rinnovamento C.I.P.P. di condotte e collettori per acqua sia in pressione che per gravità

Transcript

1 rinnovamento C.I.P.P. di condotte e collettori per acqua sia in pressione che per gravità Relatore: Stefano Dini Amministratore unico Idroambiente Srl Bellaria, Novembre 2016

2 Il Rinnovamento senza scavo dei vettori idraulici per acque mediante sistemi C.I.P.P., che siano in pressione o a gravità, rappresenta un investimento a lungo termine di asset fondamentali.

3 UNI EN ISO Classificazione delle tecniche di riabilitazione Renovation Lining with continuous pipes Lining with close-fit pipes Lining with cured-in-place pipes Lining with discrete pipes Lining with adhesive-backed hoses Lining with spirally-wound pipes Other renovation techniques Rehabilitation of pipeline systems Trenchless replacement Replacement using pipe bursting Replacement using (micro)tunnelling Other trenchless replacement techniques Maintenance and repair Open cut replacement Per approfondire alcune tecniche di rigenerazione delle reti idrauliche interrate si illustra a fianco lo schema estratto dalla UNI EN ISO Come si vede, la norma spezza in 4 gruppi le attività di riabilitazione del sistema idraulico, separando e lasciando la manutenzione e la sostituzione con scavo ad altri percorsi normativi. Nello specifico della norma si classificano le attività di sostituzione senza scavo e di rinnovamento delle condotte interrate. La norma elenca alcune delle possibilità tecniche, ma vista la forte dinamicità del settore, in ultimo apre una finestra più generica e non per questo di second ordine. Presenteremo il metodo più diffuso e versatile di lining: il C.I.P.P.

4 Il quadro normativo italiano UNI EN & -2 Indagine e valutazione degli impianti di raccolta e smaltimento di acque reflue all'esterno di edifici - Parte 2: Sistema di codifica per ispezione visiva UNI EN ISO classificazione ed informazioni relative alla progettazione dei sistemi di tubazioni di materie plastiche utilizzati per il ripristino UNI EN ISO / / linee guida di esecuzione delle tecniche di relining per fognatura a gravità, fognatura a pressione, acqua in pressione ASTM F1216 (C.I.P.P.) normativa di progettazione del relining riconosciuta anche a livello europeo (e unica per pressione). ATV-DVWK-M 127 E Part2 normativa di progettazione del relining riconosciuta anche a livello europeo

5 Rehabilitation of pipeline systems Maintenance and repair Renovation Trenchless replacement Open cut replacement COS E ESATTAMENTE IL Lining with continuous pipes Lining with close-fit pipes Lining with cured-in-place pipes Replacement using pipe bursting Replacement using (micro)tunnelling Other trenchless replacement techniques Lining with discrete pipes Lining with adhesive-backed hoses Lining with spirally-wound pipes Other renovation techniques RINNOVAMENTO DELLE CONDOTTE SENZA SCAVO C.I.P.P. CURED IN PLACE PIPE (INTERPRETATO DALLA NORMA ISO 11295) IL RINNOVAMENTO O RELINING CIPP E LA METODOLOGIA CHE RESTITUISCE PER COLLABORAZIONE UN NUOVO CICLO DI VITA AD UNA TUBAZIONE AMMALORATA, MEDIANTE L APPORTO DI UN COMPOSITO APPLICATO E INDURITO DALL INTERNO, CON TECNOLOGIA SENZA SCAVO

6 AMBITI INDICATIVI DI UTILIZZO DEI SISTEMI DI RELINING CIPP Ogni sistema di relining ha una sua specializzazione tendenziale che deriva dalle caratteristiche del metodo di posa e in parte dalla scelta del composito. Questa grafico mostra l ambito di alcune tecnologie di relining in connessione tra loro. Sulla base di questa interconnessione tecnica i progettisti interni selezionano la prima fattibilità ottimale dei progetti di risanamento / relining. Chiaramente il grafico vuole essere solo illustrativo, per cui nulla toglie che si impieghino i sistemi di relining anche secondo altri criteri di valutazione.

