Materiali e Caratteristiche dei Tubi per Impianti Idraulici

La scelta del materiale giusto per le 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.

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 più comuni per tubi idraulici

Per costruire un impianto idraulico resistente ed efficace, è essenziale scegliere i migliori materiali da usare per le tubature. Tra i più usati oggi vi sono:

• PVC (policloruro di vinile)
• Acciaio (acciaio inox, acciaio zincato)
• Polietilene (tubi PE)
• Ghisa
• Rame
• Polipropilene (PP-R)

PVC (Policloruro di Vinile)

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. 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.

In commercio si trovano un'infinità di tubi in PVC, di diametri vari, di giunti e di raccordi multipli, che consentono di convogliare più tubi, e di far loro seguire curve, inclinazioni, ecc, e di realizzazare sifoni e quant'altro...

Per le condutture dell'acqua fredda, le giunzioni a solvente sono l'ideale, mentre per le tubazioni di scarico e di fognatura i metodi sono spesso usati contemporaneamente.

Per le condutture di scarico, sono molto usati i tubi in PVC, uniti tramite giunti a compressione o saldatura con solvente, rappresentando la soluzione più economica e facile da installare e soppiantando i vecchi tubi in piombo.

Come collegare tubi in PVC

1. Scegliere il tipo di raccordo desiderato, in base alle proprie esigenze d'impianto. Il raccordo puo' essere: a manicotto, a curva (90° o 45°), ad Y, a T... ecc.
2. Tagliare i tubi alla lunghezza necessaria ed eliminre, con una lima, le sbavature. Quindi, strofinare con carta vetrata le superfici esterne dei tubi e la parte interna del giunto, per irruvidirne le superfici.
3. Introdurre i due tubi da unire nel giunto, spingendo a fondo e ruotandoli leggermente.

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.

L’acciaio e il ferro sembravano valide alternative, ma presentavano un problema fondamentale: la loro tendenza ad arrugginire nel tempo. È qui che entra in gioco la galvanizzazione. Aggiungendo uno strato protettivo di zinco su acciaio e ferro, i tubi hanno guadagnato una difesa contro gli agenti atmosferici. Nei dintorni degli anni ’60, i tubi zincati sono diventati lo standard globale. Ma, col passare degli anni, hanno dimostrato di non essere una soluzione perfetta.

I tubi zincati spesso diventano vittime della ruggine nel tempo, nonostante la galvanizzazione. Questo porta a problemi come perdite d’acqua, bassa pressione e potenziali rischi per la salute dovuti alla contaminazione da metalli pesanti come il piombo. Inoltre, quando la corrosione interna è avanzata, l’acqua può assumere un colore marrone ruggine, segno evidente di problemi nel sistema idraulico. Insomma, affidarsi a un impianto idraulico in acciaio zincato nel 2024 non è la soluzione ideale.

Con i tubi in ferro zincato si può risolvere ogni tipo di esigenza legata alla creazione di un impianto. I tubi in ferro zincato vengono attualmente utilizzati principalmente per gli impianti di distribuzione dell'acqua, da parte dell'acquedotto. La grande quantità di giunti disponibili in commercio consente di risolvere ogni problema di collegamento, non solo tra tubi dello stesso diametro, ma anche di diametro diverso.

Come collegare tubi in ferro zincato

1. Per collegare du tubi in ferro zincato, dopo averli filettati, occorre sigillarli.
2. Dopo aver sigillato anche l'altra estremità del tubo filettato, inserire anche questo nel giunto.

Polietilene (tubi 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.

Rame

In commercio si trovano tubi in rame ricotto (venduti in rotoli, da spianare con delicatezza per non deformarli), tubi dritti in rame crudo e tubi rivestiti esternamente di guaina isolante; tutti possono essere tagliati con un seghetto o con il tagliatubi a rotella. Ricordiamo che i tubi in rame ricotto devono essere curvati con il piegatubi e che, in caso di unione tra tubi, si dovranno utilizzare gli specifici giunti.

I tubi in rame, quindi, sono facili da installare e non richiedono filettatura. Il loro utilizzo viene fatto fondalmente per gli impianti di adduzione dell'acqua e per gli impianti di riscaldamento.

Noto nel settore per la sua solidità e longevità, il rame rappresenta una scelta affidabile per molteplici applicazioni idrauliche. È ampiamente impiegato per la distribuzione di acqua potabile, grazie alla sua resistenza e alla capacità di mantenere elevati standard di qualità dell’acqua. Inoltre, grazie alla sua eccellente conduzione termica, il rame è consigliato anche per sistemi di riscaldamento efficienti, contribuendo a garantire un’adeguata dispersione del calore. È particolarmente apprezzato per gli impianti gas e di climatizzazione, dove la sua affidabilità e versatilità ne fanno una scelta preferita dai professionisti del settore.

Come collegare tubi in rame

1. Tenere fermo il corpo del giunto con un serratubi e, usando una chiave, serrare strettamente il dado. Solitamente, è sufficiente mezzo giro per una buona tenuta.
2. Montare allo stesso modo anche l'altra estremità del giunto, verificandone la tenuta.

