La scelta del giusto tipo di tubazioni è fondamentale per il corretto funzionamento e la durata di un impianto sanitario o di riscaldamento. 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.
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.
Materiali e Caratteristiche dei Tubi Idraulici
Quando ci si chiede quali sono i tipi di tubi idraulici, è importante partire dai materiali di cui sono composti e dalle loro proprietà tecniche. I materiali più comuni includono gomma sintetica rinforzata, termoplastici e acciaio flessibile. Ogni composizione ha vantaggi specifici: la gomma è flessibile e resistente all’abrasione, mentre i tubi termoplastici offrono un’elevata resistenza chimica e sono più leggeri.
Tubi in PP-R (Polipropilene Random)
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.
Per contenere il valore della dilatazione termica lineare, Aquatechnik ha poi realizzato negli ultimi anni una serie di tubazioni pluristrato con strato centrale caricato con fibre di vetro: queste speciali tubazioni riducono il valore di dilatazione termica del 70% rispetto alle tubazioni monostrato.
Tubi Multistrato
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.
Tubi Oleodinamici
Nei sistemi idraulici, i tubi oleodinamici rappresentano elementi fondamentali, che sono impiegati nel trasporto dell'olio idraulico sotto pressione tra i vari componenti. Essi garantiscono il flusso vitale del fluido che aziona i dispositivi idraulici all’interno di una vasta gamma di macchine ed attrezzature utilizzati in diversi settori industriali e commerciali.
I tubi oleodinamici si differenziano fra loro non solo per il materiale con cui vengono realizzati, ma anche per precise caratteristiche tecniche come la pressione, il tipo e la temperatura di fluido che devono gestire, il diametro etc.
I tubi oleodinamici si dividono principalmente in tubi oleodinamici flessibili e tubi oleodinamici rigidi ad alta pressione.
Il tubo idraulico moderno è tipicamente costituito da almeno tre parti: un tubo interno che trasporta il fluido, uno strato di rinforzo e uno strato esterno protettivo. L’interno deve avere una certa flessibilità e deve essere compatibile con il tipo di fluido che trasporterà. Lo strato di rinforzo è costituito da una o più guaine di tela metallica intrecciata o di filo avvolto a spirale.
La treccia metallica ha uno schema incrociato attorno al perimetro del tubo idraulico per flessibilità. Il tubo spiralato è più resistente di quello trecciato e può resistere a pressioni più elevate.
Considerazioni sulla Scelta e l'Installazione
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.
La tecnologia WOR di Aquatechnik, infatti, è particolarmente adatta per gli impianti che raggiungono alte temperature anche per trattamenti chimici di sanificazione acqua e sono resistenti fino a 40 volte in più rispetto a un tradizionale PP-R agli agenti ossidanti quali cloro libero, clorammine e altre 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).
Misurazioni sul campo hanno dimostrato l’inequivocabile vantaggio di faser FIBER-T rispetto all’acciaio zincato filettato: con un costo praticamente simile, le ore di lavorazione con il PP-RCT WOR viene praticamente dimezzato, con 7 ore e 50 minuti vs 3 ore e 30 minuti per realizzare una colonna montante acqua calda e fredda per uno stabile di cinque piani.
In Giappone, uno studio di mockup commissionato da Takasago Thermal Engineering, ha messo a confronto l’installazione dello stesso impianto utilizzando la raccorderia safety con tubi multi-calor rispetto all’acciaio, su una struttura a soffitto di 100 m2 avente la funzione di supportare 10 unità di condizionatori.
Per quanto riguarda i costi di gestione, soprattutto per la distribuzione dell’acqua calda, si considera, infine la conduttività termica: λ pari 0,22 W/mK per i tubi monostrato in PP-R 80 Super, 0,19 per i tubi pluristrato e 0,42-0,52 a seconda del diametro per i tubi multistrato notevolmente inferiore a quella del rame.
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.
Impianto Idraulico a Vista
L’impianto idraulico esterno o a vista è una soluzione che coniuga funzionalità e estetica per la vostra casa. Quando si opta per un impianto a vista, si apre la porta a un connubio tra funzionalità ed estetica. La visibilità dell’impianto diventa parte integrante del design degli spazi, contribuendo a creare un ambiente unico e personalizzato. Questa scelta può essere applicata in cucina o in bagno, dove l’aspetto visivo è altrettanto importante quanto la funzionalità.
