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