Raccordi in acciaio inossidabile: normative, tecniche e figure

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Nell’impiantistica è necessario creare le condizioni di durata e sicurezza anche in caso di utilizzo con fluidi o processi particolarmente aggressivi. A maggior ragione quando viene messa in discussione oltre che la tenuta dell’impianto stesso anche la sicurezza delle persone.
La realizzazione migliore passa attraverso collegamenti saldati sia a tasca che collegati di testa oppure flangiati, in grado di assicurare la tenuta e la durata nel tempo, aiutata anche dall’utilizzo di acciai inossidabili adeguati allo scopo.
Esiste però anche una gamma di raccordi filettati che possono essere utilizzati in situazioni meno critiche.
La scelta avviene in fase progettuale e deve essere coerente all’utilizzo che ne va fatto, e a tale scopo va concordato con il fornitore, in questo caso con il nostro ufficio commerciale anche il tipo di certificazioni necessarie che devono accompagnare gli articoli all’uscita del nostro magazzino.
Di fatto ogni articolo che lascia la nostra azienda è corredato da un certificato redatto secondo quanto richiesto dalla normativa EN 10204 e il cui livello di accuratezza dipende dall’impiego finale. Come accuratezza si intende il livello di prove a cui devono essere sottoposti i prodotti prima della messa sul mercato.

 

Sul catalogo INTERTUBI la raccorderia copre la maggior parte dell’offerta ed è realizzata sia in acciaio inox che in acciaio legato al carbonio. Il catalogo poi è completato dalle valvole sempre in acciaio inox e da una sezione dedicata ai tubi senza saldatura.

La scelta della normativa avviene in base alle richieste del progettista e sicuramente del mercato di riferimento in cui l’installazione verrà effettuata.

 

Le tecniche di produzione della raccorderia in acciaio inossidabile sono svariate, ed ognuna è indicata per il tipo di raccordi specifico, principalmente si utilizza la deformazione plastica a caldo portando il materiale ad una temperatura adatta alla sua deformazione.
Per le curve possiamo usare il metodo della deformazione su mandrino che assicura la forma corretta senza far perdere la circolarità del manufatto e senza dare significative variazioni di spessore, per i tee invece si ricorre all’idroformatura che è quella che da risultati migliori oppure per manufatti particolarmente grandi alla saldatura. Per terminali tappi e riduzioni invece si fa ricorso a tecniche di forgiatura sia a caldo che a freddo.
I materiali comunemente utilizzati per realizzare questi raccordi sono della famiglia degli acciai austenitici ed in particolar modo gli AISI 316/316L e gli AISI 304/304L.
l’acciaio AISI 316, è anche identificato mediante la sigla X 5 Cr Ni 18 10 ed è un acciaio fortemente legato con elevati tenori di cromo e di nikel che gli conferiscono le caratteristiche di inossidabilità, gergalmente è anche chiamato “acciaio inox 18 10” ed è da sempre utilizzato per la realizzazione di manufatti estetici come pentole e servizi di posate. Questo perché possiede un’ottima deformabilità a freddo che ne consente la lavorazione per imbutitura, ma possiede anche una ottima lavorabilità sulle macchine utensili.
E’ particolarmente indicato nell’industria alimentare, in quella chimica e farmaceutica, e nel settore della petrolchimica, ed è apprezzato per la sua buona resistenza alla corrosione a caldo che gli permette di mantenere delle buone caratteristiche durante l’esercizio continuo fino a circa 800 °C.
Ha anche una ottima resistenza all’azione di ambienti salini, ma sopporta in maniera ottimale anche l’azione di acidi, Sali e altri reagenti chimici di vario tipo. Questo ne fa il materiale ideale per l’impiego in svariati campi compresa la nautica e l’industria alimentare dove è richiesta la resistenza ai prodotti di pulizia spesso aggressivi.
L’acciaio  AISI 304 invece va a designare il materiale X8CrNi188, comunemente conosciuto anche come INOX 18/8 una lega cioè contenente un 8% circa di Nikel e un 18% circa di cromo, elemento questo che conferisce le caratteristiche di resistenza alla corrosione creando una pellicola superficiale di ossidi.
Si tratta di un materiale amagnetico che viene utilizzato grazie alla sua resistenza molto elevata in situazioni dove è richiesta una durata quasi eterna, come nel caso di impianti nucleari o particolarmente critici.
Per entrambe le sigle esiste al versione con il suffisso L  detta “low carbon” e che è caratterizzato da un minore tenore di carbonio. Questo serve per incrementare la resistenza alla corrosione di tipo intergranulare e per migliorare anche in parte la saldabilità di questi materiali.

