3. Dilatazione termica
3.1 Effetti della dilatazione
Utilizzare l'equazione generale per la variazione di
lunghezza (espansione lineare) che è:
L = L x t x
Dove:
L = variazione di lunghezza in mm
L = lunghezza in m
t = variazione della temperatura °C
= coefficiente di dilatazione lineare
Ad esempio, un tubo in acciaio inossidabile 316L
di 10 m di lunghezza, indipendentemente dalle sue
dimensioni, spessore della parete o stato metallurgico di
appartenenza, aumenterà in lunghezza di 9,6 mm per un
aumento della temperatura di 60 °C con un coefficiente di
espansione lineare per l'acciaio inossidabile 316 di 0,016
(9,6 = 10x 60 x 0,016).
I tubi installati sugli impianti di riscaldamento devono
essere progettati per poter compensare questa
dilatazione; in caso contrario, si creeranno degli
stress nelle tubazioni che potrebbero 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.
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3.2 Compensatori di dilatazione
Le tubazioni in acciaio inox che attraversano pareti,
pavimenti e soffitti, devono essere realizzate in modo da
poter sopportare ripetuti cicli di dilatazione e contrazione.
Questo 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 da e verso i radiatori, 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 ai radiatori.
Qualora la realizzazione di tratti con forme circolari o a
ferro di cavallo non fosse sufficiente per compensare
dilatazioni di grande entità, potrebbe rendersi necessario
l'utilizzo di giunti a soffietto.
La tabella 3 mostra l'entità della dilatazione di un tubo,
per un dato aumento di temperatura. Nel caso di
impianti per adduzione e trasporto di acqua calda per
circuiti sanitari ed impianti di riscaldamento, la limitata
dimensione degli ambienti e quindi dei tratti rettilinei delle
tubazioni, unitamente alle numerose curve e deviazioni
generalmente presenti, fanno si che le dilatazioni termiche
verranno compensate automaticamente. 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 di curve di
compensazione a omega o
a ferro di cavallo.
Cambio di direzione
Ferro di cavallo o curva di compensazione
