PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO

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1 PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO DIREZIONE TECNICA Dott. Francesco Berton Direttore Tecnico (a.i.) Ing. Luca Comitti Responsabile ingegneria Redatto: Ing. Emiliano Lonardi PARTE 1 di 2 opere civili e forniture elettromeccaniche

2 Sommario PREMESSA OPERE CIVILI (sempre a carico della Ditta Appaltatrice) Pozzetto in ingresso all impianto Vasca di afflusso liquame Pozzetto di contenimento valvole Pozzetto in uscita dall impianto FORNITURE ELETTROMECCANICHE (sempre a carico della Ditta Appaltatrice) Tipologia elettropompe sommergibili Corpo pompa Motore elettrico Tipologia valvole, saracinesche e giunti elastici Carpenteria idraulica Valvole di ritegno Saracinesche Giunti elastici antivibranti Elenco opere elettromeccaniche per pozzetto Accessori idraulici pozzetto in ingresso Accessori idraulici vasca afflusso liquame Accessori idraulici pozzetto di contenimento valvole Accessori idraulici pozzetto in uscita Dimensioni minime tubazione premente Portata minima delle pompe Sistemi di rincalzo ALLEGATI Impianto di sollevamento in pianta Dotazione elettromeccanica in pianta Sezione A-A Sezione B-B Sezione C-C

3 PREMESSA Le presenti specifiche tecniche stabiliscono i criteri standard per la progettazione e la realizzazione di impianti di sollevamento che in seguito verranno presi in carico e gestiti da Acque Veronesi. OSS1: oltre al presente quaderno tecnico contenente gli standard di progetto (riguardante le opere civili e le dotazioni elettromeccaniche minimali), Acque Veronesi fornirà ai progettisti un documento tecnico contenente gli schemi elettrici del quadro avviatore pompe + quadro di telecontrollo ed un file - in formato DWG - di un impianto di sollevamento con caratteristiche standard (due pompe a funzionamento alternato). Il file grafico dovrà essere modificato a cura del progettista sulla base di una Relazione Tecnica che egli stesso avrà redatto nel rispetto degli standard minimi progettuali forniti da Acque Veronesi. OSS2: nella RELAZIONE TECNICA il progettista dovrà dimensionare la parte civile (vasca afflusso liquame) e la parte elettromeccanica (pompe) in relazione alla curva dell impianto (collettore di mandata). Le portate in gioco saranno discusse e concordate con l Ufficio Tecnico di Acque Veronesi. OSS3: la TAVOLA GRAFICA impianto di sollevamento dovrà rappresentare almeno: una planimetria d inquadramento dell area dell impianto in scala 1:50; una planimetria del solo impianto di sollevamento in scala 1:25; una o più sezioni tipologiche in scala 1:50 o 1:25. OSS4: qualsiasi modifica alle specifiche o ai materiali indicati nei quaderni o nel file DWG dovrà essere preventivamente approvata dall Ufficio Tecnico di Acque Veronesi. OSS5: per impianti che impegnino potenze maggiori di 11 kw 1 (per pompa), le specifiche tecniche dovranno essere concordate con l Ufficio Tecnico di Acque Veronesi. 1 la componentistica elettrica che gestisce pompe di questa taglia risulta piuttosto ingombrante e quindi andrebbe alloggiata in quadri di maggiori dimensioni. 2

4 1. OPERE CIVILI (sempre a carico della Ditta Appaltatrice) 1.1 Pozzetto in ingresso all impianto OSS1: qualora la distanza tra l ultimo pozzetto della fognatura a gravità e l impianto di sollevamento fosse inferiore a 10 m tale pozzetto potrà essere omesso. Tale possibilità andrà comunque discussa e preventivamente concordata con l Ufficio Tecnico di Acque Veronesi. Materiale: pozzetto prefabbricato in calcestruzzo armato, monoblocco, completamente resinato internamente (con doppia mano di resina epossidica dello spessore minimo di 300 µm cadauna), dotata di fori per alloggiamento chiusini e carrabile da mezzi pesanti. Dimensioni interne minime: il pozzetto avrà dimensioni in pianta 120 x 120 cm (da intendersi tutte come dimensioni minime) con sezione idraulica a mezzo tubo. Chiusini: conformi alla norma UNI EN 124 tipo C250 o D400 (in funzione dell esatta ubicazione dell impianto di sollevamento). 3

