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PROVE DI TENUTA

Importanza della prova di tenuta di condotte fognarie e impianti di smaltimento

Ing. Thomas Egger – Giovanni Gabelli

Introduzione

È noto che le società moderne hanno notevolmente innalzato la qualità di vita con la costruzione di opere idrauliche che trasportino fuori dei centri abitati gli scarichi urbani. Con il tempo la crescente sensibilità verso l’ambiente ha posto sempre maggiore attenzione al corretto smaltimento del contenuto trasportato dalle reti. Tuttavia ai fini di una completa tutela ambientale è assolutamente necessario porre altrettanta attenzione ai contenitori, ovvero alla tenuta delle reti che trasportano i reflui. La norma europea di riferimento per il settore è la EN 1610 pubblicata a settembre 1997 e adottata da tutti i Paesi della comunità europea. In Italia è stata adottata dall’UNI nel novembre 1999 e da quella volta è rimasta tale e quale (UNI EN 1610:1999). Altri paesi, tra i quali l’Austria, come consentito dalle regole della comunità europea la norma è stata adottata con l’inserimento di specifiche più restrittive e soprattutto eliminando alcune ambiguità tuttora presenti sulla EN 1610. Dalla metà degli anni ’90 in Austria si pone molta attenzione alla qualità delle acque e soprattutto allo smaltimento delle acque reflue mettendo a confronto l’impatto economico dello smaltimento con la salvaguardia delle falde acquifere. La norma in questione è la ÖNORM B2503:2012 (al punto 6 Collaudi). La norma ha già visto 3 revisioni in ciascuna delle quali sono stati apportati correttivi o integrazioni. L’ultima revisione del 2012 ha visto l’inserimento della procedura per il collaudo di serbatoi interrati in calcestruzzo, quali fosse biologiche, impianti di depurazione e vasche di raccolta.

Questa norma, come anche la UNI EN1610, ribadisce il principio che il trasporto del refluo dal suo ingresso all’impianto di smaltimento deve avvenire attraverso tubazioni e strutture “a tenuta“.

L’importanza di questo principio è duplice: da un lato si devono evitare fuoriuscite (esfiltrazioni) di qualsiasi tipo per non inquinare con sostanze di ogni tipo la falda e l’acqua che beviamo potabile.

Figura 1 Esfiltrazione

D’altro lato, tubazioni e strutture “a tenuta” sono necessarie per non trasportare acque parassite (acqua potabile, acqua piovana, ecc.) agli impianti di smaltimento comportando un inutile aggravio nella spesa di gestione di tali impianti.

Figura 2 Infiltrazione

Obiettivo di base della Önorm B2503

Il fattore di successo della ÖNORM B2503 è stata la comune volontà di perseguire gli obiettivi di tutela ambientale da parte del governo nazionale, regioni, autorità di Bacino, università, associazioni di consumatori, progettisti, uffici tecnici ed amministratori comunali, produttori, imprese di costruzione, società di collaudo e personale di collaudo.
Nella ÖNORM B2503: 2012 al punto 6, sono chiaramente definiti gli ambiti di applicazione, i metodi, ed i requisiti necessari per l’esecuzione delle prove:

  • Ambito di applicazione delle prove: tutte le tubazioni, pozzetti, serbatoi e strutture associate.
  • Le specifiche e metodi prova (aria o acqua) da adottare per le rispettive prove.
  • Chiara definizione criteri di conformità sulla base di tolleranze di perdita consentiti nei test aria / acqua.
  • Libera scelta di metodi di prova in quanto equivalenti per ottenere un esito valido dei test.
  • Obbligo alla tracciabilità degli strumenti di misura a livello nazionale (mediante taratura accreditata).
  • Selezione di imprese e collaudatori abilitati a livello nazionale (attraverso centri di accreditamento ed esecuzione di test comparativi).
  • Definizione di verbali di prova conformi alla norma EN 17025 per la documentazione dei risultati.

