Lezioni, Servizi generali e sicurezza d impianto M CI

Servizi generali e sicurezza d’impianto M C.I. – 9 CFU

Servizi generali d’impianto M – 6 CFU – Prof. Emilio Ferrari

Sicurezza nei sistemi produttivi M – 3 CFU – Prof.ssa Cristina Mora

Appunti di Simone Benassi

Indice

Servizi generali d’impianto M

• 1. Piping – Circuito di distribuzione di un fluido ............................................................ 1
• Diametro nominale .................................................................................................... 2
• Pressione nominale ................................................................................................... 3
• 2. Valvole ............................................................................................................................. 9
• Valvola di intercettazione (“Saracinesca”) ............................................................... 9
• Valvola di regolazione .............................................................................................. 10
• Valvola di “non ritorno” (Valvola Clapet) ................................................................ 11
• Valvola di sicurezza .................................................................................................. 12
• Valvola riduttrice – regolatrice ................................................................................. 13
• Coefficiente di portata Kv ......................................................................................... 15
• Determinazione del coefficiente di portata Kv ......................................................... 17
• Formule empiriche .......................................................................................... 17
• Diagrammi ...................................................................................................... 19
• 3. Coibentazione ................................................................................................................. 27
• Tubazione calda ........................................................................................................ 28
• Tubazione fredda ....................................................................................................... 32
• 4. Impianti di cogenerazione ............................................................................................. 36
• Impianto cogenerativo a vapore in contropressione ................................................. 36
• Diagramma di Sankey ..................................................................................... 39
• A) Regolazione sulla richiesta di energia elettrica (P_KW) ................................ 39
• B) Regolazione sulla richiesta di energia termica (Q) ..................................... 41
• Impianto cogenerativo a combustione interna .......................................................... 42
• A) Motivi della non regolazione sulla richiesta di energia termica (Q) ........... 49
• B) Regolazione sulla richiesta di energia elettrica (P_KW) ................................ 49
• Impianto cogenerativo a turbogas ............................................................................. 50
• Pompa di calore ............................................................................................... 52
• Impianti cogenerativi a confronto ............................................................................. 54

Appunti dell’A.A. 2011/2012

Servizi generali e sicurezza d'impianto M CI – Indice moduli – Simone Benassi   i  

• 5. Impianti frigoriferi ......................................................................................................... 55
• Impianto frigorifero a compressione ......................................................................... 55
• Diagramma di stato fluido frigorifero (NH₃, R14) ......................................... 56
• Impianto frigorifero ad assorbimento ....................................................................... 57
• Diagramma T – c (Temperatura – concentrazione) .................................................. 59
• Diagramma H – c (Entalpia – concentrazione) ......................................................... 60
• 6. Climatizzazione .............................................................................................................. 64
• Impianti di climatizzazione a tutta aria ..................................................................... 68
• Caso estivo ................................................................................................................ 72
• Caso invernale ........................................................................................................... 77
• 7. Impianto elettrico ........................................................................................................... 86
• Schema radiale .......................................................................................................... 88
• Calcolo della potenza necessaria da installare .......................................................... 89
• Schema cabina di trasformazione ............................................................................. 90
• Tensione nominale di cortocircuito (V_CC%) ............................................................. 92
• Schema generale di un cavo elettrico ........................................................................ 104
• Dimensionamento del cavo elettrico ......................................................................... 105
• Verifica a caduta di tensione e a massima corrente ........................................ 106
• Blindosbarre .............................................................................................................. 109
• Sicurezza negli impianti elettrici ............................................................................... 112
• 8. Impianti solari termici ................................................................................................... 118
• Collettore solare piano .............................................................................................. 118
• Heat pipe ................................................................................................................... 121
• Dimensionamento di un impianto solare termico ..................................................... 123
• Definizioni ...................................................................................................... 124
• Irraggiamento sul piano orizzontale I_O ........................................................... 127
• Irraggiamento sul piano inclinato I_β ............................................................... 128
• Prestazioni pannelli solari termici ............................................................................. 133

Appunti dell’A.A. 2011/2012

Servizi generali e sicurezza d'impianto M CI – Indice moduli – Simone Benassi   ii  

