Speciale 54
Le tubazioni multistrato: differenze e caratteristiche
Alcuni contenuti di questo speciale:
Articolo
di Ing. Isacco Simion
Il Tubo multistrato: tipologie, caratteristiche e inquadramento normativo
Il tubo multistrato nasce con la prerogativa di rispondere a tutte le esigenze di realizzazione di reti di distribuzione dell’acqua calda e fredda all’interno degli edifici: è adottabile sia per l'installazione di impianti di riscaldamento in alta e bassa temperatura, sia per impianti idrosanitari e per il trasporto di acqua potabile.
Il tubo multistrato nasce come risposta alle esigenze di colmare i limiti e integrare le caratteristiche sia delle tubazioni metalliche che di quelle polimeriche. Il risultato è un tubo dalle elevate caratteristiche meccaniche di resistenza ad alte pressioni e temperature di esercizio, con ottima resistenza alla corrosione, impermeabilità all’ossigeno e inibizione rispetto a possibili interazioni elettrochimiche con l’ambiente di posa.
A tali caratteristiche si somma una grande semplicità di installazione legata all’elevata leggerezza e alla flessibilità del materiale che consente la possibilità di modellare i segmenti della rete senza la necessità di riutilizzare raccordi intermedi.
Per individuarne le caratteristiche, bisogna innanzitutto distinguere le due tipologie di tubo multistrato (multilayer pipes) definite dalla normativa europea UNI EN ISO 21003:
• multilayer M-pipes: tubazioni costituite da strati stress-designed (progettati per la tenuta della pressione interna) polimerici e metallici (ad es: PE-Xb/Al/PE-Xb o PE-RT/Al/PE-RT);
• multilayer P-pipes: tubazioni costituite da più strati polimerici stress-designed (ad es: PVC-C/PE-Xb o PE-Xb/EVOH/PE-Xb).
In generale, gli M-pipes sono formati da cinque strati sovrapposti così realizzati:
• Strato interno in materiale polimerico, tipicamente PE-X (polietilene reticolato) o PE-RT (polietilene non reticolato a resistenza termica maggiorata); presenta una superficie molto liscia;
• Sottile strato in materiale polimerico altamente adesivo;
• Strato in alluminio (Al) sottile saldato con tecnologie diverse;
• Sottile strato in materiale polimerico altamente adesivo;
• Strato esterno in materiale polimerico, tipicamente PE-X (polietilene reticolato) o PE-RT (polietilene non reticolato a resistenza termica maggiorata);
I P-pipes sono commericalizzati in due tipologie principali:
• 3 strati: strato interno in materiale polimerico, collante e strato esterno costituito da una barriera all'ossigeno in materiale vinilico (EVOH);
• 5 strati: strato interno in materiale polimerico, collante, barriera EVOH, collante, strato esterno in materiale polimerico.
Si possono, quindi, associare le diverse caratteristiche ai corrispondenti strati secondo la tabella seguente:
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Analizziamole più nel dettaglio:
Atossicità
Molte tubazioni in commercio sono certificate per il trasporto di acqua potabile, essendo conformi alle disposizioni Ministeriali in vigore.
Attenuazione acustica
La struttura amorfa del materiale plastico riduce notevolmente la trasmissione di vibrazioni e quindi di rumore rispetto alle tubazioni metalliche.
Barriera all'ossigeno / Opacità ai raggi UV
L'impermeabilità all'ossigeno ed ai raggi UVA evita, in primo luogo, l'ossigenazione dell'acqua e la conseguente corrosione dei componenti metallici che costituiscono l'impianto; in secondo luogo, consente di ridurre al minimo il rischio di formazione di incrostazioni e depositi e la crescita batterica e algale.
Flessibilità / Lavorabilità
Le tubazioni possono essere piegate agevolmente anche con raggi di curvatura ridotti e mantengono la forma di posa.
Leggerezza
I pesi specifici dei materiali che compongono queste tubazioni sono molto bassi.
Levigatezza
La ridotta scabrezza interna comporta perdite di carico basse e invariate nel tempo.
Resistenza alla corrosione
Lo strato interno, per le caratteristiche del materiale plastico che lo compone è inattaccabile da corrosioni; inoltre, grazie all'adozione di raccordi dotati di un apposito elemento dielettrico, si ha anche l'inattaccabilità dalle corrosioni elettrochimiche.
Stabilità dimensionale
A differenza delle tubazioni in materiale plastico, la dilatazione termica lineare è limitata e comparabile con quella delle condotte metalliche.
Le caratteristiche prestazionali del tubo multistrato sono normate dalla UNI EN ISO 21003-1 che definisce quattro classi di applicazione su un periodo di 50 di esercizio continuativo (v. tabella seguente).
Dove:
• Temperatura di progetto (TD): Temperatura prevista per il campo di applicazione;
• Temperatura massima di esercizio (TMAX): Valore maggiore della temperatura di esercizio TD, consentito solo per un breve periodo di tempo;
• Temperatura di malfunzionamento (TMAL): Il più alto valore di temperatura che può aversi quando i sistemi di controllo sono in avaria.
La UNI cita anche:
Ogni classe di applicazione deve essere associata a una pressione di progetto pD di 4, 6, 8, 0 10 bar.
