Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”)

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1 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) 1 Prof. Ing. Marco Boscolo

2 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Generalità Gli impianti industriali necessitano per il loro funzionamento di fluidi che sono distribuiti da appositi impianti denominati impianti generali La progettazione di tali impianti deve essere improntata a criteri di: –Economicità (sia di installazione che di gestione) –Risparmio energetico –Espandibilità –Manutenibilità –Affidabilità 2

3 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Generalità Le reti di distribuzione devono essere per quanto possibile: –Visibili –Ispezionabili –Chiaramente individuabili (impiego del colore, indicazioni di vari tipo, sensi di percorrenza ecc.) Le reti non devono: –Essere di intralcio –Essere danneggiate dal transito dei veicoli –Occupare spazi di lavoro –Costituire barriera alla luce naturale 3

4 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Piping Gli elementi costitutivi di una rete sono i seguenti: –Tubi –Giunti, raccordi, flange e guarnizioni –Organi di intercettazione e regolazione –Accessori (manometri, misuratori di portata, filtri, compensatori di dilatazione, scaricatori di condensa ecc.) 4

5 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Simbologia Per la rappresentazione schematica delle reti di tubazioni si addotta una simbologia unificata La UNI 9511 specifica i simboli da adottare per i seguenti impianti: –Condizionamento dell’aria, riscaldamento, ventilazione, idrosanitari, gas per uso domestico –Apparecchi e rubinetteria sanitaria –Catene di regolazione automatica –Refrigerazione –Drenaggio e scarico acque usate 5

6 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Piping – Simbologia grafica 6

7 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Piping – Simbologia grafica 7

8 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Piping – Simbologia grafica 8

9 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Esempio di schema funzionale 9

10 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Diametro Nominale (DN) Il diametro nominale (DN) è una designazione numerica comune a tutti gli elementi di una tubazione (tubi, flange, saracinesche, ecc.) destinata a convogliare fluidi; esso rappresenta, approssimativamente, la dimensione in millimetri del diametro interno dell'elemento di tubazione. Il DN è di solito utilizzato per le tubazioni di acciaio e di ghisa. 10

11 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Diametro Nominale (DN) La serie dei diametri nominali unificati e da impiegare di preferenza è, in Italia, la seguente (norma UNI 1282): 1 -1,5 -2 -2,5 -3 -4 -5 -6 -8 -10-15 -20 -25 - 32 -40 -50 -65 -80 -100 -125 -150 -175-200 -250 -300 -350 -400 -500 -600 -700 -800 - 900 -1000 -1200 -·1400 -1600 -1800 -2000 2200 -2500. 11

12 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Diametro Nominale (DN) I tubi possono essere designati con il diametro interno o esterno e con lo spessore (entrambi in millimetri) Esempio: Tubo in acciaio liscio, trafilato a caldo ss:  INT =131.7;  EST =139.7; spessore 4 –DN 125 –139,7/4 –131,7/4 –(131,7/139,7) 12

13 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Diametro Nominale (DN) In America il diametro è ancora definito in pollici (norme ANSI: American National Standard Institute); La designazione è recentemente cambiata: 3/8”NPS 3/8 (Nominai Pipe Size).: Diametri più usati: 3/8 -1/2 -3/4 -1 -1 1/4 -1 1/2 -2 - 2 1/2 -3 -4 -5 -6 -8 –10 -12 -14 -16 -18 -20 -24 -26 - 28 -30 -34 -36 -38 -40 -42 -44 -46 -48. 13

14 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione nominale (PN) La pressione nominale (PN) indica una pressione convenzionale, espressa in bar, caratterizzante la resistenza massima degli elementi costituenti una tubazione Le pressioni nominali unificate e di più frequente impiego sono le seguenti (norma UNI EN 1333): 2,5 -6 -10 -16 -25 -40 -63 - 100. 14

15 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione nominale (PN) Per i tubi di acciaio, ad ogni valore della pressione nominale corrispondono tre valori della pressione di esercizio, a seconda del grado di sicurezza richiesto, stabilito in base alla natura chimica del fluido (non pericoloso, pericoloso, molto pericoloso) ed alla sua temperatura (T 300°C) 15

