Ordine Ingegneri della provincia di Cagliari

INFORMAZIONE
IDRAULICA.
L’IMPEGNO DEL GESTORE DEL SERVIZIO IDRICO PER L’AMMODERNAMENTO DELL’INFRASTRUTTURA
Premessa
Lo stato dell’arte nella distribuzione primaria e secondaria delle acque potabili
e nella raccolta e smaltimento delle acque luride propone dei temi ricorrenti e comuni, sia pur con accenti differenti, tra le varie realtà esistenti in Italia. L’innovazione
introdotta dalla legge Galli (L. 36/94) pone in termini concreti il problema della
gestione economica del servizio idrico con riflessi sull’intera società, come quotidianamente possiamo constatare. Tutto ciò nonostante la spesa della popolazione ed i
costi totali per il servizio idrico integrato in Italia siano decisamente inferiori a quelli
di altri stati europei quali la Germania, la Francia o l’Inghilterra.
Dal punto di vista organizzativo i problemi che si trovano ad affrontare i nuovi
gestori (spesso società derivate dai vecchi gestori pubblici) sono legati a tubazioni
vecchie, alla assenza o inefficienza di strumentazione di controllo, alla carenza di
personale ovvero al non corretto assortimento degli organici, alla adozione di criteri
di aggiudicazione dei nuovi appalti basati quasi esclusivamente sul criterio del minimo ribasso senza privilegiare la qualità.
Quasi ovunque, e la Sardegna non fa certo eccezione, le reti idriche sono datate e ciò complica notevolmente l’attività dei gestori in termini operativi, economici,
qualitativi; l’entità delle perdite idriche è uno dei riflessi più immediati. Gli obiettivi
canonici delle società di gestione sono i medesimi da tempo: riduzione delle perdite
e degli sprechi, incremento della durata delle tubazioni, risparmio energetico, compatibilità ambientale, ecc.
La relazione che segue analizza più da vicino il tema delle tipologie di tubazioni
con cui quotidianamente si confronta il personale di Abbanoa s.p.a., senza ridurla ad
una mera elencazione ma associando ad una breve descrizione di ogni tipo di tubazione anche un commento riferito all’esperienza maturata ponendo in evidenza pregi, difetti, casi di impiego, ecc. I giudizi espressi, basati su esperienze perlopiù condivise nell’ambito societario, cercano di essere quanto più possibile oggettivi ma non
hanno la pretesa di costituire affermazioni inconfutabili.
1. Il Servizio Idrico Integrato in Sardegna
Il Servizio Idrico Integrato è definito dall’articolo 4, comma 1, lettera f della
legge n. 36 del 5 gennaio 1994 (legge Galli) come l’insieme dei servizi pubblici di
captazione, adduzione e distribuzione di acqua ad usi civili, di fognatura e di depurazione
delle acque reflue. La legge Galli è stata recepita in Sardegna con L.R. n. 29/97 poi
modificata ed integrata dalla L.R. n. 15/99.
Il S.I.I. è controllato dalla Autorità d’Ambito (in Sardegna unico) sulla scorta del
Piano d’Ambito mentre la gestione vera e propria è affidata ad Abbanoa spa. Il
Piano d’ambito, elaborato nel 2002, ha preso le mosse da una oggettiva analisi della
situazione delle gestioni correnti all’epoca, evidenziando un forte sbilanciamento
economico pari a circa 75 milioni di euro già con la sola gestione corrente, con ricavi
in grado di coprire appena il 58% dei costi operativi.
Prima di passare a qualsiasi ipotesi di intervento è stato necessario identificare
le cause di un simile disavanzo, riconducibili in modo preponderante alla situazione
dei bilanci idrici. In altre parole, sintetizzando le considerazioni sviluppate dal Piano
d’Ambito, i gestori (oggi la sola Abbanoa) si trovano a dover produrre ed immettere
in rete un volume idrico notevolmente superiore a quello fatturato (perdite dell’ordine del 60% del volume immesso in rete). In termini assoluti l’ordine di grandezza
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GLI AUTORI.
L’ingegnere Maurizio Cittadini
è responsabile del Distretto 1
di Abbanoa s.p.a.
Il geometra Antonello Corda
opera presso l’Area Ingegneria 1
di Abbanoa s.p.a.
telefono: 070.53755800
e-mail: [email protected]
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I costi di una rete di distribuzione inaffidabile
e la scelta dei materiali per le tubazioni
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riscontrato è di circa 150 Mm3 perduti a fronte di circa 260 Mm3 immessi nelle reti
di distribuzione e di circa 300 Mm3 prelevati dall’ambiente (compresi 40 Mm3 perduti in potabilizzazione, adduzione, sfiori). Questa osservazione ha dettato le principali direttrici dell’intervento occorrente per il riequilibrio dei conti e la sostenibilità
del sistema; in particolare:
• lotta alle perdite fisiche nella fase di distribuzione attraverso il risanamento
ed il riefficientamento delle reti urbane;
• lotta alle perdite in adduzione attraverso la manutenzione straordinaria e/o
la sostituzione delle condotte foranee obsolete.
Da tali premesse discende in modo palese, come ovvio, l’importanza delle
tubazioni nel sistema sia in termini di sostenibilità economica che di impatto sull’ambiente che, ancora, di servizio reso all’utenza. È assolutamente necessario rinnovare
le infrastrutture esistenti con criteri di massima oculatezza nella scelta dei materiali
ragionando nella prospettiva della sostenibilità futura del servizio.
Il piano d’ambito traccia una via da seguire per conseguire il miglioramento del
servizio: la programmazione per progetti obiettivo. Ne individua 8 differenti, i primi 6
dei quali da sviluppare nei primi sei anni con l’attesa di un significativo impatto sul
sistema volto al suo celere riequilibrio.
Si evita di riproporre i temi ormai noti del Piano d’ambito, ma si rimarca il fatto
che gli investimenti più significativi sono previsti proprio sull’efficientamento delle reti
idriche che più di altre componenti patiscono la mancata esecuzione negli anni passati
dei necessari investimenti per il mantenimento di un livello di servizio accettabile.
2. Condotte: definizioni e classificazioni
Correntemente per tubi si intendono gli elementi ad asse rettilineo che, uniti
fra loro, alle curve, ai pezzi speciali ed agli organi di manovra costituiscono le condotte. La loro importanza nel servizio idrico integrato è di chiara evidenza e discende
anche da quanto esposto sinteticamente nel paragrafo precedente.
La classificazione delle tubazioni può esser fatta in numerosi modi a seconda
del criterio discriminante adottato: tubazioni per il servizio idrico o tubazioni per il
servizio fognario, tubazioni idonee al trasporto di fluidi in pressione o a pelo libero,
tubazioni di linea o di allacciamento, tubazioni di questo o quel materiale, tubazioni
con un certo tipo di giunzione di accoppiamento, ecc. Nel settore di consueto per
definire il tipo dei tubi si fa riferimento al materiale di cui gli stessi
sono costituiti.
PERCENTUALI MATERIALI ACQUEDOTTI
SU 49 SCHEMI (4.330 KM)
Ordinariamente le tubazioni utilizzate nel SII, rispetto ai materiali di cui sono costituite, si suddividono in tubazioni a matrice
metallica (acciaio, ghisa, altri metalli), a matrice lapidea (cemento amianto, cemento armato, calcestruzzo, gres ceramico), a
matrice plastica (polietilene, PVC, polipropilene), composite
(multistrato), secondo lo schema della pagina seguente.
Per quanto concerne l’ambito Sardegna, le indagini compiute alcuni anni orsono in occasione della elaborazione del Piano
d’Ambito e del Piano Regolatore degli Acquedotti hanno evidenziato
una consistenza delle condotte adduttrici pari a circa 4.330 km
complessivi con l’impiego di vari materiali (PRFV, P.E.A.D., PVC,
ghisa, acciaio, cemento armato, cemento amianto) e con diametri
presenti con tutta la gamma continua dal DN 40 mm fino al DN 1400 mm.
