Sistemi di Sollevamento Idraulici: Funzionamento e Manutenzione

L’impianto idraulico è quel sistema di condutture e tubazioni che alimentano i servizi igienici del bagno (wc, lavabo, bidet, doccia), la lavatrice, il lavello della cucina e la lavastoviglie. Dalla rete pubblica, posta sotto la strada o il marciapiede e, attraverso una rete di tubazioni, valvole e pompe, l’acqua potabile arriva direttamente nella nostra abitazione - sia essa casa unifamiliare o appartamento in condominio - per soddisfare i nostri bisogni: da bere o per cucinare, lavare le stoviglie o i vestiti, per l’igiene personale.

Progettazione e Normative

Gli impianti domestici devono essere progettati a regola d’arte, nel rispetto del DM 37/08 ed in conformità alle norme tecniche armonizzate europee. La norma UNI EN 12056 del 2001, divisa in 5 parti, indica requisiti e prestazioni e fornisce indicazioni per la corretta progettazione e calcolo di impianti per acque reflue e sistemi per l’evacuazione delle acque meteoriche.

La norma UNI 9182 del 2014, specifica i criteri tecnici ed i parametri da considerare per il dimensionamento delle reti di distribuzione dell’acqua destinata al consumo umano, i criteri di dimensionamento per gli impianti di produzione, distribuzione e ricircolo dell’acqua calda, i criteri da adottare per la messa in esercizio degli impianti e gli impieghi dell’acqua non potabile e le limitazioni per il suo impiego. Si applica a impianti di nuova costruzione, a modifiche e riparazioni di impianti già esistenti.

Ogni edificio, abitazione o appartamento deve essere provvisto di una valvola d’arresto (sferica, a saracinesca) che regoli l’approvvigionamento esclusivamente ai locali oggetto d’interesse. Tale valvola di arresto deve, per quanto possibile, essere installata all’interno dell’edificio, in una posizione accessibile al di sopra del pavimento e in prossimità del punto di ingresso della tubazione di approvvigionamento o distribuzione che fornisce l’acqua ai locali. Non devono essere usati tubi o raccordi contenenti piombo.

L’appendice A fornisce un elenco non esaustivo dei materiali accettabili. Tra questi abbiamo rame, materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile) e materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP). I contatori dell’acqua dispositivi che consente di misurare il volume di acqua erogato ad una utenza - devono essere accessibili per esigenze di lettura e manutenzione, in posizione orizzontale o verticale e protetti da eventuali danni accidentali. Se ubicati in zone soggette al rischio di gelo, devono essere adeguatamente isolati.

Sistemi di Scarico

Per “Impianti di Scarico” si intende quell’insieme di tubazioni, raccordi e apparecchiature necessarie a ricevere, convogliare e smaltire le acque usate provenienti dagli apparecchi sanitari ad uso domestico. Le reti di scarico devono consentire l’evacuazione, rapida e senza ristagni, delle acque di rifiuto verso il sistema di smaltimento esterno. A tal fine si devono realizzare le opportune pendenze e scegliere diametri adeguati per i tubi. Devono inoltre essere resistenti alle sollecitazioni meccaniche, termiche ed alle azioni corrosive dei liquami.

Le acque reflue si definiscono domestiche se provenienti da insediamenti di tipo residenziale e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attività domestiche (art.74, D.Lgs n. 152/06). Solitamente le acque bianche vengono convogliate separatamente dai reflui domestici e vanno direttamente nel terreno.

In Europa e quindi anche in Italia, si preferisce dimensionare le diramazioni di scarico - a cui sono connessi i sanitari - supponendo un grado di riempimento pari a 0,5 (50%) con relativa connessione ad un’unica colonna di scarico (Sistema 1 indicato nella UNI EN 12056-2). Il sifone, elemento di raccordo tra l’apparecchio sanitario e le tubazioni del sistema di scarico, ha la funzione di impedire la penetrazione dei cattivi odori nell’edificio.