5 1.2 Vasca di afflusso liquame Materiale: la vasca di afflusso potrà essere costruita in cemento armato in opera o con elementi prefabbricati. Sarà obbligatorio utilizzare calcestruzzo resistente all attacco chimico di acque fluenti (per lo più solfati) avente classe di esposizione XA3. In ogni caso dovrà essere assicurata la perfetta tenuta idraulica del sistema. Dimensioni interne minime: considerata la potenza e le dimensioni delle pompe oggetto del presente documento, Acque Veronesi ha stabilito le dimensioni interne minime della vasca in 150 x 150 cm. Profondità della vasca: individuata dal progettista dell impianto, dovrà garantire almeno 100 cm tra la quota di scorrimento del collettore fognario affluente e la quota del fondovasca. Rivestimento interno: non necessario con l utilizzo di CLS avente classe d esposizione XA3. Piastra di copertura: dovrà essere carrabile con fori di estrazione pompe di dimensioni adeguate al tipo di pompa e passo d uomo di almeno 60 cm. Chiusini: conformemente alla norma UNI EN 124 tipo C250 o D400 (in funzione dell esatta ubicazione dell impianto di sollevamento). Inoltre sono OBBLIGATORI per questo pozzetto chiusini a semi-coperchi triangolari incernierati (a spicchio) che, data la maggiore leggerezza, consentono un apertura agevolata rispetto ai sistemi tradizionali. 4

6 1.3 Pozzetto di contenimento valvole Materiale: la vasca di afflusso potrà essere costruita in cemento armato in opera o con elementi prefabbricati. Dimensioni interne minime: il pozzetto di contenimento delle valvole avrà dimensioni in pianta 150 x 150 cm ed una profondità di 150 cm (da intendersi tutte come dimensioni minime). Dimensioni ridotte andranno concordate preventivamente con Acque Veronesi. Scala: tale pozzetto dovrà essere dotato di scala alla marinara in acciaio INOX AISI 304. Piastra di copertura: dovrà essere carrabile con passo d uomo di 60 cm. Collegamenti: il collegamento mediante flange tra il collettore in acciaio e la condotta premente (realizzata preferibilmente in PEad) dovrà essere interno al pozzetto. Chiusini: conformi alla norma UNI EN 124 tipo C250 o D400 (in funzione dell esatta ubicazione dell impianto di sollevamento). Inoltre sono OBBLIGATORI per questo pozzetto chiusini a semi-coperchi triangolari incernierati (a spicchio) che, data la maggiore leggerezza, consentono un apertura agevolata rispetto ai sistemi tradizionali. 5

7 1.4 Pozzetto in uscita dall impianto Materiale: vasca prefabbricata in calcestruzzo armato, monoblocco, dotata di fori per alloggiamento chiusini e carrabile da mezzi pesanti; Dimensioni interne minime: il pozzetto avrà dimensioni in pianta 120 x 120 cm (da intendersi tutte come dimensioni minime) ed una profondità superiore di almeno 30 cm alla distanza che si realizza tra il piano di campagna e lo scorrimento della condotta premente in uscita dall impianto. Chiusini: conformi alla norma UNI EN 124 tipo C250 o D400 (in funzione dell esatta ubicazione dell impianto di sollevamento). 6

