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tubo intersol - GPEX

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TUBO DI POLIETILENE<br />

RETICOLATO CON SILANI<br />

INTERSOL ® PEX-b<br />

L’UTILIZZO DELL’INTERSOL ® PEX-b<br />

CONSENTE DI OTTENERE<br />

DEI VANTAGGI IN PARTICOLARE:<br />

• Resistenza alla corrosione<br />

elettrochimica e chimica<br />

• Durata in temperatura in pressione<br />

• Resistenza ad alte temperature<br />

di picco (oltre 110°C)<br />

• Resistenza chimica<br />

• Bassa rumorosità<br />

• Resistenza allo scorrimento plastico<br />

• Bassa perdita di carico<br />

• Bassa formazione di depositi<br />

• Resistenza a basse temperature<br />

• Flessibilità


Watts, fondata nel 1874, già negli anni ‘50 era considerata la società leader nel mondo quale produttrice di valvole per il settore termosanitario.<br />

Una leadership dovuta alla qualità dei suoi prodotti e a un’organizzazione aziendale e a una tecnologia d’avanguardia.<br />

Il 6 novembre 1992 Watts Industries, Inc. ha acquistato Intermes S.p.A. con sede a Caldaro, in Italia. Questa operazione rappresenta la<br />

maggiore acquisizione finora effettuata in Europa da Watts Industries e accresce notevolmente la presenza di Watts in molte aree europee.<br />

Fondata nel 1972, Intermes produce e vende comandi e valvole per tubazioni idrico-sanitarie e riscaldamento in tutta Europa e possiede<br />

una vasta rete di distribuzione.<br />

I prodotti Intermes vengono costruiti in conformità a tutti i principali standard europei di approvazione, e hanno ottenuto la certificazione<br />

ISO 9001 per la qualità produttiva.<br />

2


1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

10<br />

11<br />

12<br />

13<br />

INDICE<br />

MATERIE PLASTICHE UTILIZZATE NELLE TUBAZIONI PER ACQUA CALDA E FREDDA IN PRESSIONE pag. 4<br />

METODI DI RETICOLAZIONE pag. 4<br />

2.1 Classificazione del polietilene reticolato<br />

2.2 Reticolazione chimica con perossidi (PEX-a)<br />

2.3 Reticolazione fisica con radiazioni, raggi ß (PEX-c)<br />

2.4 Reticolazione chimica con silani del INTERSOL ® PEX-b .<br />

PROCESSI DI PRODUZIONE PER LA RETICOLAZIONE CON SILANI pag. 6<br />

3.1 Processo Sioplas<br />

3.2 Processo Monosil<br />

PROCESSO DI PRODUZIONE E CONTROLLI DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 8<br />

PROPRIETÀ DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 9<br />

5.1 Dati tecnici del INTERSOL ® PEX-b .<br />

DIMENSIONI STANDARD DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 10<br />

6.1 Riscaldamento a pavimento e collegamento dei radiatori<br />

6.2 Sistema sanitario<br />

6.3 Identificazione del INTERSOL ® PEX-b<br />

NORMATIVE E RACCOMANDAZIONI pag. 11<br />

PROVE ESEGUITE IN FABBRICA SUL INTERSOL ® PEX-b pag. 12<br />

PROPRIETÀ A LUNGO TERMINE DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 12<br />

ESPANSIONE TERMICA LINEARE DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 14<br />

ALTRE PROPRIETÀ DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 15<br />

11.1 Minimo raggio di curvatura<br />

11.2 Comportamento all’esposizione alla luce<br />

11.3 Comportamento alle basse temperature<br />

11.4 Comportamento agli agenti chimici<br />

11.5 Perdite di carico<br />

OMOLOGAZIONI DEL INTERSOL ® PEX-b pag. 17<br />

PARAGONE DELLE DIFFERENTI MATERIE PLASTICHE UTILIZZATE NELLE TUBAZIONI PER ACQUA CALDA pag. 18<br />

3


1<br />

Nel settore tubazioni per la distribuzione dell’acqua in pressione<br />

(settore riscaldamento a pavimento - impianto collegamento<br />

radiatori - impianti collegamento idrosanitario) si possono utilizzare<br />

le seguenti materie plastiche in sostituzione ai tradizionali<br />

materiali metallici:<br />

1) Polietilene (PE)<br />

2) Polivinilcloruro clorato (PVC-C)<br />

3) Polietilene reticolato (PEX)<br />

4) Polipropilene copolimero random (PP-R)<br />

5) Polibutilene (PB)<br />

La tabella 1 presenta i campi di impiego dei materiali plastici nei<br />

settori tubazioni in pressione.<br />

Tabella 1<br />

MATERIE PLASTICHE UTILIZZATE NELLE TUBAZIONI PER ACQUA CALDA E FREDDA IN PRESSIONE<br />

Impiego PE PVC-C PEX PP-R PB<br />

Acqua fredda<br />

sanitaria<br />

sì sì sì sì sì<br />

Acqua calda sanitaria<br />

(60°C)<br />

no sì sì sì sì<br />

Riscaldamento a<br />

pavimento<br />

no no sì (sì) sì<br />

Collegamento di<br />

radiatori<br />

no no sì no (sì)<br />

Legenda:<br />

sì = utilizzato<br />

(sì) = utilizzato meno frequentemente<br />

no = non utilizzato<br />

2<br />

METODI DI RETICOLAZIONE<br />

Il polietilene ad alta densità è un composto macromolecolare termoplastico,<br />

