La durabilità in servizio delle tubazioni di cemento amianto destinate al trasporto di acqua potabile

The drinking water distribution networks management, primary service for human life, acquires a particular connotation if we consider that a significant part of the distribution system consists in asbestos cement pipes. This material was banned many years ago because of the danger for human health represented by the airborne asbestos fibers; nevertheless, since actual service depends largely on pipes condition and working environment, it still persists the problem of maintenance work on existing networks. In this regards, there are social, technical-economic, as well as issues related to the safety of workers and the environment. Indeed, besides the fact that the economic resources for the total decommission of asbestos-cement pipes would have been hardly sustainable by a country that, from one side, emerges from a very serious economic crisis, and from the other, registers a high public debt as well as one of the lowest GDP (Gross Domestic Product) among the European Union countries, neither are there consolidated processes available to treat the huge amount of material containing asbestos, produced in the event of a total disposal of asbestos-cement pipes networks. In light of these risks, asbestos-cement pipe condition assessment is essential to reconcile the different needs, from the protection of the health and the safety of all the people and the things involved (operators, civil population and environment), to the optimization of the investment programming processes. Analyzing the problem, we started from the general overview of the integrated water system, to understand how, starting from the capture mechanisms, we get to the distribution of drinking water to the various users. Afterwards, we analyzed types of pipes that had been laid over time, identifying for each one the main characteristics and methods of installation. From this point on, the specific analysis of the characteristics of asbestos cement pipes was carried out, starting from the description of the main components (Portland cement and asbestos fibers), up to the presentation of the their constructive and mechanical properties. Once we understood both the composition and the mechanical characteristics of asbestos cement pipes, thanks to the data available in the literature, it was possible, at first, to analyze and highlight the relationship between some elements in the laying ground and the dominant causes of breaking in the pipe structure and the mechanisms of action. From the analysis of the documentation in the literature, we found a similarity between the components of concrete pipes and the ones of asbestos-cement pipes. This was an interesting and useful identification, because, as part of a forecast analysis on the materials resistance and for the purpose of determining the aggressiveness of the soils containing acids, sulphates and other, the similarity between the components of the two types of pipe would allow to use the same tables already developed for the concrete pipes to study the laying ground where the asbestos-cement pipes located in the subsoil operate, identifying if this is more or less aggressive towards the cement matrix of the pipes themselves. At the same time, it has also been taken into consideration the safety of network maintenance operators. In this regard, we should keep in mind that any intervention, from the simple repair by the placement of a clear cut belt to block the leakage, to the replacement of a part or even the entire section of the damaged pipe, may entail a potential exposure of the workers to airborne asbestos fibers and, therefore, it is necessary to take specific preventive measures in order to avoid all kind of risk.

Il tema della gestione delle reti di distribuzione dell’acqua potabile, servizio primario per la vita umana, assume una particolare connotazione quando si considera che una parte rilevante del sistema di distribuzione sia costituita da tubazioni in cemento amianto. Bandito l’utilizzo da molti anni, a causa del pericolo per la salute dell’uomo rappresentato dalle fibre di amianto aerodisperse, resta il problema degli interventi di manutenzione sulle reti esistenti su cui convergono diverse questioni, sia di natura sociale, sia di carattere tecnico/economico e di sicurezza per i lavoratori addetti e per l’ambiente. Considerato che le risorse economiche per la totale dismissione delle tubazioni in cemento amianto sono molto ingenti e difficilmente sostenibili da un paese che esce da una crisi economica molto grave mantenendo, ad oggi, un elevato debito pubblico e un PIL (Prodotto Interno Lordo) tra i più bassi dell’Unione Europea, non bisogna dimenticare che non sono ancora disponibili processi consolidati mediante i quali trattare l’enorme quantità di materiale contenente amianto, che si verrebbe a produrre in caso di totale dismissione delle reti in tubazioni di cemento amianto. Da qui l’importanza di definire un sistema di gestione ottimale degli interventi, così da riuscire a contemperare le diverse esigenze, dalla tutela della salute e sicurezza di tutti (operatori addetti, popolazione civile e ambiente), all’ottimizzazione dei processi di programmazione degli investimenti. Per analizzare il problema, si è partiti dalla panoramica generale del sistema idrico integrato, per comprendere come, partendo dai meccanismi di captazione, si arrivi alla distribuzione di acqua potabile alle varie utenze. In seguito, sono state analizzate le tipologie di tubazioni che, nel tempo, sono state posate, identificando per ognuna le principali caratteristiche e modalità di posa. Da questo punto in poi, si è proceduto all’analisi specifica delle caratteristiche delle tubazioni in cemento amianto, partendo dalla descrizione dei componenti principali (cemento Portland e fibre di amianto), fino ad arrivare alla presentazione delle proprietà costruttive e meccaniche delle tubazioni. Comprendere quali siano la composizione e le caratteristiche meccaniche delle tubazioni in cemento amianto, attraverso i dati reperibili in letteratura, ci ha consentito di analizzare ed evidenziare il rapporto tra alcuni elementi presenti nei terreni di posa con le cause di rottura dominanti nelle tubazioni, definendo anche i meccanismi di azione. Dall’analisi della documentazione presente in letteratura, si è riscontrata una similitudine nei componenti delle tubazioni in calcestruzzo ed in cemento amianto condizione che, nell’ambito di un’analisi previsionale sulla resistenza dei materiali, ai fini della determinazione dell’aggressività dei terreni contenti acidi, solfati ed altro, consentirebbe di utilizzare le medesime tabelle sviluppate per le tubazioni in calcestruzzo anche per identificare se il terreno di posa in cui operano le tubazioni in cemento amianto ancora presenti nel sottosuolo, siano più o meno aggressivi nei confronti della matrice cementizia delle tubazioni stesse. Contestualmente, sono anche state prese in considerazione le problematiche relative alla sicurezza degli operatori addetti alla manutenzione delle reti. Infatti, bisogna considerare che ogni intervento, sia questo la semplice riparazione con posizionamento di una fascia di contenimento della perdita oppure la sostituzione di una parte o l’intero tratto di tubazione danneggiata, comporta la potenziale esposizione degli addetti a fibre di amianto aerodisperse e, quindi, è necessaria l’adozione di specifiche precauzioni per la loro tutela.