LA PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI GAS MEDICALI A REGOLA D ARTE

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1 LA PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI GAS MEDICALI A REGOLA D ARTE Relatore Ing. Daniele MEGNA Presidente AIIGM PROVIDER ACCREDITAMENTO ECM CORSO DI FORMAZIONE CARATTERISTICHE E PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI GAS MEDICALI - I REQUISITI DELLE NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO 27 Novembre 2012, Politecnico di Milano

2 Quadro normativo Temi trattati Descrizione degli impianti Criteri generali di progettazione e dimensionamento degli impianti secondo gli standard normativi Intervento della struttura sanitaria nel processo di progettazione Fondamenti di progettazione e correlazione tra requisiti di progettazione, standard normativi e requisiti cogenti 2

3 Quadro normativo D. Lgs. 24 febbraio 1997, n.46 e s.m.i. (Direttiva 93/42/CEE e s.m.i.) UNI EN ISO UNI EN ISO Decreto Ministeriale 18 settembre 2002 Decreto Ministeriale 22 gennaio 2008, n. 37 e s.m.i. D.Lgs. 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i. Decreto del Presidente della Repubblica 14 gennaio

4 Decreto Ministeriale 18 settembre Distribuzione dei gas medicali Gli impianti di distribuzione dei gas medicali devono essere realizzati nel rispetto delle disposizioni legislative e regolamentari vigenti e delle norme di buona tecnica. Art. 5 Progettazione degli impianti Per l'installazione, la trasformazione e l'ampliamento degli impianti gas medicali deve essere redatto un progetto. Il progetto è redatto da un professionista iscritto negli albi professionali secondo la specifica competenza tecnica richiesta. 4

5 Descrizione degli impianti GENERALITÀ Gli impianti sono destinati a distribuire, all'interno delle strutture sanitarie, gas medicinali, miscele di gas medicinali, vuoto, e ad evacuare gas e vapori anestetici. Gli interventi riguardanti tali impianti che possono venire effettuati nelle strutture sanitarie si possono in generale suddividere in due grandi categorie: NUOVI IMPIANTI; MODIFICHE DI IMPIANTI ESISTENTI. Sia i nuovi impianti sia le modifiche di impianti esistenti sono considerati come dispositivi medici, soggetti pertanto alla Direttiva 93/42/CEE ed alla marcatura CE. 5

6 Descrizione degli impianti IMPIANTI DI DISTRIBUZIONE DEI GAS MEDICINALI Gli impianti di distribuzione dei gas medicinali sono destinati a distribuire i gas partendo da uno stoccaggio in bombole o in contenitori criogenici, fissi o mobili; nel caso dell'aria medicinale e dell'aria medicinale sintetica essa può essere prodotta in loco mediante compressori o miscelatori. Gli impianti sono schematicamente composti da una rete di distribuzione, da un sistema di controllo, di monitoraggio e di allarme e da unità terminali alle quali l'operatore connette le varie apparecchiature direttamente o tramite tubi flessibili muniti di appositi innesti (diversi per ogni tipo di gas e non intercambiabili). La rete di distribuzione è alimentata da una centrale di alimentazione i cui componenti possono rientrare nel campo di applicazione di diverse Direttive. Le unità terminali possono essere installate a parete o su travi testa letto nei locali di degenza, su pareti tecniche e su utenze pensili nei reparti operatori e di terapia intensiva. 6

7 Gli impianti di distribuzione del vuoto sono destinati a fornire la pressione negativa utilizzata per l'aspirazione endocavitaria. Gli impianti sono schematicamente composti da: una rete di distribuzione Descrizione degli impianti IMPIANTI DI DISTRIBUZIONE DEL VUOTO un sistema di controllo, di monitoraggio e di allarme unità terminali alle quali l'operatore connette le varie apparecchiature direttamente o tramite tubi flessibili muniti di appositi innesti (diversi da quelli per i gas compressi). La rete di distribuzione è alimentata da una centrale con pompe del vuoto. Le unità terminali possono essere installate a parete o su travi testa letto nei locali di degenza, su pareti tecniche e su utenze pensili nei reparti operatori e di terapia intensiva. 7