16 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione nominale (PN) Per determinare la pressione massima di esercizio alla quale può essere sottoposta una tubazione, si considerano tre casi: 1.Fluidi non pericolosi, T<120°C: la pressione di esercizio coincide con la pressione nominale: in tal caso una valvola PN6 può essere sottoposta al massimo a 6 bar 16

17 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione nominale (PN): II a condizione fluidi pericolosi, T<120°C fluidi non pericolosi, 120<T<300°C La massima pressione di esercizio è pari all’80% della pressione nominale gasolio alla temperatura ambiente (fluido infiammabile, temperatura al di sotto del punto di infiammabilità = pericoloso): una valvola PN6 può essere sottoposta al massimo a 4.8 bar 17

18 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione nominale (PN): III a condizione fluidi molto pericolosi, T<120°C fluidi non pericolosi, T>300°C Tutti i casi non contemplati in precedenza La massima pressione di esercizio è pari all’64% della pressione nominale Soluzione di acqua e ammoniaca al 5% alla temperatura ambiente (fluido molto pericoloso): una valvola PN6 può essere sottoposta al massimo a 3.8 bar 18

19 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Pressione di prova idraulica 19 N.B.: la prova idraulica (pressatura) va eseguita dopo la posa in opera delle tubazioni e prima della loro messa in esercizio

20 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Esempio Flessibile di collegamento del bruciatore al gruppo spinta nafta: Pressione di esercizio:22bar Temperatura di esercizio:110°C Fluido infiammabile sopra la temperatura di accensione:molto pericoloso Pressione nominale della linea: PN40 20

21 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi: criteri di scelta In base al materiale di cui sono costituiti i tubi: acciaio, ghisa, materie plastiche, calcestruzzo, rame ecc. La scelta del materiale va fatta tenendo conto: –delle caratteristiche chimico-fisiche “interne” del fluido da trasportare (aggressività, temperatura, pressione), –Condizioni ambientali “esterne” in cui le tubazioni verranno a trovarsi (temperatura, pressione, aggressività) 21

22 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi: criteri di scelta In base al tipo costruttivo dei tubi (con o senza saldatura, con estremità piane, smussate o filettate, con o senza rivestimento protettivo). La scelta si fa ancora in base a –natura del fluido –portata, –pressione di esercizio –modalità di installazione (interrato, aereo nell'interno dei fabbricati o all'aperto) 22

23 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi di acciaio Possono essere costruiti con –saldatura (partendo da nastri di acciaio che vengono prima curvati e dopo saldati secondo processi diversi) –senza saldatura (mediante procedimento di laminazione o di pressatura a caldo e finiti con ulteriore lavorazione di trafilatura a caldo ed a freddo) Le norme UNI e UNI EN ne precisano la classificazione, le caratteristiche, le dimensioni e le prove 23

24 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi di acciaio con estremità filettate (gas) Tubi di produzione corrente, di acciaio non legato Fe 330, saldati o senza saldatura, facilmente lavorabili, fomiti, a richiesta, con le estremità già filettate oppure lisce Normalmente utilizzati per impianti convoglianti fluidi in pressione (acqua, gas, combustibili liquidi ecc.) Esistono tre serie (leggera, media e pesante) Vengono posti in opera mediante giunzioni filettate e sono filettabili 24

25 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi di acciaio con estremità filettate (gas) La filettatura è di norma conica ed i tubi possono essere fomiti con manicotto avvitato ad una delle estremità. Su richiesta, sono anche prodotti con filettatura cilindrica. Sono disponibili in versione zincato a caldo o nero (senza zincatura) 25

26 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in acciaio senza saldatura, serie media, filettabili, con manicotto (norma UNI 8863). 26

27 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in acciaio lisci Hanno le estremità lisce (prive di filettatura) e vengono posti in opera mediante saldatura (diretta, con giunto a bicchiere, su flangia ecc.) Consentono una tenuta stagna Disponibili per diametri fino a 600 mm Realizzati in acciaio non legato Fe330 Disponibili nella versione con o senza saldatura 27

