Il presente articolo illustra i criteri da osservare nel progetto, nella costruzione e nel collaudo delle tubazioni, come definito nel D. Min. LL.PP. 12/12/1985. Con il termine "tubazioni" si intende il complesso dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali costituenti l'opera di adduzione e/o di distribuzione di acqua ad uso potabile, agricolo, industriale e ad usi multipli, ovvero l’opera di fognatura per la raccolta delle acque reflue ed il convogliamento all'impianto di trattamento e al recapito finale.
Sono esclusi dall'oggetto della presente normativa i procedimenti di progettazione, costruzione e controllo di produzione dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali in quanto singoli manufatti, prodotti in serie, con processi industriali ovvero, su ordinazione, fuori o in cantiere, con sistemi di prefabbricazione.
In aggiunta alle presenti norme devono essere osservate le disposizioni in materia di sicurezza igienica e sanitaria di competenza del Ministero della sanità, le norme specifiche concernenti gli impianti fissi antincendio di competenza del Ministero dell’interno, nonché le prescrizioni di legge e regolamentari in materia di tutela delle acque e dell'ambiente dall'inquinamento.
Sono fatte salve, purché non siano in contrasto con le presenti norme, eventuali altre particolari prescrizioni in vigore per specifiche finalità di determinati settori come quelle disposte delle ferrovie dello stato per l'esecuzione di tubazioni in parallelo con impianti ferroviari ovvero di attraversamento degli stessi. Le presenti norme sono estese, in quanto applicabili, alle tubazioni che adducono distribuiscono ovvero scaricano fluidi diversi dall'acqua, fatta salva, beninteso, l’applicazione delle norme specifiche eventualmente in vigore nel settore.
Elementi Fondamentali del Progetto
Nell'elaborato progettuale devono essere oggetto di adeguato esame e trovare soluzione documentata i seguenti temi:
- La caratterizzazione geologica e geotecnica dei terreni interessati dal tracciato delle tubazioni, documentata dai risultati di indagini da condursi nel rispetto della vigente normativa riguardante le indagini sui terreni e sulle rocce ed i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.
- L’esame dei diversi possibili schemi idraulici di funzionamento delle opere e loro modificazioni prevedibili nel tempo, documentati ai fini della scelta del proporzionamento idraulico e statico delle tubazioni.
- L’analisi delle situazioni ambientali, in quanto elementi vincolanti nello studio del tracciato e del profilo delle tubazioni.
Sulla base dei suindicati elementi deve essere espressa in forma circostanziata la scelta dei tipi di tubazioni e delle corrispondenti caratteristiche concernenti diametri interni, spessori, classi di impiego, giunti pezzi speciali ed appoggi.
Il progetto deve comprendere, inoltre, lo studio dei seguenti aspetti:
- Funzionalità e razionalità di costruzione e di esercizio delle nuove opere nel contesto esistente e/o in quello previsto in tempi di prossimo futuro.
- Compatibilità con la presenza attuale e/o prevista e/o prevedibile di altre infrastrutture di servizio, con particolare riferimento alla esigenza di sicurezza e di esercizio.
- Rispetto delle esigenze urbanistiche, ambientali e/o archeologiche, in rapporto anche a fondata previsione di modificazioni future e, per le reti fognanti, rapporto agli obiettivi di qualità da conseguire e da tutelare del corpo ricettore.
Il progetto deve dimostrare l'affidabilità di comportamento delle tubazioni nelle diverse fasi della costruzione dell'opera e nel previsto periodo dell'esercizio. L'affidabilità dell'opera progettata, che riguarda il grado di sicurezza statica, di resistenza alla corrosione, di conservazione delle caratteristiche idrauliche, di integrità nella tenuta e di continuità nel servizio, deve risultare nella forma documentata adeguata, in particolare esplicitando le debite considerazioni a riguardo dei controlli sui materiali e sui tubi che vengono effettuati nello stabilimento e nel cantiere di prefabbricazione, secondo metodologie note e/o specifiche tecniche e dei controlli in sito lungo i tracciati prescelti.
Eventuali varianti, in particolare quelle concernenti la tipologia delle tubazioni, sono ammesse solo se, nel rispetto delle disposizioni di legge e regolamentari, siano giustificate da documentate necessità emerse dallo studio di situazioni e/o fattori, esistenti o sopravvenuti, non considerati comunque in progetto. In corso d'opera e/o ad opere ultimate, deve essere accertata, mediante operazioni di controllo in sito e prove di funzionamento, la conformità dei lavori eseguiti alle previsioni progettuali per quanto riguarda la tipologia delle tubazioni impiegate, i magisteri per la loro posa in opera, il risultato conseguito sotto il profilo della funzionalità idraulica, della sicurezza e continuità di esercizio.
