La scelta dei tubi per l'acqua è importante in ogni progetto edilizio. L'acqua viene convogliata quotidianamente attraverso le tubature, pertanto il materiale deve essere adatto a tale scopo. L'acciaio inossidabile e il PVC sono due opzioni molto diffuse. Entrambi si dimostrano efficaci in diverse circostanze.
Questa guida descrive entrambi i casi in modo semplice, ricorrendo a fatti e cifre.
Comprendere i materiali
L'acciaio inossidabile è un metallo composto da ferro, cromo e nichel. Il cromo forma un sottile strato protettivo che impedisce la formazione di ruggine sulla superficie. Ad altri tipi, come il grado 316, viene aggiunto del molibdeno per garantire una protezione supplementare.
PVC è l'acronimo di cloruro di polivinile. Si tratta di un tipo di plastica composta da carbonio, idrogeno e cloro. Il PVC è leggero, liscio e facile da modellare per realizzare tubi.
Queste differenze fondamentali incidono sulle prestazioni di ciascun tubo nella pratica.
Tolleranza alla temperatura
Il fattore più importante nella scelta di un tubo è stabilire la temperatura. Molti sistemi funzionano a basse o alte temperature.
L'acciaio inossidabile resiste facilmente alle alte temperature. Molte qualità sono in grado di sopportare temperature superiori a 450 gradi Fahrenheit. In rari casi, alcune possono addirittura raggiungere i 1600 gradi Fahrenheit. Ciò rende l'acciaio inossidabile una scelta eccellente per gli impianti a caldo e a vapore.
Il PVC ha una resistenza termica molto più bassa. La maggior parte dei tubi in PVC è sicura fino a 140 gradi Fahrenheit. Se si supera questo limite, il tubo potrebbe iniziare a deformarsi e perdere la propria integrità.
In alcune zone è necessario tenere conto delle basse temperature. Il PVC diventa facilmente fragile al di sotto dei 32 gradi Fahrenheit. Ciò aumenta il rischio di crepe nei tubi. Al contrario, l’acciaio inossidabile resiste a temperature fino a -60 gradi Fahrenheit senza subire danni.
In breve, l'acciaio inossidabile è una scelta molto più resistente sia alle alte che alle basse temperature.
Resistenza alla pressione
Gli impianti idrici sono solitamente sottoposti a pressioni elevate. Le tubazioni devono resistere a queste sollecitazioni elevate senza rompersi.
I tubi in acciaio inossidabile sono estremamente resistenti e in grado di sopportare grandi sollecitazioni. Possono resistere a una pressione fino a 7815 PSI. Ciò li rende la scelta ideale per impieghi industriali e commerciali.
Il PVC è in grado di sopportare pressioni da basse a moderate. Può resistere fino a 1230 PSI senza rompersi. Rappresenta una scelta eccellente per impianti residenziali e di uso leggero.
Resistenza meccanica
Per resistenza meccanica si intende la forza massima che un tubo è in grado di sopportare. Ciò comprende la flessione, gli urti e il peso.
L'acciaio inossidabile, essendo un materiale resistente, non si piega né si incrina facilmente. Mantiene la propria forma anche sotto sforzo. In condizioni difficili, l'acciaio inossidabile rappresenta una scelta eccellente.
Il PVC è facilmente pieghevole. Ciò può facilitare l'installazione, ma può ridurne la resistenza. Inoltre, il PVC tende a fessurarsi quando fa freddo, aumentando così molti rischi.
Peso e installazione
L'installazione incide sui costi e sui tempi.
Il PVC è leggero e facile da maneggiare. Viene tagliato e giuntato dagli operai con l’ausilio di semplici attrezzi. Per saldare i giunti, gli operai applicano della colla a solvente. Si tratta di un’operazione rapida che non richiede una formazione specifica.
L'acciaio inossidabile è più pesante. Per la lavorazione e l'assemblaggio sono necessari utensili speciali. Per una corretta installazione è richiesta manodopera qualificata. Ciò comporta un aumento dei tempi e dei costi di manodopera.
Il PVC è ideale per progetti rapidi e semplici. Per i progetti che richiedono maggiore resistenza piuttosto che rapidità, si utilizza l'acciaio inossidabile.
Resistenza chimica
Le tubature spesso trasportano qualcosa di più dell'acqua. Alcuni impianti trasportano sostanze chimiche.