Valore legale delle prove di tenuta

In Austria le prove di tenuta rientrano nel campo della Metrologia legale. Dal momento che la sostanza di una prova di tenuta è una misurazione, questa deve essere eseguita nel rispetto del principio della fede pubblica. Solo utilizzando strumenti di misura idonei (calibrati e tarati) si ha la certezza delle misure e quantificare al 100% le perdite (l/m² di superficie interna bagnata) che subiscono le reti fognarie. Indipendentemente dalla quantità di perdita consentita, la valutazione sulle perdite può essere effettuata solo mediante misurazione accurate. Conoscendo la superficie interna di una rete, è possibile calcolare la quantità di acque reflue che possono “fuoriuscire” o quella di acque sotterranee e acque meteoriche che possono “infiltrarsi”.
La UNI EN 1610 come la ÖNORM B2503: 2012, specificano bene le perdite ammesse.
Per la UNI EN 1610 una condotta in calcestruzzo può subire una perdita massima di 0,15 l/m²  di superficie interna bagnata (0,10 l/m2 per la ÖNORM B2503: 2012) nel corso di una prova di 30 minuti ed essere considerato “a tenuta” (o CONFORME).
Ciò significa che un canale DN 1000 con una lunghezza di 100 metri (superficie interna di 314 m²) nel corso di una prova di 30 minuti può essere considerato “a tenuta” se rientra nei seguenti limiti.

Tempo UNI EN 1610

[lt]

ONORM

[lt]

30 minuti 47,10 31,40
1 hr 94,20 62,80
1 giorno 2.260,80 1.507,20
1 anno 825.192 550.128

Le norme sopra riportate ci dicono che tutte le reti fognarie possono avere delle perdite (=esfiltrazioni), ma essere comunque considerate “a tenuta”. Nell’esempio riportato sopra il tratto di condotta, pur avendo delle perdite che in un anno arrivano fino a 825 m3 (550 m3 in Austria), è considerato “a tenuta”! E ricordiamoci che stiamo parlando solo di una tratto di rete, se sommassimo le perdite di una intera rete lunga migliaia di chilometri arriviamo a volumi impensabili.
Gli stessi volumi possono invece infiltrarsi in fognature se la condotta è sotto falda usurando inutilmente la condotta e costringendo il gestore ad inutili costi di depurazione.
Il semplice calcolo fatto non pone dubbi sull’importanza, sia dal punto di vista dell’impatto ambientale che economico, di un controllo totale della tenuta delle nostre reti.
Le prove a campione (comunemente adottate negli appalti pubblici) non costituiscono garanzia di conformità né tantomeno di tenuta totale e dovrebbero essere evitate nell’interesse della tutela ambientale e salute pubblica. Di conseguenza sarebbe raccomandabile che le autorità competenti richiedano il controllo della tenuta sul 100% della rete di nuova costruzione. In questo modo l’ente che prende in carico l’opera ha la certezza di ricevere, da parte delle società di costruzione, una rete a tenuta al 100%.
Con una rete a tenuta in caso di ingresso in rete di sostanze inquinanti non c’è corresponsabilità di inquinamento tra costruttore, gestore e soggetto responsabile del reato. Chi immette in rete sostanze inquinanti è l’unico responsabile di inquinamento ambientale.
Anche la videoispezione fa parte dei controlli previsti dalla UNI EN 1610 (vedi par. 12.1), ma Il “controllo visivo”, come dice la parola, è solo visivo e non sostituisce il “test di pressione” (secondo ÖNORM B2503: 2012) per le seguenti ragioni:

  • Il controllo visivo all’interno del tubo è solo di tipo “qualitativo”, ovvero accerta solamente danni visibili (materiali utilizzati, pendenza, rispetto specifiche di progetto, rotture, otturazioni), ma non dice se la condotta è “a tenuta”. Mediamente individua solamente il 30% dei malfunzionamenti.
  • La prova di tenuta secondo la ÖNORM B2503: 2012 accerta invece se l’opera è/non è “a tenuta” e nel verbale di prova viene fornita una misurazione “quantitativa” della perdita!
  • La prova di tenuta accerta quanto grande è la perdita:
    • Il volume di refluo che può esfiltrare ed entrare nella falda acquifera (=acqua potabile);
    • Il volume di acque di falda che possono infiltrarsi nella condotta ed arrivare all’impianto di trattamento.

Le infiltrazioni non possono essere accertate solamente attraverso la videoispezione, poiché possono dipendere dal livello della falda e dalla stagione in cui ci si trova.

Difficoltà di esecuzione delle prova di tenuta

Si è erroneamente portati a pensare che le prove siano di difficile e complessa esecuzione, impossibili da fare o molto costose, ma non è vero!
Eseguire una prova di tenuta è facile quando sono compresenti 3 condizioni:

  1. normativa chiara;
  2. competenze accertate;
  3. strumenti accreditati.