Considerazioni Specifiche nel Progetto
È fondamentale considerare la conservazione o modifica delle pareti e/o delle strutture dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali, a causa delle azioni aggressive di natura chimica e/o fisica, esercitate dalle acque e dai materiali trasportati ovvero dai gas eventualmente sviluppati dai liquami, che possano influenzare l'efficienza delle opere nel tempo. A riguardo di dette interazioni, che pure condizioneranno la scelta della tipologia della tubazione, quando la dovuta protezione dell'opera lo richieda, dovranno essere definiti tutti quei provvedimenti idonei a garantire l'efficienza dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali.
Nei riguardi della difesa dalle azioni conseguenti alla presenza di falde e/o di acque superficiali, il progetto dovrà riportare uno studio approfondito nei riflessi della stabilità e della conservazione delle sedi di appoggio delle tubazioni e delle opere nel tempo. Nei riguardi della scelta dei tipi di tubazioni ai fini della funzionalità idraulica delle condotte, il progetto dovrà contenere lo studio di tutti i possibili funzionamenti idraulici ai quali esse potranno essere assoggettate in fase di esercizio, di avviamento, di collaudo, di previste modificazioni future, sia come situazioni di permanenza che come situazioni transitorie, valutando con particolare attenzione i parametri idraulici che li caratterizzano.
In sede progettuale si dovranno in particolare considerare la scabrezza delle parti delle tubazioni, la sua conservazione nel tempo in presenza dei fluidi trasportati, le modalità di montaggio e di manutenzione dei tubi e dei giunti, situazioni che possono influenzare gli indici ed i coefficienti delle formule idrauliche del moto uniforme; potrà essere opportuno maggiorare i valori delle correlative perdite di carico, secondo documentati risultati sperimentali di lungo esercizio. L'influenza sulle perdite di carico dei pezzi speciali, raccordi, apparecchi eventualmente inseriti lungo la tubazione, sarà (ove necessario) oggetto di valutazioni idrauliche separate. Le valutazioni idrauliche di progetto dovranno trovare preciso riscontro nelle prescrizioni del capitolato speciale di appalto.
Pressioni di Esercizio e Verifiche Statiche
Nel progetto devono essere definite, lungo le tubazioni e per le varie tratte di esse, le pressioni di esercizio PE come massimi valori delle pressioni p che possono verificarsi in asse delle tubazioni per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, comprese le eventuali sovrappressioni determinate da prevedibili condizioni di esercizio, anche se conseguenti a fenomeni transitori. In assenza di calcolo specifico e, in ogni caso per le reti di distribuzione con diametri non maggiori di 350 mm, per le sovrappressioni conseguenti a manovre di regolazione del sistema, indipendentemente dalla tipologia delle tubazioni impiegate, sarà adottato il valore = 2,5 (kgf/cm²).
Ove ricorrano particolari condizioni ed, in ogni caso, per i tubi di grande diametro, devono essere determinate, con specifici calcoli, le pressioni complementari nonché le tensioni correlative alle effettive condizioni di impiego delle tubazioni, come alla natura ed all'altezza dei rinterro di copertura, ai sovraccarichi esterni (statici e dinamici), alle variazioni termiche ed alle altre eventuali azioni, incluse quelle sismiche. Si definisce pressione equivalente po, la pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazione massime eguali a quelle determinate in base alle specifiche condizioni sopraindicate . Il valore pn costituisce l'elemento di base per la scelta della serie o classe dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali costituenti le tubazioni destinate all'esercizio in pressione.
Nei casi in cui la pressione equivalente sia trascurabile e cioè possano essere trascurate, nel confronto con i valori della pressione di esercizio, le azioni derivanti dalle condizioni di impiego delle tubazioni, non connesse con l'esercizio idraulico del sistema, in luogo di pn può essere considerato il solo valore pE come elemento determinante della scelta della tipologia della tubazione.
Negli elaborati di calcolo dovranno essere distinte, per gli effetti corrispondenti, le azioni considerate applicate in modo statico da quelle applicate in modo dinamico. I tubi, i giunti ed i pezzi speciali sono di norma prodotti in serie caratterizzate per pressioni nominali (o di classifica) ovvero per classi d'impiego.
La scelta progettuale delle pressioni nominali ovvero delle classi d'impiego dei tubi presuppone la rispondenza di tali valori ai valori determinati dai calcoli in relazione alle sopraindicate prevedibili condizioni di funzionamento del sistema idraulico, tenuto anche conto delle apparecchiature disposte lungo le tubazioni. Le verifiche statiche potranno seguire sia il metodo delle tensioni ammissibili sia il metodo semiprobabilistico agli stati limite. Per quanto riguarda i tubi in cemento armato, cemento armato precompresso ed acciaio si farà riferimento alle norme tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale, precompresso e per le strutture metalliche in vigore, in quanto applicabili.
