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3 Misure per la compensazione della dilatazione

Le variazioni di lunghezza prodotte dall’influsso termico nei sistemi di condutture sono inevitabili e devono essere previste durante la progettazione di un impianto. Se di ridotta entità, le variazioni di lunghezza possono essere assorbite dall’elasticità del sistema di condutture o dall’isolamento. Per contro, variazioni di lunghezza più significative devono essere compensate adottando misure specifiche. Tra queste figurano:

  • Progettazione e predisposizione di spazi di dilatazione

  • Posizionamento corretto di punti fissi e scorrevoli

  • Utilizzo di compensatori di dilatazione

  • Installazione di compensatori longitudinali (Optipress-Aquaplus, Optipress-Therm)

È necessario evitare il più possibile la formazione di tensioni da torsione dovute a relative variazioni della lunghezza.

3.1 Spazio di dilatazione

Per l’installazione di tubazioni al soffitto, premurali o in vani tecnici è necessario prevedere uno spazio di dilatazione sufficiente. Per tubi posati sotto muro, lo spazio di dilatazione può essere garantito attraverso isolanti elastici.

3.1.1 Condutture posate a vista e attraversamenti dei tubi

Gli attraversamenti dei tubi nelle pareti e nei soffitti devono essere provvisti di un rivestimento elastico che assicuri libertà di movimento in tutte le direzioni.

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Attraversamenti dei tubi in pareti e soffitti

3.1.2 Tubazioni posate sotto muro

Per la posa sotto muro, i tubi devono essere isolati con un rivestimento elastico privo di cloruri.

I tubi nel pavimento galleggiante vengono posati nello strato di isolamento acustico anticalpestio e possono dilatarsi liberamente. Le uscite verticali dal pavimento devono essere eseguite con particolare cura.

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Tubi posati sotto muro

Nella zona del pavimento galleggiante, per le diramazioni è necessario prevedere guarnizioni elastiche realizzate con materiali isolanti privi di cloruri.

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Tubi posati sotto pavimento

Nel caso dei tubi in materiale sintetico Optiflex con tubo di protezione che vengono posati sotto pavimento, la forma ondulata del tubo di protezione crea un accoppiamento geometrico tra il tubo di protezione e il materiale da costruzione. L’assorbimento della dilatazione longitudinale del tubo viene garantito dall’intercapedine tra il tubo e il tubo di protezione.

3.2 Punti fissi e fissaggi scorrevoli

Per i fissaggi per tubi occorre distinguere tra punti fissi e fissaggi scorrevoli:

  • I punti fissi convogliano la dilatazione termica longitudinale nella direzione desiderata. Il fissaggio dei punti fissi deve poter assorbire le forze prodotte dalla dilatazione longitudinale.

  • I punti scorrevoli permettono movimenti assiali dovuti alla dilatazione termica longitudinale.

Una tubazione che non viene interrotta da un cambiamento di direzione o che non presenta alcun compensatore di dilatazione può contenere un unico punto fisso. Per le tubazioni lunghe è consigliabile posizionare il punto fisso a metà percorso, in modo da consentire la dilatazione in due direzioni.

Per il posizionamento dei punti fissi devono essere rispettate le seguenti regole:

Sui pressfitting non devono essere applicati punti fissi.

I fissaggi scorrevoli devono essere posizionati in modo tale da evitare che, durante l’esercizio, possano diventare involontariamente dei punti fissi.

Per escludere o ridurre al minimo le tensioni da torsione nelle tubazioni devono essere rispettate le regole seguenti:

  • Evitare assolutamente che le dilatazioni agiscano su pezzi di tubo corti.

  • Disporre i punti fissi in modo da escludere tensioni da torsione provocate dalla dilatazione longitudinale. Se ciò non fosse possibile, l’angolo di torsione non dovrà superare il valore di ± 5°.

 img
Angolo di torsione massimo consentito

3.3 Compensatore di dilatazione a L

Il compensatore di dilatazione a L è realizzato con fitting o con un tubo curvato.

 img
Compensatore di dilatazione a L

L1,2

Lunghezza della conduttura [mm]

DS1,2

Lunghezza dei montanti di dilatazione [mm]

Δ L1,2

Dilatazione longitudinale [mm]

Punto fisso

Fissaggio scorrevole

3.3.1 Calcolo della lunghezza dei montanti di dilatazione

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata direttamente con una formula o ricavata da un diagramma. A tale proposito assume grande importanza il materiale del tubo. Nel calcolo viene quindi tenuto in considerazione anche il fattore di proporzionalità kL specifico del materiale.

