Esplosione di una Turbina Idraulica: Cause e Analisi dell'Incidente di Bargi
L'incidente avvenuto nella centrale di Bargi, situata sul lago di Suviana nell'Appennino tosco-emiliano, è stato definito "l'impensabile" da Vittorio Rubino, funzionario territoriale Filctem Cgil di Bologna. La tragedia ha profondamente colpito i dipendenti dell'impianto, impegnati nelle operazioni di soccorso insieme ai vigili del fuoco e ai carabinieri.
Nei momenti immediatamente successivi all'incidente, tra i dipendenti Enel sono emerse diverse ricostruzioni. Alcuni hanno ipotizzato che durante una manovra sui turboalternatori in fase di commissioning (avviamento) e appena sostituiti, si sia verificato un cedimento dell'uscita dell'alternatore. Da qui, un corto circuito con una potenza di 100 Mega-watt avrebbe causato l'esplosione fisica del trasformatore e della turbina.
Una testimonianza riportata dalla Rai descrive un "disastro impressionante". Tuttavia, è fondamentale comprendere il tipo di lavori eseguiti all'interno della centrale, dove diverse ditte esterne operavano da tempo, con la direzione lavori affidata a un tecnico esterno a Enel.
Si è appreso che le componenti meccaniche dell'impianto, come la turbina e l'alternatore, erano state revisionate e risistemate. Inoltre, i comandi oleopneumatici, utilizzati per aprire e chiudere gli interruttori e azionare i comandi di funzionamento, erano stati installati ex novo. Il cortocircuito potrebbe essere quindi derivato da queste parti appena sostituite, da manovre errate o da un errore di progettazione.
Possibili Cause dell'Esplosione
Per ricostruire l'accaduto, Today ha consultato un tecnico esperto nella manutenzione di impianti idroelettrici, il quale ritiene plausibili le ipotesi circolate tra i dipendenti.
"Quando ci sono i corto circuiti, le forze elettromagnetiche che si sprigionano sono enormi", spiega il tecnico. "Per questo il macchinario elettrico è dotato di protezioni che hanno lo scopo di rilevare e subito interrompere il guasto".
Non è escluso, tuttavia, che "essendo in fase di commissioning (avviamento) le protezioni fossero in qualche modo non tarate o correttamente funzionanti. Del resto, essendo una macchina nuova, quindi collaudata in fabbrica, il guasto era improbabile".
Secondo l'esperto, non sarebbe in pratica esploso nulla. "L'alternatore ha tre fasi separate da materiale isolante. Quando il materiale isolante ha un cedimento oppure un bullone è stretto male e due fasi vengono in contatto, si ha appunto il ‘corto circuito’, cioè il circuito elettrico si chiude molto prima di quanto dovrebbe".
Il passaggio di corrente tra due conduttori determina sforzi elettrodinamici la cui intensità non è facilmente immaginabile. In pratica l'alternatore, per queste forze, è stato come ‘strattonato’ con una potenza enorme.
"Poiché è rigidamente collegato alla turbina, l'ha strappata dalla sua sede e l'acqua è uscita allagando i locali", illustra il tecnico. In parole povere, è come se un gigante avesse tirato l'alternatore e la turbina, strappandole dalle fondazioni o contorcendole.
Un tecnico esperto nella manutenzione di impianti idroelettrici, sentito da Today.it, ha pochi dubbi: un cedimento del materiale isolante che separa le tre fasi dell'alternatore, oppure "un bullone stretto male" avrebbe provocato il contatto tra due fasi. Così sarebbe avvenuto il "cortocircuito" che si verifica quando "il circuito elettrico si chiude molto prima di quanto dovrebbe.
"L'alternatore sarebbe stato come 'strattonato' con forza enorme. Poiché è rigidamente collegato alla turbina, l'ha strappata dalla sua sede e l'acqua è uscita allagando i locali. "Immagina un gigante che tira l'alternatore e la turbina, le strappa dalle fondazioni o le contorce tutte. Ecco, questo è successo".
Il Ruolo del Sistema SCADA
Il sistema Scada, una sorta di "scatola nera" della centrale idroelettrica di Bargi, è attualmente nelle mani dell'autorità giudiziaria che sta indagando sulla vicenda. “Ci sono dei sistemi che registrano i dati: il sistema Scada è un sistema che registra tutte le varie grandezze, anche elettriche di funzionamento - spiega Bernabei ai microfoni di Sky TG24 - Quindi questo sistema lo analizzeremo o verrà analizzato da chi definito per capire se ci può aiutare, poi, a capire le cause”.
Dettagli Tecnici e Funzionamento
La turbina idraulica è un dispositivo meccanico atto a trasformare l'energia cinetica e/o di pressione di un liquido in energia meccanica disponibile ad un albero, utilizzato per azionare un generatore elettrico. Il trasformatore, invece, è una macchina elettrica statica funzionante in corrente alternata e basata sull'induzione elettromagnetica.
L'impianto di Bargi si sviluppa in verticale, con le turbine situate al piano -8, immerse sotto il livello dell'acqua. L'incidente ha provocato l'allagamento di questo piano e di quello sottostante, il -9, dove si trova il canale di scarico dell'acqua.
Anche le parti meccaniche di un impianto "sono alimentate da circuiti oleodinamici che potenzialmente portano un fluido infiammabile", ha spiegato il prefetto, senza sbilanciarsi in ulteriori ipotesi.
Reazioni e Iniziative
Salvatore Bernabei, amministratore delegato di Enel Green Power, ha dichiarato che è "presto" e non "opportuno" parlare delle cause dell'incidente. Ha sottolineato che era in corso un intervento di manutenzione, "un normale aggiornamento tecnologico", pianificato dal settembre 2022 "non per un tema di sicurezza".
