Recentemente ho ispezionato i sistemi meccanici in alloggi per studenti in un’università del Midwest. La scuola aveva centinaia di appartamenti in numerosi edifici con scaldacqua ad alta efficienza installati più di 10 anni fa. Ci sono stati segnalati problemi di non avere abbastanza acqua calda.

La mia ispezione ha rivelato uno scaldabagno ad alta efficienza con tubi in PVC viola / brunastro e raccordi per tubi di scarico in PVC giallastro. Le canne fumarie erano ovviamente deformate dal calore, e stavano cedendo., Un uomo di manutenzione per l ” università ha detto che alcuni tubi veramente male erano venuti a parte i raccordi e fuso. Questo ha fatto scattare l’allarme monossido di carbonio e ha richiesto una chiamata di manutenzione. Lo scaldabagno aveva scalato a causa di minerali nella fornitura di acqua; questo ha causato le temperature dei gas di combustione a salire, che ha creato i problemi noti.

Il tubo era Schedule 40 tubo in PVC. Anche se il manuale di installazione dello scaldabagno abbiamo ottenuto raccomandato l’uso di tubi in PVC come materiale di scarico, i produttori di tubi in PVC non lo raccomandano., In questo caso ho chiamato il produttore del tubo in PVC e ho chiesto al rappresentante alcune domande sull’utilizzo del tubo in PVC come canna fumaria per i gas combustibili. Era abbastanza familiare con questo problema e mi ha inviato via email un link al manuale tecnico dell’azienda, che ha discusso tutti i limiti fisici e di temperatura delle tubazioni.

Ha detto che l’azienda ha avuto numerose lamentele sui tubi in PVC utilizzati per lo sfiato dei gas di scarico, e che sottolineano sempre che non raccomandano questo uso e che non c’è alcun elenco per questo nel loro manuale., Ha chiesto a tutti i principali produttori di caldaie e scaldacqua dati a sostegno delle raccomandazioni contenute nella loro letteratura per l’uso di tubi in PVC per i materiali dei fumi di combustione, ma non ha ricevuto alcuna risposta.

Questo mi riguarda. Solo perché un produttore consiglia di utilizzare il PVC non significa che sia accettabile o sicuro. Solo perché il PVC funziona in nuovi impianti non significa che non si possa verificare una condizione in cui la scala si accumula in breve tempo nelle aree di acqua dura e causa alte temperature dei gas di scarico., La maggior parte dei produttori di caldaie e scaldabagno elenca altri modi di sfiato con acciaio inossidabile, ma sembrano raccomandare sempre il modo più economico nella loro letteratura, nel tentativo di rendere la caldaia più accessibile ai consumatori.

Il manuale tecnico per tubi in PVC del produttore di tubazioni contiene le seguenti informazioni:

Utilizzo di materie plastiche per lo sfiato dei gas di combustione

Il produttore di tubazioni raccomanda di indirizzare le richieste circa l’idoneità dei sistemi di tubazioni in plastica per lo sfiato dei gas di combustione al produttore,

Come indicato nell’International Code Council International Fuel Gas Code 503.4.1.1:
I tubi e i raccordi in plastica utilizzati per sfogare gli apparecchi devono essere installati in conformità con le istruzioni di installazione del produttore dell’apparecchio.

Inoltre, molte delle norme ASTM applicabili ai tubi e raccordi in plastica in PVC che questa azienda produce il loro tubo per includere la seguente nota: Questa specifica standard per tubi in PVC non include i requisiti per tubi e raccordi destinati ad essere utilizzati per sfogare i gas di combustione.,

Non esiste uno standard di riferimento in nessuno dei codici negli Stati Uniti per uno sfiato di scarico in plastica per le tubazioni dei gas di combustione, sebbene molti produttori di scaldabagno e caldaie lo raccomandino. Esiste uno standard canadese, ULC S636, ma tale standard presenta diversi difetti in quanto consente temperature dei gas di scarico che superano i limiti di temperatura dei produttori di materiali per tubi.

Le temperature massime elencate nella documentazione tecnica dei produttori di tubi in ABS, PVC e CPVC sono riportate nella seguente tabella., Qualsiasi temperatura superiore alla temperatura nominale consentirà al tubo di sciogliersi, abbassarsi e, eventualmente, collassare o separarsi. Ci sono gravi conseguenze con asfissia da monossido di carbonio e incendio che non possono essere ignorati.

