Oggi:

2020-07-13 16:08

La soluzione c’è

FAGLIE E OLEODOTTI

di: 
Leonello Serva

Le scoperte di imponenti riserve di shale oil in determinate regioni della terra stanno modificando la geopolitica energetica e ponendo nuovi problemi tecnologici, ad esempio per il trasporto e la distribuzione di tale risorsa. Uno di questi problemi riguarda gli oleodotti, quando essi passano in zone tettonicamente attive ed in particolare quando attraversano faglie in grado di produrre la dislocazione del terreno e quindi la potenziale loro rottura con significativi impatti ambientali. Vengono pertanto descritti gli accorgimenti necessari per la soluzione di tale problematica, utili anche per altri tipi di lifelines sia già costruite che in costruzione.

Si ritiene utile illustrare una problematica, sicuramente poco conosciuta ma di estremo interesse, che si sta affrontando in Canada per il trasporto dello shale gas con oleodotti che partono  dalla zona di produzione ed arrivano sino ai porti del Pacifico dove il combustibile verrà  trasferito, via nave,  ai paesi dell’Estremo Oriente e forse del Nord Europa.

Da più di una decina di anni  in un ampia zona canadese che interessa gli stati dell’Alberta, Saskatchewan e Columbia Britannica si stanno esplorando ed estraendo anche shale oil che ora vengono venduti  agli Stati Uniti a prezzo ridotto in quanto unico acquirente. In particolare il prezzo pagato dagli Stati Uniti  è di 4 dollari USA per MMBtu (uguale ad un milione di BTU, cioè  un Unità Britannica Termica) mentre il prezzo corrente  in Estremo Oriente è di 15 dollari USA per MMBtu (http://www.bp.com/en/global/corporate/about-bp/statistical-review-of-world-energy-2013/review-by-energy-type/natural-gas/natural-gas-prices.html). Risulta chiara l’enorme differenza di prezzo e quindi l’importanza della iniziativa intrapresa.

Ad oggi è in programma la costruzione di  4 oleodotti da parte di differenti compagnie petrolifere:

- “Embridge Gateway” della Embridge Inc.;

- “Spectra” gas pipeline (Spectra Energy Corp.)

- “Prince Rupert Gas Transmission Project” (Transcanada & Petronas Oil)

- “Coastal Gas Link” (Transcanada & Shell Oil)

Per avere un’idea dell’importanza di tali opere, forniamo una descrizione molto sintetica della “Embridge Gateway” basandoci sull’articolo di Laura Cavestri pubblicato su “Il Sole 24Ore” del 16 ottobre 2013.  L’ultimazione di questo oleodotto  è prevista  per il 2018, sarà lungo 1.177 km e dalla parte settentrionale dello stato di Alberta, passando per la parte settentrionale dello stato della Columbia Britannica, arriverà a Kitimat  e quindi alle acque profonde del fiordo di Douglas. (vedi mappa) 

Il diametro  previsto per l’oleodotto è di 36 pollici, poco meno di un metro, e sarà in grado di trasportare 525.000 barili di olio al giorno. Ci lavorano attualmente più di  200 persone, tra ingegneri e  scienziati che, tra l’altro, stanno conducendo anche un dettagliato studio di impatto ambientale lungo il suo percorso che attraverserà, per il 70%, zone già “disturbate” dall’uomo. Per saperne di più si può consultare il sito: http://www.gatewayfacts.ca/about-the-project/project-overview/

Ciò premesso, illustriamo una problematica di significativo impatto economico ed ambientale conosciuta da chi scrive grazie ad un collega che ci sta lavorando. Essa riguarda la funzionalità dell’oleodotto nell’attraversamento di faglie che possono produrre la cosiddetta fagliazione superficiale nel corso di un forte terremoto che da esse si generi. In parole ci riferiamo a faglie che possono produrre terremoti forti nel corso dei quali la rottura che si genera all’ipocentro arriva direttamente in superficie e quindi crea una dislocazione superficiale. In genere tale fenomeno, per terremoti che si generano intorno ai 10 km di profondità (cioè nella crosta terrestre), sono di Magnitudo intorno a 6  e superiori.