7 PRESSIONE SISTEMA C.I.P.P. COLLABORATIVO UNI EN ISO TUBO OSPITE RESINA 3-4 mm TESSILE PE COATING PP/PE I liner collaborativi per le condotte in pressione, sono caratterizzati da una maggiore semplicità realizzativa rispetto a quelle «strutturali». Generalmente sono costituiti da un coating plastico e da tessile poliestere o tessile in vetro stratificato modularmente per ottenere lo spessore di progetto.

8 PRESSIONE SISTEMA C.I.P.P. STRUTTURALE UNI EN ISO I liner per le condotte in pressione di tipo strutturale, sono caratterizzati dall uso di feltri e tessuti in vetro stratificati e modulari. Sono realizzati dal un coating plastico e dall impregnazione con resine epossidiche. L insieme del componente in vetro e feltro impregnati e catalizzati, è preposto alla resistenza alla trazione e alla flessione (scoppio e schiacciamento). TUBO OSPITE RESINA FELTRO / VETRO COATING PP / PE

9 GRAVITA SISTEMA C.I.P.P. UNI EN ISO TUBO OSPITE RESINA FELTRO O VETRO COATING PP / PE I liner per le condotte a gravità o per fognatura in pressione, sono caratterizzati da una maggiore semplicità realizzativa rispetto a quelle per acqua in pressione. Generalmente sono realizzate da un coating plastico e feltro poliestere o tessile in vetro stratificato modularmente per ottenere lo spessore di progetto.

10 IL RINNOVAMENTO O RELINING CIPP E LA METODOLOGIA CHE RESTITUISCE PER COLLABORAZIONE UN NUOVO CICLO DI VITA AD UNA TUBAZIONE AMMALORATA, MEDIANTE L APPORTO DI UN COMPOSITO APPLICATO E INDURITO DALL INTERNO, CON TECNOLOGIA SENZA SCAVO Per progettare in che misura il liner dovrà collaborare alla resistenza strutturale e alla pressione, si dovranno triangolare una serie di parametri e di informazioni necessarie e inderogabili. In sintesi le informazioni si dividono in quelle del tubo ospite e quelle del «nuovo supporto» (liner). Condizione condotta Carichi gravanti Classe strutturale Modulo elastico Spessore liner

11 Test primari su liner C.I.P.P. per verificare le capacità strutturali UNI EN ISO Necessità di conoscere il composito in progettazione Necessità di verifica del composito in collaudo Per avere i dati minimi del liner sono richiesti alcuni test su campioni, che poi devono essere confrontati con i dati dei campioni di fine processo. Normalmente la DL provvede ad individuare le parti di liner da inviare al laboratorio; molta importanza ha il taglio ad acqua per non modificare i campioni.

12 PROGETTAZIONE DEL RELINING C.I.P.P. ESPOSIZIONE TERMICA/SOLE GESTIONE BY- PASS VALUTAZIONE COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA RESINA TUBO OSPITE IN TERRENI INSTABILI TRAFFICO LOCALE VALUTAZIONE LINER TRAINATO / INVERTITO DETERIORAMEN- TO STRUTTURALE DEL TUBO CARICO DEL TERRENO E PROFONDITA DI POSA LIVELLO FALDA SEZIONAMENTO E OPERE MECCANICHE CONDIZIONE ALLACCIAMENTI NECESSITA PROGETTUALE STATO DI USURA DEL MATERIALE DEL TUBO ISPEZIONE CCTV CONDIZIONI TUBO OSPITE ADESIONE CON INCOLLAGGIO CONTINUITA TEMPORALE CANTIERE MISURAZIONI DIMENSIONALI TUBO OSPITE LOGISTICA DEL TRASPORTO LINER RESISTENZA alla TRAZIONE LINER DEFORMAZIONE DELLA SEZIONE TUBO OSPITE DECADIMENTO A 50 ANNI LINER MODULO ELASTICO LINER COMPOSITO La progettazione finale non si può considerare come una forma algebrica di parametri numerici; resta sempre uno spazio in cui si deve poter generare le risposte scegliendo tra varie possibilità, anche interpolate tra loro. La gabbia normativa che deve essere utilizzata, dà i parametri necessari per qualificare in modo corretto i dati progettuali, nonchè per effettuare i corretti controlli e le necessarie verifiche del progetto e del manufatto finito. L insieme dei tre gruppi genera, schematicamente, il progetto di rinnovamento trenchless. RESISTENZA CHIMICA RESISTENZA ALL ABRASIONE COATING

13 RISANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE L inserimento ad aria permette anche di invertire tratti perfettamente verticali. Anche il riscaldamento a vapore si adatta benissimo a qualsiasi conformazione del liner. Massima versatilità di inversione.