8 Descrizione degli impianti IMPIANTI DI EVACUAZIONE GAS ANESTETICI Gli impianti di evacuazione dei gas anestetici sono destinati a prelevare e ad evacuare all'esterno i gas ed i vapori anestetici respirati dal paziente durante il trattamento di anestesia allo scopo di prevenire l'accumulo degli stessi all'interno delle sale operatorie. Gli impianti possono essere di due tipi: con uno o più eiettori azionati da aria compressa; con soffiante o con altri generatori di pressione negativa. In entrambi i casi sono schematicamente composti da un generatore di pressione negativa (eiettore o soffiante), da un sistema di controllo e di monitoraggio e da unità terminali alle quali l'operatore connette le apparecchiature per l'anestesia mediante tubi flessibili muniti di appositi innesti, non intercambiabili con quelli per i gas medicinali e per il vuoto. Anche queste unità terminali possono essere installate a parete, su pareti tecniche e su utenze pensili. 8

9 Descrizione degli impianti NUOVI IMPIANTI Si definiscono nuovi impianti di distribuzione dei gas medicinali quelli di nuova fabbricazione che sono collegati direttamente ad una centrale di gas dedicata e costituiti da una rete di distribuzione, un sistema di regolazione della pressione, un sistema di monitoraggio e di allarme ed unità terminali. Si definiscono nuovi impianti di distribuzione del vuoto quelli di nuova fabbricazione che sono collegati direttamente ad una centrale dedicata con pompe del vuoto e comprendenti una rete di distribuzione, un sistema di monitoraggio e di allarme ed unità terminali. 9

10 Descrizione degli impianti NUOVI IMPIANTI Si definiscono nuovi impianti di evacuazione dei gas anestetici con eiettore quelli di nuova fabbricazione che richiedono l'installazione di una rete di distribuzione collegata direttamente a valle di una centrale dell'aria compressa e che comprendono un sistema di regolazione della pressione, un sistema di monitoraggio e di allarme, unità terminali e tubazioni a valle delle unità terminali per lo scarico all'esterno. Si definiscono nuovi impianti di evacuazione dei gas anestetici con soffianti quelli di nuova fabbricazione che sono collegati direttamente a monte della soffiante e comprendenti un sistema di controllo di regolazione, un sistema di monitoraggio, unità terminali e tubazioni a valle della soffiante per lo scarico all'esterno. 10

11 Modifiche di impianti esistenti Si considerano modifiche di impianti esistenti le seguenti attività: estensione di impianto (ampliamento) che comporti l'installazione di nuove sezioni di impianto per alimentare unità terminali aggiuntive rispetto a quelle esistenti; sostituzioni o rimesse a nuovo di sezioni di impianto, comprese le sorgenti di alimentazione; cambio di destinazione d uso dell impianto o di sue sezioni. Sono escluse dalla definizione di modifica: le attività di manutenzione preventiva e/o riparazione volte a garantire o ripristinare la funzionalità dell impianto nella sua configurazione originale; la sostituzione dei singoli componenti esistenti con altri aventi le medesime caratteristiche. In tutti gli interventi per la modifica di un impianto esistente si deve prestare particolare attenzione ad alcune fasi critiche nel processo di progettazione e fabbricazione, di seguito esaminate 11

12 Modifiche di impianti esistenti DATI IN INGRESSO La progettazione di una modifica richiede che il fabbricante acquisisca i dati di progetto e le caratteristiche dell'impianto esistente (capacità delle sorgenti, portata delle centrali, dimensioni delle tubazioni, ecc.) e li consideri come dati di ingresso. In particolare è opportuno valutare: se le centrali di alimentazione esistenti siano in grado di garantire la portata totale richiesta dall'impianto a seguito della modifica prevista; se i componenti già installati (ad esempio le tubazioni, i riduttori di secondo stadio e le valvole di intercettazione) siano compatibili con la modifica in esame. Il proprietario degli impianti esistenti dovrà fornire al fabbricante i dati di ingresso necessari per la progettazione delle modifiche. L esame di tali dati è essenziale per stabilire se la modifica richiesta possa può essere realizzata senza pregiudicare la funzionalità e la sicurezza dell'impianto esistente. Secondo la Direttiva 93/42/CEE una modifica di un impianto esistente, realizzata prima o dopo la sua entrata in vigore, può essere considerata come la combinazione di un dispositivo medico marcato o non marcato CE, con un dispositivo medico marcato CE. 12