Di seguito si vuole dimostrare quanto semplici siano i metodi di prova:

Contatti

Laboratorio accreditato, ispezione, taratura e calibrazione Ing. Thomas Egger

8521 Wettmannstatten 125
AUSTRIA
www.egger-europe.com

NUOVA CONTEC SRL
Zona Industriale 2/1
33086 MONTEREALE VALCELLINA (PN)
www.nuovacontec.com

Prova di tenuta – condotta (ARIA)

Figura 3 Schema prova tenuta ad aria.

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • manometro digitale calibrato per misurare la perdita.

Prova di tenuta – tubo (ACQUA)

Figura 4 Schema prova tenuta ad acqua.

Attrezzatura necessaria:

  • 2 otturatori con bypass, tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza;
  • tubo trasparente piezometrico;
  • tubo di carico;
  • tubo collegamento sensore;
  • raccordi e saracinesche;
  • compressore;
  • unità di misurazione;
  • sensore digitale acqua 1 bar, calibrato, per misurare la perdita.

Prova di tenuta – pozzetto fognatura (ACQUA)

Figura 5 Schema prova tenuta pozzetto

Attrezzatura necessaria:

  • 2 otturatori ciechi con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza;
  • compressore;
  • unità di misurazione ed acquisizione dati;
  • sensore misurazione variazione livello;
  • sensore digitale acqua 1 bar, calibrato, per misurare la perdita.

Prova di tenuta – serbatoi

(serbatoi, pozzetti, separatori, stazioni di pompaggio, chiarificatori, ecc.)

Figura 6 Schema prova tenuta serbatoio

Attrezzatura necessaria:

  • 1 o più otturatori ciechi con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza per chiusure degli scarichi;
  • compressore;
  • unità di misurazione ed acquisizione dati;
  • sensore misurazione variazione livello;
  • sensore digitale acqua 1 bar, calibrato, per misurare la perdita.

PROVA TENUTA UTENZE PRIVATE


Figura 7 Prova tenuta utenza con allacciamento diretto

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • unità di misurazione perdita.


Figura 8 Prova tenuta utenza con allacciamento a pavimento

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • unità di misurazione perdita.


Figura 9 Prova tenuta utenza con allacciamento a parete

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • unità di misurazione perdita.


Figura 10 Prova tenuta utenza con allacciamento a pozzetto ispezione esterno

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • unità di misurazione perdita.


Figura 11 Prova tenuta utenza da pozzetto principale ad ispezione

Attrezzatura necessaria:

  • 1 otturatore cieco con tubo di gonfiaggio e manometro con valvola di sicurezza;
  • 1 otturatore test con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza, tubi di mandata e collegamento a sensore;
  • compressore;
  • unità di misurazione perdita.

Prova tenuta fosse biologiche

Figura 12 Prova tenuta standard fossa biologica

Attrezzatura necessaria:

  • 1 o più otturatori ciechi con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza per chiusure carichi e scarichi;
  • compressore;
  • unità di misurazione ed acquisizione dati;
  • sensore misurazione variazione livello;
  • sensore digitale acqua 1 bar, calibrato, per misurare la perdita.


Figura 13 Prova tenuta ARIA tubazioni carico e scarico fossa biologica

Attrezzatura necessaria:

  • 1 o più otturatori ciechi con tubi di gonfiaggio e valvola sicurezza per chiusure degli scarichi;
  • compressore;
  • unità di misurazione ed acquisizione dati;
  • sensore misurazione variazione livello;
  • sensore digitale acqua 1 bar, calibrato, per misurare la perdita.

Conclusione e proposta

Perché le condotte devono essere interamente controllate?

La domanda riguarda non solo la rete civile (fognature, condotte meteoriche o miste, pozzetti, fosse biologiche), ma anche la rete industriale che sono potenzialmente un rischio per tutto l’ambiente.

In un epoca in cui mai come prima tanti agenti chimici e farmaci (=droghe) vengono trasportati nelle condotte, è assolutamente necessario difendere la qualità dell’acqua potabile e dei nostri terreni.

Dobbiamo differenziare da un lato il BISOGNO che LA COLLETTIVITA’ ha dell’acqua potabile e dall’altro le pretese o il VOLERE DI POCHI.

Lo scopo dev’essere quello per il quale il nostro bene più prezioso (L’ACQUA POTABILE) venga trattato con la maggior prudenza possibile.

Le attività di prelievo, trasporto, immagazzinamento, distribuzione fino allo smaltimento e al riciclaggio, comportano impegni e responsabilità da assolvere ricorrendo alle tecnologie più moderne e aggiornate con lo stato dell’arte.