28 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Dimensioni e masse di tubi senza saldatura con estremità lisce di acciaio non legato di base 28

29 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in acciaio per applicazioni meccaniche Possono convogliare fluidi in pressione ma devono essere in grado di sopportare elevate sollecitazioni (torcente, flettente, taglio) Sono ottenuti senza saldatura, In acciaio di qualità sia legato che non legato Sono impiegabili per alte temperature 29

30 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in acciaio per condotte Sono impiegati nella realizzazioni di metanodotti, oleodotti ed acquedotti. Si classificano in tubi per il trasporto di: –liquidi acquosi, inclusa l'acqua per il consumo umano (UNI EN 10222 e 10224); –fluidi combustibili (UNI EN 10208, 5L API); –gas naturale. 30

31 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in acciaio non legato per condotte d’acqua (UNI EN 10224) 31

32 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi speciali in acciaio Adatti per condizioni particolarmente severe di esercizio (temperatura, corrosione, ecc.). Sono costruiti: –senza saldatura –con acciai legati, –in esecuzione a caldo ed a freddo, –ad alto contenuto di Cr, quali gli acciai inossidabili dei vari tipi (a struttura austenitica, ferritica e martensitica) 32

33 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi speciali in acciaio sono impiegati –nel campo delle alte temperature, –nelle industrie dell'azoto (e derivati), –farmaceutica e conserviera, –enologia, –nelle tintorie, –ove sono richiesti elevati valori di resistenza meccanica di scorrimento a caldo e stabilità all'ossidazione ed alla corrosione 33

34 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in ghisa sferoidale Costituiti da ghisa sferoidale ottenuta dalla ghisa grigia immettendo magnesio nella fusione. L’aggiunta provoca l'agglomerazione del carbonio, all'atto della solidificazione, in forma di sferoidi Si ottengono caratteristiche meccaniche pressoché equivalenti a quelle degli acciai I tubi sono prodotti per centrifugazione in apposite conchiglie secondo un moto di veloce rototraslazione 34

35 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in ghisa sferoidale: soluzioni costruttive normalmente dotati di giunto a bicchiere con guarnizione in elastomero disponibili in versione flangiata (su richiesta e per applicazioni particolari) 35

36 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in ghisa sferoidale: rivestimento interno Malta cementizia di tipo alluminoso: trasporto di acque grezze o reflue destinate all’irrigazione, acque cloacali Malta cementizia di altoforno a basso contenuto di calce libera: acque potabili e acque destinate all’irrigazione (non si ha cessione né produzione di sostanze nocive a contatto con l’acqua) Vernice bituminosa nera: gas naturale 36

37 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in ghisa sferoidale: rivestimento esterno Rivestimento in zinco metallico o in lega di zinco-alluminio (maggiore protezione) Finitura in –Vernice sintetica –Vernice bituminosa nera –Vernice epossidica azzurra (acqua potabile) o rossa (fognature) 37

38 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in ghisa sferoidale: impieghi I tubi in ghisa sono particolarmente resistenti alla corrosione e vengono pertanto impiegati nella realizzazione di condotte interrate (acquedotti, fognature e gas) Oltre ad offrire caratteristiche paragonabili a quelle dell'acciaio ed una buona duttilità, resistono meglio dell'acciaio all'aggressività del terreno, sia per le proprietà intrinseche del materiale, sia per la presenza dei giunti a bicchiere, dotati di una guarnizione in elastomero che agisce da giunto dielettrico contro le correnti vaganti 38

39 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) PIAZZALE OBERDAN – BRESCIA - Realizzazione di un by-pass della condotta esistente in fibrocemento D.E.1400 per la distribuzione di acqua potabile effettuato con la posa di tubo in ghisa sferoidale DN1000 39

40 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) PIAZZALE OBERDAN – BRESCIA - Realizzazione di un by-pass della condotta esistente in fibrocemento D.E.1400 per la distribuzione di acqua potabile effettuato con la posa di tubo in ghisa sferoidale DN1000 40

