Tubo Idraulico in Polietilene: Caratteristiche e Utilizzi

Il polietilene (PE) è un composto chimico che nasce dalla polimerizzazione dell’etilene. Più in generale si tratta di una delle più comuni materie plastiche, meglio definita resina termoplastica, che si presenta come un solido bianco oppure trasparente e gode di ottime proprietà isolanti e di grande stabilità dal punto di vista chimico.

Cos'è il Polietilene?

Un materiale realizzato in plastica etilenica, quindi, sarebbe sostituibile al polietilene. Problemi di questo tipo nascono molto spesso con i sacchetti in plastica etilenica dell’Ikea. Di fronte a questi ultimi le persone sono incerte se poterli o meno utilizzare come sostitutivi del polietilene.

Prima di tutto si tratta di un materiale estremamente leggero il quale gode di resistenza agli agenti chimici, all'acqua e alle soluzioni saline, resistenza alle alte temperature e resistenza ai raggi uv. Si tratta inoltre di un materiale facilmente saldabile ed allo stesso tempo estremamente resistente agli urti. Ha inoltre un grande coefficiente di attrito ed un’ottima stabilità di tipo dimensionale. Importante caratteristica è che il polietilene è termoretraibile cioè è un materiale che per effetto del calore subisce una diminuzione di lunghezza o larghezza.

Produzione e Lavorazione

La sua lavorazione parte dalla trasformazione dell’etilene che dal canto suo è un prodotto che deriva da un lungo processo di lavorazione del petrolio grezzo. Dal noto processo di raffinazione del petrolio si ottengono benzine e gasolio e vengono inoltre prodotte alcune nafte pesanti che sono trasformate in etilene e quindi in polietilene attraverso uno speciale procedimento di cracking. La lavorazione del polietilene, quindi, più che difficoltosa potrebbe essere definita lunga.

Riparazione del Polietilene

Il polietilene si può riparare? La risposta è sì e la riparazione di un materiale in polietilene è resa possibile tramite alcune apposite tecniche e strumenti. Questo è in realtà fortemente sconsigliato in quanto una sbagliata riparazione fatta con la colla potrebbe negativamente modificare le caratteristiche del materiale in polietilene.

Utilizzi del Polietilene

L’utilizzo del polietilene è molto diffuso in alcuni settori tra cui quello chimico, meccanico elettrico ed alimentare. Viene ad esempio sfruttato ed usato per la realizzazione e la fabbricazione di strumenti come rivestimenti, taglieri o guide di scorrimento.

Polietilene ad Alta e Bassa Densità

Il polietilene può essere ad alta o bassa densità.

Il polietilene ad alta densità presenta una struttura estremamente semplice e lineare essendo costituito da una lunga catena di atomi di carbonio, con due atomi di idrogeno collegati a ciascun atomo di carbonio. Una prima sostanziale differenza rispetto a quello a bassa densità è che il polietilene ad alta densità o polietilene lineare è estremamente resistente alla trazione, è maggiormente duro ed opaco ed è capace di sopportare temperature molto elevate.

Anche il polietilene a bassa densità è formato da una catena di atomi di carbonio con due atomi di idrogeno per ogni atomo di carbonio. La differenza è che in tal caso la struttura non è lineare poiché vi sono alcune reificazioni. Il polietilene a bassa densità è meno resistente a trazione ed alte temperature.

Polietilene Espanso

Tra le varie tipologie esistenti è anche possibile parlare del polietilene espanso. Questo tipo di polietilene non è niente altro che il nome acquistato dal polietilene nel momento in cui subisce trasformazione attraverso un processo di espansione chimica o fisica. Le sue caratteristiche variano in quanto solitamente presenta una struttura cellulare più grande ed un aspetto piuttosto ruvido. Esiste il cosiddetto polietilene espanso a cellule chiuse caratterizzato da buona resistenza alla compressione, elasticità ed estrema leggerezza.

La schiuma di polietilene, nota anche come componente poliuretanica, è utilizzata per riempire, fissare, sigillare e incollare rapidamente. E’ un prodotto sfruttato nelle ferramenta ed è acquistabile in bombolette che ne consentono un’erogazione manuale.

Impiego del Polietilene in Termoidraulica

Il polietilene, come già detto, è molto sfruttato nella termoidraulica. Quali sono le ragioni? quella principale è la sua elevata resistenza.