Generalmente, per un nuovo scaldabagno a condensazione o caldaia, la temperatura della pila sarà di circa 20 gradi superiore alla temperatura dell’acqua. Il design e l’efficienza dell’unità, insieme a diversi altri fattori, tra cui la qualità dell’acqua, influenzeranno la temperatura dello stack., Se uno scaldabagno è impostato per immagazzinare l’acqua a 140 F per ridurre al minimo la crescita dei batteri della legionella, la temperatura dei gas di scarico sarà di circa 160 F quando il riscaldatore è nuovo.
Man mano che la scala si accumula e l’efficienza del riscaldatore cade, le temperature dei gas di scarico possono facilmente aumentare fino a oltre 350 gradi F. Anche se qualcuno ha il suo scaldabagno impostato a 120 F, con il ridimensionamento, le temperature dei gas di scarico possono salire ben al di sopra di 300 F., I termostati della caldaia o i comandi del bruciatore sono generalmente limitati a 200 F, i termostati commerciali dello scaldabagno o i comandi del bruciatore a 180 F ed i comandi residenziali del bruciatore dello scaldabagno a 160 F e tutti possono oltrepassare da parecchi gradi. Man mano che la scala si accumula sulle superfici di riscaldamento, la scala isola i gas di scarico dall’acqua calda nel sistema, causando l’aumento delle temperature dei gas di scarico.,

Alcuni produttori di caldaie e scaldabagno offrono misuratori di temperatura stack o gas di scarico come un modo per vedere se l’unità sta scalando e perdendo efficienza, che è utile per monitorare la condizione di scarico. Un sensore di temperatura o una sonda con un controllo ad alto limite potrebbe essere inserito nella canna fumaria al collegamento della canna fumaria alla caldaia o allo scaldabagno.

Questo controllo spegnerebbe il bruciatore se la temperatura dei gas di scarico supera la temperatura nominale della canna fumaria.

Sarà necessario uno standard per i tubi di scarico in plastica che dovrebbero includere un indicatore di temperatura e una sonda ad alto limite., Quindi le tubazioni del gas di scarico in PVC, CPVC e polipropilene possono essere utilizzate in modo sicuro su caldaie ad alta efficienza e scaldacqua. Questa sarebbe una risposta al dilemma dei costi rispetto alla sicurezza.

Senza uno standard per l’uso corretto di questi dispositivi di sicurezza in combinazione con tubazioni di scarico in plastica o senza l’uso di canne fumarie in acciaio inossidabile, i materiali di scarico in plastica possono fondersi all’aumentare della temperatura dei gas di scarico. Non solo l’energia viene persa quando ciò accade, ma le canne fumarie possono bloccarsi o disconnettersi, il che può essere un monossido di carbonio o un pericolo di incendio.,

Una famiglia di quattro persone è morta ad Aspen, in Colorado, nel 2008, per avvelenamento da monossido di carbonio causato dal guasto di tubi di scarico in plastica PVC su un sistema di caldaie a condensazione per lo scioglimento della neve in una proprietà in affitto. Il produttore di tubi di plastica non era in colpa, perché avevano pubblicato limitazioni sull’uso delle loro tubazioni e non avevano raccomandato tubazioni in PVC per tale applicazione. Il produttore della caldaia che raccomandava l’uso di tubi in PVC come materiale di combustione era un obiettivo della richiesta di responsabilità da parte dei membri della famiglia sopravvissuti.,

Ho sentito argomentazioni di molti appaltatori che non credono che lo sfiato dei fumi in PVC per i gas di combustione sia un problema, ma ho visto tubazioni fuse e scolorite in molte delle mie indagini, quindi so che è un problema. Vedo anche la proliferazione di raccomandazioni da alta efficienza, caldaia a condensazione e produttori di apparecchiature scaldabagno per l’uso di prodotti di tubazioni in PVC combustibili e non elencati come resistente alla corrosione combustione sfiato.

Questo approccio sembra essere un modo per ridurre il costo iniziale di installazione di una caldaia ad alta efficienza o scaldabagno., Le apparecchiature ad alta efficienza costeranno molto di più rispetto ai modelli meno efficienti, quindi sembra che ci sia un movimento da parte dei produttori per promuovere questi materiali non quotati e, quindi, non approvati dal codice rispetto alle canne fumarie in acciaio inossidabile approvate e elencate, che sono resistenti alla corrosione.

Alcune persone sostengono che il codice meccanico consente di seguire le raccomandazioni del produttore. Il Codice meccanico internazionale 2009 (IMC) ha la seguente lingua:

801.20 Giunti di sfiato in plastica., I tubi e i raccordi in plastica utilizzati per lo sfiato degli apparecchi devono essere installati in conformità con le istruzioni di installazione del produttore dell’apparecchio.

Sezione 802 Prese d’aria

802.1 Generale. Tutti i sistemi di sfiato devono essere elencati ed etichettati.

Non esiste un elenco di tubazioni in plastica per applicazioni di sfiato dei gas di scarico.

