I Pipe Rack o “porta tubazioni” sono delle strutture di carpenteria metallica che supportano i tubi, i portacavi e i cavi di alimentazione presenti in un impianto industriale. I Pipe Rack sono utilizzati inoltre per sorreggere le attrezzature meccaniche, i recipienti e le piattaforme che agevolano l’accesso alle valvole.
Queste strutture, oltre a garantire il sostegno fisico delle tubazioni, svolgono un ruolo cruciale nel garantire l’efficienza e la corretta manutenzione dell’impianto industriale, riducendo i problemi e i costi di gestione complessivi.
In questo articolo scopriamo a cosa servono queste strutture metalliche, come vengono progettate e le principali tipologie.
Come sono fatti e a cosa servono i Pipe Rack
Queste strutture permettono di mettere in sicurezza gli impianti industriali ottimizzando gli spazi disponibili: possono essere inoltre utilizzate sia all’interno che all’esterno dello stabilimento. Sono generalmente composte da travi sospese che fungono da supporto per le tubazioni in cui avviene il passaggio delle sostanze liquide o gassose.
Il loro utilizzo consente di recuperare gli spazi disponibili all’interno di un impianto industriale: possono essere infatti posizionate sopra i macchinari e le attrezzature permettendo di recuperare lo spazio a terra. I tralicci possono avere delle passerelle di ispezione interne che permettono il camminamento di tecnici e manutentori: generalmente costruite in grigliato elettrosaldato, prevedono inoltre delle scale alla marinara per l’accesso in quota.
Esistono diverse tipologie di Pipe Rack, che si differenziano rispetto alle caratteristiche dell’impianto in cui vengono utilizzati. Alcuni sono progettati per massimizzare la resistenza e la durata in ambienti particolarmente gravosi, utilizzando materiali in grado di sopportare carichi pesanti e condizioni ambientali estreme. Altri, invece, privilegiano l’accessibilità e la modularità, facilitando operazioni frequenti di manutenzione e modifica.
Sono un esempio i Pipe Rack modulari, i sistemi di supporto progettati per integrarsi nelle strutture esistenti che garantiscono un’installazione più facile e riconfigurabile: sono infatti costituiti da sezioni pre-costituite che possono essere riassemblate per adattarsi alle nuove esigenze produttive dell’impianto industriale.
I Pipe Rack rappresentano quindi la colonna vertebrale dell’infrastruttura di un impianto industriale che non si limita alla sola funzione di supporto delle tubazioni: la loro presenza, infatti, facilita anche l’organizzazione e la distribuzione dei cavi elettrici e degli altri servizi essenziali. Inoltre, sono progettati per assicurare un accesso agevole e sicuro agli operatori, permettendo ispezioni, manutenzioni e, se necessario, sostituzioni rapide ed efficienti delle tubazioni, minimizzando i tempi di fermo dell’impianto.
Per questi motivi i software per la progettazione dei supporti piping 3D, come ESApro Supports, includono funzionalità che consentono di progettare i supporti piping sfruttando i rack. Il software dispone inoltre di un modulo che permette di creare velocemente le strutture metalliche e funzioni dedicate alla creazione automatica di Pipe Rack, mensole, colonne, piastre di base, ringhiere, piattaforme e scale.
Queste strutture, quindi, ottimizzano i flussi di lavoro, assecondano le esigenze operative e tutelano la sicurezza e l’efficienza a lungo termine dell’intero ecosistema industriale.
La progettazione dei Pipe Rack
La progettazione dei Pipe Rack è un processo minuzioso e multidisciplinare, che fonde ingegneria strutturale, meccanica e chimica in un’armonia funzionale. È infatti necessario una pianificazione e un coordinamento di tutti i professionisti coinvolti nelle diverse fasi della progettazione dell’impianto: dal disegno dello schema di processo (P&ID) fino alla modellazione tridimensionale delle linee di piping e dei cavi di alimentazione dell’impianto.
Utilizzando i software di piping 3D è possibile controllare che vengano rispettati i principali criteri di posizionamento consigliati: dalla necessità di distanziare le linee sensibili alla temperatura da quelle ad alta temperatura o refrigerate, fino alla decisione dei livelli di posizionamento più idonei alla tipologia di tubazioni inserite. È un esempio ESApro 3D piping, che prevede comandi dedicati alla progettazione di tutte le carpenterie metalliche: strumenti rapidi e intuitivi con cui modellare velocemente passerelle, travi, paline, ringhiere ecc.
In commercio sono inoltre disponibili software dedicati alla progettazione di dettaglio e alla stress analysis delle carpenterie metalliche, come ad esempio Tekla e Autodesk Advance Steel: è possibile importare i rack modellati con queste applicazioni all’interno di ESApro 3D Piping ed ESApro Cable Trays per modellare sopra di essi le tubazioni e le canaline elettriche.
Ogni decisione, dal materiale costruttivo alla disposizione delle tubazioni, è influenzata da un’accurata valutazione dei rischi e delle performance, che ha come obiettivo quello di garantire che la struttura sia in grado di sostenere i carichi e di resistere a eventuali sollecitazioni.
La loro disposizione all’interno dell’impianto industriale, inoltre, può variare rispetto alle modalità con cui vengono integrati: possono infatti far parte di un’unità di processo centrale o essere collocati in una zona secondaria che collega diverse unità di processo. Durante la progettazione dei Pipe Rack sarà quindi necessario studiare gli schemi delle tubazioni e della strumentazione, il layout dell’impianto, il piping plot plan e i requisiti ignifughi richiesti dai materiali utilizzati.
Vuoi scoprire i software per la progettazione dei Pipe Rack?
Contattaci
Ti forniremo una soluzione adatta alle tue esigenze