Nei riguardi delle pressioni e dei carichi applicati staticamente, per i tubi per adduzione in pressione ovvero per reti di fognatura, devono essere garantiti i requisiti limiti rispettivamente indicati nelle tabelle I e II. Nel caso di tubazioni di tipologia non contemplata nelle tabelle I e II dovranno essere considerati in sede progettuale i requisiti limiti essenziali dei tubi proposti mediante documentazione di prove di confrontabile affidabilità.
Nei riguardi dei carichi e delle pressioni applicati dinamicamente, i requisiti minimi ammissibili per i tipi di tubazioni, assunti in progetto, dovranno essere indicati nel capitolato speciale di appalto, che fa parte dello stesso progetto. Le sovrappressioni dinamiche di colpo d'ariete, , indipendentemente dalla tipologia delle tubazioni impiegate, dovranno essere contenute nei limiti indicati nella tabella III in confronto ai valori della pressione idrostatica. Particolare considerazione dovrà essere rivolta alla insorgenza di sovrappressioni negative (depressioni) nello sviluppo della fenomenologia del moto vario.
Nel progetto potranno prevedersi idonei accorgimenti costruttivi affinché le sovrappressioni dinamiche di colpo d'ariete siano contenute nei limiti più adeguati all'esercizio della condotta. Salvo diversa specifica indicazione di progetto, indipendentemente dalle condizioni che hanno portato a determinare il valore della pressione nominale pn, i tubi dovranno essere idonei a sopportare una sovrappressione dinamica non inferiore a 2 kgf/ cm².
Controlli in Stabilimento e in Cantiere
Dovranno essere effettuati controlli in stabilimenti ed in cantiere sulla corrispondenza della fornitura alle normative vigenti, alle prescrizioni dei capitolati speciali ed ai termini contrattuali. Tutti i tubi, i giunti ed i pezzi speciali dovranno giungere in cantiere dotati di marcature indicanti la ditta costruttrice, il diametro nominale, la pressione nominale (o la classe d'impiego); le singole partite della fornitura dovranno avere una documentazione dei risultati delle prove eseguite in stabilimento caratterizzanti i materiali impiegati ed i tubi forniti.
L'accettazione dei tubi sarà regolata dalla prescrizioni dello specifico disciplinare di fornitura o capitolato speciale di appalto nel rispetto di quanto indicato al punto 2.1.4. della presente normativa e per i tubi in c.a.n. e c.a.p. delle normative vigenti per le strutture in cemento armato, in quanto applicabili. I risultati delle prove di riferimento e di collaudo dei tubi, dei giunti e dei pezzi speciali effettuati in stabilimento a controllo della produzione saranno valutati con riferimento al valore della pressione nominale di fornitura pn.
Nel caso di tubi e pezzi speciali forniti dalla Amministrazione committente, l’accettazione della fornitura sarà subordinata all'esito positivo del preliminare esame della documentazione di accompagno e di prove e controlli integrativi eventualmente necessari.
Il carico, il trasporto, lo scarico e tutte le manovre in genere, dovranno essere eseguiti con la maggiore cura possibile adoperando mezzi idonei a seconda del tipo e del diametro dei tubi ed adottando tutti gli accorgimenti necessari al fine di evitare rotture, crinature, lesioni o danneggiamenti in genere ai materiali costituenti le tubazioni stesse ed al loro eventuale rivestimento. Pertanto si dovranno evitare urti, inflessioni e sporgenze eccessive, strisciamenti, contatti con corpi che possano comunque provocare deterioramento o deformazione dei tubi.
Nei cantieri dovrà predisporsi quanto occorra (mezzi idonei e piani di appoggio) per ricevere i tubi, i pezzi speciali e gli accessori da installare. L'accatastamento dovrà essere effettuato disponendo i tubi su un'area piana e stabile, protetta al fine di evitare pericoli di incendio, riparata dai raggi solari nel caso di tubi soggetti a deformazioni o deterioramenti determinati da sensibili variazioni termiche. La base delle cataste dovrà poggiare su tavole opportunamente distanziate o su predisposto letto in appoggio. L'altezza sarà contenuta entro i limiti adeguati ai materiali ed ai diametri, per evitare deformazioni nelle tubazioni di base e per consentire un agevole prelievo. I tubi accatastali dovranno essere bloccati con cunei onde evitare improvvisi rotolamenti; provvedimenti di protezione dovranno, in ogni caso, essere adottati per evitare che le testate dei tubi possano subire danneggiamenti di sorta. Per tubi deformabili le estremità saranno rinforzate con crociere provvisionali.
I giunti, le guarnizioni, le bullonerie ed i materiali in genere, se deteriorabili, dovranno essere depositati, fino al momento del loro impiego, in spazi chiusi, entro contenitori protetti dai raggi solari o da sorg...
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