La durata e la resistenza dell’impianto idraulico a vista dipendono dai materiali utilizzati. Tubi in rame, pvc, o polipropilene offrono caratteristiche uniche adatte a diverse esigenze. La scelta dei materiali deve essere guidata dalle condizioni ambientali e dalle specifiche dell’impianto, garantendo una soluzione durevole nel tempo.
La sua eleganza intrinseca e la capacità di resistere alla corrosione lo rendono una scelta non solo funzionale ma anche esteticamente gratificante. L’eleganza del rame si manifesta attraverso il suo colore caldo e dorato che, nel tempo, sviluppa una patina unica che aggiunge un tocco di charme.
La resistenza alla corrosione del rame è un vantaggio significativo in ambienti umidi come il bagno e la cucina. Questa caratteristica non solo preserva l’aspetto estetico del materiale nel tempo, ma garantisce anche una maggiore durabilità dell’intero sistema idraulico. La sua capacità di resistere all’azione dell’acqua e di eventuali agenti corrosivi lo rende una scelta affidabile e di lunga durata.
Inoltre, il rame può essere modellato in varie forme e configurazioni, consentendo una maggiore flessibilità nel design dell’impianto idraulico. Può essere utilizzato per creare curve fluide o dettagli artistici che aggiungono un tocco distintivo e personalizzato agli ambienti domestici.
Quando si considera il rame per l’impianto esterno a vista, è importante coordinare la scelta con altri elementi di design presenti nella stanza. L’accostamento con materiali come il legno o la ceramica può creare un equilibrio armonioso, mentre l’abbinamento con colori neutri o vivaci può influenzare l’aspetto complessivo dell’ambiente.
Affrontare i costi di un impianto idraulico esterno a vista richiede un approccio oculato. Investire in materiali di qualità e professionisti esperti può contribuire a mantenere sotto controllo i costi totali.
Scelta dei Tubi per Impianto Idraulico Esterno
Quando si affronta la progettazione di un impianto a vista, la scelta dei tubi e dei raccordi è una delle decisioni più cruciali. I tubi svolgono un ruolo fondamentale nell’efficienza e nella durata complessiva del sistema idraulico e di riscaldamento. Due opzioni che spiccano per versatilità e prestazioni sono i tubi multistrato e il polipropilene.
Il tubo multistrato è una scelta affidabile e versatile. Composto da strati di polietilene e alluminio, offre una combinazione unica di flessibilità e resistenza strutturale. La flessibilità è essenziale quando si affrontano curve e angoli in un sistema idraulico esterno a vista, mentre lo strato interno di alluminio assicura robustezza, prevenendo il rischio di deformazioni.
Questo tipo di tubo è particolarmente adatto a situazioni in cui la visibilità è un elemento di design, grazie alla sua capacità di adattarsi a diverse configurazioni senza compromettere l’integrità strutturale. La facilità di installazione del tubo multistrato lo rende una scelta pratica per un’ampia gamma di applicazioni, sia in cucina che in bagno.
Il polipropilene è un’altra opzione da considerare, soprattutto quando si cerca leggerezza e resistenza chimica. Questo materiale è noto per la sua capacità di resistere agli agenti chimici e alla corrosione, rendendolo ideale per l’ambiente umido del bagno. La sua leggerezza facilita l’installazione e la gestione complessiva della rete idrica.
La versatilità del polipropilene lo rende una scelta appropriata sia per l’acqua fredda che per quella calda, contribuendo a coprire tutte le esigenze idrauliche di un impianto esterno a vista. Inoltre, il polipropilene è un materiale resistente alla corrosione, garantendo una lunga durata senza compromettere l’efficienza del sistema.
In conclusione, la scelta tra tubi multistrato e polipropilene dipende dalle specifiche esigenze dell’utente e dalle caratteristiche dell’ambiente in cui verranno installati.
