Nel mondo industriale, i tubi flessibili svolgono un ruolo fondamentale nel corretto funzionamento degli impianti: sono incaricati del trasporto controllato di liquidi, gas e materiali solidi da un punto all’altro del processo produttivo.
Devono quindi riuscire ad adattarsi amovimenti, vibrazioni e spazi di installazione più complessi, per garantire sicurezza, durata ed efficienza. Inoltre, devono resistere alle condizioni operative specifiche dell’applicazione in cui vengono impiegati, in modo da non subire degrado e non causare contaminazioni, perdita di pressione, collasso o riduzione della vita utile del sistema.
Per tutti questi motivi, la scelta del materiale del tubo flessibile diventa un elemento decisivo nella progettazione degli impianti industriali.
Come scegliere il materiale giusto: i fattori tecnici da valutare
La scelta del materiale dei tubi flessibili industriali deve sempre partire dall’analisi delle condizioni operative reali e non solo dal settore applicativo. Risulta quindi fondamentale analizzare alcuni parametri tecnici, tra cui:
- tipo di prodotto/fluido trasportato;
- temperatura di esercizio;
- pressione e/o depressione di esercizio;
- ambiente operativo e stress meccanici;
- requisiti igienici e normativi.
Valutare correttamente questi fattori consente di individuare il materiale più idoneo alle condizioni operative reali, migliorando l’affidabilità dell’impianto e riducendo ogni possibile rischio.
Tipo di prodotto o fluido trasportato
Il primo elemento utile a scegliere correttamente il materiale dei tubi flessibili industriali è la compatibilità tra tubo e prodotto veicolato, che può essere di vario tipo:
- liquidi;
- aria compressa;
- gas tecnici;
- solventi o prodotti chimici aggressivi;
- granulati plastici;
- materiali abrasivi;
- prodotti alimentari.
Ogni materiale reagisce in modo diverso a contatto con le sostanze chimiche. Per questo è cruciale verificare che il materiale del tubo sia compatibile con il fluido veicolato e non subisca alterazioni quando entra in contatto con esso.
Se questo dovesse capitare, il tubo si può degradare in breve tempo.
Le conseguenze possono essere perdite, rotture della linea o contaminazione del prodotto trasportato, con possibili ripercussioni sulla sicurezza dell’impianto e sulla qualità del processo produttivo.
Per questo motivo le tabelle di compatibilità chimica sono uno strumento utile nella selezione del tubo: permettono di individuare il materiale più idoneo secondo lo specifico utilizzo.
Temperatura di esercizio (range e picchi)
Un altro fattore da tenere in considerazione nella scelta del tubo flessibile è la temperatura di esercizio.
Ogni materiale ha infatti un determinato intervallo di temperatura entro cui mantiene le proprie caratteristiche. Se questo non viene rispettato, il tubo non può garantire le prestazioni ricercate, andando a perdere flessibilità, a deformarsi e deteriorarsi più rapidamente.
La scelta deve quindi valutare:
- temperatura media di esercizio;
- picchi di temperatura;
- cicli termici ripetuti.
È importante inoltre sapere che, quando il fluido veicolato è acqua calda o vapore, la temperatura diventa un fattore ancora più importante e il tubo necessita di materiali progettati ad hoc.
Pressione e depressione di esercizio
Negli impianti industriali, i tubi flessibili sono generalmente soggetti a due tipi di sollecitazioni: pressione interna e depressione (o vuoto). La prima si verifica quando il fluido viene spinto all’interno del tubo con forza, mentre la seconda avviene quando il fluido viene aspirato all’interno del tubo.
In entrambi i casi, è essenziale che il tubo sia progettato con materiali e strutture di rinforzo adeguati, come rinforzi tessili, spirali metalliche e/o spirali in materiale plastico
Una scelta non corretta può provocare collassamento del tubo o scoppio sotto pressione.
Ambiente operativo e stress meccanici
Oltre alle caratteristiche tecniche, ci sono altri fattori da considerare nella scelta del materiale dei tubi flessibili per industria.
Tra i principali e più importanti ci sono le condizioni esterne, ovvero l’ambiente in cui il tubo verrà utilizzato, che influiscono molto sulla durata e sulle prestazioni del prodotto nel tempo.
I 4 parametri chiave sono:
- abrasione esterna: lo sfregamento del tubo contro superfici, macchinari o materiali;
- raggi UV e agenti atmosferici: l’azione dannosa di sole, pioggia e sbalzi di temperatura;
- contatto con oli o sostanze chimiche: il grado di danno provocato da queste sostanze nel tempo;
- frequenza di movimentazione o piegatura: la capacità del tubo di continuare a spostarsi o piegarsi mantenendo flessibilità e resistenza.
