Tubi di polietilene per distribuzione di gas

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1 Tubi di polietilene per distribuzione di gas Manuale tecnico Gennaio 2010 Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 80 Ø75x6,8 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 80 Ø90x8,2 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 80 Ø160x14,6 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE ine resine GAS 103 UNI EN PE 100 Ø160x14,6 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 100 Ø75x6,8 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE

2 Indice Il polietilene per tubi destinati alle applicazioni in pressione 4 Classificazione e designazione di PE 4 Evoluzione dei polimeri PE Resistenza di tubi di PE agli effetti di intagli e di carichi concentrati 5 Tubi di PE 100 TS per tecniche di posa trenchless 6 Caratteristiche chimico - fisico - meccaniche generali di resine PE 80 e PE Tubi di polietilene ad alta densità PE 100 e PE 80 per condotte di distribuzione gas conformi alla norma UNI EN Caratteristiche generali 7 Impieghi 7 Perché tubazioni di PE 100 gas a parità di condizioni di utilizzo 7 Marchio di qualità 7 Caratteristiche fisico-meccaniche 8 Gamma 9 Tubi di PE 80 e PE 100 per condotte di distribuzione di gas secondo UNI EN Lunghezze 9 Packaging tubi PE 80 e PE 100 gas 10 Perdite di carico per flusso non turbolento di gas naturale 11 Rigidità anulare 12 Verifica e dimensionamento automatici di condotte di PE in pressione 13 Progetto GDW 13 2

3 Capitolato di acquisto di tubi in PEAD PE 80 per condotte interrate per distribuzione di gas combustibili conformi alla norma UNI EN Capitolato di acquisto di tubi in PEAD PE 100 per condotte interrate per distribuzione di gas combustibili conformi alla norma UNI EN Raccomandazioni per la movimentazione e lo stoccaggio nei magazzini 16 Raccomandazioni per la movimentazione e lo stoccaggio in cantiere 16 Scarico e movimentazione 16 Accatastamento 16 Raccomandazioni per la corretta posa in cantiere 17 Prescrizioni per la posa 17 Compattazione 18 Classificazione dei terreni 19 Formule utili e terminologia 20 Formule base di calcolo 20 Terminologia 20 Riferimenti normativi 21 3

4 Il polietilene per tubi destinati alle applicazioni in pressione Il polietilene è una resina termoplastica appartenente alla famiglia delle poliolefine, ed è ottenuta dalla polimerizzazione dell etilene. Il processo di polimerizzazione consiste nel legare assieme molecole di etilene in una lunga catena chiamata macromolecola o polimero. Con i diversi processi di sintesi si ottengono Polietileni con diversi gradi di cristallinità (i quali rappresentano il rapporto, nella massa plastica, tra zone amorfe e zone cristalline). Sul mercato esistono diversi polietileni differenziati dalle loro caratteristiche reologiche: polietileni ad Alta Densità (PE/A; HDPE nella notazione inglese) e a Media Densità (PE/B; MDPE nella notazione inglese) il cui impiego principale è nella adduzione di fluidi in pressione e nella distribuzione di gas, e a Bassa Densità (PEb.d.; LDPE nella notazione inglese) il cui impiego oggi è prevalentemente nelle installazioni agricole e irrigue. Classificazione e designazione di PE I processi di sintesi industriali sono brevettati e quelli impiegati oggi nella produzione di Polietilene PE/A e PE/B per tubi in pressione conferiscono ai materiali elevate proprietà di: 1) resistenza allo scorrimento plastico; 2) resistenza alla fessurazione lenta; 3) resistenza alla fessurazione rapida. Allo scopo di garantire un adeguata qualità dei prodotti, i polietileni per tubi sono commercializzati sotto forma di granuli neri ottenuti per masterizzazione (aggiunta di additivi) del polietilene incolore in adeguati impianti petrolchimici. Nella applicazione per fluidi in pressione, primaria importanza è attribuita alla resistenza allo scorrimento plastico (invecchiamento) del materiale (polietilene), essa viene determinata come valore di resistenza minima richiesta a 50 anni (Minimun Required Strength a 20 C) attraverso la costruzione delle curve di regressione secondo ISO/TR 9080 per i diversi tipi di polietilene alta e media densità. Per ciascun materiale operando su campioni di tubi sottoposti a diverse temperature (20 C, 40 C, 60 C, 80 C) fino a rottura, 20 σ Mpa C 80 C PE80 PE100 PE80 PE MPa a 50 anni 8 MPa a 50 anni 3 2 PE 80 PE h 50 anni Tempo Fig. 1 - Curve di regressione. Determinazione del valore di MRS di PE 100 e PE 80. 4