Rifare l'Impianto Idraulico Senza Rompere il Pavimento
Rifare un impianto idrico non deve necessariamente significare demolizioni e disordine. Con l’utilizzo di tubi flessibili, come il tubo multistrato, è possibile effettuare il rifacimento senza rompere il pavimento.
Applicazioni in Cucina e Bagno
La cucina è spesso considerata il cuore della casa, e il design dell’impianto idrico può trasformare questa zona funzionale in un punto focale estetico. Tubi in rame possono essere disposti in modo creativo, diventando parte integrante del design, e persino funzionare come elementi decorativi. La scelta del materiale può essere coordinata con gli altri dettagli della cucina, creando un’estetica armoniosa che sposa funzionalità e stile.
Nel bagno, dove la cura dei dettagli e l’atmosfera rilassante sono essenziali, un impianto esterno a vista aggiunge un tocco di eleganza. L’utilizzo di tubi in materiali come il rame non solo fornisce un aspetto raffinato ma sottolinea anche l’attenzione al design. La visibilità degli elementi idraulici può diventare un elemento caratterizzante, contribuendo a creare un ambiente unico e personalizzato.
In entrambi gli ambienti, la scelta di un impianto idrico a vista offre anche praticità. Eventuali interventi manutentivi o ispezioni possono essere effettuati in modo più agevole e rapido, poiché non è necessario rimuovere parti di pavimenti o pareti.
Manutenzione dei Tubi Idraulici
Anche i migliori tubi idraulici, se non sottoposti a manutenzione regolare, possono perdere prestazioni o rappresentare un rischio per la sicurezza. Crepe, gonfiori, perdite o scolorimenti sono segnali evidenti che il tubo necessita di una sostituzione. La manutenzione preventiva e la sostituzione programmata permettono di ridurre i fermi macchina e prevenire danni a componenti più costosi.
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.
Fattori Chiave nella Selezione dei Tubi Idraulici
Garantire il corretto tubo idraulico ed industriale per un’applicazione è vitale per svariate ragioni, non ultime le prestazioni e la longevità del sistema. Tenendo questo in mente il processo di selezione deve includere un’analisi delle caratteristiche individuali del tubo per capire quale attributo darà i benefici maggiori.
Avere una vasta gamma prodotti permette ai produttori di offrire il tubo ideale in funzione dei requisiti applicativi ed evitare di sovradimensionare il sistema. Per molti OEM ed utilizzatori finali la longevità è l’aspetto più importante, dati i rischi alla sicurezza causati dal malfunzionamento di un tubo.
L’aspetto più critico per un tubo idraulico è la costante abrasione a cui è soggetto quotidianamente a causa dello sfregamento con parti metalliche e con altri tubi e per effetto delle condizioni ambientali come la luce solare ed il gelo.
Generalmente sono disponibili diverse opzioni per il rivestimento del tubo in modo da evitare l’utilizzo di un’ulteriore guaina protettiva. Per esempio, utilizzatori alla ricerca di un prodotto con ottima flessibilità a freddo e di elevata resistenza ad abrasione possono adottare i prodotti Parker forniti con TC (Tough Cover) e ST (Super Tough).
Un altro fattore che impatta negativamente sulla longevità di un tubo è il raggio di curvatura. Piegare un tubo con un raggio di curvatura inferiore al valore minimo specificato può compromettere considerevolmente la vita utile.
Naturalmente, molti progettisti ricercano la miscela perfetta tra la robustezza di un tubo spiralato e la flessibilità di un tubo trecciato. Parker ha recepito questo bisogno in modo chiaro e ha inserito nella sua offerta i tubi Compact Spiral caratterizzati da una pressione di lavoro pari al requisito SAE ed un raggio di curvatura dimezzato.
Tubi spiralati e trecciati sono le 2 principali tipologie attualmente disponibili sul mercato. La risposta è legata principalmente ai requisiti di pressione.
La maggioranza dei tubi per bassa pressione ha una costruzione con treccia tessile, essi sono utilizzati per lo più per convogliare fluidi a base di petrolio, diesel, olii lubrificanti caldi, aria, anti gelo a base glicole-etilene e acqua.