derivato da polimerizzazione del monomero etilene<br />

(CH2 = CH2).<br />

La sua formula chimica è schematizzabile come:<br />

-(CH2- CH2)- n<br />

in cui n definisce la lunghezza della catena macromolecolare (il<br />

valore medio di n può essere anche 10.000 - 16.000)<br />

D’ora in poi schematizzeremo tale catena come:<br />

Il polietilene è perciò costituito da diverse catene macromolecolari<br />

(polimeriche), le cui forze di coesione non possono essere<br />

considerate a rigore legami chimici veri e propri, ma sono di<br />

natura elettrica e vengono comunemente chiamate forze di “Van<br />

der Waals”. Pur essendo tali forze di coesione basse, l’elevato<br />

numero di legami intramolecolari favorisce l’ottenimento di certe<br />

caratteristiche del manufatto.<br />

In ogni caso la bassa energia delle forze di coesione rende il<br />

4<br />

INTERSOL ® PEX-b è un <strong>tubo</strong> in polietilene reticolato ottenuto con<br />

metodo silanico, partendo da polietilene ad alta densità, che<br />

trova impiego nel settore termotecnico e termosanitario (come<br />

evidenziato nella tabella sopra). Di seguito verranno esposte le<br />

informazioni tecniche riguardanti la metodologia di produzione e<br />

caratteristiche del <strong>tubo</strong> INTERSOL ® PEX-b<br />

materiale termoplastico particolarmente sensibile alla temperatura,<br />

che provoca un elevato decadimento delle caratteristiche.<br />

Se oltre alle forze di “Van der Waals”, si inseriscono dei legami<br />

chimici intramolecolari, detti legami di reticolazione, aumentano<br />

considerevolmente le prestazioni termiche del manufatto.<br />

La reticolazione è un processo che modifica la struttura chimica<br />

del materiale, creando con delle connessioni tra le catene polimeriche<br />

una struttura “a rete” tridimensionale. La nuova struttura<br />

determina delle caratteristiche peculiari e cioè:<br />

-) aumenta la massima temperatura di utilizzo<br />

-) si riduce la deformazione sotto carico (creep)<br />

-) aumenta la resistenza chimica<br />

-) aumenta la resistenza ai raggi ultravioletti<br />

-) aumenta la resistenza all’abrasione<br />

-) aumenta la resistenza all’urto<br />

-) aumenta l’insensibilità all’intaglio ed abrasione<br />

-) conferisce al materiale caratteristiche di memoria termica<br />

(“polimero termoelastico”)


2.1<br />

Classificazione del polietilene reticolato<br />

Il polietilene reticolato viene classificato in base alle modalità in<br />

cui si effettua la reticolazione, come è schematizzato nella tabella<br />

seguente:<br />

Tabella 2<br />

Tipologia di reticolazione Agente reticolante Sigla prodotto<br />

a Chimica Perossidi PEX-a<br />

b Chimica Silani PEX-b<br />

c Fisica Raggi elettronici (beta) PEX-c<br />

d Chimica Azocomposti PEX-d<br />

I processi a, b e c sono i più diffusi e verranno descritti in seguito.<br />

2.2<br />

Reticolazione chimica con perossidi (PEX -a)<br />

Nel sistema Engel il perossido (formula generica ROOR’) viene<br />

aggiunto al polietilene durante la fase di estrusione. Il processo si<br />

articola in due fasi<br />

-) formazione di radicali liberi<br />

-) reticolazione<br />

Per completare tale processo sono necessarie delle macchine<br />

particolari, che consentano di raggiungere delle pressioni elevate<br />

fino oltre 2000 bar.<br />

2.3<br />

Reticolazione fisica con radiazioni, raggi beta (PEX-c)<br />

Come nella situazione precedente anche in questa circostanza la<br />

base della reticolazione è la formazione di radicali liberi, in questo<br />

caso generati dalle radiazioni beta. Tale tecnologia si basa sul<br />

metodo di reticolazione del manufatto finito in polietilene attraverso<br />

l’irraggiamento di un fascio di elettroni ad elevata energia,<br />

generati da un cannone acceleratore di particelle. Il processo di<br />

reticolazione può essere schematizzato come di seguito:<br />

-) formazione radicali liberi<br />

raggio ß<br />

-) reticolazione<br />

+ ROOR + ROH<br />

+<br />

+<br />

I processi con perossidi e radiazione generano fra le catene un<br />

legame del tipo carbonio-carbonio.<br />

5<br />

2.4<br />

Reticolazione chimica con silani<br />

del INTERSOL ® PEX-b<br />

Veniamo ora a soffermarci più approfonditamente sulla reticolazione<br />

chimica silanica che come vedremo crea fra le catene un<br />

legame carbonio-silicio-ossigeno-silicio-carbonio.<br />

In tale processo il polietilene viene additivato con un silano, una<br />

piccola quantità di perossido, che funge da iniziatore, ed un catalizzatore<br />