8 2. FORNITURE ELETTROMECCANICHE (sempre a carico della Ditta Appaltatrice) Di seguito saranno definite le specifiche tecniche per la fornitura ed installazione di tutta l impiantistica idraulica ed elettromeccanica da impiegare. OSS1: si precisa che gli schemi esecutivi dell impiantistica idraulica ed elettromeccanica, in ogni caso aderenti alle specifiche date, dovranno essere preventivamente approvati da Acque Veronesi. 2.1 Tipologia elettropompe sommergibili CORPO POMPA Specifiche tecniche: Fusioni principali: ghisa GG20/25 2 ; Girante: acciaio inox AISI 3 420/431; Albero: ghisa GG20/25; Tenute meccaniche: carburo di tungsteno/carburo di tungsteno o equivalenti; Tipo di girante: a canale, trituratrice, arretrata MOTORE ELETTRICO Specifiche tecniche: asincrono trifase, 380 V 50 Hz, a 4 poli; isolamento protezione classe F IEC 85/IP 68; raffreddamento mediante liquido circostante; curve caratteristiche garantite secondo le norme ISO 2548 classe C; tubi guida e catena per il sollevamento delle pompe in acciaio INOX con spessore minimo di 4 mm; cavo elettrico sommergibile; fissaggio delle pompe sul fondo della vasca mediante piede d accoppiamento rapido flangiato, costituito da un supporto in ghisa bloccato alla soletta di calcestruzzo mediante tasselli in acciaio INOX; il motore dovrà essere dotato di sensori termici in grado di spegnere la pompa in caso di sovratemperatura e sistema di controllo della tenuta con sensori che rilevino le infiltrazioni di umidità attraverso la tenuta dell albero. 2 le ghise vengono designate con la lettera G seguita da un numero che indica il carico di rottura a trazione garantito in MPa/10. 3 acronimo di American Iron and Steel Institute: il numero si riferisce al contenuto di Cromo all interno dell acciaio. 7

9 2.2 Tipologia valvole, saracinesche e giunti elastici CARPENTERIA IDRAULICA Materiale: dovrà essere fornita sempre in acciaio nel tipo AISI 304; Specifiche tecniche: spessore minimo 2,0 mm; DN richiesto dal tipo di pompa (minimo DN 80) e comunque con diametro interno superiore al passaggio minimo della girante pompe Valvole di ritegno Tipologia: le valvole di ritegno saranno del tipo a sfera e flangiate. Specifiche tecniche: corpo e tappo d ispezione in ghisa GS400; sfera in ghisa o acciaio rivestita in elastomero NBR o EPDM; bulloni in acciaio INOX; pressione massima d esercizio 10 bar (1 MPa). DN xx Saracinesche Tipologia: le saracinesche sulle condotte di risalita e sulla tubazione di scarico in vasca saranno del tipo a lama passante (ghigliottina) con comando a volantino, mentre quella di apertura/chiusura sul collettore sarà a corpo piatto. Specifiche tecniche: Corpo in ghisa GG25, Paratoia: AISI 304, AISI Giunti elastici antivibranti Verranno utilizzati per ridurre le sollecitazioni assiali-laterali-angolari indotte alle linee a causa della variazione della temperatura del liquido pompato o dell ambiente circostante, per smorzare le vibrazioni indotte dal motore delle elettropompe e per interrompere la propagazione del rumore provocato dall azione del pompaggio nelle tubazioni. Tipologia: i giunti flessibili dovranno essere in gomma di tipo flangiato; Specifiche tecniche: Diametro minimo pari a DN 80 mm; 8

10 Corpo stampato in forma di onda singola, formato da più strati di fibre di nylon immerse nella gomma (preferibilmente neoprene o EPDM); Flange girevoli, contenenti il bordo della cartella del giunto in un apposita scanalatura sagomata. Il materiale delle flange potrà scegliersi tra la ghisa e l acciaio al carbonio zincato. 2.3 Elenco opere elettromeccaniche per pozzetto ACCESSORI IDRAULICI POZZETTO IN INGRESSO Il pozzetto in ingresso analogamente all elemento di base di un pozzetto d ispezione necessiterà di: resinatura interna; fondo sagomato (con sezione idraulica a mezzo tubo di diametro equivalente alla tubazione in arrivo). OSS: l innesto nella vasca di afflusso liquami sarà realizzato mediante tubazione in materiale plastico di diametro equivalente alla tubazione a gravità entrante nel pozzetto d ingresso. Si raccomanda che la tubazione non sporga per più di 10 cm all interno della vasca liquami ACCESSORI IDRAULICI VASCA AFFLUSSO LIQUAME La vasca di afflusso liquame dovrà contenere: n 2 elettropompe sommergibili (dimensionate sulla base di una relazione tecnica dettagliata da parte del progettista dell impianto) di cui al paragrafo 2.1; 9