1. Scaldare con il cannello le estremità dei tubi da saldare, quindi spennellarli con un pò di liquido o pasta flussante.
2. Dirigere la fiamma sulla giuntura e quando il rame si è sufficientemente scaldato (divenendo rosso-ciliegia), avvicinare un filo distagno che, fondendo, salderà la giuntura.

Polipropilene (PP-R)

Il Coprax è un sistema di tubi e raccordi, realizzati utilizzando il Polipropilene Copolimero Random (PP-R). Il Coprax resiste alla corrosione elettrochimica, può venire a contatto con calce e cemento senza la necessità di ricorrere a protezioni. Grazie alla sua bassa conducibilità elettrica, non risente del fenomeno delle correnti vaganti. La bassa conduttività termica unitamente all'ampio range di utilizzo (-20° a +95°) garantiscono una bassa dispersione di calore (e quindi un risparmio energetico), mentre la struttura omogenea e compatta rende minime le perdite di carico ed impedisce che si verifichino i fenomeni di ostruzione causati da depositi di calcare. L'alto valore di isolamento acustico attenua la rumorosità degli impianti e la leggerezza di tubi e raccordi consente un'agevole maneggevolezza e posa in opera, con netto risparmio di tempo. La tipologia di polipropilene utilizzato per la sua fabbricazione è atossica e rispondente alle vigenti normative.

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.

Come assemblare tubi in polipropilene (sistema Coprax)

La peculiarità del sistema Coprax è la sua tecnica di assemblaggio, che avviene mediante saldatura per fusione delle parti, adoprando uno specifico tipo di saldatore: il polifusore, munito delle specifiche "matrici".

1. Eseguire il taglio del tubo ad angolo retto con apposita cesoia tagliatubo.
2. Collegare il polifusore alla rete elettrica (220 VOLT) e verificare che abbia raggiunto la temperatura prevista, considerando che la polifusione del polipropilene avviene a 260° (Norme DVS 2206). Inserire contemporaneamente il tubo ed il raccordo nelle apposite matrici, esercitando una leggera pressione.

Sistemi innovativi: Geberit Mepla e Mapress

L'obiettivo principale di ogni prodotto o sistema è garantire l'affidabilità, la sicurezza, la stabilità e la durata. I sistemi Geberit "Mepla" e "Mapress" rispondono a queste esigenze, dato che sono facili da utilizzare, affidabili e a montaggio ultimato assicurano grande longevità dell'impianto.

I sistemi pressfitting Geberit Mapress sono costituiti dai seguenti componenti: raccordi, tubazioni e attrezzi di pressatura. I raccordi e le tubazioni sono fornibili a seconda delle esigenze in quattro diversi materiali: Acciaio Inox, Acciaio al Carbonio, Rame (solo raccordi) e CuNiFe (lega Cupronichel - ideale per installazioni a contatto con acqua di mare).

Il sistema Geberit Mepla è composto da un tubo multistrato che combina in modo superlativo le caratteristiche della materia sintetica con quelle del metallo (anima centrale). I raccordi pressfitting con garanzia di tenuta sono disponibili dal diametro 16 a 75 mm. A completamento della gamma, gli attrezzi manuali o elettrici, precisi ed affidabili garantiscono installazioni sicure e professionali. Questo sistema è caratterizzato da notevole velocità di posa in opera e sicurezza.

"PushFit" è il primo sistema multistrato Geberit disponibile nei d 16, 20 e 25 mm che non prevede l’utilizzo di attrezzi. Il tubo multistrato Geberit PushFit ha una sottile ma stabile anima di alluminio. La solidità dei raccordi rappresenta una caratteristica importante del sistema ad innesto Geberit PushFit. Grazie agli elementi di rinforzo che conferiscono ulteriore robustezza, gli speciali raccordi ad innesto sono adatti ad ogni situazione di cantiere. La parte dei raccordi dedicata all’inserimento del tubo è protetta ed affidabile, assicurando una minima resistenza all’introduzione del tubo. I raccordi del nuovo sistema PushFit sono dotati di una finestra di ispezione per verificare l’innesto del tubo nel raccordo.

Geberit PE

La resistenza alle alte temperature, agli agenti chimici, agli urti sono prerogative importanti per chi deve realizzare impianti di scarico senza compromessi. Geberit PE è resistente all'abrasione, al calore (acqua calda fino a punte di 100 °C), resistente al freddo (fino a - 40 °C), agli acidi o ad altri corrosivi.

Geberit PE resiste alle condizioni più estreme: sbalzi di temperatura, liquidi corrosivi, prodotti chimici, solventi e ad acque leggermente radioattive. Inoltre, il metodo di lavorazione di questo materiale offre la garanzia di assoluta tenuta anche in caso di sollecitazioni come ad esempio la trazione.

Tubi multistrato: vantaggi e svantaggi

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.

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.

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.

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.

Tabella comparativa dei materiali per tubi idraulici

Oltre ai tubi di vario tipo e materiale, che servono a creare impianti idraulici, esistono raccordi flessibili di varia lunghezza e diametro, per collegare gli apparecchi igienici alla tubazioni.

Il dado di fissaggio posto ad una delle estremità dei raccordi flessibili può ruotare liberamente, in modo da evitare la torsione e quindi la rottura del raccordo stesso durante il montaggio.

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