13 Schema tipico IDGM 13

14 Componenti tipici IDGM CENTRALI DI ALIMENTAZIONE bombole di gas serbatoi criogenici compressori/miscelatori d aria concentratori di ossigeno pompe del vuoto tubazioni valvole di intercettazione sistemi di decompressione evaporatori sistemi di filtrazione serbatoi 14

15 Componenti tipici IDGM RETE DI DISTRIBUZIONE tubazioni valvole di intercettazione riduttori di pressione di linea unità terminali SISTEMA DI MONITORAGGIO E ALLARME sensori pannelli indicatori impianti elettrici di servizio sistemi di controllo (PLC, PC, ecc.) 15

16 Schema tipico SDEGA 1 Generatore 2 Rete di scarico 3 Unità terminali 4 Sistema di indicazione 5 Tubazione di scarico 6 Mezzi di regolazione pressione e portata 7 Punto di scarico 8 Alimentazione generatore 16

17 Componenti tipici SDEGA soffianti sorgenti di alimentazione aria compressa ed eiettori venturi sistemi di regolazione della pressione e della portata tubazioni metalliche e non metalliche riduttori di pressione valvole di intercettazione unità terminali sistemi di controllo, monitoraggio e allarme 17

18 Criteri di progettazione IDGM PRINCIPI FONDAMENTALI Continuity: continuità di erogazione dei gas Identity: garanzia dell identità dei gas erogati Quality: corretta composizione dei gas erogati, con contaminanti nei limiti F.U. Quantity: adeguata portata e pressione ai punti di utilizzo Usability: facilità di gestione e funzionamento in sicurezza (es. uso, manutenzione, emergenza) 18

19 Criteri di progettazione IDGM Continuity Assicurare la fornitura di gas medicali al paziente anche in condizione di singolo guasto La centrale di alimentazione deve comprendere almeno tre sorgenti di alimentazione (primaria, secondaria e di riserva) Il layout della rete di distribuzione deve ridurre i rischi di danneggiamento meccanico delle tubazioni Ogni posto letto/posto paziente deve essere alimentato da almeno due riduttori di pressione collegati in by-pass e in modo permanente alla rete di distribuzione 19

20 Criteri di progettazione IDGM Identity Garanzia dell identità dei gas erogati Corretta accettazione dell'impianto Prove di identità dei gas Quality Corretta qualità del gas fornito al paziente Componenti compatibili e gas specifici Progetto adeguato delle centrali di alimentazione con compressori, miscelatori e concentratori di ossigeno Posizionamento appropriato Protezione delle centrali di alimentazione e degli stoccaggi 20

21 Criteri di progettazione IDGM Quantity Adeguate prestazioni dell'impianto Definizione tipologia e numero punti di utilizzo Definizione pressioni richieste ai punti di utilizzo Definizione portate necessarie ai punti di utilizzo Correzione portate con opportuni coefficienti Dimensionamento sezioni della rete di distribuzione Definizione layout della rete di distribuzione Scelta componenti adeguati Scelta tipologia e potenzialità centrale di alimentazione Verifica perdite di carico Validazione e accettazione (collaudi) 21

22 Criteri di progettazione IDGM Usability Facilità di gestione e funzionamento in sicurezza Componenti compatibili, sicuri ed affidabili Layout dell impianto intuitivo Tipo e posizione dei componenti che facilitano l'uso, la manutenzione e le modifiche all impianto Punti di interfaccia gas specifici e correttamente etichettati Punti di alimentazione per emergenza e manutenzione 22

23 Criteri di progettazione SDEGA PRINCIPI FONDAMENTALI Continuity: continuità di funzionamento Quantity: adeguata portata e pressione ai punti di utilizzo Usability: facilità di gestione e funzionamento in sicurezza (es. uso, manutenzione, emergenza) 23

24 Criteri di progettazione SDEGA Continuity Continuità di funzionamento anche in condizione di singolo guasto L impianto di evacuazione dei gas anestetici con eiettori ad aria compressa (sistema venturi) deve avere almeno due sorgenti di alimentazione di aria compressa L impianto di evacuazione dei gas anestetici con generatori centralizzati deve avere almeno due ventilatori, soffianti o pompe del vuoto dedicate 24

