Termodotto per il borgo toscano di Leccia

Il comune di Castelnuovo Val di Cecina vanta un'esperienza ormai ventennale nella conduzione di impianti di teleriscaldamento da fonte geotermica. Si ricordino, a titolo esemplificativo, la rete di teleriscaldamento del centro urbano di Castelnuovo Val di Cecina e della frazione di Sasso Pisano.

Nel corso della gestione degli impianti esistenti sono emerse alcune problematiche ricorrenti, che hanno influenzato le scelte tecniche adottate, in fase di progettazione, per l'impianto di teleriscaldamento della frazione Leccia. Queste possono essere brevemente riassunte come segue:

Caratteristiche morfologiche dell'area di interesse

1. Presenza di forti variazioni di quota.
2. Variabilità della composizione geologica del suolo.
3. Presenza di frane e/o smottamenti.

Problematiche emerse nella gestione degli impianti preesistenti

1. Notevoli costi per energia di pompaggio, dovuti alle lunghezze delle reti ed alla necessità di ricorrere a più salti termici per limitare i valori massimi delle pressioni.
2. Scarsa durata delle tubazioni in acciaio al carbonio, imputabile alla rottura delle guaine della coibentazione per attrito superficiale, a sua volta dovuto sia allo scorrimento per dilatazione termica della tubazione, sia a smottamenti o frane.
3. Frequente intasamento delle tubature per la formazione di prodotti della corrosione.
4. Problemi di regimazione idraulica causati dal difficile drenaggio degli incondensabili presenti all'interno delle tubazioni.
5. Frequenti problemi sui giunti saldati delle tubazioni.

Per le problematiche sopra esposte, e per la difficoltà aggiuntiva della posa in opera di tubazioni in acciaio al carbonio nell'area, derivante dalla necessità di eseguire numerose saldature in opera in condizioni non sempre ottimali, si è deciso di adottare una tubazione in acciaio inox flessibile.

Le tubazioni Brugg del tipo Casaflex© presentavano molte caratteristiche adatte a minimizzare, e talvolta annullare, i punti deboli degli impianti esistenti, in quanto:

• La flessibilità garantisce una distribuzione ottimale delle tensioni termiche residue (tubazioni autocompensanti).
• Il profilo elicoidale permette un miglior drenaggio degli incondensabili.
• L'acciaio inox evita parte dei problemi di corrosione riscontrati sulle tubazioni in acciaio, e limita la sensibilità della durata della tubazione all'integrità delle guaine della coibentazione.
• La disponibilità in rotoli di notevole lunghezza permette di diminuire drasticamente le saldature in opera, punto debole di ogni impianto similare, fino al 90%.

Dato il piccolo numero di utenze presenti nell'area dell'intervento e la bassa potenza complessiva, in fase di progettazione si è preferito adottare un solo anello di adduzione, ad acqua calda.

Descrizione dell'impianto

La configurazione impiantistica prescelta prevede un sistema ad acqua sottoraffreddata (acqua a temperatura inferiore alla temperatura di saturazione), con un circuito del vapore, un sistema di scambio termico principale (scambiatore) e un circuito ad acqua calda a 90°C (sottoraffreddata).

Prendendo come riferimento il sistema principale di scambio, il circuito del vapore costituisce il circuito primario, mentre il circuito ad acqua calda costituisce il circuito secondario.

In questo sistema il circuito secondario comprende il lato secondario dello scambiatore, la tubatura di adduzione dell'acqua riscaldata al borgo, e la rete di distribuzione alle singole sottostazioni di scambio (utenze).

Pur non essendoci distinzione di continuità tra la tubatura di adduzione e la rete vera e propria di distribuzione, si può suddividere quest'ultima nelle dorsali che provvedono alla fornitura del fluido termovettore nelle varie zone del borgo.

Le sezioni dei tubi nei rami principali e negli anelli sono adattate alle effettive portate che si realizzano nelle rispettive sezioni. La verifica idraulica delle tubazioni è stata effettuata utilizzando sia le relazioni che legano le perdite di carico alla portata, sia le tabelle fornite dal costruttore. La perdita totale di carico sulle tubazioni è data dalla somma delle perdite di carico sopra menzionate (distribuite) e le perdite di carico concentrate (curve, variazioni di sezione).

Tracciato della tubazione

Per quanto riguarda il tracciato, benché la distanza lineare tra la sorgente e il borgo sia abbastanza contenuta, essi sono divisi dal letto di scorrimento di un piccolo corso d’acqua, che rende difficile un attraversamento frontale. Infatti, ai margini di tale corso si sono riscontrati fenomeni franosi dovuti all’erosione e la presenza di una notevole scarpata. Si è scelto quindi di spostare il tracciato della tubazione più a valle per sfruttare il piccolo ponte esistente sulla strada sterrata che conduce al podere di Pian del Giglio, e risalire lungo il pendio dal lato Leccia.

Per il breve tratto di attraversamento del fosso, la tubatura verrà posizionata in superficie. Come supporto si è scelto di utilizzare il ponte esistente, alla cui struttura viene fissata lateralmente la tubatura. Lo scavo per la messa in opera della tubatura principale ha interessato una fascia di circa 5 m di larghezza per una lunghezza di 1700 m. Al fine di evitare le invasive opere di saldatura e di scavo, necessarie per le giunzioni e la deformazione termica delle tubature rigide in acciaio, si è scelto di utilizzare tubazioni flessibili in acciaio corrugato, rispondenti alle caratteristiche specificate nel capitolato generale d'appalto tecnico.

Problematiche riscontrate durante la posa in opera

a posa della tubazione in rotoli della linea principale, composta da tubazioni del tipo Casaflex© 98/162, DN 80, è stata generalmente agevole, ad eccezione in alcuni punti del percorso, su tratti particolarmente ripidi e con limitati spazi di manovra per la presenza di vegetazione. La difficoltà è stata risolta utilizzando gli appositi supporti forniti da Brugg.

Il vantaggio dell'utilizzo della tubazione in rotoli è diminuito durante l'esecuzione della rete di distribuzione urbana, specialmente nel centro storico del paese, dove la distanza tra singoli stacchi utenza era talvolta molto ridotta (2-3 m). L'impianto è entrato in esercizio nei primi di ottobre del 2014.

Attualmente solo il 20% delle utenze previste è allacciato alla rete, ma si prevede un rapido aumento in corrispondenza dell'inizio della stagione invernale.