Connessione Tubi Idraulici: Tipi e Metodi

Il collegamento di due tubi idraulici è un’operazione fondamentale in qualsiasi sistema idraulico, sia esso industriale, agricolo o domestico. Un collegamento corretto garantisce la tenuta del sistema, evita perdite e assicura un flusso regolare del fluido. Tuttavia, per ottenere un risultato ottimale, è necessario utilizzare i componenti giusti e seguire le procedure corrette.

Componenti Essenziali per il Collegamento

• Raccordi idraulici: Essenziali per unire due tubi.
• Guarnizioni: Come O-ring e rondelle, sono cruciali per garantire la tenuta delle connessioni e prevenire perdite.

Preparazione dei Tubi

Prima di iniziare, bisogna assicurarsi che i tubi siano della lunghezza corretta e privi di danni o impurità, poi tagliare i tubi con un tagliatubi appropriato, evitando bordi irregolari che potrebbero compromettere la tenuta.

Per assemblare tutto, vanno uniti i due raccordi già fissati ai tubi.

Verifica della Tenuta

Dopo aver completato il collegamento, testare il sistema per verificare la presenza di eventuali perdite. Accendere il sistema idraulico e osservare attentamente i punti di connessione.

Tubi Flessibili: Impiego Statico e Dinamico

Un’importante caratteristica dei sistemi oleodinamici è la grande facilità nel variare con ripetitività le posizioni relative tra i componenti o tra intere parti del circuito durante il lavoro (impiego dinamico). Ciò è reso possibile dalla famiglia dei tubi flessibili.

Esiste anche un impiego statico dei tubi flessibili, che semplifica di molto installazioni, specie se a carattere provvisorio, in cui pompe ed attuatori siano fermi tra loro ma distanti e con ostacoli o dislivelli che renderebbero complicato e costoso l’uso dei tubi rigidi.

A differenza dei cavi elettrici, però, l’energia trasmessa è energia di pressione. Questo comporta che i “conduttori” siano sollecitati meccanicamente non solo per quanto riguarda le deformazioni, ma anche da notevolissime forze interne. La pressione del’olio tenderebbe a disporre il tubo secondo una retta. Inoltre gli spostamenti sistematici durante il lavoro inducono un classico stato di sollecitazione a fatica e la gravosità di certi ambienti di lavoro può danneggiare fisicamente la superficie esterna, producendo potenziali inneschi a rottura.

Va ricordato che i tubi flessibili hanno la possibilità di dilatarsi elasticamente e di funzionare (entro limiti molto ristretti, ovviamente) come elemento smorzatore di vibrazioni. Tipiche, ad esempio, quelle presenti negli impianti oleodinamici con motori e componenti operatori di tipo volumetrico.

Infine ricordiamo che l’unica sollecitazione esterna ammissibile per i tubi flessibili (come dice il loro nome…), è la flessione.

Struttura dei Tubi Flessibili

Strutturalmente i tubi flessibili sono costituiti da uno più strati concentrici in elastomero (gomme o altri elastomeri) alternati a strati di tessuti in fibre naturali, sintetiche o a strati di trecce metalliche. Le trecce possono essere a più strati e sono sempre disposte ad eliche alternate dello stesso passo per coniugare resistenza e flessibilità L’esterno può essere in elastomero come in treccia metallica a scopo protettivo e di sicurezza.

In caso di perdita il “dardo” d’olio ad alta pressione (pericolosissimo) viene nebulizzato o quantomeno smorzato drasticamente. L’interno, la parte a contatto col fluido idraulico, è sempre in elastomero.

Considerazioni sui Materiali

• ELASTOMERO: Da verificare la compatibilità Natura del fluido operante con l’elastomero con cui è a contatto.
• TRECCIATURA: La scelta è in funzione delle esigenze di flessibilità, del numero di deformazioni per unità di tempo, dalla pressione del fluido. Le possibilità di scelta comprendono il materiale prescelto, il diametro dei fili di solito disposti come nastri, il numero degli strati (schiere, in gergo), il passo dell’avvolgimento elicoidale.