14 RISANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE L inversione ad aria e riscaldamento a vapore consentono il passaggio di curve e delle deformazioni del tubo (per es. camerette passanti o scavernamenti).

15 RISANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE Il cantiere di relining C.I.P.P ad aria e vapore può essere completamente alloggiato in luoghi confinati perché il processo di polimerizzazione non emette vapori fastidiosi o tossici. Anche la distanza dell attrezzatura di posa non è direttamente vincolata al tubo da trattare, adattandosi meglio di altri a condizioni particolari.

16 L inversione ad acqua permette di rinnovare lunghi tratti di condotta, anche caratterizzati da grandi diametri. Indicativamente fino al limite di trasportabilità di un unico liner impregnato. Tendenzialmente l inversione ad acqua si adatta in modo più standard alla presenza di infiltrazioni di falda o di allacci non intercettabili.

17 SANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE L inversione ad acqua può ridurre le dimensioni del cantiere utilizzando attrezzature specifiche e sviluppate per l impiego in ambienti ristretti o per frequenti movimentazioni.

18 RISANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE La polimerizzazine termica ad attivazione fotosensibile, prevede tipicamente il traino del liner ancora lavorabile e successivamente il suo gonfiaggio. Il ridotto spessore permette di alleggerire il liner e quindi di trinare e gestire anche dimensioni abbastanza rilevanti. La superficie interna può presentare un coating, ma più tipicamente offre uno strato «sacrificale» di resina pura a protezione del liner.

19 La posa mediante traino e l attivazione della termocatalisi mediante UV, permette di realizzare rinnovamenti anche di medio e grande diametro. Il limite resta quello della manovrabilità logistica e delle potenze necessarie per l aumento fisiologico degli spessori.

20 RISANAMENTO C.I.P.P. IN CANTIERE

21 Per maggiori informazioni: (0) Oppure seguiteci su

22

23 UNI EN ISO :2011 Sistemi di tubazioni di materia plastica per il ripristino di reti non in pressione di fognature e di scarichi - Parte 4: Inserimento interno (lining) di tubi polimerizzati in loco del 7 luglio 2011 Ing. Matteo Naviglio Tel m.naviglio@giordano.it Sede: Centro Sperimentale delle costruzioni Via Erbosa 70 - Gatteo 2

24 UNI EN ISO :2011 Sistemi di tubazioni di materia plastica per il ripristino di reti non in pressione di fognature e di scarichi - Parte 4: Inserimento interno (lining) di tubi polimerizzati in loco del 7 luglio 2011 Caratteristiche meccaniche dei tubi Prospetto 5 3

25 Prospetto 5- Caratteristiche meccaniche dei tubi Prospetto 5 Requisito Parametri di prova Metodo di prova

26 Prospetto 5 Caratteristiche meccaniche dei tubi Caratteristiche: Rigidità anulare iniziale specifica, S 0 ; Modulo di flessione a breve termine, E 0 ; Sforzo di flessione alla prima rottura, σ fb ; Deformazione a flessione alla prima rottura, ε fb ; Sforzo di trazione longitudinale finale, σ l ; Allungamento finale.

27 Rigidità anulare iniziale specifica Rigidità anulare iniziale specifica Requisito Parametri di prova Metodo di prova

28 Rigidità anulare iniziale specifica Requisito: Valore dichiarato, ma non minore del maggiore tra 0,25 kpa (0,125/α 50,dry) ) kpa Parametri di prova: 1. n. 2 provini; 2. lunghezza del provino per: d n 300 mm d n mm ±5% d n > 300 mm 300mm ±5% 3. temperatura (23 ±2) C Metodo di prova: Metodo A Nota: useremo il metodo A che si applica in caso di contestazione

29 Caratteristiche meccaniche a flessione Caratteristiche meccaniche a flessione Requisito Parametri di prova Metodo di prova