5 si determinano come detto, le curve di regressione e da quella a 20 C si desumono i parametri di progetto. Il valore del carico da assumere per il progetto (sigma di progetto per il calcolo dello spessore del tubo) è pari all MRS di riferimento ridotto di un coefficiente di sicurezza di 1,25 (acqua) e 3,25 (gas). Nella tabella 1 sono elencati i tipi di polietilene alta e media densità oggi disponibili sul mercato specificatamente per la costruzione di condotte per fluidi in pressione e classificati secondo le rispettive curve di regressione (figura 1) ricavate in conformità alle ISO/TR Designazione MRS (MPa) Sigma (kgf/cm 2 ) PE ,0 80 PE 80 8,0 63 Tab. 1 - Classificazione di polietileni per condotte di fluidi in pressione. Evoluzione dei polimeri PE 100 Tubi di polietilene PE 100 TS per pose senza scavo e in assenza di letto in sabbia (applicazioni speciali). Le caratteristiche di flessibilità, maneggevolezza, resistenza alle sollecitazioni, dei tubi di polietilene, hanno consentito nella posa di condotte, lo sviluppo di tecnologie di tipo trenchless system (TS), senza scavo per la realizzazione di nuove reti idriche o per il ripristino di quelle ammalorate. generazione di PE 100 le cui catene polimeriche sono progettate con qualità e caratteristiche studiate appositamente per governare e contenere gli effetti di graffi e intagli e di carichi concentrati. Questo rappresenta l ultima evoluzione con caratteristiche speciali denominati polietileni PE 100 TS. Resistenza di tubi di PE agli effetti di intagli e di carichi concentrati Al fine di ottenere l elevata resistenza agli effetti di graffi e intagli sui tubi, sono decisivi nella valutazione del rischio di rotture, i valori caratteristici di resistenza allo SCG (slow crack growth = crescita lenta della frattura) del Polietilene misurabile con il Notch Pipe Test (tubi con spessori > 5 mm), con il Cone test (tubi con spessori < di 5 mm) e con il Full Notch Creep Test. Il PE 100 TS ha elevati valori di resistenza allo SCG, molto superiori al requisito di norma previsto (UNI EN 12201) e superiori al valore medio dei polietileni tradizionali. Come mostra la figura 2, il risultato del Notch Pipe Test del PE 100 TS è superiore anche alla prestazione del PEX, polietilene reticolato, materiale noto per l ottima resistenza agli effetti di intagli. In questi tipi di utilizzi non si può evitare durante la posa di danneggiare la superficie esterna dei tubi con graffi e intagli, e non si può escludere che si verifichino situazioni di carichi concentrati sulla superficie dei tubi, determinate da cocci di tubazioni in gres, ghisa o in cemento preesistenti, rottami o pietre presenti nel terreno. Queste situazioni generano sollecitazioni aggiuntive che porterebbero tubi tradizionali a premature rotture, ma che sono efficacemente prevenute dalle elevate prestazioni di una nuova Fig. 2 - Valori di resistenza allo SCG: risultati del Notch Pipe Test. 5

6 Posizione del carico concentrato Rottura Fig. 6 - Test di resistenza ai carichi concentrati: superficie esterna. Fig. 7 - Test di resistenza ai carichi concentrati: superficie interna. Fig. 8 - Intervento di risanamento con tubi PE 100 blu. Tubi di PE 100 TS per tecniche di posa trenchless Di recente in Germania è stato elaborato dalla DIN, l istituto di normazione tedesco, un documento tecnico che regola caratteristiche e requisiti di materiali e tubi (PE) idonei ad essere impiegati con tecniche trenchless. Il documento è la PAS (Publicly Available Specification) 1075 Tubi di Polietilene per tecniche di installazione alternative. Il documento introduce per i materiali la designazione PE 100 RC (resistenti al creep) per i quali viene fissato un livello di resistenza al Full Notch Creep Test di 8760 ore, e per i tubi, ai fini del controllo qualità, una prova di creep accelerato ACT che deve superare 160 ore, questo valore è correlato scientificamente al valore di resistenza previsto sui tubi misurato con FNCT superiore a 3300 ore. I tubi PE 100 Dalmine resine blu (oggi realizzati solo per adduzione acqua) testati con la procedura ACT secondo PAS 1075, superano 750 ore che si correlano ad un tempo di resistenza al thermal ageing di oltre 8760 h (1 anno), confermando così l'eccellente prestazione e la idoneità ad essere impiegati anche con tecniche di posa alternative. Caratteristiche chimico - fisico - meccaniche generali di resine PE 80 e PE 100 Descrizione Caratteristiche fisiche Unità di misura PE 80 PE 100 Metodi Densità (massa volumica) g/cm 3 0,950 0,957 0,955 0,961 ISO 1183 Indice di fluidità 190 C - 5 kg g/10 min 0,35 0,6 0,2 0,5 ISO 1133 Caratteristiche meccaniche Modulo elastico N/mm ISO 6259 Carico a snervamento N/mm ISO 6259 Allungamento a rottura % ISO 6259 Durezza Shore D a 20 C ISO 868 Resilienza IZOD S.I. 23 C J/m 2 > 600 > 600 ASTM D 256 Caratteristiche termiche Conducibilità termica a 23 C W/m k 0,38 0,38 DIN Coefficiente dilatazione termica lineare mm/m C 0,13 0,13 ISO Temperatura di fragilità C < -70 < -70 ASTM D 746 Altre proprietà Contenuto nero fumo % 2,0 2,5 2,0 2,5 ISO 6964 Indice di dispersione ISO Stabilità termica a 200 C (OIT) min > 20 > 20 UNI EN 728 Tab. 2 6