Raccorderia Terminale

Al raccordo terminale è demandato il collegamento tra il tubo flessibile e le parti del sistema idraulico a cui deve essere connesso con facilità ed affidabilità. Il flessibile viene graffato tra il collare esterno deformabile plasticamente e un porta gomma interno opportunamente corrugato.

Se la deformazione plastica è eccessiva il flessibile subisce però un principio di tranciatura (appare inizialmente come un rigonfiamento) che causerà la rottura del flessibile presso l’innesto sul raccordo, punto dove peraltro si verifica la maggioranza delle rotture. La graffatura fornisce prestazioni ottimali in caso di sollecitazioni pesanti, vibrazioni, colpi d’ariete etc.

Il vantaggio dei raccordi recuperabili sta nel non necessitare di attrezzature particolari per il fissaggio del flessibile. Il raccordo recuperabile filettato ottiene l’effetto di serraggio del tubo flessibile azionando una ghiera di bloccaggio. Il tutto è potenziato dalla conicità delle superfici affacciate e dalle rugosità interne alla ghiera.

Il raccordo a gusci (è detto anche a conchiglia) ha invece prestazioni identiche a quello graffato, essendo di fatto una morsa serrata con bulloni.

Tipologie di Raccorderia

La raccorderia normale svolge le tipiche funzioni di collegamento tra tubi o di parti del sistema idraulico mediante i tubi stessi. La raccorderia speciale (complessa e varia) svolge sempre compiti di connessione ma decisamente più sofisticati.

Un giunto girevole permette azionamenti di componenti idraulici su elementi rotanti. Il principio costruttivo ha molti punti in comune con le tenute meccaniche e consente rotazioni relative continue o alternate anche veloci e con possibilità di trasmettere elevata energia di pressione agli attuatori finali.

Per i manutentori si tratta di componenti strategici, delicati (e molto costosi) che devono essere controllati sistematicamente.

L’uso di innesti rapidi permette ad esempio di sostituire rapidamente utensili oleodinamici su una stessa centralina di tipo mobile.

Manutenzione e Affidabilità

La tenuta degli accoppiamenti ( statici e dinamici) è in tutti i casi affidata alla deformabilità ed all’elasticità dei materiali costituenti le guarnizioni stesse. I problemi manutentivi derivano dall’usura e/o dall’incompatibilità tra elastomero e fluido impiegato.

Ricordiamo ancora che i fluidi idraulici sono incomprimibili e che quindi anche una piccola perdita compromette la pressione di esercizio. Per contrastare l’usura è fondamentale il grado di lavorazione delle superfici in moto relativo e l’impiego di soluzioni costruttive capaci di compensare l’usura stessa (entro certi limiti). L’anello MIM con la molla interna è il più noto dei sistemi.

Il fenomeno più dannoso prodotto dall’incompatibilità tra elastomero e fluido impiegato è la contrazione del materiale di tenuta. E’ piuttosto raro e circoscritto e un buon produttore fornisce tabelle di compatibilità che permettono di evitarlo.

Più frequenti ed altrettanto temibili sono le alterazioni di elasticità, resistenza, impermeabilità. Anche fluidi di uguale origine (es. sintetici /petroliferi) hanno comportamenti molto diversi rispetto agli elastomeri in funzione dei contenuti di famiglie di idrocarburi presenti nella loro composizione (es. prevalenza paraffinica piuttosto che aromatica). Nel primo caso resistono bene le gomme, nel secondo caso sono necessari polimeri fluorurati (es.

Tipologie di Tubi e Metodi di Giunzione

Di seguito, si indicano le principali tipologie di tubi utilizzati negli impianti idrici di carico e scarico civili, con relative metodologie di giunzione.

Tubi in Rame

In commercio si trovano tubi in rame ricotto (venduti in rotoli, da spianare con delicatezza per non deformarli), tubi dritti in rame crudo e tubi rivestiti esternamente di guaina isolante; tutti possono essere tagliati con un seghetto o con il tagliatubi a rotella. Ricordiamo che i tubi in rame ricotto devono essere curvati con il piegatubi e che, in caso di unione tra tubi, si dovranno utilizzare gli specifici giunti.

I tubi in rame, quindi, sono facili da installare e non richiedono filettatura. Il loro utilizzo viene fatto fondalmente per gli impianti di adduzione dell'acqua e per gli impianti di riscaldamento.