30 Caratteristiche meccaniche a flessione Requisiti per : Modulo di flessione a breve termine : Valore dichiarato, ma non minore di 1500 MPa Sforzo di flessione alla prima rottura: Valore dichiarato, ma non minore di 25 MPa Deformazione a flessione alla prima rottura: Valore dichiarato, ma non minore dello 0,75 % Parametri di prova: 1. n. 5 provini; 2. velocitàdi prova 10 mm/min 3. orientamento del campione deve essere conforme al p.to temperatura (23 ± 2) C Metodo di prova: ISO 178 come modificato dall appendice B

31 Caratteristiche meccaniche a flessione Parametri di prova: 1. n. 5 provini; 2. velocitàdi prova 10 mm/min 3. orientamento del campione deve essere conforme al p.to temperatura (23 ± 2) C Metodo di prova: ISO 178 come modificato dall appendice B

32 Caratteristiche meccaniche a flessione Parametri di prova: 1. n. 5 provini; 2. velocitàdi prova 10 mm/min 3. orientamento del campione deve essere conforme al p.to temperatura (23 ± 2) C Metodo di prova: ISO 178 come modificato dall appendice B

33 Caratteristiche meccaniche a flessione Metodo di prova: ISO 178 come modificato dall appendice B Dimensioni dei provini: 1. Spessore uguale al campione e m 2. Larghezza in funzione dello spessore e m Prospetto B.1 3. Lunghezza in funzione dello spessore e m > 20 e m

34 Caratteristiche meccaniche a flessione Metodo di prova: ISO 178 come modificato dall appendice B Per il laboratorio è importante conoscere: 1. La denominazione del campione; 2. La descrizione del campione; 3. Il raggio o diametro nominale; 4. Spessore del tubo; 5. Spessore del coating. Tutto ciò che ci aiuta a riconoscere il prodotto.

35 Caratteristiche meccaniche a flessione Campione grigio Provetta Condizionamento Spessore Forza Freccia Sforzo Deformazione Modulo a misurato massima a carico massimo a sforzo flessione h massimo massimo E f F s σ f ε f [n.] [mm] [N] [mm] [N/mm 2 ] [%] [MPa] 1 8, , , , , , no 8, , , , , , , , , Media 8, , , Deviazione standard 0, ,44 4 0, Campione verde Provetta Condizionamento Spessore Forza Freccia Sforzo Deformazione Modulo a misurato massima a carico massimo a sforzo flessione h massimo massimo E f F s σ f ε f [n.] [mm] [N] [mm] [N/mm 2 ] [%] [MPa] 1 3, , , , , , no 3, , , , , , , , , Media Deviazione standard 3, , , ,10 7 1,49 2 0,56 218

36 Caratteristiche meccaniche a trazione Caratteristiche meccaniche a trazione Requisito Parametri di prova Metodo di prova

37 Caratteristiche meccaniche a trazione Requisiti per : Sforzo di trazione longitudinale finale : Valore dichiarato, ma non minore di 15 MPa Allungamento finale: Valore dichiarato, ma non minore dello 0,5 % Parametri di prova: 1. n. 5 provini; 2. velocità di prova 5 mm/min 3. temperatura (23 ± 2) C Metodo di prova: Metodo A UNI EN ISO 527-1:2012 Materie plastiche - Determinazione delle proprietà a trazione Parte 1: Principi generali UNI EN ISO 527-4:1999 Materie plastiche - Determinazione delle caratteristiche a trazione Condizioni di prova per i compositi plastici rinforzati con fibre, isotropi ed ortotropi

38 Caratteristiche meccaniche a trazione Metodo di prova: UNI EN ISO 527-1:2012 Materie plastiche - Determinazione delle proprietà a trazione Parte 1: Principi generali UNI EN ISO 527-4:1999 Materie plastiche - Determinazione delle caratteristiche a trazione Condizioni di prova per i compositi plastici rinforzati con fibre, isotropi ed ortotropi

39 Resistenza all attacco chimico in condizioni di deflessione. Prospetto n. 6 Caratteristiche addizionali

40 Saluti GRAZIE PER L ATTENZIONE Ing. Matteo Naviglio Tel m.naviglio@giordano.it 19