Sistemi di servizio interrati : definizione di metodologie per la selezione ottimizzata dei materiali

The choice of pipe material is the basis for a good working of a plant. For systems that provide pressure pipelines, the material chosen must withstand for the entire life of the plant at operating conditions and transitional ones, due to the numerous shutdowns and start up in which the system is subjected. Transient conditions can cause an increase of pressure and temperature of the fluid, therefore the pipe must be opportunely dimensioned and designed. Moreover in underground installations, the static and dynamic overloads to which the pipes may be subjected must be considered in the design. Aim of the following dissertation is to develop a practical and fast tool for the choice of the best technical material and to be a first aid to the next phase of detailed design. The first part of the dissertation decribes fire water systems (FWS) and cooling water systems (CWS) and their fields of application. The characteristics of materials under analysis (HDPE, fiberglass, carbon steel and prestressed concrete) and the method of pipe and joint manufacture are subsequently described. In the second part are shown underground installation characteristics and pipe design according to the standards, for each material. Finally, the dangers are avoided proposing a solution or introducing as a risks in the methodology, that is subsequently applied to two real cases.

La scelta del materiale delle tubazioni è alla base di un buon funzionamento di un impianto. Per impianti che prevedono il trasporto di fluidi in pressione, il materiale scelto deve resistere, per tutta la vita utile dell'impianto, alle condizioni operative e a quelle transitorie dovute agli innumerevoli spegnimenti ed accessioni a cui è sottoposto. Le condizioni transitorie possono portare ad un aumento di pressione e di temperatura del fluido trasportato per cui le tubazioni dovranno essere appositamente dimensionate e progettate. Nel caso di installazioni interrate, inoltre, bisognerà tener conto dei sovraccarichi statici e dinamici a cui le tubazioni possono essere soggette. L'obiettivo del seguente elaborato è quello di fornire uno strumento pratico e veloce per la scelta del materiale tecnicamente migliore e di fornire quindi un primo aiuto alla successiva fase di progettazione di dettaglio. La prima parte dell'elaborato introduce i sistemi antincendio (FWS) e di raffreddamento (CWS) e i rispettivi campi di applicazione. Vengono poi descritte le caratteristiche dei materiali in analisi (polietilene ad alta densità, vetroresina, acciaio e calcestruzzo armato), le modalità di fabbricazione dei tubi e i relativi metodi di giunzione. Nella seconda parte vengono presentate le caratteristiche di un'installazione interrata e la progettazione, per ogni materiale, dei tubi secondo norma. Infine si analizzano le criticità proponendone una soluzione o introducendole come rischi nella metodologia, successivamente applicata a due casi reali.