7 Tubi di polietilene ad alta densità PE 100 e PE 80 per condotte di distribuzione gas conformi alla norma UNI EN 1555 Caratteristiche generali Leggerezza Buona resilienza Ottima lavorabilità Impermeabilità Facilità nella posa Impieghi Il tubo è idoneo ai più svariati impieghi nei campi della distribuzione di gas metano convogliamento di GPL, ecc. L idoneità dei tubi all impiego è garantita anche dalla conformità al Decreto Ministeriale del 24/11/84 Norme di sicurezza antincendio per il trasporto, la distribuzione, l accumulo e l utilizzazione del gas naturale con densità non superiore a 0,8 e successivi aggiornamenti fino al Decreto 16 aprile 2008 G.U. n. 107 dell 8 maggio In base ai decreti citati, i tubi di polietilene possono essere impiegati per la costruzione di condotte per gas, con pressione massima di esercizio (MOP) non superiore a 5 bar. Le pressioni massime di esercizio ammesse (MOP) per le diverse serie di spessori sono riportate nella tabella 3. Le principali caratteristiche delle tubazioni sono riportate nella tabella 4 e costantemente confermate e completate dalle prove e i collaudi svolti nei laboratori Dalmine resine. Serie S Diametri consentiti mm Tubi GAS PE 100 MOP bar Tubi GAS PE 80 MOP bar Perché tubazioni di PE 100 gas a parità di condizioni di utilizzo L applicazione gas, per tubi di polietilene, prevede che lo spessore sia calcolato con un sigma determinato con un fattore di sicurezza di 3,25 a partire dal valore di resistenza minima richiesta (MRS) del materiale che è tradizionalmente PE 80 - MRS 8 Mpa (UNI ISO 4437). Lo sviluppo di polietilene di terza generazione e l introduzione della UNI EN 1555 ha suggerito l impiego anche nella applicazione gas di polietileni alta densità PE 100. A parità di condizioni di utilizzo ammesse (MOP) e di spessori, fissati dal D.M. 11/84 e successive modifiche, i tubi di PE 100 risultano dimensionati con un fattore di sicurezza considerevolmente superiore a 3,25 e quindi particolarmente affidabili e sicuri per il trasporto di gas. Novità: tubi PE 100 gas La Sicurezza è incrementata Marchio di qualità La qualità dei prodotti soddisfa le prescrizioni della norma UNI EN 1555 e la conformità è certificata dall IIP (Istituto Italiano dei Plastici) con marchio UNI IIP n Tab. 3 3,7 5 7

8 Caratteristiche fisico-meccaniche Il tubo Dalmine resine gas è ottenuto per estrusione di materia prima (Polietilene) proveniente dalle più qualificate e certificate industrie europee. Il polietilene impiegato è conforme alla norma UNI EN e in possesso quindi di curve di regressione secondo ISO/TR 9080 che ne attestano il valore di resistenza minima richiesta a 50 anni (MRS): 8 MPa classificato PE 80; 10 MPa classificato PE 100. Descrizione Unità Valore Metodi Resistenza minima richiesta MRS Massa volumica PE/A (PE alta densità) PE 80 PE/A (PE alta densità) PE 100 Indice di fluidità 190 C - 5 kg PE/A (PE alta densità) PE 80 PE/A (PE alta densità) PE 100 Resistenza alla pressione interna (condizioni di prova secondo UNI EN 1555) 100 ore 20 C - sigma = 10,0 MPa (PE 80); 12,4 MPa (PE 100) 165 ore 80 C - sigma = 4,6 MPa (PE 80); 5,5 MPa (PE 100) 1000 ore 80 C - sigma = 4,0 MPa (PE 80); 5,0 MPa (PE 100) Resistenza alla propagazione lenta della frattura (SCG) Notch Pipe Test g/cm 3 0,950 0,957 0,955 0,961 g/10 min 0,35 0,60 0,20 0,50 ore > 100 > 165 > 1000 ISO 1183 ISO 1133 UNI EN 921 ore > 165 ISO Resistenza alla propagazione rapida della frattura RCP Test bar Pc 1,5 MOP ISO Contenuto nero fumo % in peso 2 2,5 UNI 9556 Indice di dispersione - 3 ISO Indice di ripartizione - C2 UNI 9555 Carico a snervamento: PE 80 PE 100 MPa MPa 8 10 > 15 > 22 ISO TR 9080 UNI EN ISO 6259 Allungamento a rottura % > 500 UNI EN ISO 6259 Stabilità termica a 200 C (OIT) min > 20 UNI EN 728 Tab. 4 - Caratteristiche fisico-meccaniche. 8

