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Tubazioni per il trasporto dell'acqua

Si definiscono come tubi adatti al convogliamento senza dispersione di fluidi e costituiscono, come detto, la grande maggioranza dei tubi prodotti. Tra questi, la quasi totalità ha sezione circolare. In genere, i tubi per applicazioni idrauliche seguono degli standard dimensionali precisi; la normalizzazione più comunemente usata è la ANSI B36, che stabilisce alcuni concetti di uso universale :

I tubi vengono classificati secondo un diametro nominale che è, con una certa approssimazione, il diametro interno del tubo. I diametri nominali costituiscono una serie di valori immodificabile. I tubi aventi un dato diametro nominale hanno diametro esterno costante, indipendentemente dallo spessore. Nel'uso statunitense (e in genere nell'industria del petrolio) i diametri nominali (abbreviati con la sigla NB, ossia Nominal Bore, foro nominale) sono espressi in pollici, mentre nell'uso europeo sono espressi in millimetri e designati dalla signa DN, ossia diametro nominale; i valori di diametro esterno sono comunque uguali, e si ha la corrispondenza (originata dalla norma ANSI B36.10):

Classificazione per materiale

I tubi sono profilati di forma cilindrica che possono assumere diverse dimensioni e presentare caratteristiche differenti a seconda delle funzioni che sono chiamati a svolgere. La scelta di un tubo da impiegare in una tubazione tiene conto del: * materiale di cui è formato il tubo; * tipo costruttivo del tubo; Una volta selezionati questi due parametri la scelta del tubo prevede l'individuazione del diametro (in relazione alla portata di fluido che deve essere trasportata) e la scelta dello spessore. Per quanto riguarda quest'ultimo vengono adottate delle relazioni che ne consentono il calcolo sia in fase operativa che in caso di prova idraulica. Si riporta nel seguito un elenco delle tipologie di tubi, distinti in base al materiale, che sono impiegati frequentemente nella pratica industriale e civile.

Tubi di acciaio

Esistono diversi modelli di tubi in acciaio che possono essere distinti in base alle caratteristiche del fluido da trasportare,alla sua temperatura e pressione ed alle caratteristiche dell'ambiente nel quale il tubo verrà posto.

Tubi filettabili

Sono tubi in acciaio non legato (Fe 330) facilmente lavorabili. Possono presentare estremità lisce o filettate con filettatura conica o cilindrica. Le dimensioni vanno da DN 10 a 150 e le pressioni fino a PN 25.

Tubi zincati

Particolari tubi che sono impiegati in quei casi nei quali si voglia evitare l'ossidazione del materiale che porterebbe ad un inquinamento del fluido trasportato.I tubi in questioni sono posti in degli appositi bagni di zinco ed il materiale in eccesso viene eliminato con una lavorazione successiva.

Tubi per applicazioni meccaniche

Sono tubi in acciaio non legato di qualità in genere utilizzati negli scambiatori di calore o nei forni.

Tubi per condotte

Rientrano in questa categoria i tubi in acciaio al carbonio che sono impiegati in genere nel trasporto di acqua,prodotti petroliferi o gas naturale.

Tubi commerciali

Tubi in acciaio non legato (Fe 320) adatti a trasportare fluidi per i quali venga richiesta la tenuta stagna e dimensioni fino a DN 600.

Tubi speciali

Sono tubi in acciaio legato inossidabile adatti a lavorare in condizioni critiche e quindi con fluidi che presentano un'elevata temperatura o un'alta aggressività chimica.

Tubi in rame

Sono tubi fatti appunto in rame e possiedono elevate caratteristiche di conducibilità termica ed una certa lavorabilità (stato fisico ricotto). Sono di dimensioni medio-piccole e per le loro caratteristiche sono impiegati di frequente negli impianti domestici per il trasporto dell'acqua (potabile, riscaldamento tradizionale e radiante), del gas combustibile, del gasolio e dei fluidi per impianti solari. I tubi di rame sono impiegati anche nel campo del condizionamento e refrigerazione, nonché per il trasporto dei gas medicali. Vengono utilizzati anche tubi in leghe di rame, in ottone e in cupronickel, soprattutto in ambito marino.

Tubi in ghisa sferoidale

Tubi ottenuti dalla centrifugazione del magnesio in ghisa grigia. Essi presentano una buona resistenza alla corrosione ma di contro hanno un elevato peso per unità di lunghezza. Questo parametro và tenuto in conto ad esempio quando si vanno a dimensionare i supporti che dovranno sorreggere i tubi. Possono sopportare pressioni fino a PN 10 e per le loro caratteristiche sono impiegati nel trasporto di acqua, prodotti petroliferi o gas naturale in particolare nelle tubazioni interrate.