La ripartizione delle tubazioni censite fra i diversi materiali può essere sinteticamente schematizzata come segue:
• ghisa circa 37%,
• cemento amianto circa 30%,
• acciaio circa 25%,
• materie plastiche circa 5%,
• altri materiali circa 3%.
Si rimarca che il 3% di “altri materiali” è prevalentemente (2,7%) costituito dal
cemento armato. Come si osserva, nelle condotte esterne è marginale la presenza di
tubazioni plastiche, mentre è rilevante la presenza di cemento amianto, materiale
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TUBAZIONI
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grigia •
• sferoidale
gres ceramico
ghisa
vetroresina
a matrice
lapidea
a matrice
metallica
a matrice
plastica
composite
multistrato
cemento armato
cemento amianto
PEAD
acciaio
inox •
PVC
• al carbonio
altri metalli
- trafilati
- saldati
ormai fuorilegge per quanto concerne la produzione e la commercializzazione.
Oggi la situazione è lievemente modificata e la tendenza è nel verso della
progressiva eliminazione del cemento amianto (ormai non più presente sul mercato
da circa quindici anni) e di un incremento della presenza
della ghisa sferoidale.
DIAGRAMMA VARIABILITÀ DEI DIAMETRI
Per quanto concerne i diametri delle condotte censite,
come detto, essi variano da minimi ormai inusuali (normalmente oggi non si pongono in opera condotte per servizio idrico con diametro nominale inferiore a DN 80)(1)
fino a valori di 1400 mm limitatamente alle foranee più
importanti.
Il grafico a destra riproduce la variabilità dei diametri per classi di valori, posto che non avrebbe gran significato tabellare il notevole numero di misure presente.La
rappresentazione è indicativa in quanto per alcune tratte
non è stato possibile risalire al diametro, ma si tratta di
una quotaparte trascurabile rispetto al totale.
Per quanto concerne le reti idriche si sono incontrate
PERCENTUALI MATERIALI FOGNATURE
notevolissime difficoltà nel reperire informazioni in quanto
sono rari i casi di comuni in possesso di una conoscenza
attendibile della composizione della rete e soltanto negli
ultimi anni ha preso piede l’attività di ricostruzione delle
informazioni relative alle reti anche grazie all’applicazione
di tecniche di mappatura e di indagini non distruttive (per
es. georadar) e, soprattutto, alla attivazione di progetti conoscenza da parte degli enti finanziatori.
Naturalmente vi è una evoluzione in atto che in prospettiva porterà ad arricchire le conoscenze in proposito.
Sulla base delle informazioni attualmente disponibili
lo sviluppo complessivo delle reti idriche di distribuzione
nell’ambito Sardegna viene valutato in 7.700 Km con un
parametro di lunghezza procapite valutato pari a circa 4,5 m per abitante residente
servito ed un carico di utenza corrispondente ad un valor medio di circa 86 utenze a
1) Il diametro minimo nel campo
chilometro di rete .
delle condotte fognarie a pelo libero
Infine occorre parlare degli allacciamenti alle utenze (i tratti di condotta, nor- è normalmente stabilito in 200 mm.
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malmente di ridotto diametro, che vanno dalla condotta stradale principale fino al
contatore dell’utente); va rimarcato che le mappature delle reti hanno evidenziato
che proprio negli allacci risiede la preponderante causa di perdita.
Per quanto concerne gli allacci, le informazioni disponibili sono ancora più rade
anche se rivestono una importanza primaria nella erogazione del servizio. Per fissare un ordine di grandezza, si consideri che le utenze di Abbanoa sono circa 700.000,
a cui si stimano corrispondere circa 500.000 allacci, per cui considerando un valor
medio di 4 m di condotta per ogni allacciamento si arriva a valutare ulteriori 2000
km di tubazioni che sono grossomodo raddoppiabili se consideriamo anche gli allacci
fognari.
Per quanto concerne gli allacciamenti, i materiali prevalentemente utilizzati
sono il polietilene, il ferro zincato, saltuariamente il rame e, soprattutto per quanto
eseguito nell’ultimo periodo, il polietilene corazzato ed il multistrato.
Sommando gli sviluppi riportati poc’anzi, arriviamo a quantificare lo sviluppo
delle condotte dell’ambito Sardegna in circa 14000 km (compresi allacciamenti), cui
sommare circa 5000 km di condotte fognarie(2) e ulteriori 2000 km di allacciamenti
fognari.
A proposito dei dati sulle reti fognarie, si osserva che anche essi provengono
dalle attività di ricognizione effettuate per l’elaborazione del Piano d’ambito nel 2002;
la loro consistenza è, però, ancor più incerta e rarefatta rispetto a quelli sulle reti
idriche e molto dovrà essere fatto per ricostruire la realtà gestita. Tuttavia i dati
disponibili, ancorché riferiti a solo 1.200 km di rete, consentono qualche considerazione di carattere generale.
Si tratta di estrapolare la composizione del campione
RIPARTIZIONE PER DIAMETRO DELLE TUBAZIONI CENSITE
di dati disponibili sia sotto il profilo delle tipologie di tubazioni sia sotto quello dei diametri impiegati. Ciò che ne deriva può essere considerato entro certi limiti estendibile al
totale delle condotte in gestione.
I diametri più frequenti nelle reti fognarie sono quelli
che vanno dal DN 200 mm fino al DN 400 mm, con maggiore frequenza sul diametro 300 mm. Al crescere del diametro, del resto, si prendono in considerazione dei collettori di raccolta il cui sviluppo inevitabilmente incide in minor misura rispetto alle fogne primarie.
In maniera del tutto analoga, considerando i dati disponibili relativamente alle tratte per cui si conosce la natura delle tubazioni, si ricava il grafico di ripartizione delle
tubazioni fognarie per materiale. Per quanto sia necessario adottare le cautele del caso nell’estendere all’intero
patrimonio fognario le considerazioni desumibili da un campione limitato, si rileva
una prevalenza di tubazioni in gres con elevata presenza di tubazioni plastiche (PVC
in particolare); il complesso di questi materiali copre oltre il 60% del totale. Se ad
esse associamo le tubazioni in calcestruzzo o in cemento armato arriviamo a circa
l’ottanta percento del totale.
Le tubazioni metalliche hanno preso piede nell’ultimo periodo e sono riferite
prevalentemente a condotte prementi.
In ambito nazionale recenti analisi, da prendere sempre con le debite riserve
per il sussistere dei problemi poc’anzi accenati relativamente alla conoscenza del
patrimonio gestito, indicano una estensione della rete acquedottistica pari a 291.900
km per una popolazione servita del 96%, con perdite superiori al 40%, ed una estensione della rete fognaria stimata di 131.000 km, con una popolazione raggiunta pari
al 83,6%. Già questi numeri sono indicativi circa la rilevanza della componente “tubazioni” nel servizio idrico integrato.
Sovente in passato i gestori erano portati a scegliere i materiali secondo
criteri legati alla tradizione e secondo criteri di minimizzazione del costo immedia2) I dati sulle reti fognarie sono
to di acquisto, e ciò ha comportato da un lato una rapida crescita del patrimonio
molto frammentari per cui tale indicazione
infrastrutturale gestito e dall’altro il lievitare dei costi operativi. Abbanoa, o meglio
è approssimata per estrapolazione
i soggetti da cui si origina, non hanno fatto eccezione. Oggi, forse fin da prima
dagli scarni dati disponibili.
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dell’approvazione della Legge Galli, lo scenario ha proMATERIALI UTILIZZATI PER LE TUBAZIONI
gressivamente cominciato ad evolversi verso una maggiore sensibilità nei confronti della qualità, del servizio reso
all’utenza e della economicità della gestione.