11 n 2 piedi d accoppiamento (quantità n. 1 per pompa) automatico di mandata minima DN80 mm; n 2 tubi guida (quantità n. 1 per pompa) per installazione ed estrazione pompe in acciaio INOX AISI 304, spessore minimo 2 mm; n 2 catene per la movimentazione delle pompe in acciaio INOX AISI 304, lunghezza minima 5 metri; n 2 tubazioni di risalita delle singole pompe in acciaio INOX AISI 304, DN minimo 80 mm (e comunque dimensionato sulla base di una relazione tecnica dettagliata da parte del progettista dell impianto), dal piede d accoppiamento di ciascuna elettro-pompa al collettore di mandata; complete di raccordi, pezzi speciali, bulloneria, flange e guarnizioni. A scelta del Gestore verranno alloggiati all interno di questa vasca: per IMPIANTI MEDIO-PICCOLI: n 1 SENSORE DI LIVELLO PIEZO-RESISTIVO (misura il livello all interno della vasca afflusso-liquame). A tale proposito va ricordato che si dovrà realizzare una junction box all interno del pozzetto di afflusso liquame per facilitarne la sostituzione in caso di guasto 4. FUNZIONAMENTO GENERICO DI UNA SONDA PIEZO-RESISTIVA La misura di livello mediante sensore piezo-resistivo sfrutta la caratteristica di uno speciale dispositivo in grado di pesare la colonna d acqua sovrastante; la misura viene trasmessa ad un display digitale per mezzo di un segnale di corrente proporzionale all altezza del battente idrostatico. 4 Così facendo verrebbe immediata la sostituzione senza perder tempo nel ripassare il cavo della sonda al quadro elettrico. 10

12 MONTAGGIO DELLA SONDA PIEZORESISTIVA ALL INTERNO DELLA VASCA LIQUAME Il sensore è corredato di uno speciale sistema di sospensione composto da un serracavo in nylon e da un anello in acciaio per facilitarne il fissaggio. In vasche o serbatoi privi di turbolenze, il sensore può essere installato lasciandolo liberamente appesoal sistema di sospensione (Fig. 1). In presenza di turbolenze si raccomanda che il sensore venga protetto all interno di un tubo di calma, di diametro non inferiore a 80 mm, installato nella vasca o nel canale. Il tubo deve essere provvisto di adeguate fessurazioni per consentire il ricambio del liquido all interno onde evitare la formazione di crostoni di superficie che possono influire sul rilevamento del livello (Fig. 2). Il sistema di sospensione è utile per poter riposizionare il sensore nel punto di calibrazione dopo aver eseguito manutenzioni, pulizie ecc. un sistema di rincalzo composto da n 2 SONDE CONDUTTIVE DI LIVELLO (comunemente chiamate aste ) regolate sui livelli di minimo e massimo voluti nell impianto. FUNZIONAMENTO DELLE ASTE Elettrodo di misura massimo livello Elettrodo di misura minimo livello Le sonde conduttive di livello rilevano la resistenza del prodotto, che copre l'elettrodo o gli elettrodi. Tra elettrodo e prodotto circola una piccola corrente alternata, la cui ampiezza e posizione di fase viene misurata dall'elettronica dell'elaboratore e trasformata in un comando d'intervento. Il segnale d'intervento viene definito dalla lunghezza o dalla posizione di montaggio dell'elettrodo. MONTAGGIO DI UNA SONDA ALL INTERNO DELLA VASCA LIQUAME Ogni asta metallica verrà fissata ad un profilo ad L di spessore 2 mm in acciaio inox AISI 304 avente le caratteristiche riportate a lato. per IMPIANTI MEDIO-GRANDI: n 1 sensore di livello ad ultrasuoni (misura il livello all interno della vasca afflusso-liquame). Acque Veronesi - in genere - si affida a misuratori di livello ad ultrasuoni per 11

