Le adduttrici idriche di grande diametro spesso rappresentano uno dei punti più critici di una rete. La loro manutenzione comporta tutta una serie di problematiche di natura non esclusivamente economica, che hanno pesanti ripercussioni sulla qualità del servizio e che trovano analogo riscontro nella maggior parte delle aziende distributrici italiane.
Prima causa fra tutte è la carenza di manutenzione preventiva, che nelle condotte metalliche deriva principalmente dall’assenza di programmi di controllo degli spessori della parete delle condotte e dello stato dei punti di giunzione. Questo ultimo punto, in special modo, incide molto sugli eventi di perdita, sia per la degenerazione interna dei punti prospicienti le saldature nel caso di condotte in acciaio, sia per degrado delle guarnizioni in elastomero, nel caso delle ghise, dei materiali inerti (CLS e CA) e dei materiali compositi (PRFV).
Le carenze di manutenzione preventiva non sono sempre causate dalla scarsa sensibilità dei gestori, ma piuttosto dalle oggettive difficoltà a operare le indagini in condizione di esercizio delle condotte da sottoporre a verifica.
Le grandi adduttrici non possono infatti subire fuori servizio protratti nel tempo, sono normalmente posate a profondità superiori alla media e lungo tracciati poco accessibili.
I mezzi di indagine effettivamente validi sono poi poco accessibili, sia perché esistono sul mercato pochi soggetti veramente capaci, sia per il costo che tali indagini comportano.
Le operazioni per messa fuori servizio delle adduttrici comportano inoltre un grande impegno operativo che non sempre risulta coniugabile con le esigenze di distribuzione delle reti sottese alle condotte principali.
Queste, in sintesi, le motivazioni per cui i gestori si riducono molto spesso a intervenire in manutenzione straordinaria, quando va bene in extremis, e quando va meno bene in occasione di eventi di perdita.
Il caso di seguito illustrato avrebbe potuto essere classificato come intervento di manutenzione preventiva, ma si è rivelato poi in corso d’opera un vero e proprio intervento in extremis, offrendoci alcuni spunti per una serie di riflessioni sia di natura tecnica che applicativa.
Il contesto impiantistico
Prima di procedere a descrivere l’intervento, è opportuno delineare il contesto progettuale.
ASA Livorno preleva circa il 75% dell’acqua che immette in rete dai pozzi di Filettole siti nel comune di Vecchiano in provincia di Pisa e da quelli di S. Alessio nel comune di Lucca.
I venti pozzi, siti lungo il conoide del fiume Serchio, sono stati trivellati a metà degli anni sessanta ed hanno una potenzialità massima di emungimento pari a 1800 metri cubi/ora, captati e convogliati in una condotta principale in acciaio DN 800 mm ed in una secondaria in ghisa grigia di diametro 450 mm.
Tali condotte, prima di giungere all’impianto di sollevamento di Livorno, percorrono un tracciato di circa 45 km, che si snoda in gran parte lungo la fascia pianeggiante del fondovalle del Serchio e nella sua tratta iniziale tra i contrafforti dei Monti Pisani. Si tratta di terreni moderatamente aggressivi, ma con una presenza pressoché costante di acqua di falda, fino a quote sovrastanti l’estradosso delle due adduttrici.
L’epoca di posa di tali condotte risale al 1965-69, e la stessa acqua trasportata contiene minerali disciolti in quantità tale da favorire il proliferare di estese colonie di ferrobatteri, specie nella porzione di tracciato più prossima ai pozzi.
L’acqua greggia di pozzo, unita alle forti variazioni di portata (e quindi di velocità dell’acqua) tra giorno e notte, hanno portato nel corso degli anni ad una proliferazione abnorme dei ferrobatteri che, in ragione della loro azione, hanno accelerato il processo di corrosione del metallo costituente la parete della condotta.
Il caso progettuale
Ad un controllo effettuato a fini preventivi a inizio 2012, il fenomeno della corrosione ferro batterica si rivelava particolarmente severo, con un assottigliamento preoccupante della condotta DN 800, in prossimità dei pozzi, proprio in corrispondenza del cunicolo di sottopasso dell’autostrada A11 Firenze-Mare.
A seguito di tale esito, ASA Livorno prevedeva quindi di intervenire nel tratto di sottopasso autostradale mediante relining strutturale delle due condotte. Un intervento finalizzato non solo allo scopo di fermare il processo di corrosione, ma bensì di ricostituire due nuove condotte all’interno di quelle esistenti, con due liner che avessero caratteristiche di auto portanza alla pressione massima di esercizio (8 bar).
Essendo posate in un cunicolo di ridotte dimensioni e colmo d’acqua di falda per circa 8 mesi l’anno, la sostituzione delle due condotte avrebbe richiesto tempi incompatibili con le garanzie di fornitura del servizio idrico e investimenti di gran lunga superiori.
La scelta di progettare un relining di tipo no-dig era quindi obbligata, ma comunque gravata dalla presenza di 4 curve sul DN 450 e di ben 6 curve lungo il tratto di circa 100 metri del DN 800, tra cui tre curve a 45° e una curva a 30° e dall’impossibilità di ridurre la sezione di deflusso. Inoltre, il DN 800 presentava alcune difformità. Tale fatto complicava notevolmente tanto la scelta della metodologia di risanamento quanto l’individuazione del tipo di liner da utilizzare.