metallo-organico. La reticolazione avviene col susseguirsi<br />

di due fasi: graffaggio e reticolazione. Il graffaggio avviene<br />

attraverso il processo di estrusione che è seguito da una reticolazione<br />

in acqua, accelerata dal catalizzatore.<br />

Di seguito viene schematizzato il meccanismo chimico di reazione<br />

con silani (es. viniltrimetossisilano contenente una piccola<br />

quantità di dicumilperossido):<br />

-) Graffaggio<br />

avviene all’interno dell’estrusore ad alta temperatura<br />

(140°C-190°C)<br />

-) Reticolazione<br />

(avviene a contatto con acqua, solitamente calda a 80 -85°C)<br />

idrolisi<br />

CH30-Si-OCH3<br />

OCH3<br />

Polietilene reticolato INTERSOL ® PEX-b<br />

condensazione<br />

HO-Si-OH<br />

OH<br />

+ CH2=CH-Si-(OCH3)3<br />

ROOR’<br />

CH30-Si-OCH3<br />

OCH3<br />

+ 3 H2O + 3 CH3OH<br />

+<br />

HO-Si-OH<br />

OH<br />

HO-Si-OH<br />

OH<br />

catal.<br />

HO-Si-OH<br />

O<br />

HO-Si-OH<br />

+ H2O<br />

Il legame intramolecolare che si genera è del tipo - Si - HO -Si-,<br />

che possiede un’energia paragonabile all’energia del legame -C-C-.


3<br />

L’utilizzo di silani come agenti reticolatori si basa principalmente<br />

su due metodi industriali:<br />

1) PROCESSO A DUE STADI (SIOPLAS)<br />

2) PROCESSO AD UNO STADIO (MONOSIL)<br />

3.1<br />

PROCESSI DI PRODUZIONE DELLA RETICOLAZIONE CON SILANI<br />

Metodo Sioplas a due stadi<br />

Il metodo Sioplas è stato sviluppato nel 1968 e consiste in due<br />

stadi (vedi figura 2):<br />

-) stadio 1<br />

il polietilene, il silano e la piccola quantità di perossido e gli ulte-<br />

6<br />

riori additivi (antiossidanti) vengono processati in un estrusore<br />

monovite (o bivite) ed omogeneizzati a temperature tali da “graffare”<br />

il polietilene con il silano. Tale prodotto reticolabile è granulato<br />

e stoccato in confezioni ermetiche.<br />

-) stadio 2<br />

il polietilene reticolabile con l’aggiunta di un master contenente il<br />

catalizzatore viene fuso e riomogenizzato in un secondo estrusore<br />

e convertito nel manufatto finale (<strong>tubo</strong>).<br />

A seguito di queste due fasi avviene la reticolazione in acqua<br />

calda, solitamente 80÷85°C, per un tempo dipendente dallo<br />

spessore del <strong>tubo</strong>.<br />

fig. 2


3.2<br />

Metodo Monosil ad uno stadio<br />

Il metodo Monosil è stato introdotto nel 1974, grazie alla messa a<br />

punto di particolari estrusori (speciali profili delle viti) dalla ditta<br />

costruttrice Nokia - Maillefer (vedi figura 3).<br />

In tale processo il polietilene, il silano, la piccola quantità di perossido,<br />

il catalizzatore e gli ulteriori additivi vengono aggiunti in un estrusore<br />

monovite. In tale unica linea di trafilatura si completano l’omogeneizzazione<br />

dei prodotti, le reazioni di graffaggio e la formatura del<br />

<strong>tubo</strong>.<br />

La reticolazione avviene in acqua calda alla maniera medesima del<br />

caso precedente.<br />

7<br />

Il <strong>tubo</strong> INTERSOL ® PEX-b viene prodotto con quest’ultima tecnologia,<br />

partendo direttamente dalle materie prime acquistate da<br />

produttori, con conseguenti vantaggi di controllo della qualità al<br />

100% di tutte le fasi della produzione del <strong>tubo</strong> non dovendo ricorrere<br />

a trasformatori intermedi come richiederebbe il metodo<br />

Sioplas.<br />

fig. 3


4<br />

PROCESSO DI PRODUZIONE E CONTROLLI DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

8


5<br />

L’utilizzo del INTERSOL ® PEX-b consente di ottenere dei vantaggi<br />

in particolare:<br />

1) Resistenza alla corrosione elettrochimica e chimica<br />

2) Durata in temperatura in pressione<br />

3) Resistenza ad alte temperature di picco (oltre 110°C)<br />

4) Resistenza chimica<br />

5) Bassa rumorosità<br />

6) Resistenza allo scorrimento plastico<br />

7) Bassa perdita di carico<br />

8) Bassa formazione di depositi<br />

9) Resistenza a basse temperature<br />

10) Flessibilità<br />

5.1<br />

Tabella 3<br />

PROPRIETÀ DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

Dati tecnici del INTERSOL ® PEX-b<br />

Proprietà meccaniche Norma Unità Valore<br />

Densità DIN 53479 gr/cm 3 0,95<br />

Resistenza a trazione (20°C) DIN 53455 MPa 22 - 27<br />

Allungamento a rottura (20°C) DIN 53455 % 350 - 550<br />

Modulo elastico a trazione (20°C) DIN 53457 MPa > 550<br />

Resistenza all’urto (20°C) DIN 53453 KJ/m 2 Nessuna rottura<br />

Assorbimento di umidità (100°C) DIN 53472 % 0,05<br />

Proprietà termiche<br />

Temperature di impiego - °C -100 /+100<br />

Temperatura di rammollimento - °C 125<br />

Coefficiente di espansione lineare (20°C) - °C -1 1,4.10 -4<br />

Coefficiente di espansione lineare (100°C) - °C -1 2,0.10 -4<br />

Calore specifico (20°C) - KJ/Kg°C 2,0<br />

Coefficiente di conduttività termica DIN 52612 W/m°C 0,35 - 0,41<br />

Proprietà elettriche<br />

Resistività interna specifica (20°C) - Ω m ≥ 10 15<br />

Costante dielettrica (20°C) - - 2,2<br />

Rigidità dielettrica (20°C) - KV/mm ≥ 20<br />

9


6<br />

Le dimensioni standard del <strong>tubo</strong> sono in funzione del campo di<br />