Indubbiamente comunque il tema della scelta fra
diversi tipi di tubazione resta scottante e non può essere
affrontato soltanto in linea tecnica o di economia di costruzione. Per indurre un momento di riflessione sulla
considerazione soprarichiamata e che oggi ha pesanti
riflessi sulla gestione del servizio idrico integrato, si propone un banale calcolo: un allacciamento non correttamente eseguito che dia origine ad un gocciolamento continuo (molto difficile da riscontrare) può comportare una
perdita dell’ordine di 0,01 l/s (un rubinetto eroga ordinariamente 0,10 l/s). Orbene questo valore comporta una perdita quotidiana di
poco meno di 1,00 m3.
Se pensiamo che nella sola città di Cagliari si stima una presenza di circa
50.000 allacci, è ovvia ed immediata la riflessione sulla necessità di realizzare le
infrastrutture a regola d’arte ed all’insegna della qualità. Quando un evento del
genere esemplificato si manifesta nell’impianto domestico, a valle del contatore,
l’utente percepisce in modo traumatico, dall’entità della bolletta, la necessità di combattere le perdite.
Anche dal punto di vista normativo si è inciso sulle modalità di svolgimento del
servizio con provvedimenti quali il D.P.C.M. 4.3.1996 “Disposizioni in materia di
risorse idriche” o il decreto del Ministero dei Lavori pubblici 8.1.1997, n. 99, “Regolamento sui criteri e sul metodo in base ai quali valutare le perdite degli acquedotti e
delle fognature”, per non parlare di
tutti gli altri provvedimenti associati
alla Legge Galli.
Prima di passare in rassegna i
tipi di tubazioni con i quali il personale Abbanoa si confronta quotidianamente, si accenna brevemente alle
differenti modalità con cui gli stessi
vengono messi in opera.
La modalità di posa ordinaria
di una condotta è quella dell’interramento in trincea con ricoprimento
dell’ordine di 1 m sulla generatrice
superiore per garantire la salvaguardia
delle
caratteristiche
organolettiche dell’acqua e tutelare
le strutture anche dall’azione del
gelo e delle escursioni termiche. Si
hanno pose particolari in corrisponPosa di tubazioni
denza di camere di manovra, dove
con tecnica ad infissione.
prevale l’uso di giunzioni flangiate e di pezzi speciali, di attraversamenti di corsi
d’acqua, di strade, di linee ferroviarie, di altri sottoservizi dove si possono avere brevi
tratti in cunicolo, in controtubo, allo scoperto.
In alcuni casi è ormai invalso l’uso di tecniche spingitubo che si basano sulla
infissione a spinta orizzontale di un tubo camicia in acciaio al cui interno infilare il
tubo di linea propriamente detto.
Soprattutto nei grossi ambiti urbani oppure in situazioni di difficile gestione con
le modalità costruttive ordinarie, stanno sempre più prendendo piede delle tecniche
realizzative cosiddette nodig (senza scavo) e i microtunneling. La tecnica è per certi
versi parente dello spingitubo e può essere attuata con diverse tubazioni che comunque vengono opportunamente progettate per la posa in opera con queste modalità.
Ancora, va ricordata la posa sottomarina o sublacuale a cui si ricorre per l’ali-
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mentazione di isole, per l’attraversamento di specchi d’acqua rilevanti, per lo scarico
a mare dei reflui depurati. Esistono esempi anche nella nostra regione.
Chiarito quanto sopra, si fa una rapida rassegna dei tipi di tubazioni, utlizzando
il criterio della suddivisione per materiali citato in precedenza.
3. Tubazioni a matrice lapidea
3.1 - Tubazioni in cemento amianto. Sono ancora presenti in grossa quantità per il notevole successo che ebbero fino all’avvento della legge n. 257 del
27.3.1992 che ne ha vietato la produzione e la commercializzazione nel territorio
nazionale. Oggi costituiscono un serio problema per Abbanoa, per effetto dei notevoli costi da sostenere ogni qualvolta sia necessario un intervento di riparazione.
Non sto ad elencare il nutrito corpo normativo che presiede al trattamento
dell’amianto ma va da sè che ogni riparazione è affetta da oneri speciali tutt’altro
che trascurabili. Oltretutto le stesse scorte di tubazioni giacenti presso vari siti, acquisite da lungimiranti funzionari per far fronte a interventi di riparazione, rappresentano un ulteriore problema ed onere finanziario per la società, che si trova costretta ad uno smaltimento impegnativo.
Un ulteriore problema, soprattutto nelle condotte più datate è costituito talvolta
dalla presenza di diametri quali 175 mm, 225 mm, 375 mm ecc. ormai non più
considerati; questo problema è comune anche ad altri materiali.
Il loro utilizzo è stato prevalente nel campo acquedottistico in quanto in fognatura, per effetto di particolari meccanismi biologici, si può produrre dell’acido solforico
che è corrosivo per molti materiali ed in particolare per quelli a matrice cementizia.
Le tubazioni in cemento amianto sono costituite da canne di spessore commisurato alla pressione nominale con le estremità rastremate per consentire la giunzione eseguita con manicotti del medesimo materiale sagomati in modo tale da
contenere gli elastomeri toroidali di tenuta. I pezzi speciali sono realizzati in ghisa
grigia e talvolta in acciaio. Sono intrinsecamente rigidi e mal sopportano i colpi d’ariete
che sono tra le cause più frequenti delle rotture; le riparazioni vengono eseguite in
genere con tubazioni in acciaio e giunti a fascia del tipo multisize.
Successivamente alla emanazione della legge 257/92 è stato prodotto per un
breve periodo un tubo simile a quello in cemento amianto con l’uso di una fibra
sintetica in luogo della fibra di amianto, ma con scarso successo; si trattava di un
tubo non idoneo all’uso in pressione e protetto da una vernice epossidica.
La normativa sull’amianto e la campagna contro l’uso di questo materiale ha
creato una psicosi circa la compatibilità sanitaria delle condotte per acqua potabile
dei pubblici acquedotti. In realtà il problema non sussiste in quanto è stato riscontrato un reale pericolo sanitario soltanto per l’assorbimento di fibre di amianto per
inalazione ma non per la loro ingestione e perché normalmente nella parete interna
delle tubazioni di cemento amianto si genera una patina di Ca CO3 che evita il
rilascio di fibre nelle acque addotte.
Dunque, nonostante per i motivi detti si proceda alla sostituzione delle condotte in cemento amianto che in tempi più o meno lunghi sono destinate a scomparire
dagli acquedotti in esercizio, il loro utilizzo non costituisce un problema sanitario.
3.2 - Tubazioni in cemento armato. Sono prodotte ed impiegate dal DN
600 mm in su. In Sardegna hanno prodotto queste tubazioni lo stabilimento Gecopre
di Assemini e quello Vianini di Alghero, per cui gli acquedotti in cemento armato con
cui si ha a che fare sono costruiti con tubazioni con queste provenienze. Non si ha
notizia dell’avvenuto utilizzo del tubo Bonna (particolare tubo con anima in acciaio
frapposta a due strati in cemento armato) nel servizio idrico integrato sardo.
Vi sono importanti acquedotti realizzati con queste condotte: la linea dal
potabilizzatore di Settimo San Pietro a Cagliari, la linea dal potabilizzatore di Donori
a Cagliari, la linea dal potabilizzaore del Bidighinzu a Sassari, parte dell’acquedotto
del Liscia, ecc.
L’armatura metallica è normalmente costituita da due parti: un’armatura trasversale formata da una o due spirali di tondino di ferro e un’armatura longitudinale
formata da tondini disposti lungo le generatrici. L’armatura longitudinale deve assicurare la stabilità della posizione delle armature trasversali durante il processo di
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fabbricazione e conferire al tubo resistenza a flessione
longitudinale. L’armatura trasversale, invece, è destinata ad assorbire gli sforzi di trazione dovuti i carichi
esterni ed alla pressione interna dell’acqua. La giunzione avviene con bicchiere che contiene un anello
elastomerico di tenuta.
