Giornata tecnica Bari, 28 settembre 2018

1. 
Le giornate tecniche di
Saldatura per elettrofusione
1
Come ottenere la miglior resilienza
degli impianti strategici di PE
in caso di eventi naturali

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Le giornate tecniche di
2
Nei paesi ove il rischio sismico è sempre presente
(USA e Giappone),
la bibliografia è ricca di ricerche
sul comportamento delle tubazioni interrate

3. 
Le giornate tecniche di
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Tali ricerche hanno lo scopo di chiarire
il comportamento dei materiali utilizzati
(materia prima e tipologie di giunti)
nella costruzione dei sistemi (Acqua e Gas) durante l’evento sismico
e individuare soluzioni per garantire la continuità del servizio

4. 
Le giornate tecniche di
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I risultati delle ricerche sono utilizzati per prevedere quali potrebbero
essere gli effetti del propagarsi delle onde sismiche nel terreno, quando
raggiungono e colpiscono le tubazioni interrate

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Tali ricerche includono anche le analisi delle esperienze già vissute:
Terremoto di Kobe ecc.

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Senza entrare nei dettagli, perché ciò richiederebbe troppo tempo,
è reso evidente che i danni maggiori agli impianti interrati
derivano dalla deformazione permanente
del terreno e/o dalla sua liquefazione.

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Riproduzione in laboratorio di una linea con giunti a bicchiere e
guarnizioni posata in un terreno soggetto a liquefazione
Il test condotto con reali onde di pressione ha evidenziato quanto nelle
figure da sx a dx

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In entrambi i casi il polietilene
presenta delle caratteristiche che ne fanno, assieme all’acciaio,
il materiale più efficace contro i danni da terremoto.

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Fonte tabella e grafico:

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Le giornate tecniche di
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Tra i motivi della rottura delle tubazioni, durante un evento sismico,
figura anche la degradazione del materiale a causa della corrosione.
Diventa evidente come il PE rappresenti una scelta eccellente per la
garanzia della resilienza delle strutture di intervento di protezione
civile (ospedali, scuole, caserme, ecc.).

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Le giornate tecniche di
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Una ricerca, condotta da Gas de France, su tubazioni in PE di
vecchia e di nuova generazione (PE63, PE80 e PE100),
evidenzia come un tubo possa subire una dislocazione
a causa di una deformazione del terreno permanente pari a circa
0,5 il suo diametro, e poter rimanere in servizio per il periodo di
vita previsto senza dover subire riduzioni di operatività

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Nel Libro:
“Seismic screening checklists for water and wastewater facilities”
[ed. ASCE (2002)]
l’autore ha integrato la tabella derivata dallo studio di D.
Ballanthyne: “Relative earthquake vulnerability of water pipe”, e da
cui si evincono le caratteristiche dei materiali e delle loro giunzioni
in caso di evento sismico

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Il punteggio totale
assegnato al PE ed
all’acciaio (saldato)
è 19 (il max)

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Considerazoni simili valgono anche per l’Italia:
“in the most recent strong motion earthquakes in Italy, L’Aquila (2009)
and Emilia (2012) earthquakes,
were found extensive damage to industrial structures,
as pipelines, tanks, silos and buildings’’
(Di Capua et al., 2009; Grimaz and Maiolo, 2010; Lai et al., 2012).

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Fonte
ENEL rete GAS
M. Grasselli
PP XVI – Barcelona
Spain

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Quanto finora osservato ci convince che
la saldatura è il miglior metodo di
prevenzione dei danni alle tubazioni
interrate in polietilene e
che quest’ultimo rappresenta la miglior
scelta per la costruzioni d’impianti in aree
a rischio sismico

21. 
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Perché la saldatura ad elettrofusione
è preferibile rispetto a quella svolta in maniera manuale
testa a testa ?

22. 
Le giornate tecniche di
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Le due tipologie di saldature, se eseguite secondo le prescrizioni,
forniscono identici risultati di qualità
e garantiscono la durata dell’impianto come da progetto.
Tuttavia si riconosce alla saldatura ad elettrofusione una difettosità
veramente bassa: 0,03%
(Bowman, Medhurst, Portas)

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Caratteristica Elettrofusione Testa a Testa
(manuale)
Resistenza a trazione eccellente eccellente
Resistenza a pressione eccellente eccellente
Facilità di esecuzione eccellente buona
Automaticità eccellente nulla
Complessità bassa media
Riproducibilità eccellente (ottima con
raschiatore meccanico)
scarsa
Esecuzione nello scavo sempre possibile
(V<220)
limitata (V=220)
Tempi esecuzione
(SDR11>400mm.)
50 100
Tracciabilità totale nulla (macchina
base)
Diametri fino a 1.200 mm. Illimitata (teorico)

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Per ragioni di:
• sicurezza (D.M.81),
• di velocità di esecuzione,
• di ordine pratico,
• di economicità (fino ai diametri medi)
la scelta dell’elettrofusione come metodo di saldatura per
tubi in PE è senz’altro vantaggiosa rispetto al testa a testa

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Conclusioni:
a) gli impianti, per la fornitura dell’acqua potabile, del gas
combustibile e la fognatura, che forniscono servizi alle
strutture primarie di Protezione Civile, dovrebbero essere
progettati con i materiali più idonei a sopportare la
deformazione permanente o la liquefazione del terreno;
b) per esperienza consolidata, il polietilene è una figura di
primo piano;

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c) la saldatura, assieme ai sistemi di giunzione con anti-
sfilamento, è il miglior metodo per garantire il servizio post-evento;
d) la saldatura del polietilene per mezzo di raccordi
elettrosaldabili fornisce un’adeguata garanzia di resistenza agli
effetti delle onde sismiche.

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Grazie
Ing. Benedetta Ruggeri
Plastitalia S.p.A.