Nel corso della storia dell’idraulica, troviamo tracce dell’impiego dei materiali più svariati a seconda della disponibilità tipica del luogo geografico, della plasticità e possibilità di modellazione degli stessi. Sono stati rinvenuti, infatti, resti di tubazioni in argilla, legno, bambù, passando al piombo, alla ghisa, al cemento e arrivando fino ai giorni d’oggi con l’utilizzo di materiali di natura sintetica.
Fibre Ceramiche: Innovazione nell'Isolamento Termico
Le fibre ceramiche sono una vera e propria innovazione nel settore edile. Infatti, questo straordinario materiale è di gran lunga superiore rispetto ai materiali isolanti e refrattari tradizionali. Le fibra ceramiche si distinguono dai materiali refrattari utilizzati finora per: la sua leggerezza, il coefficiente di conduttività termica bassissimo, la mancanza di sbalzi termici e il limitato assorbimento di calore che rendono le fibre ceramiche uniche nel loro genere. Quindi trovano impiego in moltissimi settori differenti.
Utilizzi delle Fibre Ceramiche
Le fibre ceramiche vengono adoperate per la realizzazione di tantissimi oggetti differenti. Ciò è dovuto alla bassissima capacità di condurre il calore, e di conseguenza si adattano bene a svolgere tale mansione. Vengono installate all’interno dei forni per isolare la parte calda da quella fredda, nelle porte taglia fuoco e nei forni industriali. Inoltre hanno una resistenza al calore davvero elevata, e di conseguenza durano a lungo nel tempo senza avere bisogno di una frequente sostituzione.
Ambiti di Applicazione
Le fibre ceramiche sono utilizzate principalmente in tutti gli ambiti nei quali è necessario realizzare un isolamento termico importante, dove si sviluppano temperature superiori ai 1000°C. Le fibre ceramiche trovano impiego anche all’interno delle centrali elettriche, in particolar modo per la coibentazione delle turbine e dei generatori. Inoltre, può essere adoperata anche in stato liquido per riempire cavità o altri spazi in cui c’è bisogno di realizzare un isolamento termico. Uno degli usi maggiori delle fibre ceramiche avviene all’interno dei forni per la fusione di vetro e altri materiali come la ceramica stessa. Insomma questo tipo di materiale trova impiego in tantissimi settori.
Materiali Plastici per Tubazioni: PVC, Polietilene e Polipropilene
Tra i materiali plastici più comunemente utilizzati nella produzione di tubi troviamo: PVC, polietilene e polipropilene. Ma quali sono le caratteristiche che fanno del polivinicloruro una scelta così diffusa? Il polietilene è noto per la sua flessibilità e resistenza agli impatti. I tubi in polipropilene hanno inoltre uno strato interno molto liscio rispetto ad altri tipi di tubi (ad es. quelli di acciaio), garantisce quindi un attrito minimo e basse cadute di pressione durante il trasporto e la distribuzione dei fluidi veicolati.
La scelta del materiale plastico per le tubazioni dipende dall'applicazione specifica e dalle esigenze del progetto. Il PVC, il polietilene e il polipropilene offrono ciascuno vantaggi unici che li rendono adatti a diverse situazioni. La scelta del giusto tipo di tubazioni è fondamentale per il corretto funzionamento e la durata di un impianto sanitario o di riscaldamento.
Il PVC, brevettato nel 1913, ha trovato un largo impiego attorno agli anni ’30-40 ed è tuttora uno dei materiali più impiegati nelle reti fognarie. Di pari passo, le tubazioni in materiale metallico come l’acciaio e il rame, utilizzate negli impianti di distribuzione fino ai giorni nostri, continuano a essere protagonisti nel mondo impiantistico.
Tubi in PP-R: Caratteristiche e Vantaggi
Un tubo in PP-R è realizzato con polimero polipropilene-random. Si tratta di un materiale semplice e chimicamente stabile che non contiene sostanze chimiche nocive e non reagisce con l’ambiente circostante, né a contatto con l’acqua. La “R” di PP-R si riferisce alla presenza di molecole di etilene che forniscono una buona rigidità al materiale, garantendo una buona dose di flessibilità, dando origine così a un materiale resistente ma che può comunque piegarsi per facilitare le operazioni di posa e deformarsi a sufficienza per assorbire gli urti e le deformazioni.
