Da 5 a 25 m/s secondo la pressione: da dove viene la scala della pratica italiana, e perché la velocità «vera» non è quella della portata standard.
Nel gas non esiste il problema del colpo d'ariete dei liquidi, ma la velocità resta un vincolo di progetto per tre ragioni concrete:
La pratica della distribuzione (tradizione UNI 9165) adotta limiti crescenti con la pressione di esercizio — più il gas è compresso, più lentamente si muove a pari portata standard, e più «spazio» c'è prima dei fenomeni indesiderati:
| Pressione di esercizio (rel.) | Velocità massima |
|---|---|
| oltre 3,5 bar | 25 m/s |
| 1,5 – 3,5 bar | 20 m/s |
| 1,0 – 1,5 bar | 15 m/s |
| 0,04 – 1,0 bar | 10 m/s |
| fino a 0,04 bar (bassa pressione) | 5 m/s |
Sono limiti di buona pratica, non di legge: un progetto può motivare soglie proprie (ed è il motivo per cui in un software devono essere personalizzabili, non cablate). La corrispondenza con le fasce di pressione delle specie rende naturale verificarle insieme.
Le portate delle reti gas si esprimono in Sm³/h — metri cubi standard, cioè riferiti a pressione atmosferica. Ma nel tubo il gas è compresso: per la velocità reale la portata standard va espansa alle condizioni di esercizio,
con z il fattore di comprimibilità del gas reale. La differenza non è accademica: a 4 bar relativi la stessa portata standard occupa circa un quinto del volume, quindi la velocità reale è circa cinque volte più bassa di quella calcolata ingenuamente su Qstd. Chi verifica «a portata standard» boccia tratti che in realtà passano — o, peggio, promuove in bassa pressione tratti che non passano.
Un riferimento numerico dal dossier di validazione: nel Caso 1 (bassa pressione, DE63, 30 Sm³/h) la velocità di esercizio è 3,92 m/s, entro il limite dei 5 m/s — con appena il 2% circa di differenza dalla standard, perché a 25 mbar l'espansione è minima. È salendo di pressione che lo scarto diventa decisivo.
Per le condotte in pressione esiste anche un criterio indipendente dalla scala pratica: la velocità erosionale dell'API RP 14E, ve = C/√ρ con ρ la densità del gas alle condizioni di esercizio e C un coefficiente scelto dal progettista (100 per servizio continuo nella formulazione classica, valori più alti per gas pulito e non corrosivo). È una verifica aggiuntiva tipica delle dorsali, dove la densità in esercizio è alta; Gasnetics la offre come controllo opzionale accanto alla scala per specie.
Per tre ragioni pratiche: il rumore (sibili in condotta e nei gruppi di riduzione), l'erosione e il trascinamento di polveri e particelle che danneggiano organi di regolazione e misura, e la stabilità della rete alle variazioni di domanda. I limiti crescono con la pressione perché il gas compresso, a pari portata standard, si muove più lentamente.
La pratica italiana (tradizione UNI 9165) adotta: 25 m/s oltre 3,5 bar, 20 m/s tra 1,5 e 3,5 bar, 15 m/s tra 1 e 1,5 bar, 10 m/s tra 0,04 e 1 bar, 5 m/s in bassa pressione. Sono limiti di buona pratica progettuale, personalizzabili per progetto.
Espandendo la portata standard alle condizioni di esercizio: Q_eff = Q_std · (P_std/P) · (T/T_std) · z, poi dividendo per la sezione del tubo. A 4 bar relativi la stessa portata standard occupa circa un quinto del volume, quindi la velocità reale è circa cinque volte più bassa di quella calcolata sulla portata standard.
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