13 liquidi tipo ENDRESS+HAUSER Prosonic S FDU91 (o equivalenti) ed centraline tipo ENDRESS+HAUSER Prosonic S FMU90 (o equivalenti). FUNZIONAMENTO DEI SENSORI AD ULTRASUONI I sensori di livello ad ultrasuoni si basano sulla variazione del tempo di transito (o di percorrenza o di volo) di un suono o di un ultrasuono, provocato dall innalzamento e/o abbassamento del livello nel serbatoio da misurare. Il suono o ultrasuono viene emesso da un trasmettitore posto alla sommità del serbatoio e viene riflesso dal livello del prodotto liquido o solido del serbatoio, in un eco di ritorno rilevato da un ricevitore accoppiato al trasmettitore. I trasmettitori di livello ad ultrasuoni sono dei misuratori adatti per l indicazione continua e di stati di livello, idonei per liquidi e solidi polverulenti. un sistema di rincalzo composto da n 1 camera d aria pressostati in acciaio INOX AISI 304, diametro 300 mm, altezza 1600 mm, completa di tubazioni multistrato per la trasmissione della pressione ai pressostati alloggiati in un terzo armadio (che si affiancherà all armadio del quadro avviatore pompe ed al quadro di telecontrollo). SCHEMA GRUPPO PRESSOSTATI (da alloggiare nel 3 armadio stradale) GOMITO M.F. IN ACCIAIO INOX DN3/4" TEE F. IN ACCIAIO INOX DN3/4" VITE DOPPIA IN ACCIAIO INOX DN3/4" VALVOLA A SFERA DN3/4" VITE DOPPIA RIDOTTA IN ACCIAIO INOX DN3/4"-1/4" MANICOTTO RIDOTTO F.F. IN ACCIAIO INOX DN1/4"-1/8" PRESSOSTATO DN1/8" VITE DOPPIA IN ACCIAIO INOX DN3/4" VALVOLA A SFERA DN3/4" VITE DOPPIA IN ACCIAIO INOX DN3/4" GOMITO M.F. IN ACCIAIO INOX AISI DN3/4" RIDUZIONE M.F. IN ACCIAIO INOX DN3/4"-1/2" MANOMETRO 12

14 2.3.3 ACCESSORI IDRAULICI POZZETTO DI CONTENIMENTO VALVOLE Il pozzetto di contenimento valvole necessiterà di: n 1 collettore di mandata in acciaio INOX AISI 304, DN minimo 200 mm completo di raccordi, pezzi speciali, flange, guarnizioni, distanziatori e collari d ancoraggio; n 1 sistema di sfiato commisurato alle portate di progetto, applicato sul collettore di mandata; n 2 giunti elastici antivibranti (uno per ogni pompa installata) di diametro minimo DN 80 mm (e comunque dimensionati sulla base di una relazione tecnica dettagliata da parte del progettista dell impianto) di cui al paragrafo 2.2.4; n 2 valvole di ritegno a sfera (una per ogni pompa installata) di diametro minimo DN 80 mm (e comunque dimensionate sulla base di una relazione tecnica dettagliata da parte del progettista dell impianto) di cui al paragrafo 2.2.2; n 2 saracinesche a ghigliottina (uno per ogni pompa installata) di diametro minimo DN 80 mm (e comunque dimensionate sulla base di una relazione tecnica dettagliata da parte del progettista dell impianto) di cui al paragrafo 2.2.3; n 1 saracinesca a ghigliottina di cui al paragrafo 2.2.3, diametro DN 80 mm, installata sulla tubazione di scarico del collettore nella vasca di accumulo; n 1 collettore di scarico nella vasca di accumulo, in acciaio INOX AISI 304, DN 80 mm; n 1 sistema di attacco di un manometro da realizzarsi in posizione baricentrica al di sopra del collettore di mandata (secondo standard Acque Veronesi). n 1 sistema antisifone applicato sui tubi di risalita e scarico dell impianto. Il sistema risulta necessario per diametri dei tubi di risalita uguali o superiori a DN