Riassumendo i vantaggi del PP-R per applicazioni idrosanitarie, possiamo sottolineare come sia chimicamente inerte e idrofobico, per un’idoneità totale al trasporto dell’acqua potabile. Resistente alla pressione e anche alle alte temperature fino a 95°C, ha una aspettativa di vita di almeno 50 anni in condizione di temperature e pressione definite.
Tubi Multistrato: Composizione e Benefici
Il tubo multistrato è formato da almeno tre strati. Lo strato centrale in alluminio permette alla tubazione di mantenere la sua forma quando viene piegata o espansa a formare il “bicchiere”. Gli strati interni ed esterni in PE-X per loro natura non manifestano il fenomeno della corrosione, tipico dei materiali di natura metallica. Ciò garantisce che il tubo soddisfi i requisiti più severi per i sistemi di acqua potabile. Di conseguenza, il tubo multistrato presenta i vantaggi di una tubazione in materiale polimerico e quelli dei tubi metallici.
Il sistema multistrato multi-calor offre vantaggi di durabilità, con un’aspettativa di vita di almeno 50 anni a impiego con pressioni di 10 bar e picchi di temperatura fino a 95°C: ha un’eccellente resistenza all’abrasione e alla corrosione, nettamente superiore ai materiali metallici.
Polipropilene vs Multistrato: Quale Scegliere?
Considerando lo sforzo di Aquatechnik per migliorare entrambe le soluzioni con accorgimenti importanti e prestazioni più performanti, la scelta tra tubo in polipropilene e tubo multistrato per la realizzazione di reti di distribuzione dell’acqua sanitaria e potabile va messa in relazione alle esigenze specifiche del progetto.
- Il range diametrale richiesto dal disegno: il sistema fusio-technik si estende fino al diametro 630 mm, rendendolo adatto per impieghi ove siano previste portate eccezionali.
- Per quanto riguarda la resistenza, le tubazioni in polipropilene hanno performance migliori, soprattutto rispetto ad elevate temperature e sostanze chimiche.
- I tubi multistrato Aquatechnik sono altrettanto resistenti alle elevate temperature e la natura polimerica dei materiali impiegati garantisce la totale assenza di fenomeni corrosivi tipici invece dei metalli.
Tra i fattori da considerare per l’installazione, il fenomeno di dilatazione termica, generalmente superiore per tutti i materiali sintetici rispetto al metallo. Tuttavia, le tubazioni multi-calor e multi-eco agiscono similmente. Il coefficiente di dilatazione termica lineare α=mm/mk del multistrato è 0,026, mentre quello dell’acciaio zincato è 0,012 e del rame 0,017.
Per l’installazione è fondamentale anche la leggerezza del materiale, per facilitarne la trasportabilità e la manovrabilità in cantiere. L’installazione di un sistema multistrato safety si può considerare più agevole e rapida rispetto a quella dei tubi in polipropilene, comunque semplificata dalla polifusione (a temperatura variabili dai 210 ai 260°C) rispetto alle tecniche di saldatura classiche dei tubi in metallo (temperature saldatura superiore ai 1000°C).
I vantaggi dei materiali polimerici, per tubazioni multistrato o in polipropilene, non si limitano a performance e installazione, ma riguardando anche l’ambiente e la sicurezza. Entrambi atossici, sono idonei per il trasporto di fluidi potabili (ad eccezioni delle versioni multistrato POLIPERT, polipropilene versione fibrorinforzata FIRES e monostrato RAIN-WATER) e soluzioni eco-friendly. Le tubazioni PP-RCT WOR e multistrato Aquatechnik sono riciclabili e hanno un ciclo LCA a basso impatto ambientale.
Oleodinamica: Principi e Tubi Oleodinamici
L’oleodinamica è la scienza che studia il trasferimento di energia utilizzando un vettore energetico (di solito olio idraulico); grazie alla pressione indotta all’interno del circuito idraulico tramite canali particolari chiamati tubi oleodinamici, avviene la movimentazione di un attuatore attraverso l’incomprimibilità del liquido, che trasmette in modo efficiente il moto sistema meccanico. Questo settore sta vivendo una forte espansione poiché permette di fruire di potenze elevate con componenti relativamente leggere e di grandezza minore rispetto ad altre tecnologie.
