Quali dimensioni dei tubi zincati sono utilizzate nell'approvvigionamento idrico?

Comprensione della dimensione nominale del tubo (NPS) e delle dimensioni dei tubi zincati

Che cos'è il Nominal Pipe Size (NPS)?

Il sistema Dimensione Nominal del Tubo, comunemente noto come NPS, costituisce il metodo standard di misurazione in tutta l'America del Nord per classificare i tubi in base alle loro dimensioni interne anziché misurare dall'esterno. Si consideri ad esempio un tipico tubo zincato da 2 pollici etichettato NPS 2. Mentre l'interno potrebbe misurare all'incirca 2 pollici come previsto, l'esterno misura effettivamente circa 2,375 pollici a causa dello spessore necessario per le pareti del tubo stesso. Questo tipo di standard fa la differenza quando si tratta di collegare diverse parti di un impianto idraulico. Gli idraulici possono facilmente abbinare valvole, gomiti, tee e altri raccordi senza preoccuparsi di misure non corrispondenti, poiché tutti seguono questi stessi standard industriali ormai in uso da decenni.

Come l'NPS si riferisce al diametro effettivo del tubo zincato

Il numero NPS non corrisponde effettivamente al diametro esterno reale (OD) dei tubi. Per tubi di dimensioni inferiori a NPS 14, i produttori li progettano in modo che la misura esterna effettiva sia maggiore della dimensione nominale, mediante incrementi specifici che aiutano a mantenere la struttura solida. Ad esempio, un tubo zincato da mezzo pollice NPS ha una circonferenza di circa 0,84 pollici, mentre un tubo da quattro pollici NPS raggiunge quasi 4,5 pollici quando misurato trasversalmente. Questa standardizzazione contribuisce a mantenere valutazioni di pressione costanti comprese tra circa 150 e 300 PSI, consentendo diversi spessori delle pareti a seconda che si tratti di tubazioni schedule 40 o schedule 80. Ha senso, dato che pareti più spesse possono sopportare pressioni più elevate in sicurezza.

Tabella delle dimensioni standard dei tubi zincati: da 1/2 pollice a 4 pollici NPS

I tubi in acciaio zincato seguono standard di dimensionamento prevedibili per applicazioni nell'impianto idraulico:

Queste dimensioni, combinate con spessori delle pareti Schedule 40 o 80, offrono un equilibrio tra capacità di flusso e resistenza alla corrosione, garantendo prestazioni durature sia nei sistemi idrici residenziali che municipali.

Dimensioni comuni dei tubi zincati e le loro applicazioni nei sistemi idrici

Tubi zincati di piccole dimensioni (da 1/2 pollice a 1 pollice) per impianti idraulici domestici

Negli edifici costruiti prima degli anni '60, gli idraulici spesso installavano tubi con diametro nominale compreso tra mezzo pollice e un pollice in tutta la casa. Queste dimensioni standard funzionavano piuttosto bene per portare l'acqua a tutti i sanitari come lavandini, water e docce, senza causare una perdita di pressione eccessiva lungo il percorso. I raccordi filettati su questi vecchi tubi rendevano possibile l'installazione anche in spazi ristretti dietro le pareti o sotto i pavimenti, dove lo spazio era limitato. La maggior parte dei professionisti del settore sa che i tubi in acciaio zincato durano generalmente circa quattro decenni prima di dover essere sostituiti, ma l'accumulo di ruggine all'interno tende a ridurre notevolmente la loro effettiva durata utile, rallentando nel tempo il flusso d'acqua attraverso l'impianto.