Il PVC mostra una forte resistenza a molti acidi. Resiste all'acido cloridrico e all'acido solforico senza formare gas nocivi. Ciò rende il PVC utile negli impianti chimici.
L'acciaio inossidabile resiste inoltre a numerose sostanze chimiche, in particolare nella qualità 316. È resistente ai cloruri e a molti fluidi industriali. Tuttavia, gli acidi forti possono danneggiare l'acciaio inossidabile e produrre idrogeno gassoso.
Il PVC non si comporta bene a contatto con oli naturali e idrocarburi. In questi casi, l'acciaio inossidabile offre prestazioni migliori.
Diversi materiali sono efficaci con determinate sostanze chimiche. È necessario verificarne la compatibilità prima dell'uso.
Resistenza alla corrosione
La corrosione influisce sul ciclo di vita delle tubazioni.
Il PVC non arrugginisce. È resistente alle sostanze chimiche presenti nel terreno, all’acqua salata e all’esposizione ai cloruri. Ciò lo rende adatto all’impiego in aree sotterranee e costiere.
L'acciaio inossidabile è resistente alla ruggine grazie al suo strato protettivo. Con il passare del tempo, in presenza di condizioni aggressive, come l'acqua salata e le sostanze chimiche presenti nel terreno, possono verificarsi fenomeni di corrosione puntiforme.
Il PVC è più indicato per le aree con un elevato contenuto di sale. L'acciaio inossidabile può comunque rivelarsi efficace nella maggior parte degli ambienti, a condizione che venga scelto il tipo appropriato.
Isolamento e conduttività
L'isolamento è importante per il controllo della temperatura e per la sicurezza.
Il PVC è un buon isolante. Riduce il trasferimento di calore e mantiene la temperatura dell'acqua. Inoltre, non è conduttivo, il che ne aumenta la sicurezza.
L'acciaio inossidabile conduce sia l'elettricità che il calore. Il riscaldamento esterno può essere causato dai fluidi caldi contenuti in un tubo d'acciaio. Anche l'ambiente circostante freddo può raffreddare il fluido.
Il PVC offre un vantaggio nei sistemi in cui l'isolamento è un fattore importante.
Durata di vita utile
La durata dipende dall'uso e dall'ambiente. Negli impianti idrici a bassa sollecitazione, i tubi in PVC possono durare più di 100 anni. Nella maggior parte dei casi, sono resistenti alla corrosione e ai danni chimici. L'esposizione alla luce solare può ridurne la durata, soprattutto se non sono protetti.
I tubi in acciaio inossidabile hanno una durata di oltre 50 anni. Sono in grado di resistere a sollecitazioni, pressioni e urti. In ambienti difficili, la corrosione può ridurne la durata.
Entrambi i materiali sono da tempo utilizzati nei sistemi idrici protetti. Il PVC tende ad avere una durata maggiore in condizioni prive di sollecitazioni.
Confronto dei costi
Il costo è spesso l'ultimo fattore da considerare quando si deve scegliere tra l'acciaio inossidabile e il PVC.
Il PVC è un'opzione più economica rispetto all'acciaio inossidabile. Ad esempio, un tubo in PVC da mezzo pollice costa circa 0,35 per piede. Un tubo in acciaio inossidabile costa circa $ 6,98 per piede. Ciò dimostra che l'acciaio inossidabile è 20% più costoso del PVC.
L'installazione dei tubi in PVC richiede meno manodopera ed è più semplice. L'acciaio inossidabile comporta un costo iniziale molto più elevato. Tuttavia, richiede meno manutenzione, il che in seguito compensa i costi iniziali.
Igiene e qualità dell'acqua
Gli impianti idrici richiedono materiali puliti e sicuri. Pertanto, le tubazioni ad essi collegate devono essere realizzate con materiali sicuri.
L'acciaio inossidabile presenta una superficie impermeabile. Ciò riduce la proliferazione batterica poiché impedisce alle sostanze chimiche di mescolarsi con l'acqua. Questo lo rende perfetto per l'acqua potabile, gli ospedali e la lavorazione degli alimenti.
Il PVC è resistente alla ruggine, ma può rilasciare gradualmente piccole quantità di sostanze chimiche nell'acqua. Anche i tubi in PVC più vecchi possono contribuire all'inquinamento da microplastiche.
Per garantire condizioni igieniche ottimali, l'acciaio inossidabile è la scelta più indicata.
Impatto ambientale
I problemi ambientali stanno aumentando in modo esponenziale in molti settori.