applicazione e delle norme tipiche di ogni nazione.<br />

In particolare è possibile distinguere i due settori :<br />

- Riscaldamento a pavimento e collegamento radiatori<br />

- Sistema sanitario<br />

6.1<br />

Riscaldamento a pavimento e collegamento radiatori<br />

È possibile utilizzare due tipi di tubi:<br />

a) con barriera antiossigeno, costituita da un film di etilenvinalcool<br />

coestruso (EVOH).<br />

Tabella 4<br />

Dimensioni<br />

Dest x spess.<br />

Paesi tipici Peso<br />

(Kg/m)<br />

Capacità<br />

(l/m)<br />

14 x 2 DD Germania 0,083 0,074<br />

16 x 2 DD Italia 0,097 0,109<br />

17 x 2 DD Germania 0,102 0,126<br />

18 x 2 DD Italia 0,109 0,148<br />

20 x 2 DD Italia - Germania 0,122 0,193<br />

Lunghezze standard: 100 - 120 - 200 - 240 metri<br />

b) senza barriera antiossigeno<br />

Tabella 5<br />

Dimensioni Paesi tipici Peso Capacità<br />

Dest x spess. (Kg/m) (l/m)<br />

12 x 2 Italia 0,065 0,048<br />

16 x 2 Italia 0,092 0,108<br />

18 x 2 Italia 0,104 0,150<br />

20 x 2 Italia 0,119 0,194<br />

12 x 1,1 Francia 0,042 0,073<br />

16 x 1,5 Francia 0,072 0,128<br />

20 x 1,9 Francia 0,112 0,201<br />

25 x 2,3 Francia 0,167 0,318<br />

Lunghezze standard: 100 - 120 - 200 - 240 metri<br />

6.2<br />

Tabella 6<br />

DIMENSIONI STANDARD DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

Sistema sanitario<br />

Dimensioni Paesi tipici Peso Capacità<br />

Dest x spess. (Kg/m) (l/m)<br />

12 x 2 Italia 0,065 0,048<br />

15 x 2,5 Italia 0,100 0,076<br />

18 x 2,5 Italia 0,124 0,127<br />

22 x 3 Italia 0,181 0,193<br />

28 x 3 Italia 0,231 0,376<br />

32 x 3 Italia 0,274 0,521<br />

16 x 2,2 Germania 0,098 0,102<br />

20 x 2,8 Germania 0,153 0,156<br />

25 x 3,5 Germania 0,233 0,251<br />

32 x 4,4 Germania 0,382 0,410<br />

12 x 1,1 Francia 0,042 0,073<br />

16 x 1,5 Francia 0,072 0,128<br />

20 x 1,9 Francia 0,112 0,201<br />

25 x 2,3 Francia 0,167 0,318<br />

Lunghezze standard: 50 - 75 - 100 metri<br />

10<br />

6.3<br />

Identificazione del INTERSOL ® PEX-b<br />

I tubi vengono sempre marcati con le seguenti diciture:<br />

- Nome commerciale (INTERSOL ® PEX-b)<br />

- Sigla del materiale (PEX)<br />

- Diametro esterno per spessore parete (es. 17 x 2)<br />

- Data di produzione (es. 22/05/96)<br />

- Marcatura continua dei metri (es. 10)<br />

- Numero di lotto<br />

- Norma di riferimento con evidenziata eventuale dicitura di omologazione<br />

(questa dicitura è variabile per le differenti applicazioni)<br />

(es. DIN 4726 = DIN geprueft)


7<br />

Tabella 7<br />

GERMANIA<br />

(*) sono collegate e richiamate dalla normativa DIN 4726<br />

Tabella 8<br />

ITALIA<br />

Tabella 9<br />

FRANCIA<br />

NORMATIVE E RACCOMANDAZIONI<br />

NORMATIVA Sistema Sistema<br />

Riscaldato Sanitario<br />

DIN 16892 Tubi in polietilene ad alta densità reticolato (VPE),<br />

qualità generale, requisiti e prove<br />

X X<br />

DIN 16893 Tubi in polietilene reticolato (VPE), dimensioni X X<br />

DIN 4726 Tubi in materiale plastico utilizzati nei sistemi riscaldamento<br />

a pavimento con acqua calda; requisiti generali<br />

X<br />

DIN 4729 (*) Tubi in polietilene reticolato ad alta densità per utilizzo nei sistemi<br />

riscaldamento a pavimento con acqua calda; requisiti speciali e prove<br />

X<br />

DIN 4725 Sistemi di riscaldamento a pavimento ad acqua calda;<br />

prove termiche (progettazione)<br />

X<br />

DIN 8076/1 Raccordi per sistemi di riscaldamento a pavimento X<br />

DIN 1988 + KTW Regole per le installazioni per acqua potabile X<br />

DVGW - W531 Fabbricazione, sicurezza e prove dei tubi di polietilene reticolato<br />