Calcolo:

DS

=

lunghezza dei montanti di dilatazione [mm]

kL

=

fattore di proporzionalità del materiale per curva a L

∆L

=

dilatazione longitudinale [mm]

D

=

diametro esterno del tubo [mm]

=

punto fisso

=

fissaggio scorrevole

L

=

lunghezza della conduttura [mm]

Materiale del tubo

kL [–]

Optipress acciaio inossidabile 1.4521

37

Optipress acciaio inossidabile 1.4401/1.4404

45

Optipress-Therm

48

Optiflex

29

Valori kL per diversi materiali

3.3.1.1 Esempi di calcolo per diversi materiali per tubi
Lunghezza dei montanti di dilatazione per tubo in acciaio inossidabile Optipress 1.4521

Dati di partenza:

Lunghezza della conduttura L = 20 m

Differenza di temperatura ∆T = 50 K (riscaldamento del tubo da 10 °C a 60 °C)

kL = 37

D = 54 mm

∆L = 0.0104 x 20 x 50 = 10.4 mm

Lunghezza dei montanti di dilatazione:

DS = 876.8 mm = 87.68 cm

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata sulla base del rispettivo diagramma.

👉 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress 1.4521

Lunghezza dei montanti di dilatazione per tubo multistabile Optiflex-Flowpress

Dati di partenza:

Lunghezza della conduttura L = 20 m

Differenza di temperatura ∆T = 50 K (riscaldamento del tubo da 10 °C a 60 °C)

kL = 29

D = 32 mm

∆L = 0.03 x 20 x 50 = 30 mm

Lunghezza dei montanti di dilatazione:

DS = 898.5 mm = 89.85 cm

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata sulla base del rispettivo diagramma.

👉 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optiflex multistabile

3.3.2 Calcolo grafico della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L in diversi materiali

3.3.2.1 Esempio di utilizzo dei diagrammi per il calcolo grafico della lunghezza dei montanti di dilatazione

Per calcolare la lunghezza dei montanti di dilatazione sulla base dei diagrammi seguenti si procede nel modo qui descritto:

  1. Sull’asse «Lunghezza della conduttura» segnare la lunghezza della rispettiva conduttura (❶).
  2. Partendo da questo punto tracciare una linea verticale verso l’alto fino all’intersezione con la curva caratteristica della differenza di temperatura (❷). Il valore corrispondente sull’asse ΔL indica la dilatazione longitudinale del tubo.
  3. Partendo dal punto ❷ tracciare una linea orizzontale verso destra fino all’intersezione con la curva del diametro del tubo (❸).
  4. Partendo da questo punto tracciare una linea verticale verso il basso. Leggere il valore del punto di intersezione con l’asse «Lunghezza dei montanti di dilatazione» (❹).
  • Tale valore è il risultato del calcolo della lunghezza dei montanti di dilatazione DS.
3.3.2.2 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress 1.4521
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Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress 1.4521
3.3.2.3 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress 1.4401/1.4404
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress 1.4401/1.4404
3.3.2.4 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress-Therm
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optipress-Therm
3.3.2.5 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optiflex multistabile
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a L per Optiflex multistabile

3.4 Compensatore di dilatazione a U

Il compensatore di dilatazione a U è realizzato con fitting o con un tubo curvato.

 img
Compensatore di dilatazione a U

L1,2

Lunghezza della conduttura [mm]

DS1,2

Lunghezza dei montanti di dilatazione [mm]

Δ L1,2

Dilatazione longitudinale [mm]

Punto fisso

Fissaggio scorrevole

3.4.1 Calcolo della lunghezza dei montanti di dilatazione

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata direttamente con una formula o ricavata da un diagramma. A tale proposito assume grande importanza il materiale del tubo. Nel calcolo viene quindi tenuto in considerazione anche il fattore di proporzionalità kU specifico del materiale.

Calcolo:

DS

=

lunghezza dei montanti di dilatazione [mm]

kU

=

fattore di proporzionalità del materiale per curva a U

∆L

=

dilatazione longitudinale [mm]

D

=

diametro esterno del tubo [mm]

=

punto fisso

=

fissaggio scorrevole

L

=

lunghezza della conduttura [mm]

Materiale del tubo

kU [–]

Optipress acciaio inossidabile 1.4521

23

Optipress acciaio inossidabile 1.4401/1.4404

28

Optipress-Therm

30

Optiflex

18

Valori kU per diversi materiali

3.4.1.1 Esempi di calcolo per diversi materiali per tubi
Lunghezza dei montanti di dilatazione per tubo in acciaio inossidabile Optipress 1.4521

Dati di partenza:

Lunghezza della conduttura L = 20 m

Differenza di temperatura ∆T = 50 K (riscaldamento del tubo da 10 °C a 60 °C)

kU = 23

D = 54 mm

∆L = 0.0104 x 20 x 50 = 10.4 mm

Lunghezza dei montanti di dilatazione:

DS = 545.0 mm = 54.50 cm

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata sulla base del rispettivo diagramma.

👉 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress 1.4521

Lunghezza dei montanti di dilatazione per tubo multistabile Optiflex-Flowpress

Dati di partenza:

Lunghezza della conduttura L = 20 m

Differenza di temperatura ∆T = 50 K (riscaldamento del tubo da 10 °C a 60 °C)

kU = 18

D = 32 mm

∆L = 0.03 x 20 x 50 = 30 mm

Lunghezza dei montanti di dilatazione:

DS = 557.7 mm = 55.77 cm

La lunghezza dei montanti di dilatazione può essere calcolata sulla base del rispettivo diagramma.