Tubi di Diametro Medio (da 1¼ a 2 Pollici) per le Derivazioni

Tubi in acciaio zincato di dimensioni comprese tra 1 1/4 e 2 pollici svolgono un ruolo importante nei sistemi di distribuzione dell'acqua. Sono spesso utilizzati per le diramazioni che collegano le linee principali di alimentazione a diverse apparecchiature in vari punti di un edificio, per i montanti verticali che attraversano diversi piani in strutture multipiano, e si trovano frequentemente anche in ambienti commerciali dove la richiesta di acqua è naturalmente più elevata. Questi tubi di dimensioni medie possono gestire portate comprese tra 8 e 15 galloni al minuto, offrendo ciò che molti idraulici considerano un buon compromesso tra capacità di trasporto dell'acqua sufficiente e facilità di gestione durante l'installazione. Ciò che li contraddistingue, tuttavia, è lo strato protettivo di zinco sulla superficie, che contrasta i problemi di accumulo di incrostazioni così comuni negli impianti idraulici più vecchi, in funzione da decenni senza una corretta manutenzione.

Tubi Galvanizzati di Grandi Dimensioni (2 Pollici e Oltre) per Linee Principali di Fornitura Idrica

I governi cittadini e le fabbriche tendono a scegliere tubi zincati con un diametro di almeno 2 pollici per l'installazione delle condutture principali dell'acqua, poiché resistono bene nel tempo e ai danni causati dall'essere interrati o esposti a condizioni atmosferiche avverse. Questi tubi più grandi sono progettati per gestire portate d'acqua elevate, tipicamente superiori a 50 galloni al minuto. Una capacità del genere li rende ideali per applicazioni critiche come i sistemi antincendio, dove è fondamentale avere un accesso rapido all'acqua, oltre che perfetti per impianti produttivi che necessitano di un approvvigionamento costante e per complessi residenziali estesi con molti abitanti che dipendono da un servizio affidabile.

Fattori chiave nella selezione della dimensione corretta del tubo zincato per l'erogazione dell'acqua

Requisiti di pressione e portata dell'acqua

Scegliere la giusta dimensione della tubatura è fondamentale per mantenere una buona pressione e portata dell'acqua all'interno dell'impianto idraulico domestico. Nella maggior parte delle abitazioni, tubi zincati da mezzo pollice solitamente consentono un flusso di circa 4-6 galloni al minuto a pressioni comprese tra 40 e 60 psi. Tubi più grandi da un pollice possono invece erogare circa 9-12 galloni al minuto. Quando le tubature sono troppo grandi, l'acqua rallenta eccessivamente, favorendo l'accumulo di sedimenti nel tempo. Al contrario, tubi troppo piccoli spesso causano perdite di pressione superiori al 15 percento, un problema particolarmente evidente nelle case con più piani. L'American Society of Plumbing Engineers ha evidenziato questo aspetto nelle linee guida del 2022 relative alle corrette pratiche progettuali.

Dimensionamento delle tubature in base alla domanda del sistema e ai modelli di utilizzo

Scegliere la giusta dimensione della tubazione è fondamentale per le prestazioni del sistema. Il diametro deve corrispondere alla cosiddetta domanda massima di acqua, che viene calcolata in base al numero di apparecchi che verranno utilizzati contemporaneamente. Per impianti residenziali, la maggior parte delle abitazioni funziona bene con un tubo zincato da 2 pollici, in grado di gestire circa 36 unità di scarico, sufficienti per tutti i lavandini, docce e water presenti nei bagni di uso quotidiano. Tuttavia, quando si tratta di strutture più grandi, come edifici commerciali o ristoranti, gli idraulici solitamente optano per tubi da 3 pollici, poiché devono gestire fino a 90 unità di scarico. E non bisogna dimenticare neppure le situazioni di utilizzo continuo. Queste spesso richiedono tubi ancora più grandi, poiché quelli di dimensioni inferiori possono sviluppare problemi nel tempo a causa dell'elevata velocità del flusso d'acqua, che provoca fenomeni di corrosione, specialmente in condizioni di pressione.

