Sistemi di tubazioni

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In ingegneria il termine piping (o sistema di tubazioni) definisce 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 destinati alle varie utenze.

Indice 1 Elementi del piping 1.1 Tubi 1.2 Tubazioni 1.3 Giunti 1.3.1 Flange 1.4 Raccordi o pezzi speciali 1.5 Valvole 1.6 Compensatori e supporti 2 Progettazione 3 Note 4 Bibliografia 5 Voci correlate 6 Collegamenti esterni

[modifica] Elementi del piping

[modifica] 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:

• acciaio
• ghisa
• materie plastiche
• calcestruzzo
• rame
• vetro^[1]
• più materiali intimamente connessi tra loro (i cosiddetti tubi multistrato, aventi un'anima in alluminio ricoperta, esternamente e internamente, da materiali plastici)

Per approfondire, vedi la voce Tubo.

[modifica] Tubazioni

La tubazione è un insieme di tubi.

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.

[modifica] Giunti

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

• per 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.

[modifica] 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.

Per approfondire, vedi la voce Flangia.

[modifica] Raccordi o pezzi speciali

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

• gomito a 90°
• curva a 90°
• gomito con bocchettone
• T a 90°
• T a una curva
• riduzione
• croce
• nipplo
• calotta
• tappo
• distribuzione a gomito
• distribuzione a croce

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

[modifica] Valvole

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

Per approfondire, vedi la voce Valvola (idraulica).

[modifica] 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.

[modifica] Progettazione

Al momento della progettazione, un sistema di tubazioni richiede studi accurati che a partire dalla definizione del percorso all'interno dell'impianto di ogni tubo risolvano tutte le difficoltà concernenti i collegamenti, la raccorderia, le saldature, la supportazione, le spinte e le deformazioni per arrivare fino alle prove di buon funzionamento (le prove idrauliche e di tenuta), verniciatura ed isolamento.

Nell'ambito del piping il disegnatore e progettista si piazza come il referente principale, dovendo egli conoscere tutte le problematiche inerenti ai materiali che costituiscono le tubazioni, gli spazi minimi richiesti per eseguire l'installazione, quale sia la raccorderia più adatta allo scopo, come connettere qualunque tubazione all'apparecchio a valle e a quello a monte. Egli conosce e ha le necessarie abilità per risolvere gli inconvenienti dati dal peso, dalla temperatura e dalla pressione cui sono sottoposti i tubi.

[modifica] Note

1. ^ I tubi in vetro vengono utilizzati in applicazioni speciali, ad esempio per la movimentazione di sostanze fortemente acide.

[modifica] Bibliografia

• Editor: McKetta, John J., Piping Design Handbook, Marcel Dekker, Inc., 1992. ISBN 0-8247-8570-3
• Robert Perry; Don W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook , 8^a ed. (in inglese) McGraw-Hill, 2007 . ISBN 0071422943

[modifica] Voci correlate

• Movimentazione dei materiali
• Chimica industriale
• Impianto chimico
• Flangia
• Valvola (idraulica)
• Piping & Instrumentation Diagram
• Tee (idraulica)

[modifica] Collegamenti esterni

• ASME B31.3 Process Piping Guide, Revision 1 from Los Alamos National Laboratory Engineering Standards Manual OST220-03-01-ESM
• Seismic Design and Retrofit of Piping Systems, July 2002 from American Lifelines Alliance website
• Engineering and Design, Liquid Process Piping U.S. Army Corps of Engineers, EM 1110-l-4008, Maggio 1999
• Building services piping links su Open Directory Project (Segnala su DMoz un collegamento pertinente all'argomento "Building services piping links")
• corsiadistanza.polito.it