Le reti di scarico sono soggette a fenomeni di pressioni e depressioni idrostatiche nelle condotte a causa della caduta dei liquami che per gravità spingono verso il basso comprimendo l’aria. La configurazione più semplice è un’unica colonna dove convergono gli scarichi di tutti gli apparecchi sanitari. Il controllo della pressione nella colonna di scarico è garantito dal flusso d’aria nella colonna di scarico e dallo sfiato della colonna di scarico stessa. I materiali che costituiscono le condotte e le cappe di ventilazione, devono resistere alla aggressività dei gas di fognatura ed agli agenti corrosivi in generale.

Il deflusso dell’acqua nell’impianto deve avvenire per gravità atmosferica, ne consegue che le acque di scarico scendono per proprio peso. Pertanto, tutte le diramazioni non verticali devono essere disposte con pendenza verso l’efflusso. La pendenza dei collettori deve essere la più uniforme possibile e compresa entro i valori di 1% - 5% la pendenza consigliata è del 2% - in modo da favorire un’autopulizia delle condotte. Una sezione sottodimensionata impedisce lo scarico, ma una sezione eccessiva favorisce la formazione di incrostazioni e sedimenti con progressiva riduzione di sezione e possibilità di intasamento.

Le diramazioni di scarico sono quei tratti orizzontali di tubazioni che hanno il compito di convogliare l’acqua di scarico dei sifoni degli apparecchi alle colonne di scarico. I prospetti 4 e 5 della UNI EN 12056, riportano le dimensioni e i limiti di applicazione per diramazioni di scarico senza ventilazione.

Dilatazione Termica

Qualunque materiale sottoposto a riscaldamento o a raffreddamento è soggetto al fenomeno di dilatazione o contrazione termica, ovvero le sue dimensioni mutano al variare della temperatura. Questo richiede dei particolari accorgimenti progettuali onde evitare possibili danni all’impianto. Gli impianti idrosanitari a sviluppo limitato e con un certo numero di curve hanno una elasticità naturale in grado di assorbire le contrazioni o allungamenti delle tubature dovute alle dilatazioni termiche.

Manutenzione degli Impianti Idraulici

Gli impianti idraulici possono essere molto complessi: quando un componente del sistema viene danneggiato o rotto, il guasto può facilmente causare problemi a tutto l’impianto. Individuiamo con i nostri clienti un piano di controllo periodico ed eseguiamo la manutenzione preventiva per una gamma completa di attrezzature idrauliche allo scopo di ridurre al minimo il rischio di guasti improvvisi. Le ispezioni periodiche dell'impianto permettono di individuare eventuali segni di usura, corrosione, perdite d'acqua o altri problemi potenziali, prevenendo riparazioni di emergenza.

L’intervento prevede:

Pulizia e rimozione di eventuali detriti che potrebbero accumularsi nelle tubature, negli scarichi o negli apparecchi sanitari dell'impianto.
Verifica dei componenti dell'impianto, come valvole, rubinetti, pompe, boiler e serbatoi per garantire il corretto funzionamento.
Se l'impianto comprende un riscaldatore d'acqua, è importante eseguire anche operazioni di manutenzione per eliminare i depositi accumulati e prevenire la formazione di ruggine o calcare.
Controllo della pressione dell’acqua per assicurarsi che sia entro i limiti sicuri e raccomandati.
Test di funzionalità sui sistemi di scarico, sistemi di irrigazione o altri dispositivi per verificare il corretto andamento.

Le verifiche dell’impianto idraulico vengono eseguite con intervalli di arresto programmato e portate a termine garantendo tempi minimi di interruzione del sistema.

Manutenzione del Motore

Il motore è una delle componenti essenziali di ciascun impianto oleodinamico. Cambiare o pulire necessariamente o come indicato sui filtri forniti con indicatore visivo. Deve essere pulito dopo 10 ore di funzionamento inizialmente e successivamente ogni 100 ore. Mantenere sempre il livello dell’olio. L’olio deve essere controllato dopo le prime 100 ore e va verificato che la classe d’olio soddisfi i requisiti della pompa utilizzata. La pulizia o sostituzione dei filtri dell'impianto viene effettuata per evitare la grippatura della pompa. Durante lo smontaggio dei filtri viene valutata la necessità della loro sostituzione oppure la semplice pulizia.