41 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) PIAZZALE OBERDAN – BRESCIA - Realizzazione di un by-pass della condotta esistente in fibrocemento D.E.1400 per la distribuzione di acqua potabile effettuato con la posa di tubo in ghisa sferoidale DN1000 41

42 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) PIAZZALE OBERDAN – BRESCIA - Realizzazione di un by-pass della condotta esistente in fibrocemento D.E.1400 per la distribuzione di acqua potabile effettuato con la posa di tubo in ghisa sferoidale DN1000 42

43 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Realizzazione del III lotto del collettore fognario della VALTROMPIA (BS) - tubi in ghisa sferoidale per fognatura DN 1000/600/500/400/300 43

44 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Realizzazione del III lotto del collettore fognario della VALTROMPIA (BS) - tubi in ghisa sferoidale per fognatura DN 1000/600/500/400/300 44

45 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Realizzazione del III lotto del collettore fognario della VALTROMPIA (BS) - tubi in ghisa sferoidale per fognatura DN 1000/600/500/400/300 45

46 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in rame: caratteristiche generali elevata conduttività elettrica elevata conduttività termica buona resistenza alla corrosione tenuta ai gas; possono sopportare pressioni di esercizio di alcune decine di bar 46

47 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in rame: impieghi e tipologia di giunzioni Impieghi: impianti idrotermosanitari, di riscaldamento, distribuzione combustibili e gas Giunzioni: –Saldobrasate –Meccaniche a stringere (con o senza guarnizione in elastomero) press fitting Raccordi: ottone, rame, bronzo 47

48 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in materiale plastico Notevolmente diffusi in campo industriale (per il convogliamento di fluidi liquidi e gassosi) per i seguenti motivi: –Hanno buona resistenza alla corrosione da parte degli agenti chimici; –Sono leggeri (con conseguenti risparmi nella posa in opera e nelle strutture di sostegno) e flessibili (dunque in grado di sopportare sollecitazioni trasversali, vibrazioni ed assestamenti); –Hanno ottime proprietà dielettriche, 48

49 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in materiale plastico: campi di impiego Convogliamento di: –acque reflue inquinate (in pressione e per gravità) –acque uso potabile (in pressione) –gas naturale a bassa pressione (150 mmH 2 O) Sono in genere impiegabili a temperature ambiente (e comunque non superiori a 60°C) Sono soggette ad invecchiamento (che li rende fragili) se esposti alla luce solare o a frequenti sbalzi termici Sono adattissime alle reti interrate 49

50 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubazioni in polivinilcloruro (PVC) 50 Tipi di giunzioni: a bicchiere con interposizione di sigillante o di guarnizione in elastomero

51 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubazioni in polivinilcloruro (PVC) Particolarmente impiegate nella realizzazione di condotti fognari (in genere per moti a pelo libero o eventualmente in pressione) Nel caso in cui siano impiegati per fluidi alimentari o acqua potabile, la mescola impiegata non deve rilasciare sostanze tossiche Tipi di tubi: –Tipo 1: fluidi non alimentari –Tipo 2: liquidi alimentari (su approvazione del M. S.) –Tipo 3: acqua potabile (su approvazione del M. S.) 51

52 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Ikea Piacenza - tubo in PVC per fognatura 52

53 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in polipropilene (PP) costituiti da materiali termoplastici a base di omopolimeri e/o copolimeri del propilene sono utilizzati per il convogliamento di fluidi in pressione (liquidi, gas, vapori), alimentari o meno, e di acque di scarico civili ed industriali 53

54 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in polipropilene (PP) Tipi di giunzioni: a bicchiere con guarnizione in elastomero 54

55 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in polietilene (PEHD) Sono prodotti con polimeri dell'etilene Sono suddivisi in due tipi: –tubi per condotte di fluidi in pressione costruiti in polietilene ad alta e bassa densità (UNI EN 12201 e UNI 7990); –tubi in polietilene ad alta densità per condotte di scarico interrate, destinate al convogliamento di acque civili ed industriali (UNI 7613). 55