L'acciaio inossidabile è un materiale riciclabile, il che lo rende una valida opzione in termini di sostenibilità a lungo termine. Non rilascia sostanze tossiche nell'ambiente circostante.
Il PVC non è particolarmente ecologico. È più difficile da riciclare e può rilasciare sostanze inquinanti durante la produzione o lo smaltimento.
Per i progetti che prevedono piani ambientali, l'acciaio inossidabile rappresenta una scelta più ecologica.
I migliori casi d'uso
Gli impieghi di ciascun materiale sono diversi.
Con il PVC è consigliabile utilizzare sistemi a bassa pressione. Può essere impiegato negli impianti domestici. È inoltre ideale per gli impianti di irrigazione, drenaggio e trattamento delle acque reflue.
Gli impianti ad alta pressione, come quelli presenti negli stabilimenti industriali e alimentari, possono essere realizzati utilizzando tubi in acciaio inossidabile. Questo materiale può essere impiegato anche negli impianti ad acqua calda e a vapore. Una qualità di acciaio opportunamente selezionata può essere utilizzata in ambienti costieri o marini.
Vantaggi dei tubi per l'acqua in PVC
Il PVC offre diversi vantaggi evidenti:
- Costo contenuto rispetto ai tubi metallici
- Leggero, per un facile trasporto e una comoda maneggevolezza
- Installazione semplice con attrezzi di base
- Elevata resistenza a numerose sostanze chimiche
- Buon isolamento termico ed elettrico
- Lunga durata in condizioni di basso stress
Queste caratteristiche rendono il PVC la scelta preferita per l'uso residenziale e commerciale leggero.
Vantaggi dei tubi dell'acqua in acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile garantisce ottime prestazioni in situazioni difficili:
- Elevata resistenza alle sollecitazioni e agli urti
- Eccellente resistenza al calore anche a temperature elevate
- Lunga durata, spesso superiore a 50 anni
- Adatto all'acqua potabile grazie alla superficie che non rilascia sostanze
- Elevata resistenza alla ruggine con il tipo di acciaio adeguato
- Manutenzione minima dopo l'installazione
- Materiale completamente riciclabile
Queste caratteristiche rendono l'acciaio inossidabile adatto a sistemi critici.
Limiti del PVC
Il PVC presenta però anche alcuni limiti:
- Bassa tolleranza al calore al di sopra dei 140 gradi Fahrenheit
- Riduzione delle prestazioni a temperature inferiori a 32 gradi Fahrenheit
- Pressione nominale inferiore rispetto ai tubi metallici
- Possibile degrado in seguito all'esposizione ai raggi UV
- Uso limitato con oli e idrocarburi
Questi aspetti ne limitano l'utilità in contesti difficili.
Limiti dell'acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile presenta però anche alcuni svantaggi:
- Costo iniziale elevato
- Il peso elevato aumenta lo sforzo necessario per la movimentazione
- Installazione complessa che richiede operai qualificati
- Conduzione termica ed elettrica
- Possibile corrosione nel tempo in ambienti estremi
Questi aspetti incidono sulla pianificazione dei finanziamenti e dell'installazione.
Scegliere l'opzione giusta
La scelta giusta dipende dalle esigenze del progetto.
Scegli il PVC quando:
- I fondi a disposizione sono limitati
- Il sistema funziona a bassa pressione
- Le temperature rimangono entro limiti di sicurezza
- È necessaria un'installazione rapida
- Il sistema è in grado di trattare acqua o sostanze chimiche poco aggressive
Scegli l'acciaio inossidabile quando:
- Sono richieste elevata resistenza e durata
- Il sistema è in grado di sopportare pressioni elevate o temperature elevate
- L'igiene e la qualità dell'acqua sono importanti.
- L'affidabilità a lungo termine è una priorità.
- Le condizioni sono difficili o impegnative.
Conoscere questi aspetti può evitare errori costosi.
Conclusione
I tubi dell'acqua in acciaio inossidabile e in PVC possono essere utilizzati in modi diversi. L'acciaio inossidabile è robusto, non si surriscalda ed è resistente alle condizioni più difficili. Il PVC è più economico, più facile da installare e viene utilizzato in impianti semplici.
Ogni materiale presenta i propri vantaggi e viene utilizzato laddove risulta più indicato. Sarà necessario un piano adeguato per rendere l'impianto di tubazioni ecocompatibile e sicuro.