Mantenere in circolo all'interno dell'impianto olio sporco, che contiene detriti o microparticelle, mette a rischio tutti i compenenti dell'impianto oltre a ridurne la pressione di utilizzo. Utilizzare contenitori, tubi e impianti puliti durante il riempimento del serbatoio.

Controllo della Temperatura dell'Olio

L’olio bollente nell’impianto idraulico delle vostre apparecchiature è una delle cause principali di scarso funzionamento, guasto dei componenti e tempi di fermo macchina. L’olio del sistema idraulico è stato progettato per funzionare entro un preciso intervallo di temperatura. Si può far funzionare a temperature più elevate per brevi periodi di tempo, ad intermittenza, senza effetti negativi.

Nella maggior parte dei casi, circa 49°C (120°F) al serbatoio è considerata una temperatura operativa ideale. Controllare sempre la temperatura dell’olio nel serbatoio, non su un componente o in nessuna delle tubazioni. Alcuni sistemi idraulici sono progettati per funzionare a circa 54°C (130°F) o più. Se le valvole di controllo del flusso o di scarico sono in funzione, controllare e regolare le loro impostazioni. Mantenere l’apparecchiatura pulita. Uno spesso strato di sporco funge da isolante. Nei giorni e nei climi caldi, controllare e cambiare l’olio più frequentemente.

Esistono diversi modi per controllare la temperatura dell’olio. Il metodo migliore e più accurato è per mezzo di un termometro. Su alcune macchine, questo è montato sul serbatoio. Se la tua macchina non ha un termometro del serbatoio, usa il “test della mano”. Prima controlla il serbatoio con la punta del dito; se non è troppo caldo da toccare, posiziona il palmo sul serbatoio. Sarai in grado di tenerlo lì senza disagio se la temperatura dell’olio è di circa 55°C o inferiore.

Una valvola bloccata può causare calore eccessivo. Se una bobina non torna immediatamente nella posizione neutra, il flusso della pompa si scaricherà continuamente. Se una valvola limitatrice è impostata su un valore troppo basso, parte dell’olio verrà scaricato attraverso la valvola stessa ad ogni ciclo. Anche questo è fonte di eccessivo calore.

Il controllo periodico della temperatura dell’olio è una buona manutenzione preventiva. L’olio che è diventato troppo caldo apparirà più scuro e si sentirà più sottile dell'olio nuovo. Avrà anche odore di bruciato.

Altri problemi comuni

Sfiato d’aria interrotto.
Si può verificare un'azione elettrolitica con alcuni metalli.
Viscosità del fluido troppo bassa.

Tipologie di Manutenzione Preventiva

La manutenzione preventiva riveste un ruolo cruciale nella gestione degli impianti idraulici in ambito industriale, contribuendo a garantire la continuità operativa, ridurre i costi di manutenzione e prevenire guasti improvvisi. Questi interventi mirano a prevenire l’usura e a mantenere gli impianti idraulici in condizioni ottimali di funzionamento.

Attività di manutenzione periodica:

Ispezioni regolari - per individuare segni precoci di usura, corrosione o malfunzionamenti.
Lubrificazione - per garantire il corretto funzionamento di componenti come valvole e pompe.
Ripristino di parti usurati - sostituzione di parti soggette a deterioramento o logorio.
Verifica di allineamento e tensionamento - per assicurare che le componenti siano correttamente allineate e fissate.

Manutenzione su Condizione

La manutenzione su condizione si basa sul monitoraggio continuo di specifici parametri per determinare lo stato di salute degli impianti idraulici. Questo approccio consente di intervenire solo quando è effettivamente necessario, ottimizzando le risorse e riducendo i tempi di inattività non pianificati.

Attività principali della manutenzione su condizione:

Monitoraggio delle prestazioni - utilizzo di sensori e strumenti per rilevare variazioni nelle prestazioni degli impianti.
Analisi dell’olio - per identificare contaminanti o segni di usura nei fluidi idraulici.
Termografia - utilizzo di telecamere termiche per individuare surriscaldamenti o anomalie nei componenti.

