LA PROTEZIONE CATODICA 2/luglio 2017
Corrosione e protezione catodica delle reti idriche di Fabio Brugnetti e Marco Cattalini
La protezione catodica - 2/luglio 2017
Osservando con uno sguardo distaccato e critico la situazione della distribuzione idrica del nostro paese saltano subito agli occhi alcuni fatti importanti che caratterizzano, purtroppo in modo negativo, la qualità delle nostre infrastrutture di distribuzione e in generale del nostro “Sistema Acqua”. A fianco ad un consumo pro capite annuo che è più alto del 10% della media europea (53,6 m3/y) e ad una morosità del 4%, quasi doppia dei valori riscontrati per la distribuzione di gas naturale ed energia elettrica, troviamo il dato tristemente significativo delle perdite che si attesta sul valore del 37% come media nazionale, con punte del 55% in alcune zone del sud e delle isole. Questo dato può essere parzialmente correlato al fatto che le nostre condotte sono abbastanza avanti con gli anni, infatti il 36% di esse è più vecchio di 30 anni ed il 24% supera i 50 anni di età, contro una vita utile programmata di 40. Le conseguenze di tale situazione sono evidenti, aumentano drasticamente gli interventi di riparazione e di conseguenza diminuiscono i fondi disponibili per una messa in sicurezza più razionale e per lo sviluppo delle reti stesse, portando talvolta a situazioni di vera emergenza come nel caso delle crisi di siccità nelle estati degli ultimi anni. Tra gli strumenti a disposizione degli operatori delle reti idriche interrate, la protezione catodica gioca, assieme alle altre tecniche di protezione, un ruolo chiave nella prevenzione dei danni alle condotte dovuti alla corrosione, fornendo uno strumento utile alla conservazione delle reti stesse e alla garanzia della qualità del servizio; questo soprattutto se già previsto in fase di progettazione delle nuove infrastrutture o adeguamento di quelle esistenti. Il 29 giugno di quest’anno nella cornice del Politecnico di Milano, in occasione delle Giornate Nazionali della Corrosione e Protezione organizzate da AIM, si è tenuto il workshop di APCE avente come tema “Protezione Catodica delle Reti Idriche Interrate”. Durante i lavori sono state presentate numerose memorie ed esempi di applicazione della protezione catodica a sistemi di trasporto e distribuzione acqua. Tra i vari argomenti specifici che sono stati affrontati si è visto come un impianto di protezione catodica sia in grado di gestire ed eliminare gli effetti deleteri di “correnti vaganti” generate da sistemi di trazione elettrica. Un altro intervento ha descritto i vantaggi dell’utilizzo delle sonde di tipo “coupon” per il monitoraggio dei potenziali elettrochimici delle condotte, dispositivo indispensabile in aree ad elevata coesistenza di infrastrutture nel sottosuolo, per mitigare disturbi ed interferenze nel monitoraggio. Dopo una ricca carrellata di esempi di applicazione della protezione catodica in ambiti ed ambienti differenti, dalle zone montuose ad alta resistività alla protezione di condotte posate sul fondo di un lago, sono poi stati affrontati temi
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L’Associazione per Protezione dalle Corrosioni Elettrolitiche APCE opera dal 1981, attraverso corsi di formazione, collaborazioni con varie università italiane, divulgazione tecnico scientifica, per porsi come interlocutore attivo con le diverse realtà produttive. A tal scopo APCE vuole,attraverso una serie di approfondimenti, affrontare le varie tematiche della corrosione in modo il più possibile semplice e intuitivo. Gli autori Fabio Brugnetti è Responsabile Tecnico APCE fabio.brugnetti@apce.it Marco Cattalini è Cathodic Protection Specialist presso CorE marco.cattalini@coreconsultancy.it
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La protezione catodica - 2/luglio 2017
relativi alle esigenze ed i limiti dell’applicazione di impianti a correnti impresse in aree urbane congestionate come l’area di Milano e come un contatto elettrico accidentale tra le tubazioni e strutture in cemento armato possa influire sulle prestazioni di un sistema di protezione, oltre a una serie di vari esempi di applicazione della protezione catodica in ambiti ed ambienti diversi. Gli interventi che si sono succeduti hanno portato alla luce le specificità delle reti idriche rispetto alla progettazione e messa in opera di impianti di protezione catodica. In una lista che non si pretende esaustiva se ne vogliono sottolineare alcuni: 1. Varietà dei materiali che compongono le linee di trasporto e distribuzione acqua, rispetto a acciaio omogeneo presente nella struttura gasdotti. Possono esserci varie tipologie di acciaio e ghisa, per le quali in fase di progettazione sarà necessario tenere conto dei differenti potenziali elettrochimici di protezione che dovranno essere garantiti. Per la realizzazione di linee acqua, possono essere utilizzate anche tubazioni in calcestruzzo armato. 