25 Criteri di progettazione SDEGA Quantity L impianto deve essere dotato di mezzi che garantiscano la regolazione della pressione e della portata indipendentemente dal numero di unità terminali contemporaneamente in uso 25

26 TIPOLOGIE DI IMPIANTI Differenziazione in base al tipo di centrale di alimentazione: + + gas compresso o liquido in bombole gas liquido in serbatoi criogenici e non criogenici compressori d aria miscelatori d aria pompe del vuoto

27 IMPIANTO CON TRE FONTI DI ALIMENTAZIONE LEGENDA DEI SOTTOINSIEMI LEGENDA DEI COMPONENTI A Sorgente primaria con riduttore di alta pressione 1 Valvola di intercettazione fonte di alimentazione B Sorgente secondaria con riduttore di alta pressione 2 Valvola generale di intercettazione C Sorgente di riserva con riduttore di alta pressione 4 Valvola di intercettazione colonna montante E Sistema di distribuzione con riduttori di pressione da linea 5 Valvola di intercettazione diramazione 10 Valvola di scarico 11 Valvola antiritorno 12 Punto di ingresso per manutenzione 13 Pressostato 27

28 IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DEL VUOTO LEGENDA DEI SOTTOINSIEMI LEGENDA DEI COMPONENTI V Sorgente di vuoto 1 Valvola di intercettazione fonte di alimentazione U Serbatoio 2 Valvola generale di intercettazione T Gruppo filtrante 4 Valvola di intercettazione colonna montante S Scarico condensa 5 Valvola di intercettazione diramazione W Rete di distribuzione del vuoto 13 Pressostato 28

29 DISTRIBUZIONE DI AREA CON DUE RIDUTTORI DI PRESSIONE DI LINEA IN PARALLELO X Collegamento alla colonna montante/diramazione 11 Valvola antiritorno 6 Valvola di area 12 Punto di ingresso per manutenzione 7 Valvola di intercettazione per manutenzione 13 Pressostato 8 Riduttore di pressione di linea 16 Tubo flessibile 9 Unità terminale 29

30 RETE AD ANELLO Rete di distribuzione primaria Rete di distribuzione primaria Comp. A Comp. D Comp. B Comp. C Rete di distribuzione primaria Rete di distribuzione primaria 30

31 Il ruolo della struttura sanitaria SOGGETTO UTILIZZATORE DELL IMPIANTO RESPONSABILE DELLA GESTIONE OPERATIVA La norma richiede un intervento concreto di collaborazione con il fabbricante dell impianto da parte della struttura sanitaria durante tutto il ciclo di vita dell impianto, dal concepimento alla dismissione, passando dalle fasi di progettazione, realizzazione, accettazione e gestione operativa 31

32 Il ruolo della struttura sanitaria REQUISITI DEFINITI IN ACCORDO CON IL FABBRICANTE Numero di unità terminali per posto letto/servizio Disposizione delle unità terminali in ogni reparto Portate richieste Fattori di contemporaneità Posizionamento e dimensionamento degli stoccaggi delle sorgenti di alimentazione Numero di bombole piene da tenere stoccate Posizione delle sorgenti di riserva Posizione dei punti di alimentazione per manutenzione Ubicazione dei pannelli di allarme locali e remoti Ubicazione delle valvole di intercettazione Estensione delle aree servite da ogni valvola di intercettazione di area 32

33 Fondamenti di progettazione DIAGRAMMA DI FLUSSO 1. Definizione criteri e requisiti 2. Calcolo portate 3. Definizione layout 4. Dimensionamento tubazioni 5. Selezione componenti 6. Verifica perdite di carico INSTALLAZIONE SI OK? NO 33

34 Fondamenti di progettazione PER LA PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO GAS MEDICALE, OLTRE A QUANTO PREVISTO DALLE NORME DI RIFERIMENTO, DEVONO ESSERE VALUTATI I SEGUENTI PARAMETRI: CAPACITÀ E PORTATA DELLE CENTRALI DIMENSIONI DELLE TUBAZIONI POSIZIONAMENTO DELLE UNITÀ TERMINALI PORTATA E FATTORI DI CONTEMPORANEITÀ SPECIFICHE DEI RIDUTTORI DI LINEA CARATTERISTICHE DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO E ALLARME 34