Manutenzione Predittiva

La manutenzione predittiva rappresenta il livello più avanzato di manutenzione preventiva, utilizzando tecnologie avanzate per monitorare gli impianti in tempo reale e prevedere guasti prima che si verifichino. Questo approccio si basa sull’analisi dei dati e sull’intelligenza artificiale per identificare pattern e anomalie nelle prestazioni degli impianti.

Tecniche utilizzate nella manutenzione predittiva:

Sensoristica avanzata: utilizzo di sensori intelligenti per monitorare parametri critici degli impianti.
Analisi dei dati: applicazione di algoritmi di machine learning per identificare pattern di guasto e anomalie nelle prestazioni.
Sistemi di monitoraggio in tempo reale: implementazione di sistemi di monitoraggio continuo per rilevare cambiamenti nelle condizioni operative degli impianti.

Dieci suggerimenti per una perfetta manutenzione idraulica:

Conduci ispezioni regolari: pianifica ed esegui ispezioni di routine dei sistemi idrici e termoidraulici per identificare tempestivamente perdite, tubi danneggiati o altri problemi.
Implementa impianti a risparmio idrico: sostituisci gli apparecchi vecchi o inefficienti con modelli a risparmio idrico, inclusi rubinetti e servizi igienici, per ridurre il consumo di acqua.
Monitora l’utilizzo dell'acqua: installa contatori per monitorare accuratamente il consumo di acqua e identificare eventuali picchi o perdite improvvise.
Ottimizza i sistemi di raffreddamento: pulisci e monitora torri e sistemi di raffreddamento per prevenire sprechi d’acqua e migliorarne l’efficienza.
Riutilizza l’acqua: esplora la possibilità di riutilizzare l’acqua all’interno della struttura, ad esempio usando le acque reflue per scopi non potabili come il raffreddamento.
Trasmetti ai dipendenti tutte le informazioni su comportamenti sostenibili: sensibilizza i tuoi dipendenti sull’importanza del risparmio di acqua e incoraggia pratiche di utilizzo responsabile.
Implementa sistemi di rilevamento perdite: investi in sistemi automatizzati di rilevamento perdite in grado di avvisarti rapidamente.
Stabilisci obiettivi di riduzione dell’acqua: fissa obiettivi realistici di riduzione del consumo di acqua e implementa le strategie necessarie per raggiungere questi obiettivi, per esempio riducendo la pressione dell’acqua dove possibile.
Effettua periodicamente la manutenzione dei sistemi termoidraulici: garantisci che i sistemi termoidraulici siano regolarmente sottoposti a manutenzione da parte di professionisti qualificati.
Raccogli l’acqua piovana: prendi in considerazione sistemi di raccolta dell’acqua piovana per usi non potabili, come l’irrigazione o il raffreddamento.

Cosa fare in caso di inutilizzo prolungato degli impianti idraulici della casa:

Quando la casa rimane vuota per un lungo periodo di tempo, è importante chiudere il contatore dell’acqua per evitare perdite dovute a eventuali guasti dell’impianto o alla presenza di condutture rotte.
Prima di lasciare la casa vuota per un lungo periodo di tempo, è consigliabile verificare le tubature dell’impianto idraulico per individuare eventuali danni o perdite. In questo modo, si potranno effettuare le riparazioni necessarie per evitare problemi futuri.
Inoltre, quando la casa rimane inutilizzata per un lungo periodo di tempo, è importante scaricare l’acqua dagli impianti per evitare l’accumulo di calcare e la formazione di muffe. Per fare ciò, si può aprire tutti i rubinetti dell’impianto e lasciarli aperti finché l’acqua non smette di uscire.
È importante pulire i filtri dell’impianto idraulico per evitare l’accumulo di sedimenti e calcare che potrebbero causare problemi di funzionamento. Si può utilizzare una soluzione di acqua e acido muriatico per pulire i filtri e poi risciacquare con abbondante acqua.
Si consiglia inoltre di controllare la valvola di sicurezza, un dispositivo di protezione dell’impianto idraulico che previene il sovraccarico della pressione dell’acqua. Prima di lasciare la casa vuota per un lungo periodo di tempo, è importante controllare il corretto funzionamento della valvola e sostituirla se necessario.

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