2. Continuità elettrica della rete. Al contrario delle reti gas in acciaio nelle quali la continuità elettrica è garantita dalla connessione dei singoli giunti effettuata tramite saldatura circonferenziale, nelle reti idriche sono spesso presenti giunzioni di tipo diverso che non garantiscono tale continuità. Al fine di evitare malfunzionamenti o effetti deleteri di possibili interferenze, sarà necessario sia in fase di progettazione che di messa in opera garantire la continuità elettrica di tutto il sistema soggetto a protezione catodica. 3. Le caratteristiche elettrolitiche del fluido trasportato, l’acqua appunto, esigono che vengano presi particolari accorgimenti riguardo al possibile passaggio di corrente attraverso il fluido in prossimità di giunzioni elettricamente isolate o di accoppiamenti metallici tra le tubazioni ed altri componenti del sistema, quali pompe o serbatoi. La progettazione degli impianti di protezione catodica deve considerare questi aspetti per escludere fenomeni di corrosione interna delle condotte in acciaio. A parte pochi casi virtuosi come gli Stati Uniti dove la National Association of Corrosion Engineers (NACE) ha emesso la Standard Practice SP0100-2014 "Cathodic Protection to Control External Corrosion of Concrete Pressure Pipelines and Mortar-Coated Steel Pipelines for Water or Waste Water Service", non esistono purtroppo, ad oggi, molte normative o linee guida specifiche per la progettazione e la gestione di impianti di protezione dedicati alle reti idriche. A livello nazionale la sola norma a disposizione è la UNI EN 12954 “Principi generali di protezione catodica” che non ricopre in modo specifico questo scopo applicativo. Al di là delle specificità e delle peculiarità tecniche di tali reti, il miglior strumento ad oggi disponibile rimane la normativa internazionale di riferimento ISO
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15589-1 “Petroleum, petrochemicals and natural gas industries — Cathodic protection of pipeline systems — Part 1: On-land pipelines” nella sua ultima revisione del marzo 2015. Pur se pensata per il mondo “oil and gas” la norma in questione è applicabile comunque anche all’ambiente delle reti idriche come dichiarato nella sezione 1 della norma stessa. Nel documento vendono date indicazioni precise sulla progettazione, la messa in opera e la conduzione di impianti di protezione catodica per generiche tubazioni interrate. La norma in questione non è però sufficiente e, dai lavori e dalle discussioni nel mondo degli addetti ai lavori, è emersa ripetutamente e con forza l’esigenza di un corpo normativo dedicato alla protezione catodica del mondo idrico che possa coprirne le specifiche esigenze tecniche. In quest’ottica APCE, l’Associazione per la Protezione dalle Corrosioni Elettrolitiche, forte dell’esperienza maturata nel campo della protezione delle reti gas, per le quali è stata indicata come organismo tecnico per l’emissione delle linee guida dell’Autorità per l’Energia Elettrica il Gas e il Sistema Idrico (AEEGSI), si pone come punto di riferimento per l’apertura di un tavolo tecnico normativo, in ambito UNI, che possa portare in tempi brevi all’emissione di una normativa nazionale dedicata e ad eventuali specifiche linee guida come fatto per il settore gas. L’interesse destato dall’iniziativa tra aziende che si occupano di protezione catodica, società di servizi e gestori di rete, fa ben sperare che anche per le reti idriche si possa seguire lo stesso percorso virtuoso che ha portato nel 2008 alla regolamentazione e normazione dei sistemi di protezione anti-corrosiva nel mondo del trasporto e della distribuzione del gas, con l’emissione dei decreti ministeriali D.M.16/04/2008 e D.M. 17.04.2008. Ma non basta avere solo delle buone norme. Quello che APCE sta cercando di fare a tutti i livelli è diffondere una cultura nuova, un approccio più intelligente e conveniente nella gestione e salvaguardia del patrimonio delle reti. Faccio solo un esempio. Partecipando ai convegni o ai tavoli tecnici del mondo idrico, sono rimasto molto colpito dal fatto che l’attenzione è sempre troppo focalizzata sulla ricerca delle perdite e sulle tecnologie per ricondizionare vecchie tubazioni. Quasi mai sento parlare di tecniche e metodi per evitare la corrosione e preservare l’integrità delle reti. Questo mi ha reso evidente che il punto cruciale è creare la consapevolezza che esiste un’opportunità conveniente per salvaguardare le reti, per la quale non c’è bisogno di inventarsi niente: esistono ottime tecnologie, buoni metodi, norme e casi virtuosi da imitare. Ognuno deve semplicemente fare bene il suo mestiere: il Parlamento le leggi, l’Autorità le regole per incentivare la qualità del servizio, le aziende sviluppare le tecnologie, le associazioni fungere da collante tra tutte queste esigenze ed attività. APCE da 36 anni c’è.
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