(HDPE) per l’acqua potabile nell’installazione nelle case<br />

X<br />

DVGW - W532 Raccordi di metallo per tubi in polietilene reticolato (HDPE)<br />

per installazioni di acqua potabile<br />

X<br />

NORMATIVA Sistema Sistema<br />

Riscaldato Sanitario<br />

UNI 9338 Tubi di materie plastiche per condotte di fluidi caldi sotto pressione<br />

Tubi in polietilene reticolato (PEX)<br />

Tipi, dimensioni e requisiti<br />

X X<br />

UNI 9349 Tubi in polietilene reticolato (PEX) per condotte di fluidi caldi sotto pressione<br />

Metodi di prova<br />

X X<br />

Raccomandazione Installazione di condotte di PEX per acqua calda e fredda X X<br />

n° 16 dell’IIP Settembre 1990<br />

NORMA Sistema Sistema<br />

Riscaldato Sanitario<br />

NFT 54-085 Tubi in polietilene reticolato (PEX) per il trasporto di fluidi<br />

sotto pressione; requisiti<br />

X X<br />

NFT 54-026 Tubi in materiale termoplastico per il trasporto di fluidi;<br />

determinazione delle proprietà tensili<br />

X X<br />

NFT 54-021 Tubi in materiale termoplastico per il trasporto di fluidi;<br />

determinazione del ritiro longitudinale all’aumento della temperatura<br />

X X<br />

NFT 54-025 Tubi in materiale termoplastico per il trasporto di fluidi;<br />

determinazione della resistenza in pressione a temperatura costante<br />

X X<br />

11


8<br />

Tabella 10<br />

9<br />

Per determinare i valori di sollecitazione ammissibile in esercizio<br />

a lunga durata, si è valutato sperimentalmente il comportamento<br />

meccanico (resistenze minime) del <strong>tubo</strong> sottoposto a pressione a<br />

diverse temperature per tempi lunghi. Da queste prove si sono<br />

ricavate le curve di regressione del INTERSOL ® PEX-b per varie<br />

temperature (vedi figura). Per tempi molto lunghi le resistenze<br />

sono state calcolate per estrapolazione.<br />

In un <strong>tubo</strong> in pressione lo sforzo equivalente generato dalla pressione<br />