• 9. Impianto di illuminazione ............................................................................................. 136
• Grandezze fotometriche ............................................................................................ 138
• Relazione fra candela, lumen e lux ........................................................................... 139
• Sorgenti luminose ..................................................................................................... 143
• Apparecchiature illuminanti (Armature) ................................................................... 144
• Solido fotometrico ........................................................................................... 145
• Dimensionamento di un impianto di illuminazione .................................................. 146
• 10. Rumore .......................................................................................................................... 151
• Campo dell’udibile .................................................................................................... 152
• Legame fra L_p e L_I .................................................................................................... 155
• Somma logaritmica ................................................................................................... 155
• Legame fra L_W e L_p ................................................................................................... 157
• Cosa prevede la legge ............................................................................................... 168
• Schemi riassuntivi per capitolo ................................................................................................. 173
• Acronimi .................................................................................................................................................... 182

Appunti dell’A.A. 2011/2012

Servizi generali e sicurezza d'impianto M CI – Indice moduli – Simone Benassi   iii  

Sicurezza nei sistemi produttivi M

• 1. Introduzione ................................................................................................................... 1
• 2. Fondamenti teorici ......................................................................................................... 2
• Valutazione del rischio .............................................................................................. 2
• Curva iso-costo ......................................................................................................... 5
• Impianto industriale come fonte di rischio ............................................................... 6
• Livelli di intervento per la sicurezza ......................................................................... 7
• 3. Inquadramento normativo – Testo Unico .................................................................... 9
• 4. Valutazione dei rischi ..................................................................................................... 11
• Modelli di organizzazione e gestione (SGSL) .......................................................... 13
• Piano di emergenza ................................................................................................... 15
• 5. Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) ................................................................. 16
• Art. 74 - Definizioni .................................................................................................. 16
• Art. 29 - Modalità di effettuazione della valutazione dei rischi ................................ 16
• Art. 76 - Requisiti dei DPI ........................................................................................ 16
• Art. 75 - Obblighi d’uso ............................................................................................ 17
• Art. 77 - Obblighi del datore di lavoro ...................................................................... 17
• Art. 78 - Obblighi dei lavoratori ............................................................................... 17
• 6. Segaletica di salute ......................................................................................................... 19
• Superficie di un cartello ............................................................................................ 20
• Prescrizioni ................................................................................................................ 20
• 7. Movimentazione Manuale dei Carichi (MMC) ........................................................... 21
• Valutazione del rischio da MMC .............................................................................. 22
• Modello NIOSH .............................................................................................. 22
• 8. Rischio meccanico .......................................................................................................... 25
• Riduzione del rischio meccanico mediante protezioni/ripari .................................... 26

Appunti dell’A.A. 2011/2012

Servizi generali e sicurezza d'impianto M CI – Indice moduli – Simone Benassi   iv  

• 9. Impianto antincendio ..................................................................................................... 29
• Classificazione degli incendi .................................................................................... 30
• Prevenzione e protezione .......................................................................................... 31
• Criteri di progettazione di impianti di rivelazione antincendio ................................ 33
• Impianti di spegnimento ............................................................................................ 35
• Impianti di spegnimento a idranti ................................................................... 35
• Impianti di spegnimento a gas ........................................................................ 35
• Alimentazione idrica ....................................................................................... 36
• Impianti sprinkler a diluvio ............................................................................. 36
• Schemi riassuntivi per capitolo ................................................................................................. 38
• Acronimi .................................................................................................................................................... 45

Appunti dell’A.A. 2011/2012

Servizi generali e sicurezza d'impianto M CI – Indice moduli – Simone Benassi   v  

Servizi generali d’impianto M

6 CFU

Emilio Ferrari

Prof.

1. Piping – Circuito di distribuzione di un fluido

I fluidi che possono essere distribuiti da un tubo, condotto (pipe) possono essere dei più svariati, comprimibili o incomprimibili: acqua, vapore, aria compressa, gas o anche elettricità.

Precisamente il circuito di distribuzione che distribuisce elettricità è chiamato cavo.