Nel frattempo, sono in corso operazioni di svuotamento dell'ottavo e del nono piano dell'impianto per consentire un'ispezione completa. Enel Green Power ha inviato pompe di grande portata da altre centrali toscane per accelerare le operazioni.
Secondo quanto appreso, un primo gruppo di macchinari era stato collaudato positivamente e messo in funzione, mentre il secondo gruppo era sotto analisi dagli addetti.
L'inondazione dell'impianto è stata causata sia dall'esplosione e dal danneggiamento degli apparati di raffreddamento della centrale, sia dalla copiosa quantità di acqua proveniente dal lago Brasimone.
Ipotesi Alternative e Precedenti
Alberto Bianchi, esperto in impianti idraulici, ha suggerito che l'alternatore potrebbe aver causato solo delle scintille che avrebbero infiammato i liquidi dei comandi oleodinamici. Nel 2009, un incidente simile nella centrale di Sayano in Russia, causato dall'esplosione di un trasformatore in olio, provocò la morte di 11 persone.
Tre le ipotesi principali per l’incidente di Bargi: errori di montaggio della turbina durante la manutenzione, una manovra azzardata durante il pre-collaudo o l'uso di materiali non adeguati. Ai microfoni di Sky tg24 il docente di Idraulica del Politecnico di Milano, Francesco Ballio, spiega cosa potrebbe aver causato l'esplosione nella centrale idroelettrica di Bargi. “Una turbina di per sé non esplode, perché una turbina idraulica è come una pala eolica, non ha carburante all’interno, viene mossa solo dall’acqua che non è combustibile ed è fredda. È più probabile che l’esplosione sia venuta dal gruppo dell’alternatore o da un’altra componente elettrica. L’alternatore è indagato perché al suo interno scorrono correnti elettriche molto elevate.
Analisi dei Rischi e Prevenzione
Un documento dell'Inail del 2023, intitolato "Analisi dei rischi e problematiche gestionali connesse alle apparecchiature delle centrali idroelettriche", sottolinea la necessità che le dighe e le centrali siano dotate di sistemi di sicurezza in grado di intervenire in caso di avaria.
Il documento indica che le centrali elettriche presentano rischi simili a quelli di grosse attività industriali, oltre a rischi specificamente legati all'attività idroelettrica. In una centrale idroelettrica, una condotta forzata convoglia le acque prelevate dal bacino in una o più turbine, e il flusso dell’acqua viene regolato da saracinesche comandate da sistemi idraulici.
Lo schema generale di una centrale idroelettrica prevede un bacino di accumulo, uno sbarramento, una condotta forzata, una centrale di produzione dell’energia e una stazione di trasformazione dell’energia.
Aggiornamenti Recenti
Dopo circa un mese e mezzo dal disastro della centrale idroelettrica di Bargi del 9 aprile 2024, in cui un'esplosione e un incendio hanno colpito la centrale situata sul lago di Suviana causando 7 morti e 5 feriti, la situazione non è molto cambiata: il pozzo contenente gli impianti incidentati è ancora allagato e la falla non ancora arginata. L'impianto si trovava nella fase di collaudo dopo i lavori straordinari di manutenzione.
Un incidente di simile portata avvenne il 17 agosto del 2009 nella centrale idroelettrica russa di Sajano-Šhušenskaja, in quel caso persero la vita 75 lavoratori e la centrale fu completamente distrutta.
Molto probabilmente nell'istante dell'incidente il secondo gruppo sotto collaudo (il primo gruppo era già stato collaudato positivamente) stava lavorando in generazione, ovvero la turbina trascinava l’alternatore per produrre elettricità mossa sotto il flusso di acqua proveniente dal bacino del Brasimone. Per motivi legati alle procedure di collaudo (o per guasto) a un certo punto è avvenuto il distacco istantaneo dell’alternatore dalla rete elettrica.
Ecco, in questo caso, con ogni probabilità questi sistemi di difesa non sono intervenuti, e se così fosse gli inquirenti dovranno proprio indagare sui motivi del perché questa protezione abbia fallito. Sotto l'eccessiva velocità di rotazione, uno o più di questi organi avrebbe ceduto, sbilanciando l'albero e causando la distruzione del rotore dell’alternatore con la proiezione ad alta velocità dei vari pezzi che lo compongono nella sala macchine dove esso è contenuto.
Entrambe le dinamiche presentate sono anche compatibili con i racconti dei testimoni e le immagini registrate subito dopo l’incidente. Anche il rilascio di olio c’è stato, nelle immagini registrate sempre dall'alto dai VVF si vede chiaramente la chiazza di idrocarburi galleggiare sul pelo libero dell’acqua del lago di Suviana.
La centrale idroelettrica di Bargi, gestita da Enel Green Power, è una centrale a pozzo, che trasforma l'energia potenziale dell'acqua in arrivo dal vicino lago di Brasimone (distante circa 5 km e a una quota più alta di 375 metri) in energia elettrica. La centrale, alta 54 metri, si sviluppa per tre quarti sotto la superficie dell'acqua ed è divisa in due parti principali: più in alto ci sono i due alternatori, mentre più in basso troviamo le due turbine (ai piani -8 e -9).
Un problema meccanico alla turbina potrebbe aver provocato un grande “botto” che è stato scambiato poi per un'esplosione. L'incendio invece potrebbe essere avvenuto ai piani più alti della centrale, nella zona dell'alternatore: per esempio, il danno alla turbina, propagandosi attraverso l'albero, potrebbe aver provocato un corto circuito all'alternatore che avrebbe a sua volta innescato l'incendio. Il danno alla turbina avrebbe inoltre provocato la rottura di alcuni tubi per la refrigerazione, provocando così l'allagamento dei piani bassi della centrale.
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