56 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in polietilene (PEHD) Venduti in verga o rotolo Giunzioni saldate 56

57 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rete di distribuzione acqua refrigerata 7°C e antincendio - Parco Nord di Udine - Posa in opera di tubi in PEHD PN16 D.560-450-400-355-315-280 e diametri inferiori per un totale di 6 KM 57

58 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rete di distribuzione acqua refrigerata 7°C e antincendio - Parco Nord di Udine - Posa in opera di tubi in PEHD PN16 D.560-450-400-355-315-280 e diametri inferiori per un totale di 6 KM 58

59 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) BURANO – VENEZIA: posa in opera di tubo PEHD PN16 DN250 e DN160 59

60 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) BURANO – VENEZIA: posa in opera di tubo PEHD PN16 DN250 e DN160 60

61 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in vetroresina (PRFV) I tubi Plastici Rinforzati con Fibre di Vetro sono prodotti con diverse tecnologie, a fronte delle quali si ottengono sei classi di tubi (A-B-C-D-E-F) I tubi sono inoltre classificati per tipologie di impiego, quali: convogliamento di liquidi in pressione, liquami e scarichi civili, prodotti chimici. Possono essere installati sopra e sotto terra ed anche sott'acqua 61

62 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in vetroresina (PRFV) La UNI 9032 precisa i principali requisiti dimensionali e le caratteristiche fisico- meccaniche dei tubi in esame, I diametri arrivano fino a valori di 4000 mm per tutte le classi, mentre la resistenza alla pressione interna (PN) può raggiungere i 40 bar 62

63 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi in vetroresina (PRFV) Sono meno sensibili alle alte temperature rispetto ai tubi in PP o PEHD Con liquidi convogliati a temperature comprese tra 0 e 40°C, la pressione di esercizio si può assumere pari alla pressione nominale; per temperature non comprese in tale intervallo, la pressione di esercizio ammissibile è precisata dal produttore dei tubi: in ogni caso, la temperatura massima dei liquidi convogliati non dovrebbe superare gli 80°C. 63

64 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubi di PRFV per condotte di fluidi in pressione (classe A). 64

65 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Applicazione delle Tubazioni PRFV in ambito marino: CARNIVAL DESTINY Zavorra ed altre linee di acqua mare Qualsiasi altro servizio in accordo alle IMO Linee greggio e/o prodotti Linee di carico Gas inerte Lavaggio cisterne Scarichi Linee di acqua dolce Acqua potabile Tubi sonda 65

66 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubazione in PRFV 66

67 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Tubazione in PRFV 67

68 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti per saldatura di testa Sistema di giunzione più usato per i tubi in acciaio 68 La saldatura è ossiacetilenica o elettrica con materiale d’apporto Viene fatta di testa previa smussatura a V delle estremità per consentire la penetrazione in profondità del cordone

69 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a bicchiere saldati Adottati per tubi di acciaio destinati a essere interrati A bicchiere cilindrico A bicchiere sferico (consente leggeri disallineamenti delle tubazioni) 69

70 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a bicchiere non saldati Per tubazioni in ghisa o plastica Consentono leggeri disassamenti Tubi in ghisa: giunzioni di tipo elastico automatiche con guarnizioni in elastomero (perfetta tenuta e discontinuità elettrica) Tubi in PVC: anelli di gomma o collanti Tubi in PP: anelli di gomma 70

71 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a flange I giunti a flange sono di regola usati: –per le giunzioni di tubi in acciaio, plastica, ghisa e leghe di alluminio (vd. norme UNI EN 1092); –in corrispondenza degli attacchi dei tubi a impianti, macchinari o pompe; –per il montaggio di saracinesche e valvole su tubi di qualsiasi diametro; –nei casi in cui si prevede di dover smontare, in futuro, le tubazioni. 71

72 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a flange Piane: per fluidi con basse o medie pressioni 72 Scorrevoli: fluidi caldi a bassa pressione

73 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a flange Cieche: per la chiusura della estremità di una tubazione o dell’imbocco di una valvola (predisposizione all’estensione futura della tubazione) 73

