Fascicolo R.2 - Dispositivi di sicurezza

Fascicolo R.1
Disposizioni di carattere
generale
Fascicolo R.2
Dispositivi di sicurezza,
protezione e controllo

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Dispositivi di sicurezza, protezione e controllo

CAP. R.2.A. DISPOSITIVI DI SICUREZZA

1. Tubo di sicurezza e tubo di carico

Il generatore di calore, negli impianti a vaso aperto, deve essere collegato ad un tubo di sicurezza e ad un tubo di carico secondo lo schema della Figura 1.^(5/I)

NOTA 5/I
Rispetto all’edizione della Raccolta del 1982, è previsto l’impiego di un tubo di carico che, secondo la definizione riportata al punto 8 del cap. R.1.B. : “collega la parte inferiore del generatore con la parte inferiore del vaso d’espansione aperto”. Il dimensionamento del tubo di carico è indicato al successivo punto 1.2 del presente cap. R.2.A.

Può essere previsto un collegamento fra la tubazione di sicurezza e il tubo di carico atto ad assicurare la circolazione per gravità. (vedi Figura 2)

Il tubo di carico deve collegare la parte inferiore del generatore con la parte inferiore del vaso d’espansione al fine di consentire il rapido riempimento del generatore con l’acqua proveniente dal vaso.

Deve essere prevista una tubazione di riempimento (carico) o direttamente nel vaso di espansione (Figura 1) o nella parte inferiore del generatore di calore tramite gruppo di riempimento (Figura 2).

Il tubo di sicurezza deve mettere in comunicazione la parte più alta del generatore con l'atmosfera e non presentare contropendenze, salvo il tratto destinato a sboccare nella parte superiore del vaso di espansione.

1.1 Dimensionamento del tubo di sicurezza

Eventuali cambiamenti di direzione debbono essere eseguiti con curve aventi un raggio di curvatura, misurato sull'asse del tubo, non inferiore a 1,5 volte il diametro interno del tubo.
Il diametro interno del tubo di sicurezza deve essere non minore di:

con un minimo di 18 mm
Q è la potenza nominale del o dei generatori espressa in kW.
Il tubo di sicurezza non deve avere alcun organo di intercettazione totale o parziale.⁽⁶⁾

NOTA 6
A differenza dell’edizione del 1982 l’attuale Raccolta “R” adotta un procedimento analitico per il calcolo del diametro interno del tubo di sicurezza, la tabella di seguito proposta consente un confronto fra i dati che si ottenevano applicando la procedura prevista dall’edizione del 1982 e quelli derivanti dal calcolo eseguito secondo la formula indicata al punto 1.1.
1.2 Dimensionamento del tubo di carico

Il diametro interno del tubo di carico non deve essere minore di:

con un minimo di 18 mm

Q è la potenza nominale del o dei generatori espressa in kW.
Il tubo di carico non deve avere alcun organo di intercettazione totale o parziale.

2. Valvole di sicurezza

2.1 Definizioni:
1. 2.1.1
  Otturatore: parte della valvola di sicurezza, mobile rispetto al corpo della stessa, che impedisce la fuoriuscita del fluido quando è premuta contro la sede della valvola stessa.
2. 2.1.2
  Sede: parte della valvola di sicurezza, fissa rispetto al corpo della stessa, contro cui si esercita la spinta dell'otturatore.
3. 2.1.3
  Entrata valvola: parte della valvola di sicurezza, percorsa dal fluido, che precede, nel senso del flusso, la sede.
  L'entrata valvola è quindi costituita da tutto il condotto che va dalla connessione d'ingresso fino alla sede.
4. 2.1.4
  Area A: area della minima sezione trasversale netta dell'entrata valvola.
5. 2.1.5
  Diametro D: diametro corrispondente all'area della minima sezione trasversale netta dell'entrata valvola:
6. 2.1.6
  Uscita valvola: parte della valvola di sicurezza, percorsa dal fluido, che segue, nel senso del flusso, la sede.
7. 2.1.7
  Pressione di taratura: pressione alla quale la valvola di sicurezza comincia ad aprirsi.
8. 2.1.8
  Sovrappressione: incremento di pressione al di sopra della pressione di taratura, necessario per consentire all'otturatore di compiere l'alzata.
9. 2.1.9
  Pressione di scarico: pressione alla quale la valvola scarica la piena portata, pari alla pressione di taratura più la sovrappressione.
10. 2.1.10
  Scarto di chiusura: abbassamento di pressione al di sotto del valore di taratura, necessario per ottenere la richiusura della valvola di sicurezza.
11. 2.1.11
  Alzata h: corsa assiale dell'otturatore dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura.
12. 2.1.12
  Contropressione: pressione immediatamente a valle della valvola di sicurezza.
13. 2.1.13
  Capacità di scarico Q : portata di fluido scaricata dalla valvola, in kg/h.
14. 2.1.14
  Coefficiente di efflusso K: rapporto tra capacità di scarico effettiva e capacità di scarico teorica.
  
  K= Qe /Qt
2.2 Caratteristiche delle valvole di sicurezza.
1. 2.2.1
  Le valvole di sicurezza possono essere caricate da peso e leva o da molla diretta.
2. 2.2.2
  La costruzione delle valvole di sicurezza ed i materiali impiegati devono essere idonei, a giudizio del costruttore, per le condizioni di pressione e per le altre proprietà del fluido a contatto.
3. 2.2.3
  Le sedi delle valvole di sicurezza devono di norma essere piane. Sono ammesse sedi coniche purché il semiangolo di apertura del cono non sia inferiore a 45°.
4. 2.2.4
  Nel caso di cui la tenuta delle valvole di sicurezza sia realizzabile solo con l'adozione di una guarnizione fra sede ed otturatore, il tipo di guarnizione da applicare deve essere di materiale tale che, anche in prolungato esercizio, conservi buone caratteristiche di resistenza e non provochi fenomeni di incollamento dell'otturatore sulla sede.
5. 2.2.5
  L'otturatore e/o lo stelo delle valvole devono essere guidati nel loro movimento in modo che l'azione di guida non venga mai a mancare.
6. 2.2.6
  Lo stelo non deve essere munito di premistoppa.
7. 2.2.7
  Il sistema di taratura delle valvole di sicurezza deve essere meccanicamente bloccabile.
8. 2.2.8
  Il diametro D deve essere non inferiore a 15 mm.
9. 2.2.9
  La sovrappressione delle valvole di sicurezza non deve superare il maggiore dei seguenti valori:
  
  a) 20% della pressione di taratura;
  b) 0,1 bar.
10. 2.2.10
  2.2.10 Lo scarto di chiusura non deve essere superiore al maggiore fra i seguenti valori:
  
  a) 20% della pressione di taratura;
  b) 0.5 bar.
11. 2.2.11
  La pressione di scarico della valvola, non può superare la pressione massima ammissibile del generatore. La pressione di taratura non deve poter essere variata senza manomissione della valvola di sicurezza o del sigillo ad essa applicato.
12. 2.2.12
  Su ogni valvola di sicurezza devono essere riportati i seguenti dati, indicati su apposita targhetta o direttamente sul corpo della valvola:
  
  a) nome (o marchio) del costruttore;
  b) sigla di identificazione della valvola;
  c) capacità di scarico, in kg/h;
  d) pressione di taratura, in bar.
  
  I dati indicati sulla valvola di sicurezza devono essere riportati sul certificato rilasciato dal fabbricante, sul quale devono anche essere indicati gli estremi del certificato di accettazione. Alcuni dati possono essere indicati mediante targhetta autoadesiva, ferma restando la marcatura, sul corpo della valvola, del nome (o del marchio) del fabbricante.
13. 2.2.13
  Ogni valvola di sicurezza deve essere accompagnata dal certificato del fabbricante e dal certificato di taratura dell’ISPESL.
2.3 Dimensionamento delle valvole di sicurezza.
1. 2.3.1
  Le valvole di sicurezza devono essere dimensionate in base alla seguente formula:
  
  A = 0,005 Q F / 0,9 K
  
  in cui:
  A = area della minima sezione trasversale netta dell'orifizio della valvola, in cm²;
  Q = capacità di scarico della valvola di sicurezza, espressa in kg/h di vapore:
  
  Q = P/0,58
  
  in cui:
  P = potenza nominale del generatore, in kW;
  F = fattore di pressione desunto dalla tabella 2 in funzione della pressione di scarico;
  K = coefficiente di efflusso, desunto dal certificato di accettazione.
  
