PIPING CONDUZIONE FLUIDI E GAS

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PIPING CONDUZIONE FLUIDI E GAS

Un sistema di tubazioni (in lingua inglese piping), in ingegneria, indica i sistemi, più o meno complessi, di tubazioni che collegano le varie apparecchiature di un impianto (ad esempio idraulico, chimico o petrolchimico).

Il sistema di tubazioni permette il trasporto, l’accumulo e l’intercettazione dei fluidi (liquidi o gassosi) destinati alle varie utenze.

Tubi
Il tubo è un profilato metallico cilindrico formato da un’unica lamiera di un metallo (ad esempio acciaio, rame). I tubi in acciaio sono largamente impiegati nell’industria chimica e in tantissime applicazioni, ma si possono avere anche tubi di materiali differenti dall’acciaio e con le più svariate applicazioni; in particolare:

-acciai bassolegati
-acciai ricoperti (teflonati, vetrificati)
-acciai altolegati (ad esempio: acciai inossidabili)
-leghe metalliche diverse (cromo, nichel, -titanio, molibdeno, Vanadio, ecc.)
-ghisa
-materie plastiche
-calcestruzzo
-rame
-vetro
-più materiali intimamente connessi tra loro (i cosiddetti tubi multistrato, aventi un’anima in alluminio ricoperta, esternamente e internamente, da materiali plastici)
I differenti materiali usati per la costruzione dei tubi sono legati allo stato ed alle condizioni del fluido convogliato; parametri fondamentali per la scelta del materiale sono:

aggressività del fluido convogliato (corrosività, capacità ossidativa/riduttiva, abrasività meccanica);
temperatura di esercizio;
pressione.
Il costo di alcuni tubi, ad esempio in leghe metalliche particolari, può essere enormemente superiore a quello dei tubi metallici comuni; in diversi casi però, per la natura stessa dei fluidi convogliati, la scelta del materiale è molto limitata, e spesso quasi obbligata.

Tubazioni
Le tubazioni, ognuna con una sua specifica funzione, dimensione e caratteristica di materiale, concorrono a formare un sistema complesso (appunto il “piping”) che consente il trasferimento di fluidi all’interno di un impianto. Il trasferimento si può verificare tra una fase e l’altra di lavorazione oppure dal materiale grezzo in ingresso all’impianto fino al prodotto finale.

Oltre alle tubazioni rigide, esiste una vasta gamma di tubazioni flessibili, in materiali che vanno dalle varie mescole di gomma, al PTFE, al silicone. In termini generali tutti questi articoli hanno la caratteristica di potere lavorare con delle pressioni alte, e temperature relativamente basse.

Dovendo operare nel campo delle alte temperature, o per il trasferimento di gas dove è richiesta la tenuta ermetica, si impiegano i Tubi Metallici Flessibili.

Giunti
I tubi possono essere uniti tra loro attraverso diversi tipi di giunti, che possono essere:

a saldatura
a bicchieri saldati
a bicchieri non saldati
a flange
speciali
a manicotto
a bocchettone
rapidi

Per unire tubi in ghisa si utilizza piombo fuso a cui viene sovrapposta corda catramata. Per i tubi in gomma si utilizzano collanti o anelli in gomma.

Flange
Le flange sono piastre metalliche forate perimetralmente e saldate all’estremità di un tubo per consentirne l’unione con altri tubi dotati di flange o con altre attrezzature. Le flange sono tenute insieme da dadi e “tiranti” (o “prigionieri”). I tiranti sono aste di metallo filettate inserite tra due fori di due flange. Alle due estremità di ciascun tirante sono avvitati i dadi, anelli metallici che bloccano il tirante e garantiscono l’accoppiamento permanente delle due flange.

Raccordi o pezzi speciali
I raccordi hanno il compito di unire due o più tubi tra loro (o di chiudere un tubo), anche di diametri differenti. Alcuni tipi di raccordi sono:

  • gomito a 90°
  • curva a 90°
  • curva a 45°
  • gomito con bocchettone
  • Tee a 90°
  • Tee a una curva
  • riduzione e aumento
  • croce
  • nipplo
  • calotta
  • tappo
  • distribuzione a gomito
  • distribuzione a croce
  • flessibile
  • a compressione
  • ad anello tagliente

In corrispondenza dei raccordi si hanno delle perdite di carico consistenti, che devono essere considerate durante la progettazione.

Valvole
Al piping appartengono anche le valvole, assieme agli altri organi di regolazione e di intercettazione.

Compensatori e supporti
I compensatori vengono inseriti in punti cruciali del sistema di tubazioni. I compensatori sono degli elementi flessibili che deformandosi contrastano l’effetto delle dilatazioni termiche subite dalle tubazioni. Alcuni esempi di compensatori sono i “compensatori a lira” (o “a omega”) e i “compensatori a soffietto”. Ad essi vengono accoppiati dei “supporti”, che fungono da vincoli mobili.