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ΔL = variazione della lunghezza in mm
L = lunghezza in m
Δt = variazione di temperatura °C
a = coefficiente di dilatazione lineare.
Ad esempio, un tubo di acciaio inox di 10 m di lunghezza,
indipendentemente dalle sue dimensioni, spessore
della parete o stato fisico, aumenterà la sua lunghezza
sino a 9,6 m con un incremento della temperatura di
60°C considerando il coefficiente di dilatazione lineare
per l'acciaio inossidabile 316L di 0,016 (9,6=10 x 60
x 0,016). I tubi installati sugli impianti di riscaldamento
devono essere progettati per poter compensare questa
dilatazione; in caso contrario, si creerà 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.
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
Le tubazioni in acciaio inossidabile 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 da e verso i radiatori, collegati a percorsi rettilinei
relativamente lunghi. Questa condizione critica può essere
evitata introducendo un compensatore di dilatazione,
aumentando cosi 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'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.
3. Dilatazione termica
3.1 Effetti della dilatazione termica
Utilizzando l'equazione generale per la variazione della
lunghezza (espansione lineare):
ΔL = L x Δt x a
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 dei sistemi con
una forma circolare o a ferro di cavallo.
dove
3.2 Compensatori di dilatazione
Compensatore a soffietto
