Linea di teleriscaldamento PREMANT
Precarica termica
Un'ulteriore misura applicabile per ridurre adeguatamente la tensione
massima, con linee a tubazione lunghe con area di adesione, è la pre-
carica termica della linea. A tal scopo si riscalda il tubo, posato nello
scavo e ancora scoperto, fino a raggiungere la temperatura media tra
stato di posa e stato di esercizio, quindi, con tubo riscaldato, si copre il
tubo con sabbia e infine lo si raffredda.
In tal modo il tubo a temperatura ambiente è sottoposto ad una
continua tensione di trazione. Quando la linea si riscalda, la tensione
di trazione diminuisce in modo lineare, raggiungendo il valore zero alla
temperatura di precarica e, se il riscaldamento prosegue, si trasforma
in tensione di pressione.
La differenza di tensione massima viene divisa in due percentuali quasi
identiche di pressione e tensione di trazione, che risultano inferiori alla
tensione massima ammessa.
sv
max
=±E
S
·a
t
·(∆T-∆T
V
) [N/mm2]
Con una temperatura di precarica di 70 °C e differenza di temperatura
∆T
V
= 60 K, si ottiene per St 37.0 un valore massimo di:
sv
max
= 147 N/mm2.
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mente positiva, in quanto la tubazione in tal modo non è soggetta a
tensioni per la maggior parte dell'anno.
Se si aumenta la temperatura di precarica superando la temperatura
media, va tenuto conto del fatto che i parametri dei materiali risultano
sempre meno idonei all'aumentare della temperatura.
Procedura:
a) Posa della linea nello scavo aperto. Gli elementi di assorbimento
della dilatazione dovrebbero essere già saldati. Per ottenere una
dilatazione corretta della linea, è possibile creare un punto di anco
raggio con un riporto di terreno su un tratto di lunghezza Ls.
Ls = L · Gges · μ/F
R
‘
b) Inserimento di punti di misurazione in punti adeguati.
c) Calcolo della variazione ideale di lunghezza (dilatazione libera) in
base ai punti di misurazione.
d) Calcolo della temperatura ottimale di precarica, che permetta di non
superare la tensione massima ammessa né in stato operativo, né in
fase di raffreddamento.
e) Riscaldamento della linea alla temperatura di precarica determinata.
Risulta particolarmente economico effettuare il preriscaldamento
con l'acqua di ritorno di una rete di riscaldamento già esistente. In
alternativa è possibile effettuare la precarica con vapore a vuoto,
aria calda o elettricità. L'utilizzo dell'elettricità risulta la procedura
più consigliabile - dal punto di vista operativo.
È anche possibile effettuare la precarica su sezioni, in quanto
soprattutto nelle aree del centro cittadino il tracciato è raramente
completamente aperto.
f) Misurazione della dilatazione reale e paragone con quella ideale.
Se la dilatazione ottenuta fosse insufficiente, è possibile surriscalda
re brevemente la linea, per superare l'attrito sul letto
dello scavo. Quando si è raggiunta la dilatazione calcolata, tornare
quindi alla temperatura di precarica richiesta.
g) Inserimento del cuscino di dilatazione e fissaggio dello stesso per
evitarne lo spostamento.
h) Regolazione dei tubi.
i) Riempimento dello scavo e compattazione del terreno. In tale fase
la temperatura di precarica va mantenuta entro la deviazione
ammessa di ± 5 °C.
j) Raffreddamento e ritiro della tubazione. In tale fase gli elementi di
dilatazione vengono ripiegati e inseriti nel cuscino, vale a dire
sottoposti a precarica e quindi, una volta posati, risultano
costantemente sotto tensione di trazione.
k) Misurazione della dilatazione residua dopo il raffreddamento.
s
Vmax
+
– s
Vmax
– s
Vmax
T
V
T
U
Poiché la tensione massima rimane costante in tutta l'area di adesi-
one, la lunghezza del tubo precaricato non ha limiti. Inoltre l'area di
scorrimento risulta decisamente ridotta, vista la differenza minima di
temperatura. Le dilatazioni termiche si presentano solo nell'area di
scorrimento, quindi si avranno solo dilatazioni residue minime, che
vengono assorbite dagli elementi di dilatazione. Rispetto alle linee non
precaricate, si possono pertanto ridurre notevolmente tali elementi di
dilatazione.
Inoltre si riduce il numero degli elementi di assorbimento della dila-
tazione, in quanto l'intera linea non va suddivisa in tratte singole con
lunghezza massima di posa.
Per il calcolo dell'area di scorrimento Lg e della dilatazione residua Δl
si applicano le seguenti formule:
Lg=[E
S
·A
S
·at·(∆T-∆T
V
)+F
p
-F
el
]/F
R
‘[m]
∆L = [at · (∆T - ∆T
V
) + (F
p
-F
el
)/E
s
· A
s
] · Lg/2 [mm]
Il fatto che la tensione del tubo, con normale temperatura di esercizio
(80 - 90 °C), risulti quasi uguale a zero è una caratteristica decisa-
12.07.2021
Con riserva di modifiche tecniche.
–
T
B
Con precarica
Senza precarica