35 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO Il dimensionamento di OGNI SEZIONE dell impianto viene determinato in funzione di: NUMERO DI PRESE FLUSSO EFFETTIVO DI GAS PER OGNI PRESA 35

36 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO 36

37 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO 37

38 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO VALUTAZIONE DEL COEFFICIENTE s Dall esperienza si considerano i seguenti valori s = 0,8 per gas compressi s = 0,75 per il vuoto 38

39 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO 39

40 Pressione (bar) Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO Per utilizzare l equazione riportata in precedenza relativa al calcolo del diametro delle tubazioni nelle varie sezioni, è necessario utilizzare alcune informazioni che derivano direttamente dal produttore, per esempio il legame tra pressione e portata. RIDUTTORE 2 STADIO 4,85 4,8 4,75 4,7 4,65 4,6 4,55 4,5 4,45 4,4 4, Portata (m 3 /h) 40

41 Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO PORTATA MASSIMA PER LE TUBAZIONI DEI GAS COMPRESSI Diametro interno Flusso effettivo (mm) P r = 4 bar (m 3 /h) P r = 4 bar (L/min) 8 13,6 226, ,2 353, ,6 509, ,6 693, ,3 905, , , ,7 NOTA: Per i gas sotto pressione si consiglia di utilizzare il diametro interno minimo di 8 mm 41

42 Diametro interno Fondamenti di progettazione CRITERI DI DIMENSIONAMENTO PORTATA MASSIMA PER LE TUBAZIONI DEL VUOTO Flusso teorico V= 100 m/s P r = -0,65 bar Flusso del vuoto Flusso effettivo Applicato coefficiente pari a 0,75 (mm) (L/min) (m 3 /h) (L/min) (m 3 /h) 8 105,6 6,3 79,2 4, ,0 9,9 123,8 7, ,7 14,3 178,2 10, ,5 19,4 242,6 14, ,5 25,4 316,9 19, ,7 32,1 401,1 24, ,2 39,6 495,1 29, ,7 66,9 836,8 50, ,4 89, ,1 66, ,7 158, ,5 118,8 NOTA: Dall esperienza pratica è emerso che è indispensabile applicare un fattore di sicurezza di 0,75 per le tubazioni del vuoto 42

43 Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE APPENDICE E - UNI EN ISO

44 Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE 44

45 Fondamenti di progettazione RELAZIONE TRA TEMPERATURA E PRESSIONE X : Pressione nella tubazione, in kilopascal (kpa) Y : Variazione della temperatura, in gradi Celsius ( C) 45

46 CONTESTO: Ristrutturazione e adeguamento di una struttura ospedaliera AMBITO DEL PROGETTO Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1 - DIMENSIONAMENTO Rete di distribuzione configurata a doppio stadio. Le aree considerate non riguardano la distribuzione primaria ma le seguenti estensioni e ristrutturazioni: Estensione di un blocco che prevede la realizzazione di un sesto piano che prevede un blocco operatorio (6 sale con area di preparazione e risveglio) e una centrale di sterilizzazione. Ristrutturazione del secondo e terzo piano di un padiglione che prevede: degenza di medicina (distribuzione di ossigeno e vuoto nelle camere di degenza e sale visita) Servizio di endoscopia digestiva (distribuzione di ossigeno, aria 4 bar e vuoto) Reparto di degenza pediatrica (distribuzione di Ossigeno e vuoto) 46

47 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1 - DIMENSIONAMENTO REPARTO DI MEDICINA REPARTO GAS Q n Q p NR. PRESE Q p * MEDICINA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min l/min MEDICINA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 51 76,5 l/min REPARTO DI MEDICINA, ENDOSCOPIA REPARTO GAS Q n Q p NR. PRESE Q p * MEDICINA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min l/min MEDICINA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 35 52,5 l/min ENDOSCOPIA OSSIGENO 15 l/min 0,5 7,5 l/min 4 30 l/min ENDOSCOPIA VUOTO 10 l/min 0,3 3 l/min 4 12 l/min ENDOSCOPIA ARIA COMPRESSA 15 l/min 0,2 3 l/min 5 15 l/min 47