Struttura dei Tubi Oleodinamici
In linea generale, un tubo oleodinamico è formato da tre strati:
- Tubo: la sua funzione è di convogliare il fluido idraulico, e la maggior parte dei tubi idraulici è realizzato in gomma sintetica.
- Rinforzo: rende tenace la struttura e mantiene la pressione. Anch’esso può essere progettato con diversi strati, ed è realizzato in filo di acciaio di trazione, acciaio inossidabile ma anche con altri materiali.
- Copertura: il suo compito è proteggere il livello inferiore da agenti deterioranti come corrosione e abrasione nonché per garantire che il tubo idraulico possa essere esposto a una temperatura elevata tempo lunghi.
Tipologie di Tubi Oleodinamici
Utilizzando il metodo di rinforzo come metro di classificazione, i tubi idraulici si possono suddividere in:
- A spirale: sono costituiti da un rinforzo a spirale per incrementare la resistenza e la loro destinazione d’uso è rappresentata dai progetti idraulici ad alta pressione.
- Intrecciati: se il rinforzo è realizzato in filo di acciaio inossidabile, resistono a una pressione fino a 7000 psi, mentre se è in treccia tessile, lavorano bene fino a una pressione inferiore a 1000 psi.
- Elicoidali: prendono il nome dal tipo di avvolgimento in filo d’acciaio che lo compongono e che lo rendono capace di non collassare a prescindere dalla situazione di utilizzo.
Inoltre, se si considera il numero degli strati costituenti il rinforzo, si avranno le seguenti specifiche:
- Uno strato: SAE 100R5, SAE 100R6, SAE 100R1AT / DIN EN857 1SC, DIN EN853 1SN
- Due strati: SAE 100R3, SAE 100R16, DIN EN853 2SN, DIN EN857 2SC
- Quattro strati: SAE 100R9, SAE 100R12, EN853 4SH, EN853 4SP
- Sei strati: SAE 100R13, SAE 100R15
Maggiore è il numero di strati della struttura, più elevata è la pressione alla quale i tubi possono lavorare. Se si tiene presente il materiale con il quale sono prodotti, si avranno tubi in:
- Termoplastico: è costituita da un tubo di nylon, rinforzo in fibra sintetica e una copertura in poliuretano.
- Teflon o PTFE: realizzato con un tubo in teflon e rinforzo con treccia in acciaio inossidabile, non ha necessità di una copertura poiché la treccia non si corrode in condizioni di posa in opera standard.
La scelta del condotto dovrà essere effettuata allineando la sua tipologia e materiale costitutivo con le apparecchiature di cui dovrà assicurare il ciclo produttivo, oltre a garantire la sicurezza degli operatori a esse connessi.
Altri Utilizzi dei Tubi Oleodinamici
La lista dei sistemi meccanici in cui i tubi oleodinamici espletano la loro funzione è molto vasta, visto il rapporto qualità/prezzo in relazione alla loro durata e posa in opera. Alcune delle loro applicazioni più particolari sono:
- Linea di ritorno: è un condotto idraulico in grado di gestire l’aspirazione e riporta il fluido idraulico all’inizio del sistema.
- Per autocarri: appartiene a una categoria speciale all’interno dei tubi oleodinamici.
Manutenzione e Test dei Tubi Oleodinamici
Generalmente la vita media dei tubi oleodinamici può variare da 5 a 10 anni e dipende da una serie di fattori che bisogna tenere in considerazione.
In Promatec ci occupiamo, su richiesta del cliente, di una serie di attività e servizi proprio rivolti alla manutenzione e test dei tubi oleodinamici. Lo facciamo attraverso una serie di strumenti e macchinari presenti nel nostro HQ. Uno dei servizi più richiesti è il processo di flussaggio mediante l’ausilio di una Flushing Machine presente nel nostro HQ munita di misuratore di particelle e PLC. Attraverso un banco di collaudo (fino a 1400 bar), eseguiamo inoltre test a scoppio o a determinate pressioni, per valutare la resistenza dei tubi flessibili raccordati e assicurare sempre un prodotto efficiente, performante e sicuro.
I tubi oleodinamici rappresentano dunque un componente essenziale all’interno di moltissimi sistemi idraulici e macchinari, fornendo tutta la potenza necessaria per un funzionamento efficiente e sicuro di varie tipologie di applicazioni.
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