Quale orizzonte temporale ci poniamo oggi? I prossimi 5, 10 o 20 anni? È veramente troppo poco!

Bisogna pensare OGGI con uno scenario almeno dei prossimi 100 anni e cominciare a costruire, utilizzare e tenere in efficienza le nostre opere idrauliche secondo l’attuale stato delle tecnologie.

Nei prossimi anni preleveremo sempre più acqua dalle falde acquifere per l’irrigamento dei campi. Dobbiamo essere consapevoli che con l’irrigamento tutte le sostanze nocive (agenti chimici, farmaci e droghe) vengono trasferiti nella catena alimentare.

Anche se la maggior parte degli austriaci pensa che tutta l’acqua potabile provenga da sorgenti di alta qualità, bisogna rimanere realistici e sapere che, come mostrato nella figura 1, ogni fuoriuscita dalle condotte va a compromettere la qualità della nostra acqua potabile.

La consapevolezza in merito all’acqua potabile nel futuro deve essere decisiva in ogni elaborazione delle leggi.

  • Vogliamo fare un passo avanti, stare fermi o fare un passo indietro?
  • NOI siamo convinti che la terra vada sempre difesa.
  • Non abbiamo un diritto verso l’ambiente, ma una responsabilità verso NOI STESSI e le GENERAZIONI FUTURE.

In conclusione propongo di leggere uno studio fatto dalla americana U.S. Geological Survey sulla effettiva disponibilità di acqua nel nostro pianeta.

It’s a Water-Full World

From space Earth is simply a pale blue dot. It’s blue because of all the water on its surface (26/05/2012)

Dallo spazio, la Terra è semplicemente un punto blu pallido. È blu a causa di tutta l’acqua sulla sua superficie. In effetti, poco più del 70 percento della superficie terrestre è coperta dall’acqua, per la maggior parte oceanica.

Ma quanta acqua c’è, davvero?

Questa immagine, prodotta dall’associazione americana U.S. Geological Survey (USGS), mostra tutta l’acqua della Terra in tre piccole sfere. Quello grosso, sopra gli Stati Uniti occidentali, è tutto l’acqua del mondo: tutto, dagli oceani salati all’acqua, che si trova in profondità nel sottosuolo. Ha un totale di 1,38 miliardi di chilometri cubici e ha un diametro di circa 1,385 chilometri. La sfera più piccola che galleggia in mezzo a 272.8 chilometri di diametro rappresenta un sottoinsieme di fatto sfera più grande, mostrando l’acqua fresca nel terreno, laghi, paludi e fiumi. Non include i ghiacciai e gli snowpacks permanenti rinchiusi nelle calotte polari, luogo in cui si trova gran parte dell’acqua dolce del mondo; gli umani, sfortunatamente, non hanno accesso a questa offerta. Il minuscolo granello accanto a esso rappresenta un sottoinsieme ancora più piccolo di tutta l’acqua: solo l’acqua dolce nei laghi e nei fiumi. Sembra avere 56,2 chilometri di diametro.

L’USGS osserva quanta acqua c’è in ogni cosa, dall’oceano alle paludi. Certo, è impossibile misurare esattamente quanta acqua riempie l’oceano, per non parlare di quanto è intrappolato in profondità. Ma prendendo le migliori stime disponibili, gli artisti USGS hanno calcolato le dimensioni di ciascuna sfera e le hanno posizionate in cima al pianeta.

Allora, dov’è tutta quell’acqua? Forse sorprendentemente, anche se oceani, mari e baie coprono il 70% del mondo, il 96 % di tutta quest’acqua e salata. La categoria successiva più grande è costituita da calotte di ghiaccio, ghiacciai e nevi perenni ai poli e sulle vette, ma di fatto copre solo l’1,74 % di tutta l’acqua del mondo. L’acqua freatica, sia fresca che salata, è il prossimo più alto contributo alle sfere blu, che rappresenta circa l’1,69 % dell’acqua mondiale. In effetti, c’è molta più acqua dolce nel terreno di quanto non ci sia sulla superficie di laghi e fiumi.

Ogni giorno l’uomo consuma enormi quantità di acqua di superficie e di falda. Nel 2005, abbiamo utilizzato 1,24 miliardi di litri di acqua superficiale e 312,7 miliardi di litri di acqua freatica ogni giorno. Quindi, mentre quelle sfere potrebbero sembrare sorprendentemente piccole, stanno sostenendo l’intera popolazione umana.