I tubi per media pressione tipicamente hanno un design con 1 o 2 trecce. Questi tubi sono utilizzati di frequente nel settore delle costruzioni e dei mezzi pesanti.
L’avvento di mezzi sempre più grandi per utilizzo off-road ha spinto lo sviluppo di tubi spiralati che ben si adattano ad applicazioni ad altissima pressione.
I tubi idraulici, come quelli Parker, hanno rating di temperatura differenti in funzione del fluido. Per esempio per fluidi idraulici a base di petrolio il range di temperatura può essere da -40°C a +125°C. Per acqua, acqua/glicole e acqua in emulsione con olio idraulico il range di temperatura scende a +85°C. Il tipo di fluido può influenzare l’effetto della temperatura sul tubo.
Una caratteristica che molti progettisti considerano essenziale quando selezionano un tubo è la capacità di essere connesso in modo semplice e veloce. Il termine ”skiving” si riferisce a rimuovere (o rasare) parte della copertura esterna del tubo e/o parte della condotta interna prima di collegare i raccordi al tubo.
La gamma Parker “No-Skive” comprende tubi e raccordi pensati per eliminare questa operazione.
Partendo dalla dimensione, Parker utilizza un sistema di misura chiamato “Dash Number”. Il Dash Number è la misura del diametro interno del tubo in sedicesimi di pollice, ed è universalmente utilizzato nell’attuale industria del Fluid Power. Il diametro interno del tubo va selezionato con attenzione per ottenere la corretta velocità del fluido.
Quando si specifica un tubo ci sono 2 temperature che bisogna identificare: la temperatura dell’ambiente operativo e la temperatura del fluido convogliato. Temperature ambiente molto basse o molto alte possono avere un effetto avverso sul rivestimento del tubo e sullo strato di rinforzo, riducendo la vita operativa.
Prima di selezionare un tubo è importante considerare come verrà utilizzato. In quale sistema verrà installato? Quali saranno i fattori ambientali? Se ci saranno carichi meccanici applicati al tubo?
Un’ulteriore considerazione dell’approccio STAMP è il media/fluido. Il tubo selezionato dovrà essere compatibile con il fluido.
Quando valutiamo la pressione è importante conoscere sia la pressione di lavoro che eventuali picchi.
Schema Impianto Idraulico
Analizzate tutte le componenti di un comune impianto idraulico, è possibile realizzare lo schema dell’impianto, necessario sia in fase di cantierizzazione dell’opera per comunicare all’impresa esecutrice tutti i dettagli necessari alla sua realizzazione, che in fase di approvazione del progetto.
Per progettare un impianto idraulico può essere molto d’aiuto utilizzare un software BIM impianti MEP con cui puoi modellare l’impianto in 3D.
Partendo dal modello del progetto architettonico, è possibile modellare le tubature (adduzione scarico, distribuzione, acqua calda, fredda, ecc.) ed inserire le apparecchiature direttamente da una ricca libreria di oggetti BIM. In questo modo la progettazione è realistica e dettagliata e si evitano problemi e imprevisti in fase di realizzazione dell’impianto.
Nell’immagine sopra è riportata una schermata del software che ti mostra l’integrazione tra modello BIM e modello MEP. Lo schema mostra come le tubazioni dell’acqua fredda e dell’acqua calda partono dal collettore posizionato all’interno del bagno per raggiungere le singole apparecchiature.
Nel collettore, ogni tubatura ha la sua chiave d’arresto per essere esclusa singolarmente dall’impianto. Al collettore arriveranno due tubature: una per l’acqua calda, proveniente dalla caldaia per la produzione di ACS, e l’altro dell’acqua fredda.
Caratteristiche dei Tubi in Propilene
I tubi idraulici in propilene presentano una serie di aspetti che li rendono l’opzione ideale per il proprio impianto idraulico; al contempo, presentano anche svantaggi che possono farti propendere per altre soluzioni.
- Non trasferiscono odori e sapori: i tubi in propilene non alterano il sapore dell’acqua, non trasmettendogli sapori o odori.
- Sono scarsamente resistenti al calore: se contengono una sostanza che raggiunge i 90° i tubi in propilene tendono a dilatarsi.
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