Appunti Acquedotti e fognature

Scelta del materiale e resistenza a trazione

Selezionando un materiale e determinando la sua resistenza a trazione, lo spessore sarà direttamente proporzionale a P. Nel caso di un materiale plastico, il diametro e lo spessore della tubazione aumentano all'aumentare della pressione nominale (cioè la pressione massima a cui può essere sottoposta la tubazione), e di conseguenza aumenta il costo della tubazione.

Inoltre, se si sceglie una pressione nominale P, il materiale utilizzato per la tubazione determina il diametro. Se si utilizza un materiale molto resistente, è possibile realizzare tubazioni con uno spessore inferiore. Al contrario, se si utilizza un materiale pesante con una resistenza bassa, lo spessore aumenta e di conseguenza aumenta anche il peso della tubazione. I materiali di bassa qualità sono più pesanti, mentre i materiali performanti sono più leggeri perché possono avere uno spessore più ridotto.

Nozioni per l'esercitazione:

La pressione nominale di un materiale di solito è dichiarata dal costruttore e rappresenta il valore massimo di pressione che il materiale può sopportare in modo sicuro.

certo materiale mi fornisce diversi tipi di P. Diverso P significa diverso spessore e dunque presumibilmente anche diverso costo perché a P elevati corrispondono spessori elevati e dunque costi elevati. Nella scelta progettuale dobbiamo scegliere quale P attribuire alla tubazione, materialmente quale tubazione comprare. Per fare questo dobbiamo scegliere un P che sia superiore alla pressione massima che può aversi in condotta più un Δp di colpo d'ariete più le pressioni di esercizio. Qual è il regime di pressione massima a cui è sottoposta la condotta? È il regime di pressione idrostatica, in ogni punto della condotta il momento in cui la pressione è massima è quando tutto è fermo. La normativa dice che, con riferimento alle pressioni di colpo d'ariete, per condotte piccole si può assumere un Δp pressorio di 2.5 atm. La scelta della tubazione per fare l'acquedotto esterno dipende.

dalla pressione che abbiamo in ciascun punto della condotta più 2.5 atm di colpo d'ariete. Nell'esercitazione di Excel la pressione massima si avrà in R, si ha la pressione idrostatica massima ad esso aggiunto 2.5 atm. Nel catalogo bisogna poi prendere il primo P superiore, non nel secondo o terzo perché altrimenti avviene il "peculato" ovvero un reato, spendere inutilmente soldi pubblici. Bisogna scegliere dunque il primo P, ovvero la tubazione che è in sicurezza e che resiste a quel regime di pressioni. Un'altra considerazione, non tutti i tratti della condotta sono sottoposti allo stesso regime di pressione. Ci sono dei tratti che sono più sollecitati (nel cavo) perché stanno a pressioni più alte, e tratti che sono meno sollecitati (i tratti alti) perché il regime di pressione in condizioni idrostatiche è più piccolo. È possibile in diversi tratti dell'acquedotto

Scegliere diversi valori della pressione nominale P, da attribuire alla condotta per resistere alle pressioni interne. Posso modulare la scelta del P in funzione del regime di pressioni effettivamente presenti in condotta.

Per un acquedotto esterno molto lungo si fa riferimento a massimo 2/3 campi di P.

Caratteristiche delle tubazioni di un acquedotto:

• Materiale:
  • Caratteristiche meccaniche: carico di rottura, snervamento, elasticità, è la resistenza alle sollecitazioni interne ed esterne.
  • Caratteristiche idrauliche: scabrezza e le sue variazioni nel tempo, perdite di carico.
  • Caratteristiche chimiche e natura del materiale: è la resistenza alle azioni aggressive di agenti esterni e dei liquidi trasportati, la conservazione delle caratteristiche igieniche e organolettiche dell'acqua.
• Rivestimento esterno: la protezione da azione aggressiva e agenti esterni.
• Rivestimento interno: la protezione chimico-fisica fra materiale e liquido trasportato. In presenza di...

Rivestimento interno: le perdite di carico sono condizionate dalla scabrezza di esso e non dal materiale della condotta.

Giunti, devono garantire la tenuta idraulica:

• Stessa P delle tubazioni (o superiore)
• Alcuni giunti possono dare luogo a perdite di carico non trascurabili
• Fra i diversi giunti eventualmente disponibili occorre scegliere quello più idoneo allo specifico uso

Normativa

Norme tecniche relative alle tubazioni (D.M. LL.PP. del 12.12.1985, pubbl. G.U. 14.03.1986, n. 61)

Art.0.1: è definito con il termine "tubazioni" il complesso di tubi, giunti e pezzi speciali costituenti l'opera di adduzione e/o distribuzione dell'acqua.

Art.0.2: con le presenti norma si stabiliscono i criteri da osservare nel progetto, nella costruzione e nel collaudo delle "tubazioni". Sono esclusi dall'oggetto della presente normativa i procedimenti di progettazione, costruzione e controllo di produzione di tubi.

giunti e pezzi speciali.

