamente fitta a molto fitta.

Gli spessori maggiori si trovano nelle strutture che si estendono a quasi 18 metri al disotto del piano campagna e che accoglievano gli impianti di pompaggio dell’acqua di raffreddamento provenienti dal lago di Michigan, in quelle relative nell’edificio che accoglieva la riserva del combustibile nucleare, e, naturalmente, nelle fondazioni.

Spessori che richiedono dunque un impegno notevole anche da parte di macchine e attrezzature, così come del resto sottolineato dallo stesso John Carville: “Manafort Brothers è l’unica impresa della East Coast che può vantare un’esperienza specifica nella demolizione di centrali nucleari in dismissione. Abbiamo infatti già demolito la centrale Connecticut Yankee presso Haddam Neck e la centrale Maine Yankee situata presso Wiscasset. Sappiamo dunque come muoverci in questo genere di interventi, ma francamente non mi ero mai imbattuto in cementi armati con valori di resistenza a compressione da 60 a 90 MPa (8,7- 13 Kpsi), quali quelli che abbiamo rilevato qui a Zion; ecco perché la scelta dei martelli e le altre attrezzature per la demolizione è stata davvero cruciale. Tengo peraltro a precisare che la decisione di utilizzare Indeco, non è basata solo sulla positiva esperienza dell’HP 8000 (HP 5000) che già utilizzavamo, ma è frutto di un’attenta valutazione comparativa con altri produttori. I due HP 13001 (HP 9000) sono modelli che impieghiamo maggiormente, ma naturalmente sono i due HP 25000 quelli che ci consentono di affrontare le situazioni più difficili. L’HP 25000 (HP 18000), oltre a beneficiare delle tecnologia Indeco presente in tutti i modelli della gamma, dispone di una notevole potenza e con i suoi 25.000 joules è il martello più produttivo e potente oggi disponibile sul mercato; a certe condizioni, è davvero l’unico che può essere una valida alternativa all’esplosivo. Per tutti i modelli abbiamo inoltre notato un’ottima affidabilità e una notevole durabilità delle punte in rapporto al tipo di demolizione, segno evidente che i materiali con cui sono realizzate sono all’altezza di quelli utilizzati per tutti gli altri componenti del martello. Anche il frantumatore e la cesoia stanno dando ottimi risultati in termini produttivi. Il frantumatore rotante si è poi particolarmente distinto per un rapporto potenza/dimensioni molto favorevole”.

Forte nella produzione e nel servizio

Nel cantiere di Zion i martelli sono stati e continuano ad essere sottoposti a un lavoro molto gravoso, che peraltro si estende nel tempo; aspetto non comune per le normali demolizioni, dove generalmente le operazioni sono contenute entro l’anno o poco più.

In tutte demolizioni di grandi strutture si può veramente misurare il livello produttivo delle attrezzature, ma un intervento come quello di Zion rappresenta una sfida anche sul piano del servizio e dell’assistenza, cioè quegli elementi che inevitabilmente finiscono per incidere in modo decisivo sulle tempistiche del lavoro.

Così John Carville ha sottolineato questo particolare aspetto: “La nostra soddisfazione con i martelli, il frantumatore e la cesoia Indeco nasce da ovvie considerazioni produttive, ma anche dal servizio offerto da Indeco North America, che ha sempre dato risposte, rapide ed efficaci, a tutte le nostre esigenze, peraltro quasi tutte riferite ad interventi di manutenzione ordinaria. Non è dunque un caso se abbiamo intenzione di ordinare altri due HP 13001 (HP 9000) per completare il lavoro”.