👉 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optiflex multistabile

3.4.2 Calcolo grafico della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U in diversi materiali

3.4.2.1 Esempio di utilizzo dei diagrammi per il calcolo grafico della lunghezza dei montanti di dilatazione

Per calcolare la lunghezza dei montanti di dilatazione sulla base dei diagrammi seguenti si procede nel modo qui descritto:

  1. Sull’asse «Lunghezza della conduttura» segnare la lunghezza della rispettiva conduttura (❶).
  2. Partendo da questo punto tracciare una linea verticale verso l’alto fino all’intersezione con la curva caratteristica della differenza di temperatura (❷). Il valore corrispondente sull’asse ΔL indica la dilatazione longitudinale del tubo.
  3. Partendo dal punto ❷ tracciare una linea orizzontale verso destra fino all’intersezione con la curva del diametro del tubo (❸).
  4. Partendo da questo punto tracciare una linea verticale verso il basso. Leggere il valore del punto di intersezione con l’asse «Lunghezza dei montanti di dilatazione» (❹).
  • Tale valore è il risultato del calcolo della lunghezza dei montanti di dilatazione DS.
3.4.2.2 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress 1.4521
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress 1.4521
3.4.2.3 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress 1.4401/1.4404
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress 1.4401/1.4404
3.4.2.4 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress-Therm
 img
Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optipress-Therm
3.4.2.5 Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U per Optiflex multistabile
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Diagramma per il calcolo della dilatazione longitudinale ΔL e della lunghezza dei montanti di dilatazione DS per la curva a U

3.5 Compensatore longitudinale

Nelle condutture Optipress-Aquaplus e Optipress-Therm, l’assorbimento delle variazioni di lunghezza può essere realizzato anche con compensatori longitudinali.

I compensatori longitudinali Optipress sono provvisti di un tubo conduttore interno e di un tubo di protezione esterno. Ciò permette di evitare danni al compensatore causati da movimenti laterali (laterali e angolari) nonché da influssi meccanici esterni.

I compensatori longitudinali vengono forniti già tesi e non devono quindi essere tesi al momento del montaggio.

Per il montaggio dei compensatori longitudinali è necessario osservare i seguenti punti:

  • La tubazione deve essere rettilinea, in modo tale che la dilatazione del tubo possa essere assorbita assialmente dal compensatore longitudinale.

  • I compensatori non sono concepiti per una sollecitazione di movimento laterale. I punti fissi e i punti scorrevoli devono essere eseguiti in modo da impedire i movimenti laterali del compensatore.

  • Il compensatore non deve essere sottoposto a sollecitazioni di torsione.

  • Il tubo deve essere provvisto di punti fissi o punti scorrevoli immediatamente a monte e a valle di ciascun compensatore.

  • Tra due punti fissi deve essere posato un unico compensatore longitudinale.

  • Per la prova di tenuta occorre rimuovere il compensatore. Durante la prova, i fissaggi dei tubi nell’area interessata devono essere staccati per evitare sollecitazioni di compressione obliqua.

  • Durante l’installazione rispettare la direzione del flusso.

  • L’assorbimento della dilatazione può essere realizzato da entrambi i lati del compensatore.

  • La distanza dal punto fisso o dal punto scorrevole al compensatore non deve superare 2 × D.

 img
Compensatore longitudinale

3.5.1 Assorbimento della dilatazione

Fare attenzione che non venga superato l’assorbimento di dilatazione massimo complessivo. Se ciò non fosse possibile dovranno essere utilizzati più compensatori.

Diametro esterno del tubo

[mm]

Assorbimento della dilatazione

[mm]

Carico max. punto fisso a 1'000 kPa

[N]

15

25

 700

18

25

 900

22

25

1'300

28

25

1'900

35

25

2'900

42

25

4'300

54

25

6'400

Assorbimento della dilatazione Optipress-Aquaplus

Diametro esterno del tubo

[mm]

Assorbimento della dilatazione

[mm]

Carico max. punto fisso a 1'000 kPa

[N]

22

25

1'300

28

25

1'900

35

25

2'900

42

25

4'300

54

25

6'400

Assorbimento della dilatazione Optipress-Therm

3.5.2 Posizionamento corretto dei punti fissi e dei punti scorrevoli con compensatore longitudinale

 img
Esempi di montaggio del compensatore longitudinale

A

Punto fisso

B

Punto scorrevole

C

Compensatore

Dilatazione longitudinale

3.5.3 Posizionamento corretto dei punti fissi Optipress-Aquaplus

 img
Esempi di montaggio punti fissi Optipress-Aquaplus

A

Punto fisso

B

Punto scorrevole

C

Optipress-Aquaplus-Punto fisso 81024

Dilatazione longitudinale