Metodi di Giunzione per Tubi in Rame

1. Giunti a compressione:
   1. Tenere fermo il corpo del giunto con un serratubi e, usando una chiave, serrare strettamente il dado. Solitamente, è sufficiente mezzo giro per una buona tenuta.
   2. Montare allo stesso modo anche l'altra estremità del giunto, verificandone la tenuta.
2. Saldatura:
   1. Scaldare con il cannello le estremità dei tubi da saldare, quindi spennellarli con un pò di liquido o pasta flussante.
   2. Dirigere la fiamma sulla giuntura e quando il rame si è sufficientemente scaldato (divenendo rosso-ciliegia), avvicinare un filo distagno che, fondendo, salderà la giuntura.

Tubi in Ferro Zincato

Con i tubi in ferro zincato si può risolvere ogni tipo di esigenza legata alla creazione di un impianto. I tubi in ferro zincato vengono attualmente utilizzati principalmente per gli impianti di distribuzione dell'acqua, da parte dell'acquedotto. La grande quantità di giunti disponibili in commercio consente di risolvere ogni problema di collegamento, non solo tra tubi dello stesso diametro, ma anche di diametro diverso.

Metodo di Giunzione per Tubi in Ferro Zincato

1. Per collegare du tubi in ferro zincato, dopo averli filettati, occorre sigillarli.
2. Dopo aver sigillato anche l'altra estremità del tubo filettato, inserire anche questo nel giunto.

Sistema Coprax (PP-R)

Il Coprax è un sistema di tubi e raccordi, realizzati utilizzando il Polipropilene Copolimero Random (PP-R). Il Coprax resiste alla corrosione elettrochimica, può venire a contatto con calce e cemento senza la necessità di ricorrere a protezioni. Grazie alla sua bassa conducibilità elettrica, non risente del fenomeno delle correnti vaganti.

La bassa conduttività termica unitamente all'ampio range di utilizzo (-20° a +95°) garantiscono una bassa dispersione di calore (e quindi un risparmio energetico), mentre la struttura omogenea e compatta rende minime le perdite di carico ed impedisce che si verifichino i fenomeni di ostruzione causati da depositi di calcare. L'alto valore di isolamento acustico attenua la rumorosità degli impianti e la leggerezza di tubi e raccordi consente un'agevole maneggevolezza e posa in opera, con netto risparmio di tempo. La tipologia di polipropilene utilizzato per la sua fabbricazione è atossica e rispondente alle vigenti normative.

La peculiarità del sistema Coprax è la sua tecnica di assemblaggio, che avviene mediante saldatura per fusione delle parti, adoprando uno specifico tipo di saldatore: il polifusore, munito delle specifiche "matrici".

Metodo di Giunzione per Sistema Coprax

1. Eseguire il taglio del tubo ad angolo retto con apposita cesoia tagliatubo.
2. Collegare il polifusore alla rete elettrica (220 VOLT) e verificare che abbia raggiunto la temperatura prevista, considerando che la polifusione del polipropilene avviene a 260° (Norme DVS 2206). Inserire contemporaneamente il tubo ed il raccordo nelle apposite matrici, esercitando una leggera pressione.

Tubi in PVC

Per le condutture di scarico, sono molto usati i tubi in PVC, uniti tramite giunti a compressione o saldatura con solvente, rappresentando la soluzione più economica e facile da installare e soppiantando i vecchi tubi in piombo. Per le condutture dell'acqua fredda, le giunzioni a solvente sono l'ideale, mentre per le tubazioni di scarico e di fognatura i metodi sono spesso usati contemporaneamente.

In commercio si trovano un'infinità di tubi in PVC, di diametri vari, di giunti e di raccordi multipli, che consentono di convogliare più tubi, e di far loro seguire curve, inclinazioni, ecc, e di realizzazare sifoni e quant'altro...

