Nell’impiantistica industriale, la sicurezza e l’affidabilità delle linee di piping sono essenziali per garantire un funzionamento efficiente e prevenire incidenti. Tra i vari controlli pensati per valutare l’integrità delle tubazioni, il burst test riveste un ruolo fondamentale.
Noto anche come test di scoppio dei tubi, permette infatti di determinare la pressione massima che un tubo può sopportare prima di cedere, fornendo informazioni importanti sulla resistenza e sulla qualità del materiale utilizzato. In questo articolo, analizzeremo cos’è il burst test, perché è indispensabile per l’industria e come viene eseguito.
Cos’è il burst test e perché è importante
Come anticipato, il burst test è una prova distruttiva utilizzata per misurare la pressione massima a cui un tubo o un componente può essere sottoposto prima di rompersi. Questo procedimento consente di valutare la resistenza dei materiali per il piping e la loro capacità di mantenere l’integrità strutturale sotto condizioni di stress estremo. Durante il burst test, il tubo viene infatti sottoposto a una pressione interna crescente fino a raggiungere il punto di scoppio, registrando così la pressione alla quale si verifica la rottura.
Per fare un esempio, generalmente i tubi idraulici presentano un fattore di sicurezza 4:1 o superiore: il rapporto tra la pressione di scoppio e la pressione di esercizio. Laddove la pressione di esercizio è la massima quantità di pressione a cui verrà sottoposto il tubo durante il suo utilizzo, determinata dalla pressione di lavoro della tubazione e degli altri componenti, come ad esempio i raccordi e gli adattatori. Mentre la pressione di scoppio di un tubo idraulico è il valore massimo di pressione indicato dal produttore, prima che la tubazione si rompa o esploda.
Per effettuare questa analisi, vengono generalmente utilizzati specifici macchinari, i burst tester, apparecchiature che consentono di controllare diverse tipologie di materiali, sottoponendoli ad un aumento crescente della pressione fino al raggiungimento del punto di rottura.
L’importanza del burst test risiede nella sua capacità di garantire che le tubazioni installate in un impianto siano sicure e affidabili. È infatti possibile individuare eventuali difetti di fabbricazione o debolezze strutturali che potrebbero compromettere la sicurezza della linea di piping. Inoltre, fornisce dati preziosi per la progettazione delle linee di piping, consentendo la scelta di materiali adeguati e il corretto dimensionamento delle tubazioni in base alle condizioni operative previste. A ciò si aggiunge la necessità di garantire la piena conformità normativa dei materiali scelti per la specifica applicazione industriale alla quale sono destinati.
Per questi motivi, in commercio sono disponibili anche software dedicati allo studio delle sollecitazioni che gravano sulle tubazioni, dovute alla pressione interna, ai carichi esterni e alle vibrazioni della linea di piping. È un esempio il software di stress analysis di ESAin, con cui è possibile calcolare gli sforzi e le deformazioni presenti in una linea di piping, evidenziando i punti critici che richiedono un intervento.
Tipologie di burst testing
Esistono diverse metodologie per fare il burst testing, ognuna delle quali è pensata per valutare specifiche caratteristiche dei tubi in base al materiale e all’applicazione alla quale sono destinati. Le principali tipologie di burst testing includono:
- Test idraulico. Uno dei metodi più comuni e viene eseguito riempiendo il tubo con un fluido, generalmente acqua, aumentando gradualmente la pressione fino al punto di scoppio. Permette di verificare la resistenza delle tubazioni metalliche e plastiche, offrendo un’analisi dettagliata della pressione interna e della tenuta del materiale.
- Test pneumatico. Il tubo viene pressurizzato utilizzando un gas, come aria o azoto, invece di un liquido. È più rapido rispetto al test idraulico, ma comporta maggiori rischi a causa dell’energia immagazzinata nel gas compresso. È spesso utilizzato per tubazioni con grandi diametri o in applicazioni dove l’uso di liquidi è sconsigliato.
- Test termico. Questa tipologia di burst test valuta l’effetto delle variazioni di temperatura su tubazioni e raccordi. Il tubo viene sottoposto a un ciclo termico, aumentando sia la pressione che la temperatura interna fino al punto di scoppio. Questo test è essenziale per applicazioni in cui le tubazioni sono esposte a condizioni termiche estreme, come negli impianti chimici o nelle linee dedicate alla movimentazione del vapore.
Ogni test di scoppio delle tubazioni è scelto in base alle specifiche esigenze e ai requisiti di sicurezza previsti dalla specifica applicazione industriale. La corretta esecuzione di questi controlli garantisce un livello elevato di affidabilità delle linee di piping.
Standard per il burst testing delle tubazioni
Per assicurare la sicurezza e la conformità delle tubazioni, il burst test deve essere eseguito secondo specifici standard internazionali. Questi standard definiscono le procedure che devono essere seguite, i requisiti di pressione e i criteri di accettazione per vari tipi di tubi e materiali. Ecco alcuni degli standard più seguiti:
- ISO 1167. Questo standard si concentra sulle tubazioni in plastica, specificando i metodi per determinare la resistenza alla pressione interna. L’ISO 1167 è fondamentale per garantire la qualità e la sicurezza delle tubazioni utilizzate nel trasporto di acqua potabile e di altri fluidi.
- API 5L. Nel settore dell’Oil & Gas, stabilisce i requisiti per i test di scoppio delle tubazioni in acciaio destinate al trasporto di petrolio e gas naturale. Include specifiche per la pressione di prova, i materiali e le tolleranze dimensionali, assicurando che le tubazioni possano resistere alle condizioni operative estreme tipiche di questa industria.
- API RP 1110. Questo standard, pubblicato dall’American Petroleum Institute (API), fornisce linee guida specifiche per le condotte utilizzate nel trasporto di gas e liquidi. L’API RP 1110 è pensato per garantire che le tubazioni, spesso soggette a pressioni elevate e condizioni ambientali difficili, mantengano l’integrità strutturale.
- EN 12115. Uno standard europeo specifico per i tubi flessibili in gomma e i materiali termoplastici utilizzati nel trasferimento di sostanze chimiche, liquide o gassose. L’EN 12115 include requisiti per il burst testing dei tubi, garantendo che possano resistere a pressioni interne elevate senza rischi di scoppio.
Seguire questi standard durante l’esecuzione delle prove di scoppio dei tubi è essenziale per garantire che le tubazioni siano sicure e adatte all’uso previsto. Inoltre, il rispetto di queste norme contribuisce a evitare incidenti e a ridurre i costi di manutenzione nel lungo termine.