48 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 1- DIMENSIONAMENTO PEDIATRIA, NEUROPSICHIATRIA INFANTILE REPARTO GAS Q n Q p NR. PRESE PEDIATRIA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min l/min PEDIATRIA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 27 40,5 l/min NEUROPSICHIATRIA OSSIGENO 5 l/min 0,2 1 l/min 5 5 l/min NEUROPSICHIATRIA VUOTO 5 l/min 0,3 1,5 l/min 5 7,5 l/min BLOCCO OPERATORIO REPARTO GAS Q n Q p NR. PRESE SALE OPERATORIE OSSIGENO 20 l/min 0,2 20 l/min l/min SALE OPERATORIE PROTOSSIDO 10 l/min 0,3 10 l/min l/min SALE OPERATORIE ARIA MEDIALE 15 l/min 0,2 7,5 l/min l/min SALE OPERATORIE VUOTO 60 l/min 0,3 30 l/min l/min SALE OPERATORIE ARIA MOTRICE 500 l/min 0,2 100 l/min l/min Q p * Q p * 48

49 Fondamenti di progettazione DIAGRAMMA DI FLUSSO 1. Definizione criteri e requisiti 2. Calcolo portate 3. Definizione layout 4. Dimensionamento tubazioni 5. Selezione componenti 6. Verifica perdite di carico INSTALLAZIONE SI OK? NO 49

50 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 1. Definizione criteri e requisiti Norma FD S :

51 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 1. Definizione criteri e requisiti Blocco operatorio con 3 sale di chirurgia generale Unità terminali: UNI 9507 Pressione nominale: 4,5 bar 51

52 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 2. Calcolo portate Ossigeno sala operatoria di Chirurgia generale Dalla norma: n. unità terminali: 2 portata per unità terminale: 20 L/min coefficiente di contemporaneità: 50% portata ossigeno per sala operatoria: 20 L/min 52

53 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 2. Calcolo portate Nuovo blocco operatorio con 3 sale di chirurgia generale: n. sale operatorie: 3 portata ossigeno per sala operatoria: 20 L/min portata totale ossigeno: 60 L/min 53

54 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 3. Definizione layout Ubicazione centrali di alimentazione Posizione unità terminali all'interno delle 3 sale di chirurgia generale Posizione quadri di intercettazione Posizione quadri di riduzione di linea Posizione pannelli di allarme Posizione unità di alimentazione per emergenza e manutenzione Definizione passaggio tubazioni 54

55 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 4. Dimensionamento tubazioni Norma FD S :2011 D = Diametro interno della tubazione [mm] Q = Portata [mc/h] V = velocità del gas [m/s] Pa = Pressione assoluta [bar] 55

56 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 4. Dimensionamento tubazioni Dimensionamento preliminare Q = 3,6 mc/h k = Coefficiente di sicurezza portata ossigeno: 0,8 Velocità massima per l'ossigeno: 15 m/s Q1 = Q:k = 3,6:0,8 = 4,5 mc/h V = 15 m/s Pa = 4,5+1 = 5,5 bar D = 4,4 mm 56

57 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 5. Selezione componenti Tubazioni Requisiti di progetto 4,5 bar@60 L/min, equivalenti a 4,5 bar@3,6 mc/h Massima distanza dal riduttore di linea e un'unità terminale: 25 metri Tubo scelto: rame EN Diametro interno: 8 mm (cautelativo) 57

58 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 5. Selezione componenti Riduttore di linea 58

59 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 6. Verifica perdite di carico Darcy-Weisbach dpd = h1 g 59

60 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 6. Verifica perdite di carico f = Fattore di attrito è funzione di V e D è funzione della rugosità del tubo è funzione della viscosità del gas Si può calcolare oppure ricavare dal diagramma di Moody 60

61 Fondamenti di progettazione ESEMPIO 2 6. Verifica perdite di carico Perdite di carico concentrate dpc = hl = KL V 2 2g KL = coefficiente caratteristico (tiene conto delle accidentalità) dpt = dpd + dpc 61