Anche lo scorso anno non sono diminuiti gli incidenti sul lavoro. Nonostante la frequenza di base sia migliorata, il 2025 mostra un preoccupante aumento delle morti sul lavoro, specialmente tra i giovani e nelle attività a rischio (INAIL). Ecco perché ricominciamo nel nuovo anno parlando di sicurezza, in particolare per l'aspetto più sottostimato nel nostro settore: quello del rischio legato alle prove in pressione.

 Non è per nulla banale un test in pressione effettuato con azoto o aria rispetto ad uno fatto con un liquido, come acqua o olii. Anzi. L'energia che si sviluppa è oltre 1000 volte più alta con i gas, ed è per questo che le cautele in cantiere devono essere ben considerate.

Inoltre questo spiega perché, in fase di scelta della pressione di prova, si possa scartare quella a PSx1,43 (tipica delle prove idrauliche) e procedere con quella a PSx1,1 nella prova di resistenza (rif. EN 378-2).

Ma facciamo due conti.

Prendiamo un recipiente da 80 litri e un tubo di un metro DN 50 mm, e facciamo la prova con Azoto (N2) e acqua, con una pressione di 50 bar (51 bar assoluti).

Nel caso dell'azoto, immaginiamo una espansione (esplosione) adiabatica.

Ecco in tabella i risultati (nelle note in basso i riferimenti per i calcoli):

I risultati sono particolarmente ...esplosivi: si sprigiona da 1.000 a 3.500 volte più energia con l'azoto che con l'acqua!

Tanto per dare un'idea più "precisa", quel recipiente da 80 litri, in caso di cedimento, liberebbe una energia pari a 380 grammi di tritolo (TNT 4,184 MJ)!

Ecco perché siamo sempre a raccomandare che le "misure aggiuntive" per la prova pneumatica e le "misure tecniche di prevenzione" siano sempre messe in atto.

La PED prevede normalmente come regola la prova idrostatica per la verifica del contenimento; però la prova pneumatica è ammessa quando la prova idraulica è “non possibile o svantaggiosa”, ma deve essere garantito un livello di sicurezza equivalente tramite “altri mezzi appropriati”.

In refrigerazione e climatizzazione, per l'impossibilità di utilizzare (ad esempio) acqua per la messa in pressione, si procede di default con la prova pneumatica. Ma, si ottiene un livello di sicurezza equivalente, solo con i Controlli Non Distruttivi (CND) aggiuntivi, una delle misure tipiche con cui questa equivalenza viene ottenuta/giustificata.

In pratica, quando si passa alla prova pneumatica, ci si deve attendere (a seconda di classe/categoria/giunti/servizio) un approccio del tipo:

• incremento dell’estensione dei controlli sui giunti permanenti (tipicamente più “coverage” rispetto al campionamento standard),
• maggiore enfasi su controlli superficiali/volumetrici (metodo e percentuali dipendono dalla classificazione del piping e dalla tipologia di giunto).

A seconda della metodologia che si adotta per la formazione delle giunzioni, si utilizzeranno CND volumetrici, tipici della saldatura (RT/UT “classici”), ma, nel caso, ad esempio, del rame, possono non essere applicabili o non essere lo strumento principale, mentre diventano centrali una VT accurata, controlli dimensionali e di preparazione, le prove di tenuta e procedure di pressurizzazione in sicurezza ed eventuali CND mirati coerenti con il tipo di giunto (da definire nel piano qualità/ITP).

Ricordiamo che in Categoria PED III e IV sono obbligatori, oltre ai VT al 100%, almeno il 10% di LP, MT o altro.

Per quel che riguarda le "misure aggiuntive" ricordiamo:

• Valutazione del rischio specifica della prova pneumatica (scenario di rottura, energia, schegge, rumore, asfissia da N₂, proiezione tappi, ecc.) e piano di prova firmato.
• Zonizzazione ed esclusione area: perimetro, accessi controllati, segnaletica; presenza minima di personale essenziale.
• Pressurizzazione da remoto / in sicurezza (tubi flessibili lunghi, operatore fuori traiettorie/linee di tiro; schermi o barriere se necessario).
• Incrementi di pressione graduali con soste intermedie e controlli (tipicamente 10–20–50–75–100% Pt), con stabilizzazione termica; divieto di “colpi” di pressione.
• Strumentazione: manometri/trasduttori tarati e adeguati per fine scala e classe di sicurezza; registrazione di pressione/temperatura; criterio di accettazione definito (stabilità, cadute ammissibili, ecc.).
• Limitazione dell’energia: riduzione del volume in prova quando possibile (prove per tronchi), tappi e attrezzature di prova dimensionati e trattenuti meccanicamente.
• Gestione del fluido di prova: normalmente azoto secco (inertizzazione, riduzione rischi). Tecnologia adeguata per la ricerca perdite con strumentazione idonea.
• Decompressione controllata e gestione del gas di scarico (rumore, ghiaccio se CO₂, asfissia).

Quindi, come abbiamo visto, con acqua, anche se qualcosa cede, l’energia “di spinta” disponibile è molto piccola (centinaia di J su 80 L a 50 bar). Invece con azoto, la stessa prova può avere energia nell’ordine di centinaia di kJ / MJ, cioè livelli compatibili con fenomeni molto violenti (proiezione tappi, frammentazione, onda di pressione), da cui tutte le procedure di zonizzazione e pressurizzazione a step.

CSIM è a disposizione per sviluppare percorsi di formazione, procedure e modelli di gestione della prova a norma di Legge.

La Redazione

P.S. Di seguito le equazioni di base utilizzate per i calcoli dell'articolo.

Gas – espansione isoterma (lavoro di espansione) - gas ideale, espansione reversibile isoterma:

Gas – espansione adiabatica (rottura rapida, caso più realistico) - gas ideale, espansione adiabatica reversibile: pV^k = costante. Lavoro di espansione:

dove  k=cp/cv=1,4 (per N2).

Liquido – energia elastica immagazzinata (compressione) - Per un liquido debolmente comprimibile, l’energia elastica accumulata per aumento di pressione ΔP è:

dove: V = volume del liquido e K = modulo volumetrico (bulk modulus).

Deriva dalla relazione di comprimibilità:

 e dall’integrazione del lavoro: