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Giunti meccanici scanalati per ridurre rumore eLa tecnologia vibrazioni di giunzione meccanica dei tubi come alternativa ai metodi tradizionali di Larry Thau*
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er ridurre i rumori e le vibrazioni provenienti dagli impianti collegati ai sistemi idronici, i progettisti utilizzano solitamente giunti antivibranti in materiale elastomerico. Tali connettori creano una discontinuitĂ nelle tubazioni in metallo (a differenza delle saldature), trasferendo cosĂŹ meno vibrazioni lungo la linea. Per contro però, la minore resistenza dei giunti antivibranti in materiale elastomerico può essere allâorigine di rotture premature o perdite, nonchĂŠ di maggiori tempi di installazione. Prove indipendenti hanno dimostrato che, nella gamma di frequenze comunemente riscontrate, i giunti scanalati sono altrettanto efficaci nellâattenuazione di rumori e vibrazioni dei giunti antivibranti. La societĂ di consulenza nel settore dellâacustica SSA Acoustics di Seattle, Washington, ha recentemente effettuato una misurazione sul campo che ha dimostrato come tre giunti Victaulic posti a distanza ravvicinata dalla sorgente delle vibrazioni abbiano delle prestazioni paragonabili a quelle dei giunti flangiati in neoprene e superiori a quelle dei tubi in treccia metallica. I giunti Victaulic hanno conseguito una riduzione dellâampiezza totale delle vibrazioni dallâ80% al 90%. Questo va ad avallare i precedenti test effettuati da L.S. Goodfriend and Associates che confermavano una riduzione significativa delle vibrazioni nei sistemi di tubazioni che montano i giunti flessibili Victaulic Style 77. La riduzione effettiva misurata in decibel è risultata fra i 2,3 e i 12,1 dB su un ampio intervallo di frequenze. I giunti scanalati conservano delle eccellenti caratteristiche di attenuazione del rumore e delle vibrazioni, oltre che la capacitĂ di compensare eventuali disallineamenti, espansioni e contrazioni che si hanno nellâesercizio dellâimpianto. Lâattenuazione dei rumori si ottiene esclusivamente dal posizionamento dei tre giunti flessibili in prossimitĂ della sorgente delle vibrazioni, lasciando comunque moltissima flessibilitĂ nella progettazione.
Vibrazioni positive Inoltre, ogni successivo giunto presente nel sistema meccanico scanalato crea unâulteriore riduzione nelle vibrazioni. Il laboratorio di analisi indipendente Nutech Testing Corporation/SE Laboratories ha utilizzato i giunti meccanici Victaulic nei propri test ed è giunto alla conclusione che, per un dato diametro di tubo qualsiasi, vengono trasmesse sempre meno vibrazioni ad ogni giunto Victaulic successivo, a prescindere dallâimpiego di giunzioni flessibili o rigide. Per spiegare tale riduzione è necessario esaminare la configurazione del giunto. La struttura dispone di una resiliente guarnizione elastomerica contenuta allâinterno della cavitĂ interna dellâalloggiamento in ghisa sferoidale, e questo crea una discontinuitĂ simile a quella del giunto antivibrante. Il materiale con cui vengono realizzate le guarnizioni ha anche la funzione di assorbire le vibrazioni.