interna è calcolato con la formula seguente:<br />

in cui:<br />

PROVE ESEGUITE IN FABBRICA SUL INTERSOL ® PEX-b<br />

PROVA NORMATIVA REQUISITI PRINCIPALI<br />

Controllo delle dimensioni UNI 9338 diametro esterno - 0<br />

DIN 16893<br />

NFT 54-085<br />

+ 0,3<br />

spessore - 0<br />

+ 0,2<br />

Grado di reticolazione UNI 9338<br />

DIN 16892<br />

> 65%<br />

Termossidazione UNI 9338<br />

DVGW-W531<br />

Nessuna alterazione superficiale<br />

Resistenza in pressione UNI 9338 Temperatura = 95°C<br />

a temperatura costante DIN 16892 sforzo = 4,8 MPa tempo ≥ 1h<br />

NFT 54-085 sforzo = 4,7 MPa tempo ≥ 170h<br />

Prova di scoppio a freddo<br />

sforzo = 4,4 MPa tempo ≥ 1000h<br />

Proprietà tensili NFT 54-026 Sforzo di snervamento ≥ 20 MPa<br />

Sforzo a rottura ≥ 20 MPa<br />

Allungamento a rottura ≥ 200%<br />

Ritiro longitudinale all’aumentare NFT 54-021 Ritiro ≤ 2,5%<br />

della temperatura (120°C - 1h)<br />

Analisi microstrutturale DIN 4729<br />

DVGW-W531<br />

PROPRIETÀ A LUNGO TERMINE DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

�e =<br />

�e è lo sforzo equivalente in N/mm 2<br />

P x (de - s)<br />

20 x s<br />

P è la pressione in bar<br />

de è il diametro esterno del <strong>tubo</strong> in mm<br />

s è lo spessore del <strong>tubo</strong> in mm<br />

12<br />

Veniamo ora a presentare un esempio di calcolo del fattore di sicurezza<br />

Sia dato un <strong>tubo</strong> delle dimensioni 16 x 2<br />

Pressione massima di esercizio = 3 bar<br />

Temperatura max esercizio = 70°C<br />

Periodo di durata richiesto = 50 anni<br />

In base ai dati sopra si ricava lo sforzo equivalente:<br />

�e =<br />

P x (de - s)<br />

20 x s<br />

Dalla curva di regressione a 70°C si può notare che la massima<br />

sollecitazione per il periodo di 50 anni è pari a:<br />

�max = 5,4 N/mm 2<br />

per cui il fattore di sicurezza è il seguente:<br />

fs = �max<br />

�e<br />

= 3 x (16 - 2)<br />

20 x 2<br />

= 5,4 = 5,1<br />

1,05<br />

= 1,05 N<br />

mm 2


Ad esempio, in accordo con la norma UNI 9338 vengono definite<br />

due classi di pressione nominale (pressione massima ammissibile<br />

per il servizio continuo con acqua a 20°C) PN 10 e PN 16, in funzione<br />

delle dimensioni, come riportato in tabella 11.<br />

Tabella 11<br />

Diametro Diametro<br />

esterno nominale esterno medio<br />

Spessori<br />

PN 10 PN 16<br />

10 10 +0,3 - 1,8 +0,1<br />

12 12 +0,3 - 2,0 +0,2<br />

14 14 +0,3 - 2,0 +0,2<br />

15 15 +0,3 2,0 +0,2 2,5 +0,2<br />

16 16 +0,3 2,0 +0,2 2,5 +0,2<br />

17 17 +0,3 2,0 +0,2 2,3 +0,2<br />

18 18 +0,3 2,0 +0,2 2,5 +0,2<br />

20 20 +0,3 2,0 +0,2 2,8 +0,2<br />

22 22 +0,3 2,0 +0,2 3,0 +0,3<br />

25 25 +0,3 2,3 +0,2 3,5 +0,3<br />

28 28 +0,3 3,0 +0,3 4,0 +0,3<br />

32 32 +0,3 3,0 +0,3 4,4 +0,4<br />

13<br />

Quindi, definito un fattore di sicurezza pari a 1,3, la tabella<br />

seguente mostra le pressioni di esercizio di sicurezza e gli sforzi<br />

ammissibili di sicurezza per differenti intervalli di temperatura e<br />

tempi<br />

Tabella 12<br />

CURVA DI REGRESSIONE<br />

Temperatura Fattore Durata Sforzo massimo Pressione massima<br />

(°C) sicurezza (anni) ammissibile di di esercizio<br />

sicurezza (MPa) (bar)<br />

PN 10 PN 16<br />

fino a 60°C 1,3 50 5,0 10 16<br />

oltre 60°C fino 80°C 1,3 50 3,8 6 10<br />

oltre 80°C fino 95°C 1,3 10 3,2 6 10


10<br />

ESPANSIONE TERMICA LINEARE DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

La variazione della lunghezza del <strong>tubo</strong> all’aumentare della temperatura<br />

può essere calcolata tramite la seguente formula :<br />

∆L = ∂ x L x ∆T<br />

dove<br />

∆L = variazione della lunghezza (mm)<br />

∆T = variazione della temperatura (°C)<br />

L = lunghezza del <strong>tubo</strong> (m)<br />

∂ = coefficiente di espansione lineare = (valore medio 1,8 x 10 -4 )<br />

Variazione in lunghezza (mm)<br />

14<br />

Esempio:<br />

∆T = 50°C<br />

L = 6 m<br />

∆L = 54 mm<br />

(vedasi diagramma)<br />

Dilatazione lineare all’aumento della temperatura<br />

Variazione della temperatura (°C)


11.1 Minimo raggio di curvatura<br />

11.2<br />

L’INTERSOL ® PEX-b grazie alla sua flessibilità può essere curvato<br />

“a freddo” sino a un raggio di curvatura pari a 5 volte il diametro<br />

esterno.<br />

Per raggi di curvatura più bassi, è necessario riscaldare il <strong>tubo</strong> utilizzando<br />

aria calda a 130 - 150°C (non deve essere utilizzata una<br />

fiamma diretta).<br />

Tabella 13<br />

Perdita di carico/metro (mm CA/m)<br />

11<br />

ALTRE PROPRIETÀ DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

Diametro Curvatura Curvatura<br />

esterno a freddo a caldo<br />

12 ≥ 60 ≥ 27<br />

14 ≥ 70 ≥ 31<br />

15 ≥ 75 ≥ 34<br />

16 ≥ 80 ≥ 36<br />

17 ≥ 85 ≥ 38<br />

18 ≥ 90 ≥ 40<br />

20 ≥ 100 ≥ 45<br />

25 ≥125 ≥ 56<br />

15<br />

Comportamento all’esposizione alla luce<br />

L’INTERSOL ® PEX-b deve essere conservato ed installato lontano<br />

dall’esposizione diretta della luce solare. Le radiazioni ultraviolette<br />

causano un invecchiamento del materiale, facendo decadere le<br />

proprietà chimico-fisico e meccaniche.<br />

11.3<br />

Comportamento alle basse temperature<br />

L’acqua contenuta nel <strong>tubo</strong> non deve congelare, poiché la variazione<br />

di fase può provocare un aumento di volume con il possibile<br />

cedimento del <strong>tubo</strong>.<br />

Sostanze antigelo possono essere utilizzate per impieghi sotto 0°C.<br />

11.4<br />

Perdite di carico<br />

Il vantaggio del INTERSOL ® PEX-b è di possedere una superficie<br />

interna priva di rugosità che si manterrà priva di incrostazioni nel<br />

corso degli anni di esercizio, e pertanto con un coefficiente di attrito<br />

molto basso. Le perdite di carico per il trasporto d’acqua a 20°C<br />

sono riportate nel diagramma seguente, in cui vengono indicati i<br />

fattori di correzione legati alle differenti temperature dell’acqua. Si<br />

noti che in caso di presenza di sostanze antigelo bisognerà tenere<br />

in considerazione la variata viscosità di tali soluzioni.<br />

Perdite di carico al metro di <strong>tubo</strong> (Temperatura dell’acqua = 20°C)<br />

Fattore conversione per altre temperature: 30°C=0,95 40°C=0,92 50°C=0,88 60°C=0,85 80°C=0,82<br />

Portata (lt/h)