9 Gamma Tubi di PE 80 e PE 100 per condotte di distribuzione di gas secondo UNI EN 1555 Tubi di PE 80 e PE 100 Materiale: PE/A Colore: nero Coestrusione: banda gialla Marcatura: gialla Dimensioni in mm PE 80 GAS Diametro esterno De mm S 8 S 5 e mm e mm ,2 6,3 7,1 8,0 9,1 10,3 11,4 12,8 14,2 16,0 17,9 20,2 22,8 25,6 28,5 3,0 3,0 3,0 3,7 4,6 5,8 6,8 8,2 10,0 11,4 12,7 14,6 16,4 18,2 20,5 22,7 25,4 28,6 32,3 36,4 41,0 45,5 Diametro esterno De mm S 8 S 5 e mm Tab. 5 - Dimensioni e confezionamento. PE 100 GAS ,2 6,3 7,1 8,0 e mm 3,0 3,0 3,0 3,7 4,6 5,8 6,8 8,2 10,0 11,4 12,7 14,6 16,4 18,2 20,5 22,7 25,4 28,6 32,3 36,4 41,0 45,5 Produzione in barre e rotoli 9,1 10,3 11,4 12,8 14,2 Produzione in rotoli a richiesta 16,0 17,9 20,2 22,8 25,6 28,5 Lunghezze Per le lunghezze dei tubi ed il loro confezionamento vedere la tabella 6. Diametro esterno De mm > 110 Tab. 6 - Lunghezze e confezionamento. Lunghezze dei tubi in metri Rotoli / Barre 6/12 6/12 6/12 9

10 Packaging tubi PE 80 e PE 100 gas Dalmine resine, per le confezioni dei tubi PE 80 e PE 100 e PE 100 TS in barre, adotta il nuovo packaging con geometria ad esagono che offre agli utilizzatori i seguenti pratici vantaggi: Struttura più compatta; Facilità nello stoccaggio (base piana); Barre sempre diritte in tutte le fasi di movimentazione e stoccaggio; Eliminazione dei materiali di imballaggio (legname, chiodi e reggette metalliche) e quindi dei relativi costi di smaltimento; Riciclabilitá di tutti i prodotti impiegati per le confezioni. Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 80 Ø160x14,6 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE - POLIETILENE 100% VERGINE Dalmine resine GAS 103 UNI EN PE 100 Ø160x14,6 S5 SDR 11 - M.O.P. 5 bar - POLIETILENE 100% VERGINE 10

11 Perdite di carico per flusso non turbolento di gas naturale Per la determinazione delle perdite di carico relative al convogliamento di gas naturale in tubi di PE conformi UNI EN 1555, si ricorre alla formula di Renouard: - per pressione fino a 0,05 bar S L Q Di = densità del gas combustibile in esame. Per il gas naturale la densità (relativa all aria assunta = 1) risulta 0,5545; = lunghezza della tubazione in km; = portata in m 3 /h (a 15 e 760 mm Hg); = diametro interno del tubo in mm. Pa Pb = S l Q 1,82 Di 4,82 (*) - per pressione oltre 0,05 bar e fino a 5 bar Pa 2 Pb 2 = S l Q 1,82 Di 4,82 (*) dove: Pa Pb = variazione della pressione, espressa in mm H2O tra l inizio e la fine della condotta; (*) Nelle presenti formule è stato considerato un coefficiente di attrito - 0,172 RD -0,18 considerando una rugosità del tubo di mm 0,05. Poichè i tubi di PE presentano una rugosità interna (mm 0,007) notevolmente inferiore a quella considerata, ne deriva che le perdite di carico, in realtà sono certamente inferiori. Si tenga conto che tale rugosità rimane praticamente costante nel tempo per inerzia chimica del materiale stesso Diametro esterno in mm , ,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3, Velocità in m/s Δ (bar 2 /km); Δ (bar/km = mbar/m) ,5 5 1,2 1,0 Tubi serie S5 Tubi serie S Qo (Nm 3 /h) Fig. 6 - Abaco delle perdite di carico per gas. 11

12 Rigidità anulare Il calcolo della rigidità R espressa in KN/m 2 può essere fatto secondo la formula: I R = E de 3 dove: s 3 I = = momento d inerzia della parete del 12 tubo [m 3 ]; E = modulo di elasticità del PE in N/m 2 per un dato tempo (si utilizza a breve termine il valore E N/m 2 (PEAD e PE 80) e E N/m 2 (PE 100) e a lungo termine si assume convenzionalmente che dimezzi); de = diametro medio della tubazione [m]; s = spessore della tubazione [m]. Tubo PE 80 GAS PE 100 GAS 17 S8 SDR 11 S5 16,3 66,7 20,3 83,3 Tab. 7 - Rigidità di tubi di PE a breve termine (R in kn/m 2 ) in funzione delle caratteristiche dimensionali (SDR = De/s). 12