Si tratta di tubazioni molto pesanti da mettere in
opera, che richiedono una particolare cura fin dalla fase
progettuale e l’impiego di mezzi idonei. Sono fragili e
sensibili ai colpi d’ariete; hanno buone capacità di trasporto ma è opportuno che lavorino con regime permanente non soggetto a variazioni.
Gli interventi di riparazione sono lunghi, complessi e costosi perché eseguiti normalmente con pezzi speciali realizzati ad hoc in acciaio e perché le dimensioni
ed i pesi delle tubazioni comportano ingenti movimenti
di terra e l’impiego di macchine operatrici potenti. Purtroppo abbiamo anche recentissime esperienze in merito. Ne derivano spesso fuori
servizio prolungati e dunque costi sociali aggiuntivi.
Sovente le perdite si registrano nelle giunzioni (la tenuta è affidata ad una
bandella elastomerica toroidale compressa tra i lembi in c.a. delle due tubazioni) ed
anche in questo caso gli interventi di riparazione sono onerosi.
Il loro utilizzo nel futuro andrà attentamente valutato oltre che su corrette basi
tecniche anche alla luce degli attuali scenari commerciali e di una completa e puntuale stima degli oneri gestionali conseguenti. Nel campo delle fognature nere non
ne è consigliata l’utilizzazione a causa dei noti problemi di scarsa resistenza all’aggressione acida.
3.3 - Tubazioni in calcestruzzo. In genere questo tipo di tubazioni non viene
impiegato nel servizio idrico integrato se non per scarichi di troppo pieno o per
condotte di acque meteoriche, comunque non in pressione. Sono prodotti da vari
prefabbricatori di opere in cls con tecniche di rotovibrocompressione dotandoli o
meno di piede d’appoggio.
Valgono comunque le osservazioni fatte a proposito degli altri tubi a matrice
cementizia relativamente alla resistenza agli agenti corrosivi presenti
nelle fogne nere, che ne esclude la
possibilità di utilizzo.
3.4 - Tubazioni in gres. Si tratta di tubazioni classicamente utilizzate per realizzare condotte fognarie
a gravità, sia nere che miste. La normalità è quella della posa in trincea
a cielo aperto ma ultimamente sta
incontrando un notevole successo, in
talune circostanze, anche la tecnica
di posa in microtunneling con tubazioni costruite ad hoc. Si tratta di tubazioni con una buona resistenza
chimica, compatibilità ambientale (il gres si ottiene normalmente da argille plastiche
a granulometria fine), resistenza all’abrasione, durabilità.
Come limite possiamo citare la modesta tenuta del classico giunto a bicchiere con
anelli poliuretanici che può comportare problemi nella posa sotto falda (tenuta 0,5 bar),
soprattutto tenuto conto del numero elevato di giunzioni conseguenza della lunghezza
delle canne limitata a 2–2,5 m per motivi costruttivi. La normativa di riferimento per le
tubazioni in gres è la UNI EN 295.
Oggi sono prodotte oltre che con il sistema di giunzione descritto (sistema C)
anche con un sistema di giunzione analogo per certi versi a quelli tipici di altri materiali con un anello di gomma appositamente sagomato ed incollato sulla superficie
La sostituzione
di una vecchia condotta
in cemento armato.
Schema di giunto di accoppiamento
di tubi in gres.
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Idraulica
interna del bicchiere (sistema F) anche se solo sul diametro 200 mm. Esistono
esempi di tubi in gres con giunzione a manicotto e caratteristiche leggermente differenti (ma altrettanto buone) da quelle del classico tubo utilizzato in Italia ma la loro
presenza nelle reti gestite è marginale.
I problemi nella gestione delle fognature in gres sono perlopiù connessi a errori di posa (contropendenze) e più raramente ad infiltrazioni dai giunti o a rotture per
cedimenti strutturali. Una condotta fognaria in gres posata correttamente ha un
lungo ciclo di vita e costi di manutenzione minimi.
4 - Tubazioni a matrice plastica.
Con il termine materie plastiche intendiamo indicare quei composti organici
artificiali di natura macromolecolare che presentano una caratteristica plasticità durante alcune fasi di lavorazione. L’Istituto Italiano dei Plastici, riconosciuto con D.P.R.
n. 120 dell’1/2/1975, è l'ente incaricato dall’UNI per la gestione del Marchio di
conformità per le materie plastiche.
Le tubazioni plastiche costituiscono una risorsa ed una soluzione di taluni problemi tecnici ma, oggettivamente, rappresentano il più grosso problema del gestore
per quanto concerne le perdite fisiche negli acquedotti (in particolare per quanto
concerne il polietilene).
Esistono innumerevoli tipi di tubazioni in plastica utilizzati in Abbanoa, ma di
seguito si descrivono quelle più frequentemente usate.
4.1 - Tubazioni in polietilene. Il polietilene venne scoperto in Gran Bretagna
nel 1933. Esso fu ottenuto dalla polimerizzazione dell’etilene che, con successive
elaborazioni diventerà la materia plastica più diffusa. La lavorazione dei tubi in
polietilene ad alta, media e bassa densità avviene per estrusione.
Il loro successo è legato ad alcuni fattori quali il basso costo, la praticità offerta
dal confezionamento in rotoli nei diametri minori e più utilizzati (fino a 110 mm), una
tecnica d’installazione facilitata dal sistema dei raccordi elettrosaldabili ovvero dei
raccordi meccanici. Il loro uso è dettato da motivi di ordine tecnico ed economico
(prevalentemente).
I pregi si possono sintetizzare come segue:
• Resistenza agli urti ed alle basse temperature, grazie alla elevata tenacità;
particolarmente indicati in terreni instabili.
• Resistenza alla corrosione, anche in terreni aggressivi ed in presenza di
correnti vaganti, per cui possono essere interrati senza protezioni.
• Ridotte perdite di carico grazie ad una superficie liscia ed alla bassa scabrezza
del materiale che impedisce l'insorgere di incrostazioni.
• Inattaccabilità da una vastissima gamma di prodotti chimici, solventi e dalla
maggior parte degli agenti batteriologici presenti nel terreno.
• Atossicità: i tubi in polietilene sono conformi alla normativa igienico sanitaria
del Ministero della Sanità relativa ai manufatti per il trasporto di liquidi o
derrate alimentari (circolare n. 102 del 2/12/1978).
• Resistenza agli agenti atmosferici ed alle alterazioni dovute ai raggi ultravioletti, per il contenuto di carbon black.
• Facilità di posa e manutenzione, dovuta alla leggerezza ed elevata flessibilità,
permettendo economia di costi per trasporto e posa in opera anche in considerazione della flessibilità che riduce la necessità di curve.
• Realizzazione di linee con meno giunzioni ed in brevissimi tempi in quanto il
tubo può essere fornito in rotoli fino al diametro di 110 mm.
• Possibilità di semplici e veloci interventi di manutenzione in caso di avarie.
• Possibilità di eseguire risanamenti di vecchie condutture mediante il sistema
del relining.
Non tragga in inganno questa lista di pregi: nel passato, a causa dei costi
estremamente concorrenziali, si è fatto largo uso delle condotte di polietilene nel
realizzare nuove reti idriche o espansioni di reti esistenti ovvero allacciamenti alle
utenze. Purtroppo la semplicità di fabbricazione (estrusione di una miscela plastica)
ha fatto proliferare i produttori che per motivi commerciali non hanno badato alla
qualità del prodotto finale e, senza scrupolo alcuno, hanno commercializzato delle
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• Nuovo Piano Regolatore Generale degli
Acquedotti, Cagliari, 2006
• Ipotesi di piano d’ambito per la Sardegna,
Cagliari, 2002
• Società ABBANOA – Bilancio 2006
• B. Senise, Lo stato dell’arte in Italia nella
distribuzione delle acque primarie e
secondarie, 2007
• “L’acqua”, n. 1-2/2002
• Società del Gres – materiale informativo
• Von Roll Italia – materiale informativo
• Saint Gobain condotte – materiale
informativo
• Syntertech – materiale informativo
• Associazione Idrotecnica Italiana - Atti del
seminario sull’impiego delle condotte in
cemento amianto, Cagliari, 1987
• Marchetti, Lezioni di acquedotti, Milano, 1948
• AA.VV., Manuale di fognature, Milano, 2001
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Bibliografia
INFORMAZIONE
tubazioni assolutamente inaffidabili.