11.5<br />

Comportamento agli agenti chimici<br />

Il polietilene reticolato ha una buona resistenza agli agenti chimici,<br />

nella tabella seguente è rappresentato il comportamento del<br />

<strong>tubo</strong> INTERSOL ® PEX-b in funzione della sostanza e temperatura<br />

in assenza di sollecitazione esterna.<br />

Tabella 14<br />

SOSTANZE 20°C 60°C SOSTANZE 20°C 60°C SOSTANZE<br />

20°C 60°C<br />

acetato di etile ciclanone olio combustibile<br />

acetato di butile cicloesanolo olio di lino<br />

acetone cicloesanone olio di paraffina<br />

acido acetico 10% cloroformio olio di trasformatore<br />

acido benzoico (sol. acq.) cloruro di metilene olio siliconico<br />

acido butirrico cloruro potassico sol acq. oli vegetali<br />

acido citrico decalina ozono<br />

acido formico detergenti sintetici perossido di idrogeno 30%<br />

acido cloridrico conc. detersivo per bucato perossido di idrogeno 100%<br />

acido cromico 50% diclorobenzolo petrolio<br />

acido fluoridrico 70% dicloroetilene piridine<br />

acido fosforico 95% esano poliglicoli<br />

acido ftalico 50% esteri alifatici potassa caustica 30%<br />

acido maleico esteri aromatici propanolo<br />

acido nitrico 30% etere dietilico sali di magnesio (sol. acq.)<br />

acido nitrico 50% etere di petrolio sapone liquido<br />

acido ossalico 50% fenolo soda caustica<br />

acido propionico 50% formaldeide 40% solfato di alluminio (sol. acq.)<br />

acido solforico 50% fosfati sol. acq. solfato ammoniaca (sol. acq.)<br />

acido solforico 98% ftalato dibutilico tetracloruro di carbonio<br />

acqua frigene tetraidrofurano<br />

acqua regia gasolio tetralina<br />

alcool allilico glicerina tintura di iodio<br />

alcool etilico glicole toluolo<br />

alcool propilico glicole etilenico tricloroetilene<br />

ammoniaca sol. acq. idrogeno solforato triossido solforico<br />

anidride carbonica ipocloruro di sodio vasellina<br />

anilina pura latte vino<br />

benzina liscivia sbiancante xilolo<br />

benzolo lubrificanti per motori<br />

bicromato potassico 40% mercurio<br />

birra metanolo<br />

bitume metilfenolo<br />

bromo nafta<br />

burro naftalina<br />

butanolo nitrile acrilica<br />

butindiolo nitrobenzolo<br />

chetone metil etilico oleum<br />

Legenda :<br />

Resiste Resiste discretamente Non Resiste<br />

16


12<br />

Essendo il sistema di produzione del <strong>tubo</strong> certificato secondo le<br />

