12. Dilatazione termica
12.1 Effetti della dilatazione termica
Il coefficiente di dilatazione lineare per il rame
è
16.8 x 10-6 °C. Ad esempio, un tubo di rame di 10 m di
lunghezza, indipendentemente dalle sue dimensioni,
spessore della parete o stato fisico, aumenterà la
sua lunghezza sino a 10,8 m con un incremento della
temperatura di 60 °C. I tubi installati sugli impianti che
prevedono anche il funzionamento di riscaldamento
devono essere progettati per poter compensare questa
dilatazione; in caso contrario, si creerà stress nelle
tubazioni che potrebbe portare alla compromissione
delle giunzioni e/o alla fessurazione della parete dei
tubi. L'entità e la frequenza di tali variazioni di lunghezza
determineranno la diversa durata delle giunzioni o la
rottura del tubo.
La tabella 2 mostra l'entità della dilatazione di un tubo, per
un dato aumento di temperatura. In presenza di tratti di
tubazioni rettilinei lunghi, superiori a 10 m, è necessario
prevedere compensatori di dilatazione.
Un modo rapido, economico ed efficace per compensare
la dilatazione consiste nella realizzazione dei sistemi con
una forma circolare o a ferro di cavallo.
12.2 Compensatori di dilatazione
Le tubazioni in rame che attraversano pareti, pavimenti
e soffitti, devono essere realizzate in modo da poter
sopportare ripetuti cicli di dilatazione e contrazione. Ciò
può essere realizzato facendo passare il tubo attraverso
un manicotto o un tratto di tubo avente diametro più
grande, fissati alle strutture fisse (pareti, pavimenti, soffitti)
o mediante giunti flessibili installati su entrambi i lati delle
strutture. Devono inoltre essere evitati tratti di tubazioni
troppo corti verso le unità interne, collegati a percorsi
rettilinei relativamente lunghi. Questa condizione critica può
essere evitata introducendo un compensatore di dilatazione,
aumentando così la lunghezza della tubazione principale
di mandata e ritorno ed i tratti di collegamento alle singole
unità.
La tabella 2 mostra l'incremento delle lunghezze dei
tubi dovute alla dilatazione termica in funzione della
variazione della temperatura Δt e della loro lunghezza,
indipendentemente dal diametro, dallo stato metallurgico
con cui sono realizzati o dallo spessore di parete.
Tabella 2
6
Lunghezza
tubo (m)
Variazione di lunghezza del tubo (mm) in funzione della differenza di temperatura Δt °C
Δt=30°
Δt=40°
Δt=50°
Δt=60°
Δt=70°
Δt=80°
Δt=90°
Δt=100°
0.1
0.05
0.07
0.3
0.15
0.20
0.5
0.25
0.34
0.7
0.35
0.47
0.9
0.45
0.60
2.0
1.01
1.34
4.0
2.02
2.69
10.0
5.04
6.72
20.0
10.08
13.44
0.08
0.10
0.25
0.30
0.42
0.50
0.59
0.71
0.76
0.91
1.68
2.02
3.36
4.03
8.40
10.80
16.80
20.16
0.12
0.13
0.35
0.40
0.59
0.67
0.82
0.94
1.06
1.21
2.35
2.69
4.70
5.40
11.76
13.44
23.52
26.88
0.15
0.17
0.45
0.50
0.76
0.84
1.06
1.18
1.36
1.51
3.02
3.36
6.05
6.72
15.12
16.80
30.24
33.60
0.2
0.10
0.13
0.17
0.20
0.24
0.27
0.30
0.34
0.4
0.20
0.27
0.34
0.40
0.47
0.54
0.60
0.67
0.6
0.30
0.40
0.50
0.60
0.71
0.81
0.91
1.01
0.8
0.40
0.54
0.67
0.81
0.94
1.08
1.21
1.34
1.0
0.50
0.67
0.84
1.01
1.18
1.34
1.51
1.68
3.0
1.51
2.02
2.52
3.02
3.53
4.03
4.54
5.04
5.0
2.52
3.36
4.20
5.04
5.88
6.72
7.56
8.40
15.0
7.56
10.80
12.60
15.12
17.64
20.16
22.68
25.20
25.0
12.60
16.80
21.00
25.20
29.40
33.60
37.80
42.00
L'aumento dimensionale è espresso in mm