  Tabella 2
  Valori di F per pressioni di scarico da 0,5 a 12,5 bar

3. Valvole di scarico termico

3.1 Definizioni:
1. 3.1.1
  Temperatura di taratura: temperatura alla quale la valvola di scarico termico inizia a scaricare.
2. 3.1.2
  Temperatura di scarico: temperatura alla quale la valvola scarica la piena portata.
3. 3.1.3
  Temperatura di intervento di emergenza: temperatura alla quale avviene lo scarico in caso di guasto dell'elemento sensibile o del collegamento all'organo di comando.
4. 3.1.4
  Pressione di scarico Δp: differenza tra la pressione a monte e la pressione a valle della valvola.
5. 3.1.5
  Alzata nominale.
  Spostamento massimo dell'organo di comando dell'apertura, corrispondente alle condizioni di piena portata della valvola.
6. 3.1.6
  Scarto di chiusura.
  Differenza fra la temperatura di taratura e quella di richiusura.
7. 3.1.7
  Sovratemperatura di scarico.
  Differenza fra la temperatura di scarico e quella di taratura.
8. 3.1.8
  Temperatura di richiusura.
  Temperatura del fluido, a monte della valvola, alla quale la stessa, in fase di diminuzione della temperatura, cessa di scaricare in modo continuo.
9. 3.1.9
  Coefficiente di portata normale Kn: portata in l/h della valvola alla temperatura di scarico con una pressione di scarico di 1 bar.
10. 3.1.10
  Coefficiente di portata di emergenza Ke: portata in l/h della valvola alla temperatura di intervento di emergenza con una pressione di scarico di 1 bar.
11. 3.1.11
  Portata di scarico Q:
  
  in cui:
  - Kv è il coefficiente dì portata della valvola, pari al minore dei due coefficienti di portata Kn e Ke desunti dal certificato di accettazione
  - p è la differenza fra la pressione dovuta al battente idrostatico e la resistenza offerta dalla tubazione di scarico sino allo sbocco nell'atmosfera;
  - a è l'esponente desunto dal certificato di accettazione.
  La resistenza offerta dalla tubazione di scarico si trascura qualora la tubazione abbia un diametro non inferiore a quello di uscita della valvola stessa e la sua lunghezza sino allo sbocco nell'atmosfera non sia maggiore di 1 metro.
12. 3.1.12
  Valvola di reintegro: valvola inserita tra la rete idrica e l'impianto, destinata a reintegrare le perdite.
13. 3.1.13
  Pressione di reintegro: differenza tra la pressione a monte ed a valle della valvola di reintegro.
14. 3.1.14
  Coefficiente di portata della valvola di reintegro Kr: portata in l/h di acqua fredda della valvola di reintegro alla pressione di reintegro di 1 bar.
15. 3.1.15
  Portata di reintegro Qr:
  
  in cui:
  - KR è il coefficiente di portata della valvola di reintegro;
  - Δp è la pressione di reintegro;
  - a è l'esponente considerato convenzionalmente pari a 0,5.
3.2
Le valvole di scarico termico devono essere a sicurezza positiva, non azionate da energia esterna ed intervenire in modo da evitare che la temperatura dell'acqua nel generatore superi la temperatura di sicurezza prefissata, con la tolleranza necessaria per evitare l'intervento del dispositivo in conseguenza della sopraelevazione della temperatura che si verifica all'atto dello spegnimento del bruciatore, ed in modo da assicurare il trasferimento all'esterno dell'impianto di una quantità di calore non inferiore alla potenza nominale del generatore.
3.3
Le valvole di scarico termico devono essere collegate alla tubazione di uscita del generatore, a monte di qualsiasi organo di intercettazione, con l'elemento sensibile immerso nella corrente di acqua calda in uscita quanto più possibile in prossimità del generatore.⁽⁷⁾