13 Verifica e dimensionamento automatici di condotte di PE in pressione Progetto GDW Progetto GDW è un software studiato e realizzato per agevolare il lavoro di chi progetta condotte in pressione sia per il trasporto di acqua potabile e gas sia per usi industriali e condotte di scarico fognarie. Progetto GDW può essere facilmente scaricato sul proprio PC dal sito ed essere utilizzato agevolmente dal proprio terminale. Progetto GDW è facile ed intuitivo, ed esegue in modo rapido ed efficace: - calcoli idraulici; - calcoli statici; - dimensionamenti; - verifiche: - dilatazioni termiche; - sovrapressioni (colpo d ariete); consentendo inoltre di scaricare i risultati ottenuti in file Excel all occorrenza stampabili. Esempio di verifica statica. Sono scaricabili inoltre come allegati ai calcoli, i file delle rispettive relazioni tecniche. Progetto GDW è anche una banca dati, infatti appartengono agli allegati tecnici, all occorrenza stampabili, i file relativi alle compatibilità chimiche dei materiali (PE o PVC) ad oltre 360 fluidi in diverse concentrazioni e temperature. Esempio di calcolo idraulico. Stampa del calcolo idraulico. 13

14 Capitolato di acquisto di tubi in PEAD PE 80 per condotte interrate per distribuzione di gas combustibili conformi alla norma UNI EN 1555 Oggetto della fornitura Fornitura di tubazioni in polietilene PE80 alta densità PE/A, conformi alle norme UNI EN 1555 Sistemi di tubazioni in materia plastica per gas combustibili - Polietilene (PE) e rispondenti al Decreto Ministeriale del 24/11/1984 Norme di sicurezza per il trasporto e la distribuzione di gas e successive modifiche del Decreto 16 aprile 2008 G.U. n. 107 dell 8 maggio Il produttore di tubi deve dimostrare di essere iscritto e di aver versato il contributo al consorzio obbligatorio POLIECO (legge Ronchi DLgs 22/97 art. 48) per l anno in corso. Requisiti dei tubi Le tubazioni devono essere prodotte per estrusione con sola materia prima al 100% vergine conforme ai requisiti previsti dalla norma UNI EN e precisamente: MRS 8 Mpa (ISO/TR 9080) RCP (Diam. 250 mm, SDR 11, 0 C) P arresto 1,36 bar (ISO 13477) S.C.G. T=80 C t=165 h SDR11 P=8,0 bar (EN ISO 13477) Contenuto di Carbon Black (C.B.) Compreso tra 2 e 2,5 % (in peso) Dispersione C.B. 3 O.I.T. (T=200 C 20 min. Melt Index (5 Kg T=190 C t=10 min.) compreso tra 0.2 1,4 g/10 min, dopo la trasformazione la differenza massima dal valore dichiarato dal produttore della materia prima è ± 20% Le tubazioni devono essere idonee, secondo UNI 9165:2004 Reti di distribuzione del gas-condotte con pressione massima di esercizio minore o uguale a 5 bar - Progettazione, costruzione, collaudo, conduzione, manutenzione e risanamento, al trasporto di gas quali: gas naturale e G.P.L. tal quali o in miscela con aria o altri gas; gas sostitutivi del gas naturale; gas di città manifatturato. La ditta fornitrice dovrà essere in possesso di certificato di conformità del prodotto (marchio di qualità) rilasciato secondo UNI CEI EN da ente o istituto riconosciuto e accreditato Sincert che attesti la conformità della intera gamma fornita alla norma di riferimento UNI EN 1555, e in possesso di certificato di conformità UNI EN ISO 9002 rilasciato secondo UNI CEI EN da parte di ente o istituto accreditato Sincert. La Direzione Lavori potrà far eseguire prove di collaudo in conformità alle norme UNI EN 1555 da parte di un primario istituto di analisi che operi in conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, su una campionatura di tubazioni giacenti in cantiere a spese del fornitore. I tubi devono riportare in maniera visibile e indelebile la seguente marcatura minima prevista dalla norma: nominativo del produttore e/o nome commerciale del prodotto; diametro esterno del tubo; PE 80 e codice identificativo della resina; SDR (Standard Dimension Ratio) e/o serie del tubo e/o S; MOP_ (Maximum Operated Pessure); Numero del lotto di produzione; GAS - UNI EN 1555; giorno, mese, anno e turno di produzione; numero della linea di estrusione; marchio di qualità; Polietilene 100% vergine omologato. 14

