Nei cuscinetti magnetici attivi, gli elettromagneti generano forze in senso radiale e assiale per indurre la levitazione dell’albero, che quindi ruota senza contatto. Un sistema di controllo monitora attivamente e regola continuamente la corrente negli elettromagneti per mantenere l’albero in posizione. L’assenza di superficie di contatto elimina di fatto l’attrito e l’usura, e quindi la necessità di lubrificare, riparare o sostituire i cuscinetti.

Queste caratteristiche li rendono idonei nelle applicazioni dei settori dell’energia, del petrolio e del gas, in ambienti particolarmente gravosi: dai deserti dell’Arabia Saudita alle piattaforme del Mare del Nord e ai giacimenti siberiani oltre il Circolo Polare Artico.

“I nostri cuscinetti magnetici sono attualmente impiegati in oltre 750 turboespansori, 200 compressori indipendenti e 150 compressori a tenuta stagna in tutto il mondo”, dichiara Alexandre Kral, Business Development Oil and Gas di SKF. “Trovano inoltre impiego nelle applicazioni di turbine a gas, generatori, pompe e molte altre”.

L’unica soluzione realmente praticabile

Per quanto riguarda i compressori a tenuta stagna, i cuscinetti magnetici sono l’unica soluzione veramente praticabile, poiché non richiedono i dispositivi Dry Gas Seal. “Nei cuscinetti magnetici si crea un campo magnetico che elimina l’attrito da contatto tra le parti o l’usura meccanica”, spiega Kral.

L’assenza di usura elimina virtualmente i fermi. Nelle applicazioni onshore e offshore, l’unico a necessitare di manutenzione è il sistema di controllo dei cuscinetti magnetici, che essendo costituito in gran parte da elettronica, ventilatori e filtri, riduce di molto il numero di apparecchiature da manutenere. Un altro vantaggio è dato dal fatto che il sistema di controllo è più compatto rispetto a un tradizionale sistema di lubrificazione a olio. E lo si apprezza in particolare quando lo spazio è ridotto, come in piattaforme e unità galleggianti di produzione, stoccaggio e scarico (Floating Production Storage and Offloading, FPSO), o in zone remote.

Una notevole riduzione del consumo di energia

I cuscinetti magnetici, inoltre, sono ambientalmente più puliti di quelli lubrificati a olio. Questo contribuisce a una notevole riduzione del consumo energetico, poiché questi cuscinetti non necessitano di complessi sistemi di lubrificazione, compresi tubi di collegamento per serbatoio olio, filtraggio e raffreddamento. “I cuscinetti magnetici consumano circa 10 volte meno energia rispetto ai tipi lubrificati a olio”, commenta Kral. “C’è anche un minor numero di dati da monitorare, visto il minor numero di apparecchiature. E di conseguenza serve anche meno spazio”.

I cuscinetti magnetici consumano circa 10 volte meno energia rispetto ai tipi lubrificati a olioAlexandre Kral, Business Development Oil and Gas di SKF.

Eppure, nonostante tutti questi vantaggi, Kral ha riscontrato una certa esitazione quando si tratta di sostituire i cuscinetti tradizionali con quelli magnetici. Un’obiezione riguarda il costo iniziale più elevato.

“Alcuni pensano che i cuscinetti magnetici siano più costosi, ed è vero che le parti meccaniche, la centralina e forse il design della macchina costano un po’ di più”, afferma Kral. “Ma la differenza si recupera facilmente grazie alla semplificazione di installazione della macchina in loco”. La riduzione del peso della macchina porta inoltre a un minore ingombro. Ciò riduce la necessità di costruire strutture, come sulle piattaforme offshore, e consente di risparmiare sui costi. Al contempo c’è un enorme vantaggio in termini di spese operative in virtù del minor numero di misurazioni e apparecchiature, nonché dell’assenza di usura e della maggiore disponibilità”.

A seguito del progetto sottomarino di Åsgard, SKF e i suoi partner hanno nuovamente messo alla prova i cuscinetti magnetici. “Con cinque anni di riscontri positivi, il progetto di Åsgard ha dimostrato tutta la sua efficacia”, commenta Kral.