A tali problemi, oserei dire etici, si affiancano altri limiti oggettivi del materiale
(problemi di scarsa rigidità trasversale, di notevole sensibilità alle variazioni termiche, di caratteristiche di resistenza della molecola, di creeping) che hanno portato in
taluni casi alla vera e propria crisi di acquedotti realizzati anche da pochi anni. Per
ovviare a tali problematiche i produttori più importanti propongono in continuazione
nuovi tipi di polietilene con requisiti sempre più spinti nel tentativo di riconquistare la
fiducia del mercato e degli enti gestori in particolare.
I produttori rimarcano la necessità di pose in opera eseguite a regola d’arte in
quanto un punzonamento della tubazione dovuto a punte rigide a contatto con il tubo
quali pietre, inerti vari, ecc ne comporta la rottura. Inoltre durante la posa occorre
concedere lasco al tubo, soggetto a notevoli variazioni dimensionali per effetto delle
oscillazioni termiche, per limitare l’indursi di sforzi interni.
Le tubazioni in commercio sono costruite con polietilene ad alta, media e bassa
densità; la loro produzione è regolata da una serie di norme allo scopo di stabilire le
caratteristiche dimensionali e le caratteristiche fisico-meccaniche fondamentali.
Nell’acquedottistica si usano le tubazioni ad alta densità che sono quelle di
caratteristiche meccaniche più affidabili, ma talvolta, soprattutto in realizzazioni eseguite da privati, si trovano anche tubazioni in media o bassa densità.
Le norme che presiedono alla loro produzione sono:
• UNI 10910 “Tubi in polietilene ad alta densità per condotte di fluidi in
pressione”.
• UNI 7613 “Tubi in polietilene ad alta densità per condotte di scarico
interrate”.
• UNI 7990 “Tubi in polietilene a bassa densità per condotte di fluidi in
pressione”.
• UNI 7616 “Raccordi in polietilene ad alta densità per condotte di fluidi in
pressione”.
Nell’ultimo periodo è entrata in commercio una nuova generazione di tubi di
polietilene ad alta densità per condotte in pressione di acqua potabile aventi elevata
resistenza alla propagazione delle fratture dovute a carichi concentrati o lesioni esterne
dovute alle modalità di posa o di tipo accidentale.
I tubi sono interamente di colore blu, disponibili in rotoli e/o barre a seconda
del diametro e rispondono alla norma UNI EN 12201; poiché uno dei problemi
ricorrenti del recente passato era il ricorso al riciclo di materiale usato per produrre
nuovi tubi anziché utilizzare nuovi granuli, i grossi produttori propongono di ovviare a
tale problema adottando per le tubazioni il colore blu, non conseguibile ove si dovesse riciclare materiale già usato.
La loro produzione viene proposta per offrire elevata resistenza alle azioni
meccaniche dovute alla posa, per renderli idonei al relining, al micro tunneling, e a
pose senza scavo in generale. I test di laboratorio evidenziano prestazioni superiori
alle altre condotte in PEAD, ma manca il riscontro in campo a causa della loro
recentissima introduzione. Con tali tubazioni sono stati eseguiti importanti interventi
a Cagliari e Assemini.
4.2 - Tubazioni in PVC. Esistono diversi tipi di tubi in PVC : a parete strutturata, a parete compatta, in lega (PVC A), PVC U. Tra le condotte in gestione quelle
in PVC concernono soprattutto le linee fognarie ed in particolare gli allacciamenti
dalle utenze. Sono pù rari i casi di condotte in pressione in PVC e perlopiù riferite a
condotte in PVC A che in Sardegna hanno iniziato ad essere posate da poco meno di
un decennio (per il momento senza i riscontri negativi che accompagnano le realizzazioni in PEAD).
Le tubazioni in PVC a parete strutturata sono prodotte secondo norma UNI EN
13476 e si usano per condotte interrate di reflui a pelo libero.
I tubi sono disponibili in barre di lunghezza variabile con sistema di giunzione a
bicchiere e guarnizione di tenuta in gomma premontata in fabbrica. Il sistema si
completa con una vasta gamma di raccordi e pezzi speciali di varie forme e misure.
Tra i pregi di queste condotte vi è una elevata resistenza all’abrasione e delle
buone caratteristiche idrauliche e di resistenza all’aggressione chimica, un costo
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Idraulica
Operazioni di posa
di una condotta in PVC
concorrenziale, una posa in opera semplice, una vasta gamma
di diametri da DN200 a DN 1200, ma di contro esiste i problema della rigidezza trasversale.
A tal proposito la produzione propone diverse serie di
rigidezza : SN 4 kN/m², SN 8 kN/m² , SN 16 kN/m².
Invece i tubi in PVC a parete compatta vengono prodotti
secondo la norma UNI EN 1401 e sono usati per i medesimi
scopi di quelli a parete strutturata. Anche in tal caso sono disponibili in barre di lunghezza variabile con sistema di giunzione a bicchiere e guarnizione di tenuta in gomma premontata in
fabbrica. E anche in tal caso lo spessore previsto della norma
garantisce la rigidità anulare che può essere SN 2 kN/m², SN
4 kN/m², SN 8 kN/m² .
Quando parliamo di condotte in pressione ci riferiamo a
tubi in PVC-U prodotti secondo la norma UNI EN 1452. La
pressione di esercizio arriva fino a 20 bar con diametri da 40
mm fino a 1000 mm. Non risultano importanti realizzazioni in
Sardegna. Viceversa, come detto, da circa un decennio hanno
preso piede i tubi in PVC-A per condotte in pressione prodotti
secondo norma BS PAS 27.
Si tratta di tubi in lega polimerica PVC-A per condotte in
pressione di colore azzurro, ottenuti mediante processo di
estrusione in linea di una mescola a base di PVC e CPE e
leganti acrilici stabilizzata con sostanze organiche (NGS) di
forma circolare calibrata sul diametro esterno e spessore tali
da garantirne le resistenza alla pressione interna di esercizio e
collaudo. I tubi sono disponibili in barre di lunghezza variabile
con sistema di giunzione a bicchiere e guarnizione di tenuta in
gomma premontata in fabbrica.
Queste tubazioni associano ai vantaggi delle materie plastiche come prima enunciati una buona affidabilità soprattutto per l’elevata resistenza ai carichi puntuali e per l’elevata elasticità e resistenza alla propagazione delle
fratture. Interessano i diametri fino al DN 400 mm con pressione di esercizio massima di 16 bar.
4.3 - Tubazioni in vetroresina. Si tratta di tubazioni che assumono notevole
interesse per la loro capacità di resistere all’azione aggressiva di certi suoli o di talune
acque, aggressività che potrebbe mettere in crisi i materiali più tradizionalmente utilizzati; sono tipici i casi di posa di linee acquedottistiche o fognarie in siti salmastri (stagni). Sono prodotti da diverse ditte sostanzialmente secondo due tecniche: l’avvolgimento
di fibre di vetro su un mandrino opportunamente resinato, oppure con tecniche di
centrifugazione di una pasta contenente resina e fibre di vetro. Si tratta di condotte
idonee sia al convogliamento di acque in pressione che di acque a pelo libero.