Metodo di Giunzione per Tubi in PVC

1. Scegliere il tipo di raccordo desiderato, in base alle proprie esigenze d'impianto. Il raccordo puo' essere: a manicotto, a curva (90° o 45°), ad Y, a T... ecc.
2. Tagliare i tubi alla lunghezza necessaria ed eliminre, con una lima, le sbavature. Quindi, strofinare con carta vetrata le superfici esterne dei tubi e la parte interna del giunto, per irruvidirne le superfici.
3. Introdurre i due tubi da unire nel giunto, spingendo a fondo e ruotandoli leggermente.

Sistemi Pressfitting Geberit Mapress e Mepla

L'obiettivo principale di ogni prodotto o sistema è garantire l'affidabilità, la sicurezza, la stabilità e la durata. I sistemi Geberit "Mepla" e "Mapress" rispondono a queste esigenze, dato che sono facili da utilizzare, affidabili e a montaggio ultimato assicurano grande longevità dell'impianto.

• Geberit Mapress: I sistemi pressfitting Geberit Mapress sono costituiti dai seguenti componenti: raccordi, tubazioni e attrezzi di pressatura. I raccordi e le tubazioni sono fornibili a seconda delle esigenze in quattro diversi materiali: Acciaio Inox, Acciaio al Carbonio, Rame (solo raccordi) e CuNiFe (lega Cupronichel - ideale per installazioni a contatto con acqua di mare).
• Geberit Mepla: Il sistema Geberit Mepla è composto da un tubo multistrato che combina in modo superlativo le caratteristiche della materia sintetica con quelle del metallo (anima centrale). I raccordi pressfitting con garanzia di tenuta sono disponibili dal diametro 16 a 75 mm. A completamento della gamma, gli attrezzi manuali o elettrici, precisi ed affidabili garantiscono installazioni sicure e professionali. Questo sistema è caratterizzato da notevole velocità di posa in opera e sicurezza.

Geberit PushFit

"PushFit" è il primo sistema multistrato Geberit disponibile nei d 16, 20 e 25 mm che non prevede l’utilizzo di attrezzi. Il tubo multistrato Geberit PushFit ha una sottile ma stabile anima di alluminio.

La solidità dei raccordi rappresenta una caratteristica importante del sistema ad innesto Geberit PushFit. Grazie agli elementi di rinforzo che conferiscono ulteriore robustezza, gli speciali raccordi ad innesto sono adatti ad ogni situazione di cantiere. La parte dei raccordi dedicata all’inserimento del tubo è protetta ed affidabile, assicurando una minima resistenza all’introduzione del tubo. I raccordi del nuovo sistema PushFit sono dotati di una finestra di ispezione per verificare l’innesto del tubo nel raccordo.

Geberit PE

La resistenza alle alte temperature, agli agenti chimici, agli urti sono prerogative importanti per chi deve realizzare impianti di scarico senza compromessi. Geberit PE è resistente all'abrasione, al calore (acqua calda fino a punte di 100 °C), resistente al freddo (fino a - 40 °C), agli acidi o ad altri corrosivi.

Geberit PE resiste alle condizioni più estreme: sbalzi di temperatura, liquidi corrosivi, prodotti chimici, solventi e ad acque leggermente radioattive. Inoltre, il metodo di lavorazione di questo materiale offre la garanzia di assoluta tenuta anche in caso di sollecitazioni come ad esempio la trazione.

Tipologie di Raccordi Idraulici

I raccordi idraulici permettono la connessione tra tubi, valvole e altri componenti, garantendo l’integrità del sistema e la sicurezza del flusso del fluido. La scelta dei raccordi idraulici adeguati è cruciale per assicurare l’efficienza e la durata del sistema idraulico.

Principali Tipi di Raccordi

• Raccordo a VITE: BSP (GAS) e NPT.
• Raccordo CAM-LOCK: Accoppiamento rapido.
• Raccordo AFNOR o GUILLEMIN: Standard francese.
• Raccordo STORZ: Innesto senza sesso.
• Raccordo DIN11851: Standard tedesco per l'industria alimentare.
• Raccordo SMS: Sistema di connessione svedese.
• Raccordo (TRI)CLAMP: Sistema di unione rapido e sicuro.
• Raccordo GAROLLA: Settore enologico.
• Raccordo MANN TEK: Attacchi rapidi a secco.
• Raccordi a Compressione: Facili da installare.
• Raccordi Filettati: Alta pressione e resistenza meccanica.
• Raccordi a Flangia: Connessioni ad alta pressione.

