W ubiegłym tygodniu włoska elektrownia geotermalna Enel ogłosiła sukces – z pozytywnym skutkiem udało się zastosować drukarkę 3D do naprawy i dostarczania części zamiennych do elektrowni. 

W laboratorium metalurgicznym Enel Santa Barbara w Cavriglia, niedaleko Arezzo, w ramach flagowego projektu Geyser wykonano pierwsze naprawy oraz części zamienne do elektrowni. Projekt ten został poświęcony energii geotermalnej, jednemu z najdłużej eksploatowanych źródeł odnawialnych – gdzie światowym liderem w tej dziedzinie są Włochy – i Enel Green Power.

Celem projektu Geyser jest optymalizacja zarządzania elektrowniami geotermalnymi, zapewnienie ich zrównoważonego rozwoju i pełnej funkcjonalności, zwiększanie ich efektywności operacyjnej oraz ciągłe doskonalenie ich wydajności technicznej, a także obniżenie nakładów finansowych – a wszystko to przy jednoczesnej dbałości o środowisko naturalne.  

Zespół pracujący nad projektem zorganizował spotkanie „okrągłego stołu” inżynierów i ekspertów z sektora geotermalnego, cieplnego i hydroelektrycznego. To właśnie tam narodził się pomysł, aby po raz pierwszy wykorzystać drukarkę 3D do naprawy istotnego elementu elektrowni geotermalnej.

– Wszystko zaczęło się od naszej ciekawości i chęci korzystania z drukarki 3D, którą posiadamy do własnego użytku – komentuje Nicoletta Mazzuca, kierownik projektu Enel .

Green Power Geyser. Ponad 80-osobowy zespół pracuje nad 42 rozwiązaniami technicznymi

– Chcieliśmy naprawić części, które miały trafić na wysypiska, ponieważ nie można ich było naprawić konwencjonalnymi technikami kucia. Ale dzięki pasji, kompetencjom i współpracy naszych kolegów znaleźliśmy rozwiązanie – dodaje.

A to rozwiązanie znajduje się w laboratoriach metalurgicznych Santa Barbara, w siedzibie Inżynierii i Wsparcia Technicznego Enel, gdzie od 2019 roku dostępna jest maszyna do wytwarzania przyrostowego z technologią Laser Metal Deposition (lub Direct Energy Deposition). Narzędzie to może odtwarzać i naprawiać różne metalowe elementy i części poprzez nakładanie niezbędnego materiału po jednej warstwie na raz.

–  Fakt, że drukarka znajduje się w obszarze, w którym zlokalizowane jest również laboratorium metalurgiczne, stanowi ogromną wartość dodaną. W ten sposób proces wytwarzania przyrostowego można monitorować niemal w czasie rzeczywistym, sprawdzając właściwości mechaniczne, chemiczne i metalurgiczne wytwarzanych elementów – wyjaśnia Giulio Andrucci, kierownik techniczny i koordynator projektu Santa. Laboratorium metalurgiczne Barbara.

Drukarka została użyta do naprawy wirnika, który jest niezbędnym elementem sprężarki odśrodkowej instalacji geotermalnej, ponieważ pobiera nieskraplające się gazy z pary pod koniec procesu rozprężania w turbinie. Gazy nieskraplające się zawierają cząstki stałe i kropelki wody, które uderzają w łopatki, powodując zużycie zewnętrznej części profilu wlotowego.

Projekt pilotażowy

Zadanie rozpoczęło się od zakupu sproszkowanej formy materiału, z którego wykonano wirniki (specjalny rodzaj stali nierdzewnej 17-4 PH), a następnie skanów laserowych i stworzenia modelu 3D. Prace zostały wykonane przez zespół pod kierownictwem Gennaro Raniello, szefa Hydro Maintenance Support - O&M Hydro Italy w Enel Green Power i zakończyły się pierwszą historyczną naprawą zużytej części dzięki tej technologii. 

Rezultatem są również innowacje, które umożliwią uruchomienie cyklu ponownego wykorzystania materiałów. Do tej pory zużyte wirniki były po prostu wymieniane na nowe i trafiały na wysypiska śmieci. Dzięki ich naprawie, firma zaoszczędzi około 70 000 EUR rocznie.