15 Capitolato di acquisto di tubi in PEAD PE 100 per condotte interrate per distribuzione di gas combustibili conformi alla norma UNI EN 1555 Oggetto della fornitura Fornitura di tubazioni in polietilene PE 100 alta densità PE/A, conformi alle norme UNI EN 1555 Sistemi di tubazioni in materia plastica per gas combustibili - Polietilene (PE) e rispondenti al Decreto Ministeriale del 24/11/1984 Norme di sicurezza per il trasporto e la distribuzione di gas e successive modifiche del Decreto 16 aprile 2008 G.U. n. 107 dell 8 maggio Il produttore di tubi deve dimostrare di essere iscritto e di aver versato il contributo al consorzio obbligatorio POLIECO (legge Ronchi DLgs 22/97 art. 48) per l anno in corso. Requisiti dei tubi Le tubazioni devono essere prodotte per estrusione con sola materia prima al 100% vergine conforme ai requisiti previsti dalla norma UNI EN e precisamente: MRS 10 MPa (ISO/TR 9080) RCP (Diam 250 mm, SDR 11, 0 C) P arresto 10 bar (ISO 13477) S.C.G. T=80 C t=165 h SDR 11 P=9.2 bar (EN ISO 13479) Contenuto di Carbon Black (C.B.) Compreso tra 2 e 2,5% (in peso) Dispersione C.B. 3 O.I.T. (T=200 C) 20 min. Melt Index (5 kg T=190 C t=10 min.) compreso tra 0.2 e 0.4 g/10 min, dopo la trasformazione la differenza massima dal valore dichiarato dal produttore della materia prima è ± 20%. Le tubazioni devono essere idonee, secondo UNI 9165:2004 Reti di distribuzione del gas-condotte con pressione massima di esercizio minore o uguale a 5 bar - Progettazione, costruzione, collaudo, conduzione, manutenzione e risanamento al trasporto di gas quali: gas naturale e G.P.L. tal quali o in miscela con aria o altri gas; gas sostitutivi del gas naturale; gas di città manifatturato. La ditta fornitrice dovrà essere in possesso di certificato di conformità del prodotto (marchio di qualità) rilasciato secondo UNI CEI EN da ente o istituto riconosciuto e accreditato Sincert che attesti la conformità della intera gamma fornita alla norma di riferimento UNI EN 1555 e in possesso di certificato di conformità UNI EN ISO 9001 rilasciato secondo UNI CEI EN da parte di ente o istituto accreditato Sincert. La Direzione Lavori potrà far eseguire prove di collaudo in conformità alle norme UNI EN 1555 da parte di un primario istituto di analisi che operi in conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, su una campionatura di tubazioni giacenti in cantiere a spese del fornitore. I tubi devono riportare in maniera visibile e indelebile la seguente marchiatura minima prevista dalla norma: nominativo del produttore e/o nome commerciale del prodotto; diametro esterno del tubo; PE 100 e codice identificativo della resina; SDR (Standard Dimension Ratio) e/o serie del tubo e/o S; MOP_ (Maximum Operated Pessure); Numero del lotto di produzione; GAS - UNI EN 1555; giorno, mese, anno e turno di produzione; numero della linea di estrusione; marchio di qualità; Polietilene 100% vergine omologato. Voci di capitolato Le voci di capitolato complete in formato Word possono essere scaricate dal sito o, a richiesta, personalizzate, contattandoci a: Word è un software di proprietà Microsoft. 15

16 Raccomandazioni per la movimentazione e lo stoccaggio nei magazzini I tubi di PE possono essere spediti e consegnati in bancali di legno e/o fasci, per le barre, o in rotoli per diametri inferiori ai 110 mm. Le singole dimensioni e tipologie degli imballi possono essere richieste ai nostri uffici spedizione. Nastro non metallico a banda larga Max 2 m Catasta con un massimo di sette strati o max 1,5 m Resistenti supporti in legno Nastri posizionati all esterno delle assi in legno Assi di supporto addizionali Max 3 m Max 1,5 m Robuste travi portanti Fig. 7 - Movimentazione e stoccaggio. Fig. 8 - Accatastamento in magazzino. Raccomandazioni per la movimentazione e lo stoccaggio in cantiere Scarico e movimentazione Per lo scarico dei mezzi di trasporto, i tubi devono essere sollevati nella zona centrale con un bilancino di ampiezza adeguata. Se queste operazioni vengono effettuate manualmente, è necessario evitare di far strisciare i tubi sulle sponde del mezzo di trasporto o comunque su mezzi duri e aguzzi. Si raccomanda di non trascinare i tubi sul terreno. Accatastamento Il piano di appoggio dovrà essere livellato ed esente da asperità e sopratutto da pietre appuntite. L'altezza di accatastamento per i tubi in barre non deve essere superiore a 1,5 metri qualunque sia il diametro e lo spessore. I tubi in rotoli vanno appoggiati orizzontalmente e l altezza di accatastamento non deve superare 2 metri. La movimentazione di tubi di PE per condotte in pressione deve avvenire avendo cura di non rimuovere i tappi di protezione delle testate. Nel caso i tubi di grossi diametri (oltre 500 mm) si consiglia di armare internamente le estremità dei tubi onde evitare eccessive ovalizzazioni. NO SI Max 1,5 m Fig. 9 - Trasporto e scarico. Fig Accatastamento dei tubi in cantiere. 16