Come facilmente immaginabile, nei suoi 1.177 km di  percorso, in una regione tettonicamente molto attiva quale la regione della Columbia Britannica, di faglie che possano muoversi in superficie se ne incontrano moltissime e del tipo più vario, da quelle normali a quelle trascorrenti. Nel seguito si mostrano due immagini ritenute più utili di tante parole per comprendere le soluzioni tecnologiche considerate al fine di superare la problematica.

La figura 1, peraltro molto famosa tra gli addetti ai lavori, descrive l’accorgimento trovato per assicurare l’integrità dell’oleodotto Trans-Alaska Pipeline nell’attraversamento della Denali Fault (Alaska) e che ha funzionato nel corso del terremoto del novembre 2002, di Magnitudo = 7,9. L’oleodotto è appoggiato su basi scorrevoli che ne hanno impedito la rottura nonostante la dislocazione orizzontale di circa 6 metri dovuta a tale terremoto. A sinistra: prima del terremoto; a destra: dopo l’evento. Fonte: modificato da http://gallery.usgs.gov

Fig. 1: Oleodotto proveniente dall’Alaska nel punto in cui attraversa la Denali fault (Alaska) prima e dopo il terremoto del 2002 di M=7.9

In figura 2, il dettaglio delle modalità di scorrimento.

Fig. 2: Dettaglio del binario scorrevole. Si noti la trave in ferro, sostegno dell’oleodotto, che può scorrere sulla base in cemento. 

In figura 3 viene mostrato  l’accorgimento utilizzato per il gasdotto ad alta pressione  Megara– Corinto nell’attraversamento di  una faglia  di tipo normale. Lo spessore del materiale compressibile (sacchetti bianchi) è stato calcolato sulla base della massima dislocazione che si può generare nel caso del terremoto preso a riferimento nella progettazione. 

Fig. 3: Accorgimento utilizzato nell’attraversamento di una faglia di tipo normale (distensiva) Fonte: http://users.ntua.gr/gbouck/proj-photos/megara.html

Queste semplici tecnologie assicurano che, in occasione di un forte terremoto associabile a queste faglie, l’oleodotto non subisca danni e quindi non ci sia fuoriuscita di sostanze in pressione  con seri impatti  ambientali ed economici.

Anche in Italia il fenomeno della fagliazione superficiale si verifica in occasione di terremoti intorno a 6 di Magnitudo e superiori, e, secondo quanto in nostra conoscenza, non sono mai stati presi accorgimenti di questo tipo non solo per oleodotti/gasdotti ma anche per altri tipi di lifelines quali  acquedotti (almeno quelli più importanti).  A titolo di esempio, nella figura sottostante, è riportato il momento della rimessa in esercizio di un’acquedotto in pressione proveniente dal Gran Sasso d’Italia rottosi a causa della fagliazione superficiale che si è prodotta sulla  Faglia di Paganica (di entità peraltro estremamente ridotta: una decina di centimetri) in occasione   del terremoto de  L’Aquila del 2009. Come si può notare dalla foto di figura 4 , la rottura, oltre  ad interrompere il flusso di acqua nelle zone servite, ha provocato il franamento delle ghiaie ivi presenti e l’inondazione nelle abitazione poste a valle della faglia. Che in questa zona si potesse verificare  questo fenomeno era peraltro ben visibile in uno scasso effettuato per la realizzazione di un edificio distante pochi metri dall’acquedotto come è evidenziato dalla figura 5. 

Fig.4. Lavori di rimessa in esercizio dell’acquedotto in pressione (in grigio nella parte bassa della foto). Si noti la quantita di ghiae franate (in bianco a valle dell’escavatore)  e gli edifici interessarti dall’inondazione prodottasi

Figura 5. Particolare della Faglia di Paganica nelle immediate vicinanze dell’acquedotto. Essa disloca un paleosuolo marrone, geologicamente molto recente,  per circa 50 cm. 

Auspichiamo quindi che queste soluzioni diventino parte del modus operandi anche Italia almeno per quanto riguarda il futuro. Anche  il costruito andrebbe però verificato, almeno nei punti di maggiore criticità per tale fenomeno, definiti sulla base della rilevanza dell’opera e dell’entità della potenziale fagliazione.  Auspichiamo inoltre che tale fenomeno sia stato ben analizzato nella progettazione della Trans-Adriatic Pipeline (TAP) che dovrebbe portare gas dall’Azerbaigian all’Italia attraverso Turchia, Grecia ed Albania, paesi “ricchi” di tale fenomenologia.

 

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