La risposta è affermativa, in quanto esistono tantissime tubazioni realizzate in polietilene per la condotta di acqua potabile oppure da potabilizzare. Il tubo in polietilene nero non si utilizza più da tempo a causa della sua rigidità e necessità di utilizzare particolari raccordi a compressione poco capaci di resistere al cloro e ad altri agenti di natura chimica. Oltre a queste tubature vanno ricordate anche le tubazioni in polietilene per gas o alcuni tubi per l’irrigazione dei campi, che possono essere di diametro differente, in relazione alla portata.

Realizzate in polietilene sono anche le fosse Imhoff, sfruttate per lo spurgo dei pozzi neri. Il serbatoio in polietilene è sfruttato per stoccaggio di sostanze alimentari, di acqua potabile e per la raccolta di acqua piovana. Questo è reso possibile grazie alla struttura lineare con la quale sono realizzati. E’ meglio una cisterna zincata o in PE? Dipende naturalmente dall’impiego che se ne deve fare.

Scelta delle Tubazioni

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.

Alternative: Tubazioni in PP-R e Multistrato

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.

Vantaggi del PP-R

• Chimicamente inerte e idrofobico.
• Resistente alla pressione e alle alte temperature fino a 95°C.
• Aspettativa di vita di almeno 50 anni.

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.

Tubo 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.

• Durabilità con aspettativa di vita di almeno 50 anni.
• Eccellente resistenza all’abrasione e alla corrosione.

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.

Non resta che valutare i dettagli dell’applicazione delle nostre soluzioni per la realizzazione di un impianto idrosanitario a regola d’arte.

Caratteristiche e Vantaggi dei Tubi in Polietilene

Tra i principali utilizzi delle tubazioni in polietilene troviamo il trasporto di acqua potabile e liquidi in generale. I tubi in polietilene presentano una superficie interna estremamente liscia.

• Resistenza Chimica: Il polietilene è resistente a una vasta gamma di sostanze chimiche, compresi acidi, alcali e solventi.
• Resistenza alla Corrosione: I tubi in polietilene sono altamente resistenti alla corrosione causata da agenti atmosferici, sostanze chimiche aggressive e microorganismi.
• Resistenza agli Agenti Atmosferici: Il polietilene è intrinsecamente resistente all'azione degli agenti atmosferici come la luce solare, l'umidità e le variazioni di temperatura. Inoltre l'utilizzo di additivi e stabilizzanti aiutano a proteggere il materiale dalla degradazione causata dai raggi UV del sole e da altri fattori ambientali.
• Flessibilità: Il polietilene è un materiale altamente flessibile, il che significa che i tubi in polietilene possono essere curvati e piegati senza subire danni.
• Leggerezza: I tubi in polietilene sono più leggeri rispetto alle tubazioni realizzare con altri materiali, come l'acciaio o il cemento.
• Durata nel Tempo: I tubi in polietilene sono noti per la loro durata nel tempo.
• Resistenza agli Urti: Il polietilene è un materiale che offre una buona resistenza agli urti.
• Facilità di Installazione: I tubi in polietilene sono generalmente leggeri e flessibili, il che semplifica il processo di installazione.

Materiali Alternativi e Loro Applicazioni

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.

PVC

Il PVC (policloruro di vinile) è uno dei materiali più comuni per i tubi idraulici. È leggero, resistente alla corrosione e ha un costo relativamente basso. È ideale per impianti di acqua potabile, scarichi e drenaggi.

Acciaio

I tubi in acciaio, soprattutto quelli in acciaio inox, sono noti per la loro robustezza e resistenza alla pressione. Vengono utilizzati in applicazioni industriali o in ambienti che richiedono una grande resistenza.

Polietilene (PE)

Il polietilene (tubi PE) è un materiale flessibile e resistente agli agenti chimici e alle basse temperature. I tubi in polietilene sono ideale per impianti di irrigazione, trasporto di gas e sistemi che devono resistere a condizioni atmosferiche difficili.

Ghisa

I tubi in ghisa sono tra i più resistenti e durevoli, utilizzati principalmente per reti idrauliche e fognarie in ambito urbano e industriale. La ghisa offre un’alta resistenza alla compressione e alle sollecitazioni meccaniche, rendendola ideale per applicazioni che richiedono grande robustezza. Rispetto ad altri materiali come acciaio o PVC, la ghisa è più pesante e meno flessibile, con un’installazione più complessa.

Tubi in Polietilene Reticolato (PE-Xa)

L'efficienza energetica e la durata nel tempo sono diventati parametri chiave nella moderna progettazione di sistemi idraulici e di riscaldamento. Tra le soluzioni all'avanguardia nel settore, i tubi in polietilene reticolato (tubi PE-Xa) stanno emergendo come una scelta affidabile e innovativa.

