Controintuitivo ma vero: il metano in salita guadagna pressione relativa. Quanto vale l'effetto, quando decide le verifiche, e perché con il GPL il segno si inverte.
La pressione che misuriamo nelle reti è relativa: la differenza tra la pressione nella condotta e l'atmosfera lì fuori. Salendo di quota scendono entrambe — ma non alla stessa velocità. La colonna d'aria esterna «pesa» in proporzione alla densità dell'aria; la colonna di gas nella condotta pesa in proporzione alla densità del gas. Se il gas è più leggero dell'aria, com'è il metano, la pressione atmosferica cala più in fretta di quella interna: la pressione relativa del gas aumenta con la quota.
Per il gas naturale tipico di rete (densità 0,724 kg/Sm³ contro 1,225 dell'aria) il coefficiente vale 4,91·10⁻⁵ bar/m ≈ 0,049 mbar per metro. Non un dettaglio da ingegneria fine: è la spinta di galleggiamento della colonna di gas, la stessa fisica della mongolfiera.
Il Caso 3 del dossier di validazione: tratto di 300 m in PE DE63, 20 Sm³/h, monte a 25 mbar, utenza 60 m più in alto.
Lo stesso dislivello in discesa avrebbe tolto 2,95 mbar: su un vincolo di consegna di 18 mbar in bassa pressione, è la differenza tra una verifica superata e una non conformità.
Il coefficiente c cambia segno con (ρaria − ρgas). Il GPL è più denso dell'aria: in salita la pressione relativa diminuisce, in discesa aumenta. Nelle reti GPL di zone collinari l'effetto penalizza esattamente le utenze che l'intuizione da metano darebbe per avvantaggiate — un motivo in più per non applicare «a memoria» una correzione pensata per un altro gas.
Il modo corretto di trattare le quote è dentro la legge di moto, non come aggiustamento a posteriori: si lavora nella variabile corretta ŷ = (P − c·(zquota − zmedia))², così ogni tratto vede la spinta di galleggiamento coerente con le sue quote di estremità, e le quote sono riferite alla media della rete perché solo i dislivelli hanno effetto fisico. Su una rete magliata l'effetto si accoppia alla ripartizione delle portate: un ramo «aiutato» dalla quota ruba portata all'altro, e solo un calcolo simultaneo li mette d'accordo.
Gasnetics applica la correzione automaticamente a qualunque miscela — segno compreso — e compila da sé le quote del terreno quando disegni la rete sulla mappa. Il dimensionamento ne tiene conto senza che il progettista debba ricordarsene.
Perché la pressione relativa è misurata rispetto all'atmosfera locale, e salendo l'aria «pesa» più del gas: la colonna d'aria esterna perde pressione più in fretta della colonna di gas nella condotta. Il risultato netto, per il gas naturale, è un guadagno di circa 0,05 mbar per metro di salita.
Ogni volta che i dislivelli sono paragonabili ai margini di pressione. In bassa pressione bastano poche decine di metri: 60 m di dislivello valgono quasi 3 mbar, su un vincolo di consegna di 18 mbar. Su reti collinari o montane l'effetto può decidere l'esito delle verifiche in un senso o nell'altro.
No, si inverte: il GPL è più denso dell'aria, quindi in salita la pressione relativa diminuisce e in discesa aumenta. Il coefficiente cambia segno con il segno di (ρaria − ρgas), e un calcolo corretto lo gestisce con la stessa formula per qualunque miscela.