Figura 1 â Giunto meccanico scanalato pronto per lâinstallazione
Le differenze principali del giunto scanalato rispetto al giunto antivibrante sono proprie della configurazione esclusiva del giunto. La specifica costruzione consente alla guarnizione di fare tenuta contro il tubo, mentre lâalloggiamento in ghisa sferoidale fornisce sia lo spazio necessario per la flessione del materiale elastomerico che un contenimento per prevenirne lâeccessiva dilatazione. Nel complesso, il giunto implementa una tenuta idraulica ermetica senza ulteriori accorgimenti. Oltre a ciò, la ghisa sferoidale è dotata di capacitĂ proprie di attenuazione delle vibrazioni, facendo sĂŹ che lâalloggiamento esterno abbia anche la funzione di assorbire i rumori. Lâeffetto finale può essere visto come segue: il tubo saldato continuo viene assunto come fattore pari a uno (tutte le vibrazioni si trasmettono senza interruzioni). Si installa un giunto scanalato, pertanto la guarnizione elastomerica riduce la trasmissione del rumore mentre lâalloggiamento duttile assorbe un ulteriore quantitativo di rumore. Le vibrazioni cosĂŹ ridotte vengono poi diminuite dello stesso fattore al successivo giunto. Lo stesso effetto si ha nuovamente ad ogni giunzione successiva in cui viene installato un giunto meccanico, creando una riduzione cumulativa del suono. I giunti Victaulic offrono inoltre gli altri vantaggi dati dalla facilitĂ e rapiditĂ di installazione e manutenzione, oltre che dalla sicurezza e affidabilitĂ . Questo fa di loro il sostituto ideale dei sistemi tradizionali di attenuazione dei rumori e delle vibrazioni in una varietĂ di impianti di tubazioni, e unâalternativa alla saldatura o flangiatura. I giunti Victaulic vengono largamente utilizzati in strutture destinate alla comunitĂ quali stadi e hotel e nei fabbricati industriali. In Italia si hanno esempi di prodotti Victaulic in progetti che vanno dal Castello del Valentino a quello della Torre Regione Piemonte.
Una migliore affidabilitĂ dellâimpianto senza gli antivibranti in gomma Nelle installazioni convenzionali dei locali tecnici, la riduzione di rumore e vibrazioni viene conseguita montando antivibranti in gomma allâuscita delle pompe. Tali accorgimenti vengono talvolta usati anche per correggere il cattivo allineamento fra il tubo saldato e lâapparecchiatura che sottopone la gomma a sollecitazioni indesiderate. I giunti antivibranti in gomma richiedono una manutenzione costante, in quanto le viti che si allentano nel tempo causano perdite nellâimpianto, e devono essere serrate periodicamente. La normale usura unita allâesposizione alla luce ultravioletta nel locale tecnico causa il deterioramento della gomma. Con unâaspettativa di durata che arriva, nel migliore dei casi, ai 10 anni, gli antivibranti in gomma necessitano di sostituzione periodica, magari diverse volte durante la vita dellâimpianto, e questo ha per conseguenza il fermo dellâimpianto stesso. La parte è soggetta a rotture improvvise e imprevedibili che sono causa di gravi rischi per lâincolumitĂ e la sicurezza se, ad esempio, la gomma si spacca in un impianto di riscaldamento e si ha una fuoriuscita di acqua a temperatura elevata. Il problema viene risolto installando tre giunti scanalati di tipo flessibile su entrambi i lati della pompa. Tale metodo unisce flessibilitĂ e lunga durata per offrire una maggiore attenuazione di rumore e vibrazioni senza la necessitĂ di antivibranti flangiati, eliminando anche i relativi costi e ingombri. Progettati per durare per tutta la vita dellâimpianto, i giunti Victaulic costituiscono una soluzione esente da manutenzione che presenta vantaggi sia pratici che economici. * Larry Thau, Executive Vice President e Chief Technical Officer del dipartimento Engineering di Victaulic www.victaulic.com
Figura 2 â FLESSIBILTĂ. La flessibilitĂ dei giunti scanalati riduce la trasmissione delle sollecitazioni nel sistema di tubazioni, mentre la combinazione della guarnizione elastomerica e dellâalloggiamento in ghisa sferoidale smorza le vibrazioni
Figura 3 â Attenuazione nei sistemi di tubazioni. Tre possibilitĂ di installazione dei giunti meccanici scanalati in un sistema di tubazioni per consentire lâattenuazione di rumore e vibrazioni, in modo efficace e dai risultati comprovati