Solo optando per il materiale più idoneo è possibile garantire tubi flessibili idonei all’ambiente di lavoro, riducendo così usura, guasti e necessità di sostituzioni frequenti.
Requisiti igienici e certificazioni richieste
I tubi flessibili sono elementi fondamentali in tutti i settori industriali. Tuttavia, esistono alcuni comparti in cui la scelta del tubo è ancora più delicata, perché oltre alle prestazioni tecniche devono essere rispettate anche specifiche normative di sicurezza e qualità. Queste norme servono a garantire che il materiale del tubo sia compatibile con il prodotto veicolato e che non rilasci sostanze indesiderate.
Parliamo, in particolare, del settore alimentare, farmaceutico e chimico, in cui i tubi entrano in contatto diretto con prodotti destinati al consumo umano o con sostanze chimicamente aggressive.
In questo caso, le normative principali da dover rispettare sono:
- PED (Pressure Equipment Directive): direttiva europea sulle attrezzature in pressione, richiede che i materiali siano idonei a resistere alle condizioni di pressione e temperatura previste;
- MOCA (Materiali e Oggetti a Contatto con Alimenti): regolamentazione europea per i materiali destinati al contatto alimentare, stabilisce che questi materiali non devono rilasciare sostanze che possano contaminare o alterare il cibo;
- FDA: standard statunitense per materiali idonei al contatto con alimenti e farmaci, definisce i requisiti per materiali sicuri, non tossici e non contaminanti;
- Regolamenti CE 1935/2004 e 10/2011 per materiali plastici alimentari: stabiliscono che questi materiali non devono rilasciare sostanze nocive né alterare composizione, odore o sapore degli alimenti.
Materiali dei tubi flessibili – panoramica e comparazione
Come abbiamo visto, i tubi flessibili industriali possono essere realizzati con diversi materiali. Ognuno presenta caratteristiche specifiche in termini di resistenza chimica, tolleranza alla temperatura, flessibilità, resistenza all’abrasione e costo. Questi elementi ne determinano l’idoneità per determinate applicazioni.
In particolare, tra i materiali più utilizzati ci sono:
- PVC: offre una buona resistenza chimica, è molto flessibile e ha un costo contenuto. Tuttavia, sopporta temperature relativamente basse e presenta una resistenza all’abrasione media;
- Gomma: materiale molto versatile, con buona flessibilità e alta resistenza all’abrasione. La resistenza chimica e la temperatura di esercizio possono variare in base alla mescola utilizzata. Il costo è generalmente medio;
- EPDM: garantisce ottime prestazioni con acqua calda e vapore, con una buona flessibilità e una resistenza termica elevata. È una soluzione spesso scelta per applicazioni con temperature medio-alte e ha un costo medio;
- Silicone: elevata resistenza alle alte temperature e flessibilità molto elevata. Ha una buona resistenza chimica e caratteristiche igieniche che lo rendono adatto anche ad applicazioni alimentari. Il costo è generalmente medio-alto;
- PTFE: uno dei materiali più performanti dal punto di vista della resistenza chimica e termica. Offre anche una buona resistenza all’abrasione, ma ha una flessibilità inferiore rispetto ad altri materiali e un costo più elevato.
PVC (Cloruro di Polivinile) – caratteristiche e uso
Il PVC è uno dei materiali più diffusi nei tubi flessibili per applicazioni generiche industriali. Adatto al trasporto di acqua, fluidi inerti e aria compressa a bassa pressione e all’aspirazione di liquidi leggeri, ha un costo contenuto e una buona versatilità. Garantisce elevata flessibilità, buona trasparenza e resistenza chimica. Di contro, ha una limitata resistenza alle alte temperature, una grande sensibilità a solventi aggressivi e una minore durata in ambienti molto gravosi.
Gomma – versatilità e resistenza
La gomma è un altro materiale molto diffuso per i tubi flessibili industriali. Disponibile in differenti mescole (SBR, NBR o nitrile e NR o gomma naturale) garantisce una robustezza meccanica elevata idonea per applicazioni più gravose e cantieristiche. I tubi in gomma vengono quindi ampiamente sfruttati per il trasporto di aria compressa, acqua, oli industriali e abrasivi leggeri. Tuttavia, questo materiale ha anche dei limiti, come un peso maggiore rispetto ai tubi plastici e alta sensibilità ad alcuni agenti atmosferici.