17 Raccomandazioni per la corretta posa in cantiere Una posa corretta e l uso di prodotti idonei e di accertata qualità garantiscono sicurezza e durata nel tempo dell opera. Le normative di riferimento oggi disponibili offrono ampie guide all installazione di condotte in resina: UNI Posa in opera e collaudo di sistemi di tubazioni di polietilene per il trasporto di liquidi in pressione; ENV 1046 Condotte in resina. Sistemi per il convogliamento di acqua o per lo scarico all esterno dei fabbricati. Pratiche per l installazione interrata o aerea. UNI 9165 Reti di distribuzione del gas-condotte con pressione massima di esercizio minore o uguale a 5 bar - Progettazione, costruzione, collaudo, conduzione, manutenzione e risanamento. Fig Strato di riempimento ben compattatto a mano. Fig Strato di riempimento con materiale uguale o leggermente più costipabile Prescrizioni per la posa a) Rinfianco effettuato manualmente fino a metà del diametro del tubo e compattato camminando con i piedi (fig. 11); b) riempimento fino alla generatrice superiore del tubo, effettuato manualmente e di nuovo compattato con i piedi (fig. 12); c) può essere aggiunto uno strato di 150 mm compattato a macchina, purché non direttamente sulla generatrice superiore del tubo (fig. 13); d) il rinfianco ed il reinterro fino a 150 mm sopra la generatrice superiore del tubo, possono essere effettuati in un unica soluzione quando viene usato materiale come sabbia o terra sciolta e vagliata (fig. 14); e) il materiale di risulta per il restante reinterro può essere utilizzato compattato in strati di spessore non maggiore di 250 mm, purché non compattati direttamente sopra il tubo fino al raggiungimento di 300 mm di altezza dalla generatrice superiore del tubo (fig. 15); f) il rimanente reinterro può essere completato e compattato in strati a seconda dei requisiti di finitura della superficie (fig. 16). 150 mm Fig Riempimento a minima altezza necessaria per la costipazione meccanica Fig Riempimento con materiale in strati di 200 mm. Fig In presenza di reinterri granulari fini è possibile riempire immediatamente la zona fino a 200 mm oltre l estradosso del tubo. 300 mm 300 mm Fig Riempimento totale con materiale di risulta (nativo) in strati di 200 mm. 17

18 Compattazione La compattazione viene eseguita generalmente con mezzi meccanici azionati a mano. cicli di compattazione Il grado di compattazione dipende dall energia meccanica applicata, dal grado di umidità del materiale da compattare, dalla sua natura (vedi tabella 8 - Classificazione dei terreni). La misura del grado di compattazione viene fatta convenzionalmente come percentuale del grado di compattazione ottenuto in laboratorio sullo stesso materiale con una assegnata energia meccanica compattazione pesante Questo grado è chiamato grado Proctor, dal nome della prova, e viene determinato secondo la DIN compattazione leggera Nella figura 17 vengono riportati, in via approssimativa, i gradi di compattazione in relazione ai cicli di lavorazione e alla natura geologica del materiale. È da sottolineare come alcuni materiali come il ghiaietto di frantoio con pezzatura assortita (0,5 1,5 cm) raggiunga naturalmente senza nessun intervento valori di compattazione leggera (85% 90% di Proctor) nessuna compattazione grado di compattazione Allo scopo di facilitare l interpretazione delle varie descrizioni utilizzate per i gradi di compattazione, forniamo di seguito una sintesi della terminologia utilizzata nelle compattazioni del terreno. Fig Cicli di compattazione/grado di compattazione (Proctor). Diagramma riferito a materiale arido non plastico a spigoli vivi e granulometricamente assortito. Descrizione Proctor standard 1) 80 da 81 a 90 da 91 a 94 da 95 a 100 Conto dei colpi Valore atteso del grado di consolidamento raggiunto dalla classe di compattazione Terreno granulare Terreno coesivo e organico 1) Determinato secondo la DIN da 0 a 10 sciolto Tab. 8 - Terminologia delle classi di consolidamento/compattazione Grado di consolidamento/compattazione da 11 a 30 NO (N) mediamente denso MODERATO (M) da 31 a 50 > 50 denso BUONO (W) molo denso morbido fermo rigido duro 18