L’IMC 2009 ha anche il seguente linguaggio:

Sezione 304 Installazione

304.2 Conflitti. In caso di conflitto tra il presente codice e le condizioni di inserimento nell’elenco o le istruzioni di installazione del fabbricante, si applicano le disposizioni del presente codice.,

Eccezione: se una disposizione del codice è meno restrittiva delle condizioni dell’elenco dell’apparecchiatura o dell’apparecchio o delle istruzioni di installazione del fabbricante, si applicano le condizioni dell’elenco e le istruzioni di installazione del fabbricante.

C’è un conflitto tra le sezioni 801.20 e 802.1. Le istruzioni di installazione del produttore dello scaldabagno sono in conflitto con il requisito di cui alla sezione 802.1 che richiede che tutti i sistemi di sfiato siano elencati ed etichettati per l’applicazione., Il tubo in PVC non è elencato ed etichettato come materiale per tubi di combustione, come indicato nelle note del produttore delle tubazioni sopra, ma i produttori di scaldabagni e caldaie sembrano evitare il problema e continuano a raccomandare l’uso dello scarico dei fumi in PVC nelle loro istruzioni di installazione.

La sezione 304.2 risolve i conflitti. La restrizione del codice che richiede che tutti i materiali di canna fumaria siano elencati ed etichettati per lo scopo previsto è un linguaggio più rigoroso, quindi si applicherebbe il requisito del codice più restrittivo che richiede materiali di canna fumaria elencati ed etichettati., C’è una lingua aggiuntiva nel codice internazionale del gas combustibile.

Non ho visto alcun dato di prova o un rapporto di prova indipendente da un produttore di caldaie o scaldabagno che mostra che le tubazioni in PVC sono state testate e approvate per le condizioni che probabilmente vedranno in un impianto di riscaldamento dell’acqua o della caldaia. Qualsiasi test dovrebbe includere le condizioni estreme in cui si verifica il ridimensionamento e la temperatura dei gas di scarico aumenta, verso la fine della vita utile dell’apparecchiatura.,

La norma canadese ULC S636 riguarda la progettazione, la costruzione e le prestazioni dei sistemi di sfiato del gas destinati allo sfiato a pressione negativa o positiva di apparecchi a gas che producono gas di scarico con temperature inferiori a quanto segue:

1. I sistemi di sfiato di classe I sono adatti per apparecchi alimentati a gas che producono temperature dei gas di scarico superiori a 135 C (275 F) ma non superiori a 245 C (473 F);

2. I sistemi di sfiato di classe II sono adatti per apparecchi a gas che producono temperature dei gas di scarico pari o inferiori a 135 C (275 F);

3., I sistemi di sfiato di classe II sono ulteriormente classificati in quattro valori nominali di temperatura come segue:
(A) Fino a 65 C (149 F)

Questo limite di temperatura era destinato a consentire l’uso di tubi in PVC per l’uso come materiale dei gas di scarico. Il limite di temperatura per il tubo in PVC è di 140 F e la temperatura consentita nello standard ULC S636 supera i limiti di temperatura stabiliti dai produttori di tubi in PVC.

(B) Fino a 90 C (190 F) inclusi

Questo limite di temperatura era destinato a consentire l’uso di tubi in CPVC come materiale dei gas di scarico., La temperatura nei dati tecnici del produttore del tubo è 180 F. Lo standard ULC S636 consente al materiale di superare il limite per le tubazioni CPVC di 10 gradi Fahrenheit.

(C) Fino a 110 C (230 F) inclusi

Questo limite di temperatura era destinato a consentire l’uso di tubi in polipropilene (PP) da utilizzare come materiale dei gas di combustione. C’è attualmente un produttore elencato a questo standard, ma il potenziale per i gas di combustione di superare i 230 F è ancora lì. Un interruttore di limite alto per spegnere la caldaia o scaldabagno sarebbe consigliabile.,

(D) Fino a 135 C (275 F) inclusi

Non sono a conoscenza di alcun produttore di tubi in plastica che soddisfi questa sottosezione dello standard. Il potenziale per le temperature dei gas di scarico di superare i 230 F è ancora lì. Un interruttore di limite alto per spegnere la caldaia o scaldabagno sarebbe consigliabile.

Sarà interessante vedere in che modo l’industria va su questo tema. Ci sono forze che si muovono in ogni modo e credo che un cambiamento significativo arriverà nei prossimi anni. Spero che l’industria possa sviluppare uno standard per consentire materiali plastici a basso costo e ad alta temperatura., Credo che vedremo alcune modifiche al codice su questo argomento nel prossimo ciclo di audizioni sul codice. Il codice 2012 è in fase di completamento e dovrebbe essere disponibile nel 2011. Il ciclo del codice 2015 inizierà in un futuro non troppo lontano.

Ron George è presidente di Plumb-Tech Design& Servizi di consulenza. Ha ricoperto il ruolo di Presidente dell’International Residential Plumbing & Mechanical Code Committee. Per contattare Ron, scrivilo a [email protected].