NOTA 7
Alla luce di quanto indicato al punto 1 del successivo cap. R.3.B. “impianti con vaso di espansione chiuso”, l’elemento sensibile della valvola di scarico termico deve essere installato sulla tubazione di mandata del generatore entro una distanza, all’esterno del mantello, non superiore ad 1 metro. Ricordiamo il fatto che nella precedente edizione della Raccolta (1982) tale distanza era pari a 0,5 metri.
3.4
A salvaguardia del generatore, le valvole di scarico termico devono essere corredate di un dispositivo che all'atto dell'intervento dello scarico provochi l'interruzione automatica dell'apporto di calore al focolare con un sistema meccanico oppure un dispositivo attivato dall'energia di un circuito elettrico. Detto dispositivo di interruzione dell'afflusso di calore deve essere del tipo normalmente chiuso (chiuso in mancanza di energia elettrica). Per i generatori di calore a combustibile solido non polverizzato, l'intervento della valvola di scarico termico deve provocare l'interruzione dell'afflusso dell'aria comburente e il reintegro totale dell'acqua scaricata.
3.5
Le valvole di scarico termico devono essere provviste di scarico convogliato che non ne impedisca la regolare funzionalità ed attuato in modo da non recare danno alle persone. Lo scarico deve sboccare nelle immediate vicinanze delle valvole ed essere accessibile e visibile.
3.6
Su ogni valvola di scarico termico devono essere riportati i seguenti dati, indicati su apposita targhetta o direttamente sul corpo della valvola:

a) nome (o marchio) del fabbricante;
b) sigla di identificazione della valvola.

Ogni valvola deve essere accompagnata dal certificato del fabbricante, dal diagramma della portata in funzione della pressione di scarico Δp e dal certificato di taratura dell’ISPESL. Il certificato del fabbricante deve contenere i seguenti dati:

a) gli elementi di identificazione della valvola;
b) i coefficienti Kn e Ke;
c) le temperature: di taratura T₀, di scarico T₁ di richiusura T₂, di intervento di emergenza Te, determinate in sede di accettazione;
d) gli estremi del certificato di accettazione.
3.7
Dimensionamento delle valvole di scarico termico. Il dimensionamento delle valvole di scarico termico va eseguito come segue.
1. 3.7.1
  Nel caso di reintegro totale dalla rete idrica, con esclusione dell'impiego dell'autoclave, la portata da scaricare si assume:
  
  Q = P/0,093 [l/h]
  
  in cui P è la potenza termica nominale del generatore espressa in kW.
  
  Tale valore di portata non deve risultare superiore a quello ricavato dal diagramma della valvola di scarico termico per la pressione effettiva di esercizio dell'impianto.
  
  Il reintegro totale deve essere attuato a mezzo di una rete idrica avente normalmente una pressione minima atta ad immettere nell'impianto la portata scaricata dalla valvola di scarico termico. Il reintegro totale può essere attuato ad un battente di equilibrio inferiore a quello di normale esercizio dell'impianto purché di almeno 2 metri rispetto alla sommità della caldaia.
  
  Tale battente di equilibrio viene raggiunto allorché la portata della valvola di scarico (che diminuisce con l'abbassamento del battente) diviene uguale alla portata della valvola di reintegro (che aumenta con l'abbassamento del battente). (*) Il verificarsi di tale condizione di equilibrio va esplicitamente dichiarato dal progettista nella documentazione presentata all'atto della denuncia.
2. 3.7.2
  Nel caso di reintegro parziale, assimilabile al mancato reintegro, la portata Q da scaricare deve essere non inferiore a:
  
  Q=P/0,029 [I/h]
  
  assumendo in questo caso per la pressione il valore di 0,5 bar.
  Tale valore di portata non deve risultare superiore a quello ricavato dal diagramma della valvola di scarico termico in corrispondenza della pressione di scarico pari a 0,5 bar.
  