15 2.3.4 ACCESSORI IDRAULICI POZZETTO IN USCITA Il pozzetto in uscita necessiterà di: una saracinesca a corpo piatto in ghisa, DN 100 mm o superiore (comunque dello stesso diametro del collettore in acciaio); tubazione in acciaio AISI 304, flangiata, DN 100 mm (o superiore), completa di raccordi, pezzi speciali, bulloneria, flange e guarnizioni; giunto di collegamento tra collettore DN 100 (di cui al precedente punto) e la tubazione di mandata in PEad (di diametro dimensionato dal progettista dell impianto); dispositivo di auto-spurgo DN 100 mm (formato da un TEE in acciaio AISI 304 DN100 + saracinesca in ghisa DN100 + tubazione in acciaio AISI 304 con attacco per auto spurgo tubazione di mandata). 2.4 Dimensioni minime tubazione premente È compito del progettista il dimensionamento corretto della tubazione di spinta sulla base della curva dell impianto, delle portate previste ecc. Tutte queste informazioni dovranno essere raccolte ed elaborate nella Relazione Tecnica di progetto. Tuttavia Acque Veronesi fissa il diametro interno minimo della tubazione premente in 80 mm. Tale diametro è stato determinato considerando le seguenti condizioni al contorno: la velocità minima che garantisca il trasporto dell eventuale materiale solido presente nel liquame, fissata in 0,8 m/s; passaggio libero della girante delle pompe (80 mm per le pompe di cui trattasi). 14

16 OSS2: per le condotte prementi si dovranno adottare preferibilmente tubazioni in PEad (solitamente PN10). L utilizzo di altri materiali e di altre classi di pressione dovrà essere preventivamente autorizzato dall Ufficio Ingegneria di Acque Veronesi. 2.5 Portata minima delle pompe La portata minima è stata fissata in 5 l/s, valore che la pompa deve garantire nelle condizioni di esercizio date dal sistema. 2.6 Sistemi di rincalzo Prima di iniziare con la progettazione vera e propria il professionista esterno (sia esso progettista di opere di urbanizzazione o di un progetto interno ad Acque Veronesi) dovrà comunicare all Ufficio Ingegneria di Acque Veronesi: ubicazione esatta impianto; dimensionamento di massima dell impianto (profondità approssimativa vasca liquame, n pompe, potenza pompe, distanza rilancio, predimensionamento della condotta di mandata ). Il Gestore locale di Acque Veronesi - sulla base delle informazioni trasmessegli dall Ufficio Ingegneria - comunicherà il sistema di rincalzo che reputerà necessario per quell impianto scegliendo tra: 1) un sistema composto da n 2 sonde conduttive di livello (aste): un asta segnala il livello minimo, mentre la seconda il livello massimo in vasca. Le sonde vengono gestite dal quadro avviatore all interno del quale verrà posizionato il relè. Per la gestione dell allarme di sfioro, eventualmente, ci si affiderà al classico galleggiante. Questo sistema di rincalzo è sempre associato ad un misuratore di livello di tipo piezoresistivo. 2) un sistema composto da n 1 camera d aria pressostati in acciaio INOX AISI 304, diametro 300 mm, altezza 1600 mm, completa di tubazioni in Teflon PA 12 per la trasmissione della pressione ai pressostati alloggiati in un terzo armadio (che si affiancherà all armadio del quadro avviatore pompe e del quadro di telecontrollo). Questo sistema di rincalzo è sempre associato ad un sensore di livello ad ultrasuoni. 15

17 3. ALLEGATI Nella sezione che segue vengono riportati, a titolo di esempio, gli allegati relativi ad un impianto di sollevamento dotato di due pompe e sistema di rincalzo con campana + pressostati. 16

18 Impianto di sollevamento in pianta 17

19 Dotazione elettromeccanica in pianta 18

20 Sezione A-A 19

21 Sezione B-B 20

22 Sezione C-C 21