Art.0.3: ‘’ Integrazione delle norme ‘’ (stralci)- Prescrizioni e disposizioni in materia di sicurezza igienico-sanitaria di competenza del Ministero della Sanità- Norme specifiche concernenti impianti fissi antincendio di competenza del ministero dell’Interno- Prescrizione per le zone dichiarate a pericolo sismico- Prescrizione sugli attraversamenti (es. norme tecniche per gli attraversamenti e per i parallelismi di condotte e canali convoglianti liquidi e gas con ferrovie ed altre linee di trasporto, D.M. 23.02.1971, pubbl. G.U. 26.05.1971, n.132)- Numerose norme UNI, CEI, ISO, stabiliscono le norme di produzione delle tubazioni, dei giunti e dei pezzi speciali.

Pressioni nominali

Art. 2.1.4 ‘’Verifiche di sicurezza’’ (Norme tecniche relative alle tubazioni)

P , pressioni di esercizio: ‘’.. sono i massimi valori delle pressioni che possono verificarsi in asse delle tubazioni E per il più

gravoso funzionamento idraulico del sistema, comprese le eventuali sovrappressioni Δp determinate da prevedibili condizioni di esercizio, anche se conseguenti a fenomeni transitori.''''In assenza di calcolo specifico e, in ogni caso per le reti di distribuzione con diametri non maggiori di 350mm, per le sovrappressioni conseguenti a manovre di regolazione del sistema, indipendentemente dalla tipologia delle tubazioni impiegate, sarà adottato un valore Δp = 2.5 Kgf / cm (circa 2.42 atm) ... ''P , pressione equivalente: è la pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazione massime uguali a quelle determinate da rinterro di copertura, sovraccarichi esterni (statici e dinamici), variazioni termiche ed altre azioni esterne agenti sulle tubazioni, incluse quelle sismiche.Si definisce pressione nominale P della tubazione la somma delle pressioni di esercizio e equivalenteN P = P + PN E 0La P della serie o classe dei tubi,giunti e pezzi speciali costituenti le tubazioni deve essere almeno pari al valore N determinato sopra. Il collaudo viene specificata la normativa per il collaudo ovvero come in cantiere bisogna verificare che l'opera sia stata posta a regola d'arte. Art. 4 "Collaudo" (Norme tecniche relative alle tubazioni) La normativa stabilisce le pressioni di collaudo cioè le pressioni a cui devono essere testate le tubazioni. La tenuta dell'insieme delle tubazioni deve essere testata in fase di collaudo. La pressione di collaudo è definita come: 2P = max (1.5P ; P + 2kgf/cm²) Come si fa a collaudare una condotta? Queste prove si fanno prima di chiudere la trincea, in maniera che se qualcosa non è andata a buon fine (es. giunto andato a male, tubazione rovinata durante la posa in cantiere) può essere posto rimedio. Immaginiamo il cantiere di un acquedotto, è una trincea dove viene posata una tubazione. La tubazioneviene rilevata una perdita nella tubazione. In questo caso, è necessario individuare il punto esatto della perdita e procedere con la sua riparazione. Dopo aver superato la prova a giunti scoperti, si procede con la chiusura completa della trincea. Si sigillano tutti i giunti della tubazione e si riempie completamente di acqua. Successivamente, si applica nuovamente la pressione con un manometro e si verifica che non ci siano cali di pressione significativi per un periodo di almeno 6 ore. Se il collaudo va a buon fine, significa che la tubazione è stata testata con successo e può essere considerata idonea per il suo scopo. In caso contrario, è necessario individuare e riparare eventuali perdite prima di poter procedere con l'utilizzo della tubazione.

c'è una perdita d'acqua, presumibilmente questa perdita avverrà fra i giunti. La seconda prova si può fare dopo completo rinterro, completamente interrata la condotta si riesegue la prova, si chiudono entrata e uscita e si rimette in pressione per due ore verificando che non ci siano cali di pressione.

Le prove cambiano a seconda del materiale, nelle condotte di acciaio, metalliche o plastiche non c'è bisogno di nessuna fortezza. Per i materiali lapidei è necessario che la prova sia lunga e che le condotte siano riempite qualche giorno prima del collaudo, anche se non sono messe in pressione, per consentire l'assorbimento dell'acqua dalle pareti esterne in maniera tale da non generare cali di pressione che sono dovuti all'assorbimento e non alla perdita. Nelle pose in cunicolo o in galleria viene eseguita solo la prima prova.

Questo tipo di prove, il collaudo, vengono eseguite in fase di cantiere in cui c'è

una figura, il direttore dei lavori. È una figura esterna all'impresa, pagata dal committente, che verifica che il progetto venga realizzato con conformità al progetto esecutivo e in conformità con il capitolato speciale d'appalto. Il direttore dei lavori riceve i materiali e controlla che le tubazioni siano corrispondenti al capitolato speciale d'appalto, deve seguire i lavori e fare la prova di collaudo in cantiere. Verifica che tutto sia svolto a regola d'arte e nel libretto di cantiere scrive le prove. Terminata l'opera esiste una terza figura che si chiama collaudatore dell'opera. Il collaudatore per gli acquedotti è una figura strana perché arriva a opera realizzata e materialmente quell'opera non la vede perché è già stata messa in trincea. Può verificare il funzionamento perché verifica il passaggio dell'acqua ma in realtà non può verificare nulla di

intermedio.Il