Materiali Utilizzati per i Raccordi Idraulici

• Acciaio: Resistenza meccanica e alta pressione.
• Ottone: Resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione.
• Plastica (PVC, Polietilene): Resistenza chimica e leggerezza.

Fattori Chiave nella Scelta dei Raccordi

• Pressione di Esercizio: Criterio principale di selezione.
• Compatibilità del Fluido: Evitare corrosione e degrado.
• Tipo di Connessione: Dipende dall’applicazione e manutenzione.

Tipologie di Raccordi Idraulici per Tubazioni

I raccordi idraulici sono gli elementi del sistema idraulico che permettono la comunicazione tra tubazioni diverse:

• Manicotto
• Gomito: Raccordo che permette di angolare due tubazioni. Le possibile angolature sono diverse, ma le più diffuse sono 27°, 45° e 90°.
• Raccordo a T
• Riduttore
• Tappo
• Raccordo a Y
• Tappo d’ispezione

Raccordi Speciali

• Raccordi in PVC per fognature: Dotati di guarnizione elastometrica ad alta rigidità anulare (fino a 8 KN /m2).
• Raccordi idraulici preisolati in PVC e Polietilene: Progettati per i sistemi di convogliamento di acque termali e fluidi industriali e alimentari.

Raccordi per Tubi Multistrato

Per le tubazioni multistrato la giunzione tubo-raccordo non deve presentare criticità e deve raggiungere livelli inconfutabili di sicurezza: per questo è utile conoscere le tipologie di raccordo per tubi multistrato al fine di operare le giuste valutazioni. Nel mercato sono disponibili i raccordi a pressare, a stringere e a passaggio totale.

Raccordi a Pressare

I raccordi a pressare sono una soluzione ad alte prestazioni per la giunzione tra tubi. Fin dalla loro nascita, alla fine degli anni ’50, la loro popolarità è stata fondamentale per il successo di molti progetti. Poiché non è necessario effettuare saldature e utilizzare pertanto calore, è un metodo di giunzione molto pulito e veloce, che avviene per compressione. Il collegamento si ottiene inserendo il raccordo nel tubo dopo operazione di calibratura dello stesso. Tubi e raccordi vengono uniti per mezzo di macchine pressatrici elettromeccaniche.

La pressatura, comprimendo e deformando la bussola, ancora il raccordo sul tubo in modo permanente, realizzando la tenuta meccanica, mentre la guarnizione O-Ring garantisce la tenuta idraulica.

Vantaggi dei Raccordi a Pressare

• Risparmio di tempo e denaro.
• Tenuta e resistenza ad urti e impatti violenti.
• Flessibilità anche in caso di riparazioni.

Raccordi a Stringere

Inizialmente classificato come una soluzione domestica leggera, oggi la soluzione a stringere viene invece utilizzata in un’ampia gamma di progetti. Questi raccordi hanno dimostrato di fornire connessioni affidabili, ma le normative vigenti non ne consentono l’installazione sotto muratura.

I raccordi a stringere funzionano con tre elementi principali: una parte che afferra saldamente il tubo, uno o più O-ring che creano una tenuta stagna e un meccanismo di bloccaggio che tiene tutto insieme.

Vantaggi dei Raccordi a Stringere

• Rapidità di installazione senza l’utilizzo di fiamme.
• Riduzione tempi di installazione.
• Ridotta attrezzatura.
• Facilmente smontabile.
• Perfetti per lavorazioni in spazi ristretti.

Raccordi a Passaggio Totale

Nelle raccorderie tradizionali per tubi multistrato (a pressare, a stringere), la parte che si innesta nei tubi presenta restringimenti che influiscono in modo rilevante sulle portate di fluido con conseguenti perdite di carico. Questo favorisce la formazione di depositi con importanti effetti sulle condizioni di funzionamento dell’impianto.

La conseguenza diretta è il maggior regime necessario alla pompa per funzionare e, quindi, l’incremento del consumo energetico.

Esempio di Raccordi Disponibili sul Mercato

Esistono numerosi raccordi disponibili per diverse applicazioni. Di seguito una tabella con alcuni esempi:

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