normative ISO 9002, esistono delle procedure di controllo riguardanti<br />

i materiali in ingresso, la produzione ed il prodotto finito,<br />

come già evidenziato in precedenza.<br />

Ne deriva che tutti i tubi INTERSOL ® PEX-b sono soggetti all’interno<br />

dell’azienda a prove di collaudo finale, seguendo le richieste<br />

delle normative europee del settore, differenti per paese di destinazione<br />

(es. UNI 9338/9349, DIN 16892/16893, DIN 4726/4729,<br />

UNE 53-381-89/53-023-86-53133-82,ecc.) (vedasi tabella precedente).<br />

Inoltre esistono varie certificazioni del prodotto, affidate ad enti di<br />

collaudo, ufficialmente riconosciuto che possono essere schematizzate<br />

come di seguito:<br />

Tabella 15<br />

OMOLOGAZIONI DEL INTERSOL ® PEX-b<br />

PAESE ENTE OMOLOGANTE Risc. pavim. Sanitario PRINCIPALI DICITURE<br />

ITALIA I I P - Istituto Italiano Plastici X X UNI 315 IIP 206<br />

GERMANIA SKZ - Süddeutsche Kunstoff Zentrum X X DIN GEPRUEFT<br />

(solo test (solo test DIN 4726<br />

chimico-fisici) chimico-fisici) DIN 16892<br />

GERMANIA DVGW - Igiene Institut X (Migrazione) DVGW K208<br />

GERMANIA MPA - NRW X (diffusione Diffusionsdicht<br />

Materialprüfungsamt Nord-Rhein-Westfalen ossigeno)<br />

FRANCIA C.S.T.B.<br />

Centre Scientifique et Technique du Batiment<br />

X X<br />

PORTOGALLO LNCE<br />

Laboratorio nazionale di Ingegneria civile<br />

X X<br />

UNGHERIA EMI - TÜV<br />

Sezione ungherese del TÜV tedesco<br />

X X<br />

SPAGNA AENOR<br />

Istituto di normalizzazione spagnola<br />

X X<br />

17


13<br />

La tabella 16 mostra i differenti comportamenti dei materiali polietilene<br />

reticolato (PEX), polibutilene (PB) e polipropilene copolimero<br />

random (PP/R) in riferimento ad alcune proprietà importanti per le<br />

applicazioni nel settore termotecnico e termosanitario.<br />

Tabella 16<br />

A = molto buona B = buona C = sufficiente<br />

La tabella 17 è ricavata da dati trovati in letteratura e mostra nel<br />

dettaglio i valori tipici di alcune caratteristiche, paragonate a quelle<br />

del INTERSOL ® PEX-b.<br />

Tabella 17<br />

PARAGONE DELLE DIFFERENTI MATERIE PLASTICHE UTILIZZATE NELLE TUBAZIONI<br />

PER ACQUA CALDA<br />

PROPRIETÀ PEX PP-R PB<br />

Stabilità in acqua calda (95°C) A C B<br />

Comportamento a lungo termina (fino a 95°C) A C B<br />

Flessibilità A B A<br />

Resistenza all’impatto (anche a basse temperature) A C B<br />

Allungamento a trazione longitudinale C B C<br />

Tossicità A A A<br />

Proprietà a scorrimento A C B<br />

Conduttività termica B B B<br />

Superficie A A A<br />

PROPRIETÀ NORMA UNITÀ PEX-a PEX-b PEX-c PP-R PB<br />

INTERSOL ®<br />

Densità DIN 53479 g/cm3 0,94 0,95 0,94 0,90 0,93<br />

Resistenza ultima a trazione DIN 53455 N/mm2 26-30 22-27 22-25 40 33<br />

Allungamento DIN 53455 % 350-550 350-550 350-450 800 300<br />

Modulo elastico a trazione (20°C) DIN 53457 N/mm2 > 550 > 550 > 550 > 800 > 350<br />

Coefficiente di espansione lineare (20°C) - °C 1,4.10 -4<br />

1,4.10 -4<br />

1,4.10 -4<br />

1,5.10 -4<br />

Conduttività termica - °C 2,0.10 -4<br />

2,0.10 -4<br />

2,0.10 -4<br />

- -<br />

Coefficiente di espansione lineare (20°C - 100°C) - W/mk 0,38 0,35-0,41 0,35 0,24 0,23<br />

Grado di reticolazione DIN 16892 % > 75 > 65 > 60 - -<br />

18<br />

1,5.10 -4


GARANZIA TUBO IN POLIETILENE RETICOLATO PEX<br />

PER CONDOTTE D FLUIDI CALDI SOTTO PRESSIONE<br />

TUBO INTERSOL ®<br />

Il sistema di produzione del <strong>tubo</strong> INTERSOL ® è certificato secondo la normativa ISO<br />

9002.<br />

Il <strong>tubo</strong> INTERSOL ® è prodotto partendo da materie prime di prima qualità ed utilizzando<br />

un ciclo produttivo altamente tecnologico.<br />

La qualità del prodotto è garantita da severi piani di controllo in ogni fase della trasformazione,<br />

dalle materie prime, al processo fino al prodotto finito. Inoltre tutti i rotoli prodotti<br />

sono soggetti ad un collaudo finale idraulico.<br />

I collaudi specifici del <strong>tubo</strong> INTERSOL ® , eseguiti all’interno dell’azienda, sono conformi<br />

alle normative del settore differenti per paese di destinazione del <strong>tubo</strong> (es. UNI9338/9349<br />

- DIN16892/16893 - DIN4726/4729 - NFT54085-UNE 53381).<br />

Oltre a questo il <strong>tubo</strong> INTERSOL ® è sottoposto a controlli esterni affidati ad enti di collaudo<br />

ufficialmente riconosciuti (es. IIP - SKZ - CSTB - AENOR).<br />

Di conseguenza la WATTS INTERMES S.p.A. garantisce il <strong>tubo</strong> INTERSOL ® come<br />

riportato nei punti seguenti:<br />

1) Entro 10 anni dalla data di fornitura vengono sostituiti gratuitamente i tubi INTER-<br />

SOL ® se sono sorti dei danni imputabili a difetti di produzione.<br />

nota:“Garanzia del produttore data da esperienza tecnica di obsolescenza del prodotto”<br />

2) Vengono risarciti i danni contro terzi imputabili a difetti di fabbricazione del <strong>tubo</strong><br />

INTERSOL ® , nel rispetto della normative di legge vigenti (DPR n° 224 del 24/05/88),<br />

attraverso la copertura assicurativa della polizza RCT/PRODOTTI n. 505/900396-0 della<br />

Winterthur Assicurazioni.<br />

Il massimale per sinistro e per anno è unico, pari a Lit. 987.730.000.<br />

Le condizioni di validità dei punti 1) e 2) sono le seguenti:<br />

a) Il <strong>tubo</strong> INTERSOL ® deve essere immagazzinato, manipolato ed installato secondo le<br />

istruzioni riportate nelle nostre prescrizioni tecniche.<br />

b) Le condizioni di esercizio (pressione e temperatura) devono rispettare i limiti riportati<br />

nelle nostre prescrizioni tecniche.<br />

c) Il manufatto deve riportare integralmente un nostro marchio di identificazione.<br />

Per la richiesta di intervento in garanzia è necessario che il cliente fornisca le seguenti<br />

indicazioni:<br />

-) luogo e data di installazione;<br />

-) dati e marchio di identificazione del <strong>tubo</strong>;<br />

-) informazioni sulle condizioni di installazione e di esercizio (temperatura e pressione)<br />

del <strong>tubo</strong>;<br />

-) campione sul quale si è verificata la rottura (preferibilmente di lunghezza minima di 1<br />

metro con la rottura nel mezzo)<br />

La Watts Intermes S.p.A. si riserva di verificare le cause della rottura sul posto prima di<br />

avviare la pratica di garanzia.<br />

19


Direzione Commerciale e Deposito<br />

20095 CUSANO MILANINO (Milano) - Via Bellini, 30<br />

Telefono (02) 61.95.726/61.96.555<br />

Telefax (02) 61.94.247<br />

WATTS INTERMES S.p.A.<br />

Sede e Stabilimento<br />

39052 CALDARO (Bolzano) - Zona Industriale<br />

Telefono (0471) 96.35.30/96.31.58<br />

Telefax (0471) 96.25.18<br />

B - 3 - 12/’97

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