74 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a flangia a collare a collare: per reti convoglianti fluidi a media ed alta pressione 74 Ad incastro: Alte pressioni A tasca: Medie ed alte pressioni Ad anello: Alte pressioni ed elevate temperature

75 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a flange: collegamento e tenuta I collegamenti si eseguono mediante bulloni inseriti dentro fori ricavati su una circonferenza prossima al bordo esterno il numero dei fori varia di quattro in quattro, a seconda del diametro e della pressione nominali. La tenuta fra le giunzioni flangiate delle tubazioni è ottenuta mediante guarnizioni Le facce di contatto presentano alcuni risalti concentrici (creste), ottenuti per tornitura, che favoriscono il contatto con la guarnizione e quindi migliorano la tenuta. 75

76 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti speciali: giunto adattabile 76 Smontabile in grado di assorbire leggeri disassamenti fra i tronchi di tubo. consente di collegare tubi di diametro e materiale diversi

77 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a manicotto 77 Filettato Saldato

78 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a bocchettone (“olandese”) 78 A sede conicaA sede piana e guarnizione

79 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Giunti a bocchettone 79 Tubazione di ottone, rame, plastica

80 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Raccordi 80

81 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Organi di intercettazione e regolazione corpo o carcassa coperchio o cappello (per le saracinesche) oppure un cavalletto (per le valvole); sede di tenuta costituita da anelli intercambiabili otturatore con relativi albero e guarnizione (baderna) dispositivo di manovra (volantino). 81

82 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Corpo valvola: materiali Bronzo e ottone: valvole di piccole dimensioni (fino a 100 mm), temperature e pressioni relativamente basse (inferiori a 200°C ed a 25 bar). Ghisa: Per diametri sopra i 100 mm e temperature fino a 200°C e pressioni inferiori a 16 bar. Sconsigliabili per installazioni all'aperto, climi freddi (T<0°C) e in presenza di urti, colpi d'ariete o vibrazioni. Acciaio: fuso e successivamente sottoposto a trattamento termico e sabbiatura con graniglia metallica. In piegato in tutti gli altri casi 82

83 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Coperchio e cavalletto Materiali: stesso materiale del corpo valvola Forme: –filettati (diametri inferiori 100 mm e per basse pressioni e temperature); –elettrosaldati (per flussi tossici o corrosivi); –flangiati (per alte pressioni e alte temperature). 83

84 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Otturatore Forme: cuneo, disco, cono, spillo, sfera, battente Materiali: –acciai al cromo o martensitici –bronzo e ottone: per valvole in ghisa –leghe di nichel e rame: per valvole montate su tubazioni per vapore, acqua di mare e fluidi corrosivi. 84

85 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Sedi di tenuta ricavate nel corpo della valvola per evitare grippaggio: durezza maggiore di rispetto a quella dell'otturatore (circa 50 Brinell ); superfici a contatto estremamente lisce materiali aventi coefficienti di dilatazione simili (per evitare perdite) 85

86 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Saracinesche Il moto dell’otturatore è perpendicolare all’asse del tubo Adatte per manovre on-off: se rimangono parzialmente aperte si può avere erosione delle sedi e dell’otturatore Basse perdite di carico a valvola aperta Modesti ingombri sull’asse, ma notevoli in senso trasversale Difficile manovra di apertura per grandi diametri (si ricorre a servomotori) 86

87 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Valvole L'asse dell'otturatore coincide con l'asse della sede di tenuta Maggiori perdite di carico rispetto alle saracinesche Più facile apertura Minori problemi di gocciolamento 87

88 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Alcune tipologie di valvole 88

89 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Valvole di sicurezza 89

90 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Valvole di ritegno (non ritorno) 90

91 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rubinetto a due vie 91

92 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rubinetto a tre o quattro vie 92

93 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rubinetto (o valvola) a sfera 93

94 Università di Trieste – Facoltà di Ingegneria Lezioni del corso di IMPIANTI MECCANICI Prof. Ing. Marco Boscolo Impianti di distribuzione dei fluidi (“piping”) Rubinetto (o valvola) a farfalla 94