Tutte le tubazioni che soddisfano alle condizioni specificate in tabella, sono anche adatte al trasporto di acqua calda per un periodo di 50 anni ad una temperatura di esercizio di 20°C e una pressione di 10 bar.
La tabella è valida per sistemi di riscaldamento che usano come fluido termovettore acqua o acqua trattata.
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Il tubo multistrato nasce come risposta alle esigenze di colmare i limiti e integrare le caratteristiche sia delle tubazioni metalliche che di quelle polimeriche. Il risultato è un tubo dalle elevate caratteristiche meccaniche di resistenza ad alte pressioni e temperature di esercizio, con ottima resistenza alla corrosione, impermeabilità all’ossigeno e inibizione rispetto a possibili interazioni elettrochimiche con l’ambiente di posa.
A tali caratteristiche si somma una grande semplicità di installazione legata all’elevata leggerezza e alla flessibilità del materiale che consente la possibilità di modellare i segmenti della rete senza la necessità di riutilizzare raccordi intermedi.
Per individuarne le caratteristiche, bisogna innanzitutto distinguere le due tipologie di tubo multistrato (multilayer pipes) definite dalla normativa europea UNI EN ISO 21003:
• multilayer M-pipes: tubazioni costituite da strati stress-designed (progettati per la tenuta della pressione interna) polimerici e metallici (ad es: PE-Xb/Al/PE-Xb o PE-RT/Al/PE-RT);
• multilayer P-pipes: tubazioni costituite da più strati polimerici stress-designed (ad es: PVC-C/PE-Xb o PE-Xb/EVOH/PE-Xb).
In generale, gli M-pipes sono formati da cinque strati sovrapposti così realizzati:
• Strato interno in materiale polimerico, tipicamente PE-X (polietilene reticolato) o PE-RT (polietilene non reticolato a resistenza termica maggiorata); presenta una superficie molto liscia;
• Sottile strato in materiale polimerico altamente adesivo;
• Strato in alluminio (Al) sottile saldato con tecnologie diverse;
• Sottile strato in materiale polimerico altamente adesivo;
• Strato esterno in materiale polimerico, tipicamente PE-X (polietilene reticolato) o PE-RT (polietilene non reticolato a resistenza termica maggiorata);
I P-pipes sono commericalizzati in due tipologie principali:
• 3 strati: strato interno in materiale polimerico, collante e strato esterno costituito da una barriera all'ossigeno in materiale vinilico (EVOH);
• 5 strati: strato interno in materiale polimerico, collante, barriera EVOH, collante, strato esterno in materiale polimerico.
Si possono, quindi, associare le diverse caratteristiche ai corrispondenti strati secondo la tabella seguente:
Analizziamole più nel dettaglio:
Atossicità
Molte tubazioni in commercio sono certificate per il trasporto di acqua potabile, essendo conformi alle disposizioni Ministeriali in vigore.
Attenuazione acustica
La struttura amorfa del materiale plastico riduce notevolmente la trasmissione di vibrazioni e quindi di rumore rispetto alle tubazioni metalliche.
Barriera all'ossigeno / Opacità ai raggi UV
L'impermeabilità all'ossigeno ed ai raggi UVA evita, in primo luogo, l'ossigenazione dell'acqua e la conseguente corrosione dei componenti metallici che costituiscono l'impianto; in secondo luogo, consente di ridurre al minimo il rischio di formazione di incrostazioni e depositi e la crescita batterica e algale.
Flessibilità / Lavorabilità
Le tubazioni possono essere piegate agevolmente anche con raggi di curvatura ridotti e mantengono la forma di posa.
Leggerezza
I pesi specifici dei materiali che compongono queste tubazioni sono molto bassi.
Levigatezza
La ridotta scabrezza interna comporta perdite di carico basse e invariate nel tempo.
Resistenza alla corrosione
Lo strato interno, per le caratteristiche del materiale plastico che lo compone è inattaccabile da corrosioni; inoltre, grazie all'adozione di raccordi dotati di un apposito elemento dielettrico, si ha anche l'inattaccabilità dalle corrosioni elettrochimiche.
Stabilità dimensionale
A differenza delle tubazioni in materiale plastico, la dilatazione termica lineare è limitata e comparabile con quella delle condotte metalliche.
Classificazione delle condizioni di esercizio
Le caratteristiche prestazionali del tubo multistrato sono normate dalla UNI EN ISO 21003-1 che definisce quattro classi di applicazione su un periodo di 50 di esercizio continuativo (v. tabella seguente).
Dove:
• Temperatura di progetto (TD): Temperatura prevista per il campo di applicazione;
• Temperatura massima di esercizio (TMAX): Valore maggiore della temperatura di esercizio TD, consentito solo per un breve periodo di tempo;
• Temperatura di malfunzionamento (TMAL): Il più alto valore di temperatura che può aversi quando i sistemi di controllo sono in avaria.
La UNI cita anche:
Ogni classe di applicazione deve essere associata a una pressione di progetto pD di 4, 6, 8, 0 10 bar.
Tutte le tubazioni che soddisfano alle condizioni specificate in tabella, sono anche adatte al trasporto di acqua calda per un periodo di 50 anni ad una temperatura di esercizio di 20°C e una pressione di 10 bar.
La tabella è valida per sistemi di riscaldamento che usano come fluido termovettore acqua o acqua trattata.