Un pool di competenze specialistiche
La somma di tali motivazioni ha indotto ASA a riunire attorno al progetto una serie di competenze diversificate.
Una volta deciso di procedere, la parte progettuale e di direzione lavori è stata condivisa tra ASA SpA e Iren Acqua Gas, che ha messo a disposizione l’esperienza ventennale della propria divisione Saster Pipe per individuare una possibile soluzione in materia di tecnologie e materiali idonei allo scopo.
Approvato congiuntamente il progetto di relining, si è proceduto quindi a verificare sul mercato internazionale la presenza di prodotti e procedimenti idonei.
Il liner W4™ idoneo al risanamento del DN 800 in acciaio è stato messo a punto dalla Sekisui SPR Europe, multinazionale specializzata nella costruzione di guaine armate feltro-fibra termoindurenti, prodotte con tecniche costruttive e materiali che consentono di sopportare tanto la tensione circonferenziale di un PN 10, quanto di mantenere tali caratteristiche anche in presenza di più curve, con angolazione compresa tra 30 e 45° come nel caso in questione.
Il liner idoneo al risanamento del DN 450 in ghisa grigia è stato invece prodotto dalla Sanivar AG, società svizzero-tedesca che ha fornito il prodotto tubolare armato denominato Sanilink W®, idoneo a supportare pressioni fino a PN 16, ad aderire alle superfici interne della ghisa, compresi gli “slarghi” di sezione nei punti di giunzione a bicchiere e a essere messo in opera in un’unica soluzione per l’intero tratto di circa 100 metri, comprensivo di 4 curve a 45° ad angolazione stretta, tipiche dei pezzi speciali di ghisa grigia di antica fattura.
La preparazione del liner DN 800, impregnato di resina epossidica con catalisi “a tempo”, e quindi da mettere in opera entro poche ore dall’impregnazione, è stata effettuata presso gli stabilimenti della S3 Soncini di Poviglio (RE).
L’impregnazione della guaina Sanilink W è stata invece eseguita direttamente sul posto con le attrezzature della società specializzata InTeCo SrL e della società Tecnoservices SaS.
La pulizia delle pareti interne delle condotte, operazione rivelatasi particolarmente difficoltosa, specie per il DN 800 in relazione all’enorme quantitativo di depositi e concrezioni lungo l’intero tratto, è stata eseguita da InTeCo con speciali idropulitrici dotati di ugelli ad alta pressione (200 bar).
Un’ulteriore conferma dell’opportunità di intervento è stata fornita dagli effetti della pulizia interna, che ha evidenziato la sussistenza di enormi placche ferrobatteriche che, in alcuni punti, raggiungevano lo spessore di 100 mm! Per contro, negli stessi punti lo spessore reale della parete residua del tubo in acciaio DN 800 si era ridotto a soli 3-4 mm, con messa a nudo di numerosi punti di corrosione passante, classificabili come pitting “mascherato”, ossia con tenuta idraulica delle condotta oramai delegata sostanzialmente più allo strato ferrobatterico che alla condotta stessa.
La messa in opera del DN 800 è stata eseguita da Saster Pipe con il supporto della società Idroambiente, detentrice della più grande attrezzatura di estroflessione presente in Europa.
La messa in opera del DN 450 è stata infine effettuata da Saster Pipe con il supporto di attrezzature e mezzi di controllo CCTV di InTeCo.
Tutti gli interventi di sezionamento, messa fuori servizio ed in servizio e posa degli organi di impianto e la direzione e coordinamento dei lavori sono stati effettuati da ASA Livorno SpA.
Gli esiti
Le lavorazioni sono state realizzate nei mesi di settembre e ottobre 2012, in due fasi temporali distinte, così da poter sempre mantenere in esercizio una delle due condotte, garantendo un sufficiente apporto idrico alla città di Livorno, seppur nel periodo di minimo consumo statistico annuale.
Il collaudo è stato effettuato anch’esso in due fasi. Un primo test idraulico dei liner è stato eseguito in conformità ai classici schemi di collaudo in pressione. Una volta ripristinata la continuità delle condotte, il test è stato proseguito con una fase temporalmente più estesa di collaudo in esercizio, così da permettere ai tubolari ed ai sistemi speciali di sigillatura delle estremità di subire gli effetti prolungati della pressione di esercizio per interagire pienamente con le condotte ospitanti e assicurare quindi la strutturalità meccanica ed idraulica dei liner in maniera definitiva.
Il progetto, realizzato e portato a compimento da un pool multidisciplinare, altamente specializzato nei singoli settori trenchless, ha visto quindi riunite per la prima volta su un unico cantiere la quasi totalità delle competenze del cured in place pipe italiano.
Una scelta operata da ASA che ha portato a completare l’opera senza causare disagi e interruzioni del servizio idrico, mettendo in sicurezza un tratto particolarmente strategico di queste due importanti adduttrici toscane, con costi e tempi inferiori a quelli prevedibili qualora fossero state impiegate metodologie standard di sostituzione.
di Carlo Torre – Iren Acqua Gas Spa
Franco Quattrocchi e Marco Ruggiero- ASA SpA Livorno