Un piping è destinato a collegare un punto di partenza (anche chiamato punto di produzione o di generazione del fluido) a dei punti di arrivo chiamati generalmente utenze.

Il punto di partenza può essere una caldaia (generazione di vapore), un compressore (generazione di aria compressa), un generatore elettrico (generazione di elettricità), ma anche molti altri dispositivi ancora.

Utenza#1

Punto di produzione

Utenza#2

Generazione del fluido ……

Utenza#N

Utenza#K

La parte principale del piping è chiamata dorsale o ramo principale, da cui possono essere derivati rami secondari.

Un piping è formato da un insieme di condotti, di diverso materiale, quale può essere metallo, rame, ecc.

Con l’utilizzo di giunti o raccordi è possibile collegare i vari singoli condotti per formare il piping nella sua interezza.

La sezione della conduttura può variare in relazione alla portata del fluido che deve essere distribuito: per portata si intende la quantità di fluido da distribuire, misurata in diversi modi.

Un altro elemento molto importante è la valvola che permette il corretto funzionamento del piping.

Un esempio di valvola è il rubinetto che regola l’erogazione dell’acqua e la sua portata.

Esistono numerose tipologie di valvole, fra le quali spicca sicuramente quella delle valvole di sicurezza.

Riassumendo:

• Piping
• Condotti
• Giunti/raccordi
• Valvole

Le caratteristiche comuni a tutti i piping sono:

• Diametro nominale;
• Pressione nominale.

Servizi generali d’impianto M – modulo 1 Piping – Simone Benassi   1  

Diametro nominale

Il diametro nominale è una grandezza che misura il diametro di una particolare sezione del piping.

Non è detto che questa grandezza faccia riferimento al diametro interno, come al diametro esterno.

DN ≠ Di, De, Φ_i

Di = Φ_i = Diametro interno = X [mm]

De = Φ_e = Diametro esterno = Y [mm]

DN = 20

Esempio:

Ne X ne Y sono uguali a 20 [mm]:

X ≅ 20 [mm]

Y ≠ 20 [mm]

De = Φ_e

DN non corrisponde quindi esattamente al diametro interno Di: è una massima di riferimento, utilizzata per il dimensionamento del piping.

Esiste una serie di diametri nominali (DN), chiamata Serie di Renard R10 (ragione 10), dove:

DN_i+1 / DN_i = 10^1/10 ≅ 1,25

… DN_i DN_i+1 …

Per questa tipologia di serie è possibile fare riferimento alla normativa UNI EN 1282.

Il diametro nominale è anche chiamato diametro commerciale, da adottare sempre quando è necessario acquistare un condotto.

L’unità di misura è il millimetro [mm].

1 1,5 2 2,5 … 15 20 25 32 …

Il rapporto fra un numero della serie e l’altro non è sempre precisamente uguale a 1,25.

Servizi generali d’impianto M – modulo 1 Piping – Simone Benassi   2  

Pressione nominale

La stessa caratteristica in comune ai piping, affinché si possano collegare senza problemi fra loro, è la pressione nominale, solitamente misurata in bar o atmosfere (1 bar = 10⁵ Pascal).

Attenzione a non confondere la pressione nominale con la pressione effettiva (P_eff) che un condotto può sopportare.

Anche in questo caso esiste una serie di pressioni nominali (PN), chiamata Serie di Renard R5 (ragione 5), dove:

PN_i+1 / PN_i = 10^1/5 ≅ 1,6

… PN_i PN_i+1 …

Per questa tipologia di serie è possibile fare riferimento alla normativa UNI EN 1283.

1 2,5 4 6 …

Anche qui il rapporto fra un numero della serie e l’altro non è sempre precisamente uguale a 1,6.

PN = 16

Esempio:

Il condotto con riferimento PN 16 è omologato a sopportare una pressione effettiva non superiore a 16 bar e quest’ultima può variare in relazione al fluido distribuito e alle condizioni di operatività dello stesso.

In relazione al fluido distribuito e alle sue condizioni di operatività si possono distinguere alcuni casi che determinano la pressione effettiva in base alla pressione nominale riferita al piping:

Fluido senza particolari caratteristiche di aggressività (normale: acqua) che si trova in condizioni di operatività tran