I tubi PE-Xa sono un tipo di tubazione realizzata in polietilene reticolato attraverso un processo di reticolazione a catena. La reticolazione consiste nell'alterare la struttura molecolare del polietilene per poterne migliorare le proprietà termiche e meccaniche. Nel caso specifico dei tubi PE-Xa, questa reticolazione avviene utilizzando un metodo chiamato reticolazione per ossidazione.

Vantaggi dei Tubi PE-Xa

1. Robustezza e Durata: Straordinaria resistenza.
2. Flessibilità: Installazione semplice.
3. Efficienza Energetica: Eccellenti proprietà isolanti.

Impianti idrosanitari: spesso vengono impiegati per la distribuzione dell'acqua calda e fredda negli impianti idrosanitari.

Come abbiamo avuto modo di vedere, l'utilizzo dei tubi PE-Xa offre una soluzione avanzata e affidabile per le esigenze idrauliche e di riscaldamento. Se sei coinvolto nella progettazione o nell'installazione di sistemi idraulici o di riscaldamento, considera seriamente l'adozione dei tubi PE-Xa.

Ulteriori Applicazioni e Caratteristiche

La tubazione in polietilene è ampiamente utilizzata nel trasporto e nella distribuzione di fluidi, gas, telecomunicazioni, riscaldamento, geotermia e negli scarichi di ogni tipologia. Il tubo di polietilene ha l'obiettivo di garantire qualità e sicurezza nel trasporto dei fluidi e, in base alla normativa da rispettare sull'ecosostenibilità e ambiente per l'impianto a cui vanno collegati, sono efficienti per assicurare il trasporto di fluidi senza rischi e riescono anche a soddisfare le esigenze di impianti complessi.

Caratteristiche dei Tubi in Polietilene

Rispetto ad altri materiali, i tubi in polietilene offrono maggiori garanzie in termini di resistenza ed efficacia. Se interrati, ad esempio, non risentono dell'azione del terreno e, grazie al loro film, riescono a preservare intatte le qualità organolettiche del fluido, mantenendo inalterate igiene e salubrità delle acque. Grazie alla sua durata, il tubo per acqua in polietilene riduce gli interventi di manutenzione e ha meno probabilità di sviluppare delle perdite.

Tipologie di Polietilene

• Polietilene a bassa densità (PEBD): Meno resistenti a sollecitazioni di certe tipologie di materiali, sono utilizzati per l'agricoltura e l'irrigazione.
• Polietilene ad alta intensità: Le tubazioni sono impiegate nella distribuzione dell'acqua potabile, gas combustibili, scarichi fognari, operazioni di drenaggio e impianti geotermici.

Identificazione dei Tubi

• I tubi in polietilene per acqua sono contrassegnati da una o più strisce identificative in blu.
• I tubi in polietilene per scarichi si riconoscono per la presenza di una o più strisce di colore marrone.

Negli impianti vengono utilizzati all'interno degli edifici (con un diametro più piccolo) e all'esterno interrati (con un diametro maggiore).

Diametri dei Tubi in Polietilene

In commercio esistono tubi in polietilene di diversi diametri, pensati per differenti utilizzi. Più grande è il diametro, infatti, maggiore è la portata del tubo. Il diametro dei tubi in polietilene varia in base alla destinazione d'uso per essere in linea con le esigenze dell'impianto. Il diametro dei tubi in polietilene va da 16 fino a oltre 1000 mm. Per un uso domestico, il range di diametro va dai 16 ai 63 mm.

Per essere sicuri della tipologia di tubo da acquistare, è anche disponibile una tabella per i diametri dei tubi in polietilene, che ne spiega le peculiarità e il grado di resistenza a corrosione, a surriscaldamento e ad altre sollecitazioni esterne e interne.

Acquisto e Formati Disponibili

Il tubo in polietilene si vende a barre, a rotoli o bobine e, a seconda dell'utilizzo, si identifica con diversi colori.

Raccordi per Tubi in Polietilene

Un elemento importante nella disposizione della tubazione in polietilene è il raccordo, che serve ad unire una o più tubazioni e a veicolare il fluido trasportato. Come per il tubo, anche in questo caso esistono raccordi per tubi in polietilene per acqua e raccordi per tubi in polietilene per il gas.

Se ti stai destreggiando tra i lavori di idraulica, sai quanto sia importante scegliere tubi e raccordi in PE e PP di buona qualità. PE e PP indicano rispettivamente il polietilene e il polipropilene. I raccordi in polietilene, così come quelli in polipropilene, sono essenziali proprio come le tubazioni in polipropilene e in polietilene.

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