Impatto della corrosione interna sulle prestazioni a lungo termine

I tubi zincati tendono a restringersi nel corso degli anni a causa dell'accumulo interno di minerali e ruggine, riducendo il flusso d'acqua. Il diametro interno può diminuire da mezzo millimetro fino a quasi 1,5 mm dopo soli 20 anni di utilizzo, il che significa che l'acqua deve faticare di più per passare. Gli ingegneri sanno che questo fenomeno avviene gradualmente, quindi spesso installano questi vecchi sistemi con un margine aggiuntivo di sicurezza. Per questo motivo gli impianti tradizionali in tubi zincati sono generalmente dimensionati circa dal 12 al 15 percento più grandi rispetto a quelli necessari per opzioni di tubazioni più moderne come il rame o i tubi PEX, poiché questi materiali non presentano lo stesso tipo di degrado interno.

Disponibilità moderna e alternative ai tubi in acciaio zincato

Diminuzione della fornitura di nuovi tubi zincati: tendenze del mercato

I tubi in acciaio zincato per impianti idrici non sono più quelli di una volta, da quando a partire dagli anni '80 la produzione ha cominciato a calare sensibilmente. Oggi la maggior parte delle aziende preferisce soluzioni migliori, che consentono di risparmiare tempo e denaro. È vero che questi tubi tradizionali potevano durare circa 40 anni, ma ormai nessuno vuole più affrontare il lavoro necessario per installarli correttamente. Ecco perché oggi si utilizzano di rado nelle nuove costruzioni. Secondo i dati recenti del settore, i tubi zincati rappresentano meno del 5% di tutte le installazioni di tubazioni idrauliche in Nord America. La domanda residua riguarda principalmente vecchie fabbriche o aziende agricole isolate, dove nessun'altra soluzione si adatta altrettanto bene.

Variazioni regionali negli standard e nelle dimensioni dei tubi zincati

Il modo in cui vengono dimensionati i tubi varia da paese a paese, il che può creare problemi quando si lavora a progetti che attraversano confini internazionali. In Nord America, la maggior parte delle persone segue lo standard ASME B36.10M per le dimensioni dei tubi zincati, mentre in Europa generalmente si seguono le linee guida ISO 65:1981. Queste differenze di standard portano a piccole ma importanti variazioni dimensionali tra le regioni. Si prenda ad esempio un diametro nominale di 2 pollici. Secondo gli standard ISO, il diametro esterno misura 60,3 millimetri, ma nei luoghi che seguono le specifiche ASME risulta invece di 60,5 mm. A causa di queste piccole discrepanze, gli ingegneri devono prestare particolare attenzione alle specifiche quando si occupano di installazioni che interessano più paesi.

Sostituzioni comuni dei tubi zincati nelle nuove costruzioni

Come indicato nella Guida ai Materiali per Impianti Idraulici 2024, il PEX è ora utilizzato nel 68% dei rifacimenti residenziali grazie alla sua durata, facilità di installazione e resistenza ai danni da congelamento. Il rame rimane la scelta preferita per gli impianti di acqua calda nonostante i costi più elevati, mentre il CPVC viene selezionato per ambienti specializzati che coinvolgono sostanze chimiche aggressive.

Domande Frequenti

Che cos'è il Nominal Pipe Size (NPS)?

Il Nominal Pipe Size (NPS) è la misura standard utilizzata in Nord America per classificare i tubi in base alle loro dimensioni interne piuttosto che a quelle esterne.

Quali sono le dimensioni comuni per i tubi zincati?

Le dimensioni comuni per i tubi zincati includono tubi da 1/2 pollice, 3/4 pollice, 1 pollice, 2 pollici e 4 pollici di dimensione nominale (NPS).

Perché è importante scegliere la giusta dimensione del tubo?

Scegliere la corretta dimensione del tubo contribuisce a mantenere una pressione dell'acqua e portate adeguate, prevenendo perdite di pressione e accumulo di sedimenti all'interno dell'impianto idraulico.

Quali sono le alternative ai tubi in acciaio zincato?

Le alternative includono tubi in PEX, rame e CPVC, che offrono diversi vantaggi come resistenza al gelo, resistenza ai batteri e resistenza al cloro rispettivamente.