Tubi in materie plastiche

polivinilcloruro (PVC) Sono tubi che sono sempre più usati grazie alle caratteristiche di leggerezza,flessibilità,resistenza alla corrosione,proprietà dielettriche. Il limite di questi tubi sta nei bassi valori di pressione e temperatura che gli stessi possono sopportare. I materiali più utilizzati nella realizzazione di questi particolari tubi sono:

* PVC (policloruro di vinile) * PE (polietilene) * PP (polipropilene) * PVDF (polivinildenfluoruro)

Bisogna tenere presente che questi tubi subiscono invecchiamento se esposti alla luce solare. Per le loro proprietà essi vengono impiegati nel trasporto di acque potabili o di scarico,liquidi alimentari,prodotti chimici.

Tubi in vetro

I tubi in vetro vengono utilizzati in applicazioni speciali, ad esempio per la movimentazione di sostanze fortemente acide.

Riferimenti normativi

* UNI EN 1333:2007

* D.M. LL.PP. 12.12.1985

* Circolare Ministero LL.PP. 20.03.1986 n. 27291

Raccomandazionidell’Istituto Italiano dei Plastici

Pressione nominale

Il valore della pressione nominale (simbolo PN) è un'indicazione convenzionale che rappresenta la pressione interna ammissibile (espressa in bar) di una tubazione per una temperatura di 20 °C.

La pressione nominale di un tubazione è definita come la somma dei seguenti due valori:

pressione di esercizio massima ammissibile (PMA - pression maximale admissible): massimo valore della pressione p che si può verificare in asse alle tubazioni per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, compreso le eventuali sovrapressioni Δp determinate da prevedibili condizioni di esercizio, anche se conseguenti a fenomeni transitori (sovrappressioni di moto vario); pressione equivalente (Po): Specialmente nei tubi di grande diametro, insorgono delle tensioni di trazione non connesse con l'esercizio idraulico del sistema, come il carico del terreno, le condizioni di appoggio, i sovraccarichi esterni (dinamici e statici), le variazioni termiche ed le altre eventuali azioni incluse quelle sismiche. Si definisce pressione equivalente la pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazioni massime uguali a quelle determinate in base alle specifiche condizioni sopraindicate. Qualora il valore della pressione equivalente è notevolmente ridotto rispetto a quello della pressione di esercizio in luogo di PN può essere considerato il solo valore di PMA.

La pressione nominale costituisce l'elemento base per la scelta della serie o classi di tubi, dei giunti (es. flange), dei pezzi speciali costituenti le tubazioni e dei relativi accessori ( es. apparecchiature idrauliche) destinate all'esercizio di una condotta in pressione.

le pressioni nominali si indicano con la sigla PN seguita da un valore numerico (in bar).

I valori selezionabili di PN, secondo la norma UNI EN 1333 sono:

2,5 6 10 16 25 40 63 100

Diametro nominale

In idraulica il diametro nominale (simbolo DN) è un valore convenzionale che serve quale riferimento atto a determinare la grandezza dei diversi elementi accoppiabili in una tubazione (tubi, flange, valvole, pezzi speciali ecc.)

In linea di massima, il DN esprime approssimativamente la dimensione in millimetri del diametro effettivo interno dell'elemento, per i materiali metallici e cementizi, e del diametro effettivo esterno, per i materiali plastici.

I diametri nominali si indicano con la sigla DN seguita dal valore numerico (in mm) il quale, per condotte di una certa importanza, vale:

DN Diametro in mm 10 (Øe 17,1mm)
15 (Øe 21,3mm)
20 (Øe 26,7mm)
25 (Øe 33,4mm)
32 (Øe 42,2mm)
40 (Øe 48,3mm)
50 (Øe 60,3mm)
65 (Øe 73,0mm)
80 (Øe 88,9mm)
100 (Øe 114,3mm)
125 (Øe 141,3mm)
150 (Øe 168,3mm)
200 (Øe 219,1mm)
250 (Øe 273,0mm)
300 (Øe 323,8mm)
350 (Øe 355,6mm)
400 (Øe 406,4mm)
450 (Øe 457,2mm)
500 (Øe 508,0mm)
550 (Øe 558,8mm)
600 (Øe 609,6mm)
700 (Øe 711,2mm)
800 (Øe 812,8mm)
900 (Øe 914,4mm)

Nell'uso statunitense (e in genere nell'industria del petrolio) i diametri nominali (abbreviati con la sigla NB, ossia Nominal Bore, foro nominale) sono espressi in pollici.

Link

Irriworks S.r.l. (software per verifica e progetto di impianti di irrigazione)

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