 

Il mondo dei raccordi è caratterizzato dalla differenza tra varie tipologie di modelli, materiali, metodologie produttive e produttori. Un importante differenza è costituita dalla scelta, a livello realizzativo, tra acciaio inossidabile e ottone.
L’acciaio inossidabile, come descritto, presenta una serie di vantaggi che lo rendono altamente idoneo per questa tipologia di applicazioni. L’ottone, ovvero una lega tra rame e zinco, è a sua volta molto utilizzato nel campo. Ma quali sono le differenze e le motivazioni nella scelta dell’uno rispetto all’altro?
Un aspetto importante è la resistenza a corrosione: entrambi presentano caratteristiche idonee per questa tipologia di applicazione in quanto sono altamente resistenti alla corrosione, anche se soffrono particolari tipologie di ambienti altamente corrosivi. Dal punto di vista della lavorabilità l’ottone è migliore e consente di ottenere componenti e particolari di dimensioni notevolmente minori rispetto a quelle ottenibili con l’acciaio. D’altro canto, quest’ultimo ha una durata maggiore e anche una resistenza maggiore: in certe applicazioni la capacità di sopportare sforzi e carichi è un requisito fondamentale. Dal punto di vista dei costi, l’acciaio inox presenta un prezzo leggermente inferiore rispetto all’ottone e questa rappresenta un’altra caratteristica favorevole.
Quindi, sulla base di questo confronto, è possibile affermare che, sulla base della singola applicazione, è possibile scegliere l’uno o l’altro materiale garantendo in ogni caso caratteristiche ottime al prodotto finale.
 

I vantaggi e le funzionalità dei raccordi in acciaio inossidabile sono stati descritti nei paragrafi precedenti. Ciò che non sempre viene considerato in fase di utilizzo di un raccordo è il processo progettuale che sta alla base di questi prodotti: in particolare, il ruolo della simulazione strutturale, fluidodinamica e a livello tecnologico non è sempre chiaro a chi sta a valle nella filiera di produzione ed utilizzo dei raccordi.
Innanzitutto, la simulazione, a prescindere dalla tipologia, è la rappresentazione virtuale del componente in diverse fasi della sua vita produttiva e in esercizio. Perché questa sia il più possibile simile alla realtà sono necessarie alcune accortezze:
- scelta corretta del materiale e delle sue caratteristiche: tutti i software di simulazione presentano un database più o meno aggiornato con numerosi materiali. Capire quale materiale considerare rappresenta il punto di partenza necessario ma non sufficiente per ottenere una rappresentazione realistica del componente.
- scelta corretta dei carichi e delle condizioni di trasformazione ed utilizzo: solo in questo modo è possibile simulare la situazione effettiva che il raccordo in acciaio inossidabile si troverà ad affrontare durante le fasi di trasformazione e di utilizzo.
- valutazione attenta dei risultati: capire gli output e valutare se questi possano essere considerati accettabili è il fulcro del processo di simulazione. Il medesimo risultato, applicato a due contesti differenti, può risultare accettabile o non accettabile.
- confronto con i test pratici e con la prototipazione: validare la simulazione non è solamente un’accortezza pratica ma costituisce anche una possibilità di miglioramento del know-how aziendale e progettuale, capendo le lacune del processo simulativo e migliorandole.
 

Non è facile scegliere tutti i parametri necessari per l’acquisto di un raccordo da mettere in opera nella maniera più sicura possibile, il pregio dell’acciaio inossidabile è quello di resistere in ambienti aggressivi anche ad alte temperature, che solitamente sono presenti in concomitanza in ambienti industriali ma anche alimentari.
Le normative danno anche i giusti parametri utili per la progettazione migliore, che garantisce la resistenza richiesta.