19 Classificazione dei terreni Con riferimento alla norma ENV 1046, riportiamo la classificazione in gruppi per tre tipi di terreno cioè granulare, coesivo, e organico. Ciascun gruppo si divide in sottogruppi basati sulla dimensione delle particelle e della granulometria per i terreni granulari e sul livello di plasticità per il materiale coesivo. La tabella 9 mostra il criterio di valutazione dell idoneità all uso come materiale di rinterro. Tipo di terreno Granulare # Nome tipico Simbolo Tratti caratteristici Esempi 1 2 Ghiaia a singola pezzatura Ghiaia ben vagliata, mescola di ghiaia e sabbia Mescola di ghiaia e sabbia poco vagliata Sabbia mono dispersa Ghiaia ben vagliata, mescola di ghiaia e sabbia Mescola di ghiaia e sabbia poco vagliata (GE) [GU] [GW] (GI) [GP] (SE) [SU] [SW] [SI] (SP) Gruppo di terreno Linea di granulazione stretta, predominanza di una zona a singola pezzatura Linea di granulazione continua, pezzatura a più zone Linea di granulazione a scalini, una o più zone di pezzatura assenti Linea di granulazione stretta, predominanza di una zona a singola pezzatura Linea di granulazione continua, pezzatura a più zone Linea di granulazione a scalini, una o più zone di pezzatura assenti Roccia frantumata, ghiaia di fiume o di costa, ghiaia morenica, ceneri vulcaniche Sabbia da dune e depositi alluvionali, sabbia di vallata, sabbia di bacino Sabbia morenica, sabbia da terrapieni, sabbia da spiaggia Da usarsi come terreno da rinterro SI SI Ghiaia con limo, miscela poco vagliata di limo, ghiaia e sabbia Ghiaia con argilla, miscela poco vagliata di ghiaia, limo e sabbia [GM] (GU) [GC] (GT) Linea di granulazione larga/intermittente con limo finemente granulato Linea di granulazione larga/intermittente con argilla finemente granulata Ghiaia degradata, detriti da riporto, ghiaia con argilla 3 Sabbia con limo, miscele poco vagliate di sabbia e limo [SM] (SU) Linea di granulazione larga/intermittente con argilla finemente granulata Sabbia liquida, terriccio, sabbia di loess SI Sabbia con argilla, miscele poco vagliate di sabbia e limo [SC] (ST) Linea di granulazione larga/intermittente con argilla finemente granulata Sabbia con terriccio, argilla alluvionale, marna alluvionale Coesivo 4 Limo inorganico, sabbia molto fine, farina di roccia, sabbia fine con limo o argilla Argilla inorganica, argilla particolarmente platica [ML] (UL) [CL] (TA) (TL) (TM) Poca stabilità, reazione rapida, da poco a niente plasticità Da media a molto alta stabilità, da bassa a nulla reazione, da bassa a media plasticità Loess, terriccio Marna alluvionale, argilla SI Terreno granulato misto con mistura di humus e calcare [OK] Mescolanza di vegetali e non vegetali, odore di putrefatto, basso peso, molta porosità Strato superficiale, sabbia calcarea, sabbia da tufo 5 Limo organico e limo organico argilloso [OL] (OU) Stabilità media, reazione da lenta a molto veloce, plasticità da bassa a media Calcare marino, terreno superficiale NO Organico Argilla organica, argilla con mescolanze organiche [OH] (OT) Alta stabilità, senza reazione, plasticità da media ad alta Fango, terriccio Torba, altri terreni altamente organici [Pt] (HN) (HZ) Torba decomposta, fibre, colore da marrone a nero 6 NO Fanghi [F] Fanghiglie depositate sotto acqua spesso con dispersione di sabbia/argilla/calcare, molto leggere Fanghi Tab. 9 - Classificazione dei terreni. - I simboli usati provengono da due fonti. Quelli tra parentesi quadre [...] dalla norma inglese BS Quelli tra parentesi tonde (...) dalla norma tedesca DIN Torba 19

20 Formule utili e terminologia Formule base di calcolo Determinazione della serie S S = de - e 2e Determinazione dello spessore e e = PN de 20σ + PN e = MOP de 20σ + MOP Determinazione dello Standard Dimension Ratio SDR SDR = de = 2S + 1 e Determinazione della pressione nominale PN PN = 20σ e = 10σ de - e S Determinazione della pressione critica di deformazione Pk Pk = 10E ( e ) 3 4 (1 - µ 2 ) rm Terminologia e spessore mm PN pressione nominale bar MOP massima pressione operativa bar de diametro esterno mm σ sforzo circonferenziale N/mm 2 S SDR serie Standard Dimension Ratio L lunghezza barra mm Lm lunghezza tratto condotta m Pk pressione critica di deform. bar E modulo di elasticità N/mm 2 µ modulo di Poisson 0,4 rm raggio medio mm σk sigma critico N/mm 2 di diametro interno mm SN rigidità anulare KN/m 2 I momento d inerzia mm 3 ΔL variazione termica lineare mm ΔT variazione termica C o K ΔP variazione di pressione bar Determinazione del sigma critico σk σk = Pk rm e Determinazione del momento d inerzia I I = e3 12 Determinazione della rigidità anulare SN SN = E I (2 rm) Determinazione della variazione termica lineare ΔL ΔL = coeff L ΔT C 20

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