In relazione alle modalità di produzione la normativa definisce queste tubazioni
secondo varie classi. La giunzione è ordinariamente affidata a bicchieri con anello di
tenuta elastomerico. Per quanto riguarda l’uso in campo fognario è importante porre
l’attenzione sul liner (rivestimento) interno che ne determina la capacità di resistenza alla abrasione.
Il limite di questo genere di tubazioni è costituito dalla resistenza meccanica
trasversale che ha indotto i produttori all’utilizzo anche di cariche addittivanti (per es.
sabbia) per conseguire maggiori rigidezze. L’adozione di questo tipo di tubazione va
valutata attentamente in sede progettuale anche in funzione delle condizioni commerciali che possono influenzare la scelta in modo determinante.
Si hanno anche recenti casi di utilizzo sia in campo acquedottistico che in campo fognario con buona soddisfazione. Come detto poc’anzi, a parte l’aspetto economico, il problema nell’utilizzo di questo genere di condotta è essenzialmente quello
della sicurezza statica, comune con le altre tubazioni molto flessibili (PVC, PEAD).
La sicurezza statica è affidata in grande parte alla reazione del mezzo in cui
sono posate per cui richiedono un accurato controllo delle modalità di posa e la
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INFORMAZIONE
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garanzia che queste non vengano successivamente alterate; valgono comunque le
considerazioni fatte in precedenza a proposito della posa delle altre tubazioni in
materia plastica. Questa considerazione ne limita l’utilizzo in aree soggette a traffico
o a rimaneggiamenti del sottosuolo.
Esiste un’importante realizzazione fognaria in Oristano di cui si mostra qualche slide riferita all’epoca della costruzione. Pur essendo marginale la loro presenza
nel panorama delle condotte in gestione ad Abbanoa, non si hanno notizie di problemi gestionali nei casi di impiego.
5. Tubazioni a matrice metallica
5.1 - Tubazioni in acciaio. Si tratta di tubazioni che hanno avuto ed hanno
notevole fortuna nel campo delle pipelines e della distribuzione del gas, utilizzate
anche in campo acquedottistico ma con fortune alterne. La loro prerogativa positiva
è costituita dalle eccellenti caratteristiche meccaniche e dalla saldabilità che consente di risolvere le problematiche poste dai trasferimenti di acqua in casi di pressioni
elevate o di pose particolari (attraversamenti, ponti tubo, ecc.).
Il limite delle tubazioni in acciaio si trova nella loro limitata resistenza alla
corrosione che ne abbrevia la vita utile rispetto ad altri materiali correntemente
utilizzati in acquedottistica.
I tubi in acciaio utilizzati in Sardegna sono di varia natura; i più pregiati sono
quelli in acciaio INOX ma il loro uso è limitato ai pezzi speciali all’interno degli
impianti perché i costi non ne consentirebbero un conveniente uso in linea.
Tra quelli utilizzati correntemente nelle linee, la tradizionale suddivisione si ha
tra tubazioni trafilate e tubazioni saldate. Queste ultime a loro volta si differenziano
per le modalità di esecuzione delle saldature (longitudinali o elicoidali) e per la tecnica con cui vengono eseguite (con apporto di materiale o a induzione).
Il loro accoppiamento tradizionale avviene per saldatura che può essere testa
a testa, a bicchiere cilindrico, a bicchiere sferico. Per pose particolari è molto usato il
giunto flangiato. È meno diffuso il giunto a bicchiere con guarnizione in elastomero
(simile a quello dei tubi in ghisa), ma è stato proposto in passato ed anche oggi viene
commercializzato con qualche interessante proposta.
Il grosso limite delle tubazioni in acciaio è costituito dalla necessità di un adeguato rivestimento interno
ed esterno a protezione della superficie metallica dalle
azioni aggressive dell’acqua e dell’ambiente circostante
(protezioni passive).
Storicamente sono state poste in opera tubazioni
in acciaio con rivestimenti a base bituminosa sia all’interno che all’esterno (quest’ultimo armato opportunamente) ma gli esiti sono stati quasi ovunque negativi; la
vita media degli acquedotti realizzati con tubazioni in
acciaio con protezioni passive a base bituminosa è decisamente più breve di quanto ordinariamente assegnato
agli acquedotti.
Fra le problematiche che emergono, da segnalare
una forte tubercolarizzazione della superfice interna con
crescita sensibile della scabrezza, e la possibile foratura
della parete con perdite anche rilevanti.
Per quanto concerne l’incremento della scabrezza, la cosa è nota da tempo e
qualunque testo di idraulica rimarca la distinzione fra tubi nuovi e tubi vecchi, ma con
questo tipo di condotte è particolarmente evidente e ciò comporta notevoli disservizi
per la riduzione delle portate all’utenza, per l’incremento dei costi energetici (spesso
le condotte in acciaio sono impiegate nelle condotte prementi), per il maggior sfruttamento delle apparecchiature elettromeccaniche che le alimentano, per la necessità di interventi di scovolatura (palliativi) che ne migliorano il rendimento per un breve
periodo ma ne accelerano il degrado.
Per questi motivi, le condotte in acciaio con rivestimento bituminoso, talvolta in
condizioni critiche già dopo 10 anni dalla costruzione, costituiscono per Abbanoa una
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Tubercoli sulla parete interna
di un tubo in acciaio.
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Idraulica
Guaina protettiva
all’interno di un tubo in acciaio.
emergenza al pari delle vecchie condotte in polietilene
e delle condotte in cemento amianto, sia pure per
differenti problematiche.
Naturalmente nel processo degradante sopra
descritto giocano un ruolo determinante vari fattori
quali le caratteristiche dell’acqua trasportata (aggressiva o incrostante), le caratteristiche dei terreni attraversati, la presenza di correnti vaganti, la presenza di un impianto di protezione catodica (protezione
attiva) regolarmente funzionante, ecc. Talvolta possono sorgere problemi di riduzione del lume della tubazione per effetto delle incrostazioni calcaree ma,
oggi - con i limiti alla durezza delle acque - direi che
è un problema marginale.
Per le motivazioni sopra esposte, oggi si ha la
tendenza a privilegiare l‘uso di tubazioni in acciaio
con rivestimenti interni di natura epossidica o rilsan
(resina poliammidica applicata elettrostaticamente),
o in malta cementizia, analogamente a quanto avviene per certe produzioni di ghisa sferoidale. Qualche
esempio di tubazioni di tal fatta usate in Sardegna ha
dato buoni esiti.
Anche esternamente si preferiscono rivestimenti
come quello epossidico o quello in polietilene in triplo
strato (talvolta protetto da uno scudo in calcestruzzo)
o l’Altene° che offrono maggiori garanzie rispetto al
bituminoso pesante; è frequente anche l’uso di reti antiroccia a tutela meccanica del
rivestimento esterno da usare dove le condizioni di posa rendono disagevole l’impiego di materiale minuto per il ricoprimento della tubazione.
Per quanto concerne i sistemi di protezione catodica (sia ad anodi sacrificali
che a corrente impressa), il loro impiego non ha sortito buoni risultati principalmente
per le difficoltà gestionali connesse.
La normativa di riferimento per le tubazioni in acciaio è la UNI EN 10224, nel
cui ambito sono classificate varie serie di tubazioni a seconda delle modalità produttive ma anche del tipo di acciaio e degli spessori. Comunque non mancano in commercio prodotti di caratteristiche anche superiori che fanno riferimento a norme DIN
o a norme API.
L’impiego di questo o quel tubo è legato anche alle offerte commerciali presenti nei diversi periodi storici che possono rendere concorrenziale una tubazione
altrimenti fuori mercato.
L’utilizzo dell’acciaio nel campo fognario è marginale.
