Tubi e condotte

I tubi sono lunghi cilindri cavi di metallo, plastica, ceramica, vetro o altri materiali. La scelta del materiale dipende dall'applicazione desiderata e dalle condizioni operative finali.

C’è tubo e tubo

Sebbene in inglese esista una differenza semantica tra i termini tube e pipe, in italiano si tende a utilizzare il termine “tubo” indiscriminatamente. Tuttavia, la differenza c’è eccome: si possono infatti distinguere due categorie di tubi in base alle applicazioni finali.

Applicazioni

I tubi (in inglese tubes) sono molto spesso utilizzati in applicazioni strutturali o integrati in dispositivi meccanici, e possono avere sezione tonda, ovale, quadrata, rettangolare o triangolare. I tubi sono spesso classificati in base al loro diametro esterno (OD, outside diameter), il quale aiuta anche a calcolare la resistenza e altri valori di stabilità, nonché in base allo spessore di parete (WT, wall thickness), dal quale dipende la resistenza del tubo stesso. Rigidi o flessibili, i tubi sono tipicamente impiegati per la protezione di cavi elettrici od ottici, nei corrimano e in impalcature o simili strutture di supporto. Sono più leggeri per unità di peso rispetto a una barra solida e possono essere piegati e sagomati in configurazioni personalizzate.

I tubi per condotte (pipes), invece, sono impiegati principalmente per il trasporto di prodotti in grado di scorrere, come gas, vapori, liquidi, fanghi e masse di piccoli solidi come pellet e polveri. Possono essere fabbricati in grandi dimensioni senza limiti di diametro e sono tipicamente collegati tra loro tramite raccordi a L, a T, flange e simili. Di norma, sono caratterizzati da una sezione trasversale tonda che permette di distribuire uniformemente le forze di pressione delle sostanze che scorrono. Poiché quando si parla di condotte è importante conoscere la portata volumetrica, questa tipologia di prodotto è classificata in base allo spessore di parete (WT) e al diametro interno (ID), detto anche diametro nominale. Uno dei principali mercati di destinazione dei tubi per condotte è l'industria Oil&Gas, che richiede elementi in grado di resistere a pressioni elevate, corrosione e sollecitazioni meccaniche. La maggior parte dei prodotti tubolari usati nel settore sono composti da acciaio al carbonio, inossidabile, ad alta lega o galvanizzato. In questo campo, i tubi sono usati nelle operazioni upstream (come i cosiddetti Oil Country Tubular Goods - OCTG), nelle operazioni midstream (come la trasmissione e la distribuzione di petrolio, gas, fluidi, acidi, vapore e fanghi) e nelle operazioni downstream (come le condotte per raffinare il petrolio e il gas). Altri utilizzatori importanti di questa tipologia di tubi sono le aziende che operano nei settori chimico e petrolchimico, alimentare e delle bevande, automobilistico e dei trasporti, idrico e fognario, delle infrastrutture e delle costruzioni, dell'ingegneria meccanica e della generazione e trasmissione di energia.

Tubi saldati e senza saldatura

In base al processo produttivo, i tubi possono essere anche categorizzati in tubi senza saldatura e tubi saldati. Poiché privi di saldature longitudinali (ed essendo quindi fabbricati a partire da un unico pezzo grezzo), i tubi senza saldatura sono caratterizzati da maggior forza e resistenza. Uno dei processi di produzione più noti prende il nome dai fratelli Mannesmann, che nel 1885 furono i primi a ideare un metodo di laminazione per la produzione di tubi in acciaio senza saldatura. Quello che oggi è conosciuto come processo Mannesmann è una combinazione di due invenzioni brevettate: la laminazione pierce e la laminazione a passo di pellegrino. Da un lato, i tubi senza saldatura possono sopportare pressioni e temperature più elevate e non richiedono test di integrità. Sono generalmente più adatti per applicazioni critiche come l'industria Oil&Gas. Dall’altro, i tubi saldati sono tipicamente meno costosi di quelli senza saldatura e sono disponibili in lunghezze maggiori, con pareti più sottili e tolleranze più strette. Entrano in gioco in particolare quando non si applicano condizioni estreme o quando sono richieste dimensioni e tolleranze accurate, come nelle applicazioni architettoniche e ingegneristiche.

Bibliografia

Rolf Kümmerling, Klaus Kraemer: Pipe Manufacture – Seamless Tube and Pipe. Chapter 15. In: R. Winston Revie (ed.): Oil and Gas Pipelines, John Wiley & Sons, Inc., 2015.
Print ISBN: 9781118216712
Online ISBN: 9781119019213
DOI: 10.1002/9781119019213
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781119019213
https://doi.org/10.1002/9781119019213.ch15

Le informazioni sono state redatte dall'Ing. Konrad Dengler, giornalista tecnico e traduttore specializzato in argomenti industriali.