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Life Extension: una vita più lunga alle piattaforme offshore

Dic. 14 2021

Ogni struttura, macchinario, manufatto o attrezzatura è progettato per funzionare o essere esercito per un periodo di tempo predeterminato. La teoria vorrebbe che allo scadere di quella che il costruttore dichiara essere “la vita utile” l’asset in questione debba essere sostituito con uno nuovo. Ma siccome non sempre teoria e realtà convergono, accade che la struttura, anche dopo la fine formale della sua “vita utile”, risulti essere in buono stato di conservazione e quindi ancora sfruttabile.

A quel punto si apre un bivio: sostituire o verificare se esiste un margine per prolungarne l’utilizzo? Decidere per un’estensione della vita utile o Life Extension è una scelta rilevante, che ha degli impatti significativi e che necessita di analisi rigorose condotte da esperti. 
In gioco vi sono due fattori importanti. Innanzitutto, la sicurezza delle persone che o vi lavorano o che, per svariate motivazioni, possono trovarsi prossime alle strutture interessate. È imprescindibile che, qualora vi sia un prolungamento della vita utile, non vi siano dubbi sulla loro stabilità e tenuta. Secondo, stabilire se concedere o meno ancora qualche anno di esercizio (magari con interventi manutentivi circoscritti), può incidere in maniera sostanziale sul versante economico di un’azienda.

Specialmente se si parla di piattaforme offshore per l’estrazione degli idrocarburi dalle profondità marine, cioè di strutture dai costi medi di oltre 500 milioni di dollari. Cosa le rende un caso interessante? Oltre ad avere un alto grado di complessità e un costo altrettanto elevato, esse sono progettate per durare un congruo numero di anni (almeno 20) nonostante la forte esposizione all’usura e alla degradazione, considerando l’ambiente ostile nel quale sono letteralmente immerse (gli oceani).

Ma non solo. Le piattaforme non sono un unicum, ma l’insieme di diversi elementi che, a seconda del loro utilizzo e del materiale di cui sono fatti, hanno “vite utili” differenti. Vi sono infatti: 

• strutture portanti (ciò vale sia per quelle ancorate al fondale marino, sia per quelle galleggianti)
• tubazioni
• risers e pipeline 
• attrezzature meccaniche (pompe, compressori, valvole automatizzate etc.)
• strumenti di misura 
• dispositivi pensati per garantire la sicurezza delle operazioni e l’incolumità di chi ci lavora (scialuppe di salvataggio, sistemi antincendio etc.) 

Da quanto detto è evidente che per arrivare a rispondere alla domanda “Estensione della vita utile sì o no?” è necessario compiere un’analisi approfondita. Si tratta di un processo articolato che presuppone più fasi.  
In una prima, viene ricostruito un modello – ideale – servendosi del progetto originale della struttura coinvolta. Successivamente questo viene sovrapposto alla struttura come appare nella realtà, e cioè dopo 20 anni di servizio; questa operazione serve a trasferire sul modello ideale ricreato tutti i segni dell’usura e del tempo (deformazioni, ammaloramenti, corrosioni) di quello reale così da ottenerne un modello rispondente alla situazione presente.

Raccolti i dati necessari è possibile passare a un’analisi strutturale, più o meno complessa. I risultati di questo lavoro sono rilevanti per almeno due ragioni. Infatti, oltre a restituire una “fotografia” precisa dello stato attuale in cui la struttura versa, lo studio è in grado di mostrare quella che viene definita “cinetica del danneggiamento”, cioè la sua possibile evoluzione in un determinato lasso di tempo. Il fattore principale che permette di decidere per un eventuale prolungamento del suo tempo di esercizio.

Meno complesso il processo in caso di attrezzature o macchinari. Infatti, più che su una proiezione, l’avviso degli esperti riguarda essenzialmente la frequenza delle manutenzioni. 
Un altro importante momento nel lavoro di analisi si riferisce alla generazione del cosiddetto Digital Twin o Gemello Digitale. Queste repliche virtuali di entità fisiche reali (nel nostro caso la struttura della piattaforma) possono derivare da:

1. trasposizione in 3D degli originali disegni di progetto
2. scannerizzazioni laser 3D della piattaforma. Si è di fronte a un sistema ancora più preciso, in quanto vengono riprodotti virtualmente e con esattezza tutti i dettagli reali dell’oggetto fisico. E non solo quelli di progetto che possono aver subito delle modifiche in sede di realizzazione finale, ma anche tutte quelle imperfezioni o difetti dovuti al passaggio del tempo o a eventi esterni. Due esempi su tutti: pali di fondazione che, a causa di movimenti del fondale, non sono più perpendicolari o ammaccature sulla struttura d’attracco dovute a manovre non sempre impeccabili di navi cisterne.

Ma non è tutto. La contestuale installazione, appositamente progettata, di strumentazioni sulle strutture analizzate, permette non solo una fotografia del momento, ma anche di avere un monitoraggio continuo della o delle parti interessate con conseguente aumento della sicurezza sull’esercibilità della struttura per il lasso di tempo stabilito. Infatti, vi possono essere delle variabili non sempre quantificabili in maniera puntuale in sede di analisi. Ma è anche possibile che il modello digitale sia costruito seguendo informazioni talvolta lacunose o superficiali che non permettono di arrivare a valutazioni estremamente precise. 
Gli strumenti di monitoraggio installati risultano doppiamente utili poiché, grazie a questa funzione di controllo in real time, consentono di aggiornare lo stesso gemello digitale in base ai cambiamenti in corso. 

In caso di risers e pipeline (o più correttamente sealines), la questione si complica. Se è più facile gestire un Gemello Digitale delle tubazioni presenti sulla piattaforma, meno agevole è quando si tratta di tubazioni che dalla piattaforma si inabissano per raggiungere la terraferma o una nave.
Un’ispezione dall’interno (con la tecnologia del “intelligent pigging”) serve a ovviare, almeno in parte e in casi particolari, a questa criticità. In questo modo si indagano i difetti (più severi) presenti sulle tubazioni sulla base di standard internazionali che ne valutano la tipologia, l’entità e l’accettabilità nel presente e nel futuro.

Una volta terminate le analisi di dettaglio, vi possono essere tre diversi responsi:
• gli asset rispondono a standard di accettabilità e dunque è possibile prolungarne la vita utile per un certo numero di anni (normalmente 5 o 10) in base al risultato ottenuto. 
• gli asset sono ancora esercibili ma rispettando alcune prescrizioni (quali l’intensificazione del piano di ispezioni future o realizzazione degli interventi di manutenzione che potrebbero essere di minore o maggiore entità a seconda della necessità e dello stato in cui la struttura versa).
• gli asset sono talmente danneggiati che una semplice riparazione non è possibile, e devono dunque essere interamente sostituiti o dismessi.

Si è dunque di fronte a un lavoro di reingegnerizzazione profondo che comporta una riprogettazione di quanto già fatto venti o trenta anni prima e che necessita di professionalità esperte e in grado di seguire ogni singola fase come quelle messe a disposizione da Bureau Veritas Nexta.

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