EPDM – per vapore e resistenza agli agenti esterni
L’EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) è una gomma sintetica caratterizzata da un’eccellente resistenza a calore, acqua calda, vapore, ozono e agenti atmosferici e da una buona stabilità termica. I tubi in EPDM sono principalmente impiegati per circuiti di acqua calda, linee di vapore e applicazioni outdoor (esposte al clima). Non sono invece adatti a oli minerali e carburanti.
Silicone – elevata resistenza termica e igiene
Il silicone viene utilizzato nei tubi industriali destinati ad applicazioni in cui vengono richiesti standard igienici elevati e grande stabilità termica. Parliamo, ad esempio, del settore alimentare e del beverage. I tubi in silicone hanno una resistenza termica fino a circa 200 °C ,elevata flessibilità anche a basse temperature e garantiscono una facile sterilizzazione.
PTFE – chimica aggressiva e prestazioni estreme
Il PTFE (Politetrafluoroetilene) è uno dei materiali più performanti per i tubi flessibili destinati ad applicazioni chimiche, farmaceutiche e industriali come il trasporto di solventi aggressivi e acidi concentrati o applicazioni ad alta purezza. Questo materiale garantisce resistenza chimica quasi universale, ma ancheelevata resistenza termica. Inoltre, grazie alla superficie interna antiaderente, ha un basso coefficiente di attrito.
Applicazioni tipiche a confronto
La scelta del tubo flessibile dipende anche dal tipo di materiale trasportato e dalle condizioni operative. Tra le applicazioni più comuni in cui i tubi diventano protagonisti troviamo:
- trasferimento di aria compressa;
- trasporto di granulati e solidi abrasivi;
- acqua e altri liquidi;
- acqua calda e vapore;
- vino, birra e liquidi alcolici;
- prodotti alimentari (beverage, grassi, solidi);
- solventi e aggressivi chimici.
Trasferimento di aria compressa
I tubi flessibili per il trasferimento di aria compressa devono garantire principalmente resistenza alla pressione e all’abrasione e una buona flessibilità. I materiali più utilizzati per questo genere di applicazione sono gomma e PVC rinforzato.
Trasporto di granulati e solidi abrasivi
I tubi flessibili per il trasporto di granulati e solidi abrasivihanno il compito di assicurare resistenza all’abrasione interna. Si deve quindi optare per tubi industriali in gomma ad alta resistenza con rivestimenti antiabrasivi.
Acqua e altri liquidi
I tubi industriali flessibili per acqua e altri liquidi sono generalmente realizzati in PVC o gomma: Il primo è ideale per acqua e liquidi neutri perché è economico, leggero e abbastanza resistente in condizioni normali, mentre la gomma offre maggiore robustezza e resistenza meccanica. Per applicazioni con temperature più elevate si utilizza spesso l’EPDM, che offre maggiore resistenza al calore.
Acqua calda e vapore
Negli impianti industriali che operano con alte temperature, il materiale più utilizzato è l’EPDM. I tubi per acqua calda e vapore devono infatti resistere a cicli termici e pressione, senza danneggiarsi e provocare danni e rallentamenti alla produzione.
Vino, Birra e Liquidi alcolici
Nel settore beverage è fondamentale utilizzare tubi certificati per il contatto alimentare. Parliamo di tubi realizzati in gomma alimentare certificata o silicone alimentare , che garantiscono la massima sicurezza igienica e non rilasciano sostanze in grado di alterare il prodotto.
Prodotti alimentari grassi (latte e derivati, olio alimentare etc)
I tubi flessibili per alimenti grassi devono rispettare normative specifiche e garantire assenza di contaminazioni, facilità di pulizia e resistenza a cicli di lavaggio e sanificazione.
Solventi e aggressivi chimici
I tubi flessibili per aggressivi chimici, solventi, vernici e resine vengono specificatamente progettati in base al prodotto aggressivo veicolato e possono avere sottostrato in EPDM, EPR, UMHWPE, PTFE, FEP etc.
Checklist per la scelta
Come abbiamo visto in questo articolo, prima di scegliere il materiale di un tubo flessibile industriale è utile verificare alcuni aspetti chiave, tra cui:
- tipo di fluido o materiale trasportato;
- compatibilità chimica;
- temperatura di esercizio e picchi termici;
- pressione o vuoto operativo;
- abrasione interna o esterna;
- esposizione ad agenti atmosferici;
- requisiti normativi e certificazioni;
- frequenza di movimentazione del tubo.
Solo una corretta analisi di questi fattori permette di ottimizzare prestazioni, sicurezza e durata dell’impianto industriale.
In questo contesto è importante poter contare su fornitori specializzati che offrono una gamma completa di soluzioni e supporto tecnico nella scelta del prodotto più idoneo.
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