  (*) Poiché l'esponente a delle valvole di reintegro e quello delle valvole di scarico termico sono approssimativamente pari a 0,5, se Kr e Kv sono i coefficienti di portata, rispettivamente della valvola di reintegro e della valvola di scarico termico, sarà con buon approssimazione:
  Pe = pa /(1+ K²_v / K²_r)
  in cui
  Pe = pressione di equilibrio
  Pa = pressione minima dell'acquedotto a monte della valvola di reintegro

4. Valvola di intercettazione del combustibile

4.1
Le valvole di intercettazione del combustibile devono essere a sicurezza positiva, non azionate da energia esterna ed intervenire in modo da evitare che la temperatura dell'acqua nel generatore non superi la temperatura di sicurezza prefissata (con la tolleranza necessaria per evitare l'intervento del dispositivo in conseguenza della sopraelevazione della temperatura che si verifica all'atto dello spegnimento del bruciatore) ed in modo da arrestare l'afflusso del combustibile, liquido o gassoso, al bruciatore. Il ripristino dell’apporto di calore deve avvenire solo con intervento manuale.
4.2
L'elemento sensibile delle valvole di intercettazione del combustibile deve essere immerso nella corrente d'acqua calda della tubazione di uscita entro 1 m dal generatore a monte di qualsiasi organo di intercettazione e piombato dall’installatore.⁽⁸⁾

NOTA 8
Nella precedente edizione della Raccolta (1982), l’elemento sensibile delle valvole di intercettazione del combustibile doveva essere posizionato entro 0,5 m dal generatore. Si richiama inoltre l’attenzione sulla nuova disposizione che prescrive la piombatura dell’elemento sensibile a cura dell’installatore.
4.3
Su ogni valvola di intercettazione del combustibile devono essere riportati i seguenti dati, indicati su apposita targhetta o direttamente sul corpo della valvola :
a) nome ( o marchio ) del fabbricante; b) sigla di identificazione della valvola.

Ogni valvola deve essere accompagnata dal certificato del fabbricante e dal certificato di taratura dell’ISPESL.
4.4
Il certificato del fabbricante deve contenere i seguenti dati:
a) gli elementi di identificazione della valvola;
b) la temperatura di taratura T0 determinata in sede di accettazione;
c) gli estremi del certificato di accettazione.

5. Valvole di intercettazione del fluido primario autoazionate

5.1
Le valvole di intercettazione del fluido termovettore del circuito primario degli scambiatori di calore devono essere a sicurezza positiva, non azionate da energia esterna e devono intervenire in modo da evitare che la temperatura dell'acqua nel circuito secondario superi la temperatura di sicurezza prefissata. Il ripristino dell’apporto di calore deve avvenire solo con intervento manuale.
5.2
L'elemento sensibile delle valvole deve essere immerso nella corrente d'acqua calda della tubazione di uscita dal secondario dello scambiatore ad una distanza entro 1 m^(8/I)

NOTA 8/I
Nella precedente edizione della Raccolta (1982), l’elemento delle valvole di intercettazione del fluido primario doveva essere posizionato entro 0,5 m dal generatore.

a monte di qualsiasi organo di intercettazione e piombata dall’installatore.
Ogni valvola deve essere accompagnata dal certificato di taratura ISPESL.

6. Sistema di intercettazione dei fluido primario

La valvola di intercettazione del fluido primario non autoazionata e il termostato di blocco possono essere accettati separatamente. In ogni caso deve essere verificata la compatibilità dei due componenti. Il ripristino dell’apporto di calore deve avvenire solo con intervento manuale.^(8/II)

NOTA 8/II
Il sistema preso in considerazione non era previsto nell’edizione del 1982 della Raccolta. La verifica della compatibilità fra valvola di intercettazione del fluido primario non auto azionata e termostato di blocco è a cura del Fabbricante se il sistema è fornito come tale e, naturalmente, per la funzione indicata nel presente paragrafo. La menzionata verifica è invece a cura dell’installatore se è quest’ultimo a realizzare il sistema con l’abbinamento dei due singoli dispositivi. Vedere inoltre successiva Nota (9)

7. Accettazione

Ogni dispositivo di sicurezza deve essere accettato dall’ISPESL e accompagnato dal certificato di taratura ISPESL. Possono essere riconosciuti senza ulteriori oneri quei dispositivi provenienti dai paesi appartenenti allo Spazio Economico Europeo che garantiscono la medesima funzionalità per lo scopo a cui essi sono destinati.⁽⁹⁾

NOTA 9
Sull’aspetto trattato dal precedente punto 7 “accettazione”, sono stati forniti chiarimenti dalla circolare INAIL 1539/2011 del 11 marzo 2011

Download Raccolta "R" ed 2009 chiarimenti precisazioni

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