5.2 - Tubazioni in ghisa. La ghisa è il più antico tra i materiali utilizzati per la
costruzione di grandi acquedotti in pressione. Esistono due specie di tubazioni: quelle
in ghisa grigia e quelle in ghisa sferoidale. Le prime hanno valore storico, sono state
soppiantate dalle seconde ma continuano ad esistere in taluni acquedotti non ancora
rinnovati; hanno caratteristiche meccaniche inferiori a quelle di ghisa sferoidale ma il
loro punto debole è costituito soprattutto dal tipo di giunzione. Questo è del tipo a
bicchiere con tenuta affidata a corda catramata e spire di piombo battuti a rifiuto;
spesso, per effetto del lavoro prolungato, questi giunti non sono più in grado di
assicurare la tenuta e ne deriva la crisi della linea idrica. Si tratta comunque di
condotte in via di sostituzione.
Per quanto concerne le tubazioni in ghisa sferoidale, direi che sono decisamente le più utilizzate e le più presenti. Senza dubbio sono numerosi i fattori che hanno
contribuito al loro successo: semplicità di posa in opera, buone caratteristiche meccaniche che consentono di ovviare a difetti di progettazione o di costruzione, buone
caratteristiche idrauliche e loro stabilità nel tempo, buona resistenza alla aggressione elettrochimica, ampia disponibilità di pezzi speciali ed accessori, flessibilità di
impiego e riduzione degli sfridi per il fatto che le tubazioni possono essere tagliate
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INFORMAZIONE
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Un carico di tubi in ghisa.
per collegare le estremità lisce risultanti ad elementi provvisti di bicchiere per
l’alloggiamento della guarnizione di giunzione, possibilità di realizzare modeste deviazioni angolari senza pregiudicare la tenuta grazie ai giunti con bicchiere e guarnizione in elastomero.
Le tubazioni in ghisa sferoidale sono realizzate con un processo industriale per
centrifugazione secondo la norma EN 545 : “Tubi, raccordi e pezzi accessori di ghisa
sferoidale per condotta in pressione”. Ricordiamo, però, anche alcune altre norme
collegate:
• Norma UNI ISO 8180 : “Condotta di ghisa sferoidale. Manicotto di
polietilene”.
• Norma UNI 9163 : “Tubi, raccordi e pezzi accessori di ghisa a grafite
sferoidale per condotte in pressione. Giunto elastico automatico”.
• Norma UNI 9164 : “Tubi, raccordi e pezzi accessori di ghisa a grafite sferoidale
per condotte in pressione. Giunto elastico a serraggio meccanico”.
• Norma EN 681-1 : “Guarnizioni di tenuta in caucciù. Specifiche dei materiali per guarnizioni di tenuta per giunti di canalizzazioni utilizzati nel campo
dell’acqua e dell’evacuazione - Parte1: caucciù vulcanizzato”.
• Norma UNI EN 10204 : “Prodotti metallici – Tipi di documenti di controllo”.
• Norma UNI ISO 10802 : “Prove idrostatiche dopo la posa – Tubazioni di
ghisa a grafite sferoidale”.
Le tubazioni vengono prodotte nella gamma dei diametri nominali da 60 mm a oltre 2000 mm con lunghezze
utili a partire da 6 m (almeno fino a 600 mm). Limitatamente alla gamma di diametri più frequentemente usata,
le pressioni di funzionamento ammissibili vanno orientativamente da 64 bar per i diametri inferiori a 125 mm ai 30
bar fino al DN 1000 mm ai 25 bar oltre tale diametro.
I tubi sono, di norma, muniti di giunti a bicchiere per
giunzioni di tipo elastico in elastomero di tipo automatico
secondo la norma UNI 9163 o meccanico secondo la norma UNI 9164; soltanto per esecuzioni particolari si ricorre
ai giunti a flangia secondo la norma UNI EN 1092-2.
È ricchissima ed interessante la produzione di pezzi
speciali e raccordi da impiegare nelle condotte di ghisa
sferoidale, ordinariamente fabbricati in stabilimento con il
procedimento del colaggio del metallo entro forma di sabbia.
I raccordi hanno le estremità a bicchiere per giunzioni a mezzo di controflangia
e bulloni ed anelli in gomma con giunto di tipo elastico meccanico secondo la norma
UNI 9164 fino al DN 1200 incluso e di tipo elastico automatico (secondo la norma
UNI 9163) per DN superiori, oppure a flangia, con forature a norma EN 1092-2. Il
rivestimento interno ed esterno dei raccordi è costituito da uno strato di vernice
sintetica elettrodepositata ovvero applicata per cataforesi e/o per immersione.
La giunzione Standard o Rapido che dir si voglia è ottenuta per compressione
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Diramazione da una linea principale.
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Idraulica
Tubo in ghisa
all'interno di un vecchio tubo
in cemento armato.
di una guarnizione di gomma a profilo divergente ubicata nella parte più interna del
bicchiere affacciata al fluido ed inserita nell’apposito alloggiamento all’interno del
bicchiere stesso. Nella giunzione di tipo “Express” la tenuta invece sarà assicurata
attraverso la compressione a mezzo di controflangia e bulloni, di una guarnizione in
gomma posta nel suo alloggiamento all’interno del bicchiere.
Per tubi flangiati valgono le prescrizioni della norma EN 545 con le flange
forate secondo la norma EN 1092-2.
Il giunto a flangia mobile, adoperato normalmente per il collegamento dei pezzi
speciali e delle apparecchiature a flangia alle tubazioni, consiste nell’unione, mediante bulloni a vite e interposta guarnizione di gomma, di due flange di cui una fissa
- posta all’estremità dei pezzi speciali o apparecchi da collegare - e l’altra mobile,
costituita da una flangia collarino - che abbraccia la parte estrema della testata liscia
della tubazione da collegare. Esiste la possibilità di impiegare giunzioni antisfilamento
per tubazioni e raccordi.
La produzione delle tubazioni in ghisa sferoidale è ormai standardizzata dal
punto di vista del processo industriale e regolata in modo molto puntuale dalla normativa. La differenziazione dei tubi in ghisa sferoidale presenti in commercio nasce
sostanzialmente sulla differente natura dei rivestimenti interno ed esterno. Quello
interno è proposto in malta cementizia d’altoforno applicata per centrifugazione secondo la norma EN 545 (i tubi per fognatura hanno una malta pozzolanica idonea a
sopportare l’aggressività acida dei liquami) ovvero in poliuretano.
Si tratta comunque di rivestimenti con ottimi riscontri gestionali e la cui preferenza è generalmente legata più ad analisi di carattere economico piuttosto che
tecnico; la qual cosa talvolta può essere ininfluente ma spesso si traduce in maggiori
capacità di trasporto per le tubazioni a minore scabrezza ed in interessanti risparmi
energetici nel caso di acque sollevate.
Analoghe considerazioni si possono fare con riferimento al rivestimento esterno; esso comunque si presenta continuo e ben aderente e resiste senza alterazioni
sensibili sia alle elevate temperature della stagione calda sia alle basse temperature
della stagione fredda. I rivestimenti esterni sono eseguiti con il solo zinco applicato
per metallizzazione in ragione di almeno 130 g/m2 e successiva vernice di finitura
sintetica, ma anche con uno strato di lega in zinco–alluminio di spessore pari a 400
g/m2 ricoperto da un successivo strato di finitura di vernice epossidica, oppure con
rivestimento poliuretanico.
Questi rivestimenti variano anche in funzione dei vari prodotti e produttori,
facendo assumere differenti denominazioni commerciali alle tubazioni. In caso di
terreni aggressivi, secondo quanto riportato nella norma EN 545, le condotte in
ghisa sferoidale devono essere protette in modo particolare. Storicamente si è proceduto a preservarle con manicotti in polietilene non aderenti per i parametri indicati
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nella norma stessa, ma tale pratica può essere surrogata dall’adozione di rivestimenti idonei a gestire l’aggressione di terreni caratterizzati da bassa conduttività.
L’uso di un rivestimento appropriato consente di adottare le condotte in ghisa
sostanzialmente in ogni caso.
5.3 - Tubazioni in altri metalli. L’utilizzo di altri materiali metallici è marginale e comunque l’avvento del gestore unico comporta l’unificazione delle tipologie
per cui, a meno di future novità produttive, non è previsto il ricorso a materiali differenti da quelli fin qui descritti.
Si ha notizia di utilizzo di tubazioni in rame sanitario per l’esecuzione di allacciamenti alle utenze in qualche comune.
Il piombo è stato usato per la realizzazione degli scarichi domestici (dunque
fuori dal servizio idrico integrato) ma oggi è stato soppiantato perlopiù dal PVC.
6. Tubazioni composite
Si tratta di tubazioni multistrato o corazzate. Ne esistono di vari tipi ma il
riferimento è a quelle che hanno preso piede in Sardegna nell’ultimo decennio soprattutto con riferimento agli allacciamenti all’utenza. In particolare viene utilizzata
una tubazione in polietilene vergine ad alta densità PE100, particolarmente resistente e con ridotta propagazione della frattura, avvolta a spirale da uno speciale nastro
adesivo in alluminio a più strati, protetta da una corazza esterna coestrusa in
polipropilene ramificato con aggiunta di minerale (quarzo) secondo la norma UNI
EN 1622. I raccordi sono in ottone a pressione.
Finora l’utilizzo di tale tubazione ha fornito positivi riscontri. La loro produzione
arriva fino al PN 16 e fino al DN 630 (diametro esterno).
L’altra tubazione che si è imposta è una vera e propria multistrato, mutuata
dalla termoidraulica, costituita da un tubo in alluminio, rivestito internamente in
polietilene reticolato ed esternamente in polietilene con raccordi a pressione.
Anche in tal caso i riscontri dal campo risultano positivi.
7. Attuali tendenze
Quanto fin qui esposto è noto da tempo non solo al personale operativo ma
anche ai vertici amministraivi e politici che, infatti, hanno orientato le risorse disponibili prioritariamente al rinnovo delle reti distributrici. Sono in corso numerose attività
di progettazione volte a rinnovare le infrastrutture urbane ma anche a dare corso al
completamento delle previsioni del Piano Regolatore Generale degli Acquedotti in
diversi schemi ancor oggi critici (Sulcis, Siniscola, Tirso, Sarrabus, ecc.).
Le progettazioni tengono nel giusto conto tutti i materiali citati, ma normalmente vedono prevalere senza dubbio l’uso della ghisa sferoidale che finora si è rivelato
il più affidabile. Per completezza di analisi si ricordano anche le tecniche di relining
delle tubazioni che, in estrema sintesi, consistono nel riabilitare delle condotte in
condizioni critiche mediante l’introduzione di una “calza” in poliestere opportunamente resinata. In pratica la tenuta idraulica della condotta viene ripristinata agendo
dall’interno della stessa senza necessità di classiche operazioni di scavo e posa delle
condotte, con benefici notevoli dal punto di vista delle interferenze con la vita quotidiana nell’ambito urbano.
Si tratta di interventi costosi che hanno senso e convenienza soltanto nei grossi
centri urbani per i riflessi negativi che avrebbe l’attività di un cantiere tradizionale; da
tempo adottati nei grossi centri urbani europei, ormai si stanno utilizzando senza
remore anche in Sardegna.
7. Conclusioni
Si vuole concludere questa esposizione con un’ulteriore osservazione in ordine
alla importanza di operare correttamente le scelte progettuali, privilegiando la qualità delle componenti prescritte ed in particolare delle tubazioni. Solo in questo modo
sarà possibile conseguire una economia reale per il gestore pubblico del servizio
idrico ed in definitiva per la collettività ed inoltre, per quanto di difficile monetizzazione,
si potrà offrire un miglior servizio all’utenza.
Per provare a fornire un ordine di grandezza numerico che possa in qualche
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Spaccato di un raccordo
di tubo di allaccio.
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Idraulica
modo illustrare il concetto detto, senza soffermarci in ragionamenti sofisticati, ci
riferiamo ai costi rilevabili dal bilancio Abbanoa del 2006. In realtà la dinamica delle
adesioni ad Abbanoa da parte dei comuni caratterizzati da gestioni in economia
influenza i dati su cui ragionare e già oggi si registra un incremento del volume
d’affari della società rispetto al 2006 di circa il 30%.
Per tale motivo le deduzioni che ci accingiamo a fare vanno tenute in conto sul
piano concettuale mentre quello strettamente numerico è soggetto a continui aggiornamenti.
Nei passi precedenti di questa relazione si è citato il Piano d’Ambito in ordine
alle perdite che caratterizzano il servizio idrico integrato (60% del volume immesso
in rete). A tale valore contribuiscono le perdite fisiche e quelle cosiddette amministrative; le indagini commerciali compiute da Abbanoa negli anni appena trascorsi in
diversi centri del’Isola hanno
portato a stimare le perdite comCOSTI SOCIETARI DI ABBANOA SPA (2006)
merciali in valori dell’ordine del
10-15% del volume immesso in
rete, mentre il Piano d’Ambito
valutava di egual peso le perdite fisiche e quelle amministrative (30%).
Se consideriamo le perdite amministrative pari al 10%
del volume immesso in rete, potremmo pensare che un efficace rinnovo delle infrastrutture
possa ragionevolmente consentire di ridurre le perdite fisiche
dall’attuale tenore del 50% al
valore ammesso dal D.P.C.M. 4
marzo 1996 “Disposizioni in materia di risorse idriche” (20% del volume immesso
in rete) in quanto è comunemente accettato il concetto per cui le perdite (inteso
come acqua non conturata) sono incomprimibili oltre un certo limite.
Dal grafico qui sopra vediamo come sono composti i costi societari (2006),
che assommano a poco pù di 200 M€. In prima approssimazione possiamo ritenere
che la riduzione delle perdite possa incidere direttamente su acquisto di acqua, additivi e reagenti, energia elettrica, smaltimento fanghi e manutenzioni per una percentuale di circa il 40% dei costi societari (per speditezza e semplicità non consideriamo
i connessi oneri finanziari, di extraprestazioni, ecc.). In termini numerici le macrovoci
citate in precedenza incidono sul bilancio 2006 per circa 80 M€/anno.
Ipotizzando, per semplicità di valutazione, la proporzionalità dei costi ai consumi ne discende che l’efficientamento delle infrastrutture (riduzione perdite fisiche
dal 50% al 20% del volume immesso in rete) comporterebbe un risparmio annuo di
circa 30 M€/anno(3) (a valori 2006) di costi vivi al netto di oneri finanziari, di
extraprestazioni connesse, ecc.
Come detto il valore così ricavato è semplicemente indicativo, poi ognuno di noi
può cimentarsi in valutazioni analoghe aggiornando opportunamente i valori dei dati
di costo delle macrovoci ovvero di percentuale di perdita o, ancora, affidandosi ad
analisi più sofisticate che non trascurino anche gli altri contributi cui si è fatto cenno.
Per esempio se ripetiamo i calcoli appena sviluppati ma con l’assunto di perdite amministrative pari al 30% del volume immesso in rete, ricaviamo comunque un
risparmio annuo di circa 10 M€/anno di costi vivi al netto di oneri finanziari,
extraprestazioni connesse, ecc.
3) Fatto 100 l’odierno volume erogato,
Considerato il valore comunque importante delle cifre in ballo, ancorché frutto
le perdite risultano 50 ed i consumi 50.
di valutazioni sommarie, ne discende con evidenza il beneficio ritraibile dalla realizA parità di consumi (50) il volume erogato
con perdite del 20% risulta di 62,5.
zazione delle infrastrutture all’insegna della qualità ed affidabilità dei componenti
Con una proporzione ricaviamo costi pari
utilizzati, di cui senza dubbio le tubazioni rappresentano l’elemento preponderante.
a 50 M€ a fronte di una erogazione di 62,5,
Maurizio Cittadini
considerato che l’erogazione 100 comporta
Antonello Corda
costi di 80 M€.
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