Introduzione
Quando si scelgono tubi cavi in acciaio per costruzioni conformi alle norme europee, una comprensione approfondita di tali norme vi aiuterà a compiere scelte consapevoli per ottenere prestazioni ottimali.
Le norme EN 10210 e EN 10219 sono due standard ampiamente utilizzati nel mercato europeo. Queste norme specificano le condizioni tecniche di fornitura per i profilati cavi finiti a caldo e formati a freddo. Entrambi sono realizzati con acciai non legati a grana fine. Tuttavia, presentano differenze significative nei processi di produzione e nelle proprietà dei materiali che ne derivano. Inoltre, vengono utilizzate per la produzione di tubi senza saldatura e saldati destinati a varie applicazioni.
Confrontiamo e analizziamo le differenze tra le norme EN 10210 e EN 10219. Esamineremo nei dettagli i vari aspetti, tra cui la composizione chimica, le proprietà, i gradi, il processo di produzione, l’analisi della resistenza e i costi. Questo vi aiuterà a prendere una decisione informata per il vostro prossimo progetto.
Definizione della norma EN 10210
Il EN 10210 è una norma di riferimento nel settore europeo dei tubi in acciaio. Si applica alla produzione di tubi in acciaio senza saldatura mediante laminazione a caldo. Il processo produce una microstruttura a grana fine nell’acciaio. Ciò si traduce in una maggiore resistenza strutturale, migliori proprietà meccaniche e maggiore tenacità. Di conseguenza, le loro applicazioni spaziano dall’edilizia al settore dell’energia verde. Queste applicazioni richiedono tubi in grado di resistere facilmente ad alte temperature e pressioni.
EN 10219 Definizione
EN 10219 è un’altra norma europea che disciplina i tubi in acciaio saldati formati a freddo. Questi tubi strutturali in acciaio vengono solitamente formati a temperatura ambiente o a temperature leggermente superiori a quella ambiente. Sono realizzati a partire da lamiere di acciaio senza alcun trattamento termico successivo. Le strutture tubolari formate a freddo presentano tolleranze dimensionali più strette e sono più convenienti. Trovano impiego nei settori dei trasporti e delle applicazioni meccaniche.
Applicazioni
A causa delle loro proprietà distintive, i due tubi presentano processi di produzione diversi. Ciò determina preferenze d’uso diverse.
Le applicazioni dei tubi in acciaio conformi alla norma EN 10210 sono:
- Macchinari industriali pesanti
- Costruzione di ponti
- Settore energetico
- Strutture offshore
Alcuni campi di applicazione dei tubi in acciaio conformi alla norma EN 10219 sono:
- Edilizia in generale
- Ingegneria meccanica
- Ponteggi
- Struttura leggera
Composizione chimica
Le composizioni chimiche delle norme EN 10210 ed EN 10219 differiscono. Tuttavia, entrambe utilizzano la stessa struttura di base in acciaio. La norma EN 10210 prevede requisiti piuttosto rigorosi in materia di composizione chimica. Ciò conferisce a questi acciai una resistenza e una tenacità superiori. Ecco perché vengono impiegati in applicazioni impegnative che richiedono temperature e pressioni estreme.
I tubi conformi alla norma EN 10219 presentano livelli di carbonio, fosforo e zolfo sottoposti a controlli più rigorosi.
Gradi
IT 10210 I tubi standard sono disponibili in materiali di alta qualità. Tra questi figurano i gradi S420, S460 e S355NH. È importante sottolineare che il grado specificato nella presente norma si riferisce alle proprietà dell’intero profilo cavo. Ciò garantisce il rispetto delle specifiche chimiche e meccaniche al termine dell’intero processo di produzione. I gradi contemplati offrono numerosi vantaggi, tra cui una resistenza meccanica e una resistenza alla pressione superiori.
Il EN 10219 Lo standard comprende tipi di tubi in acciaio dolce quali S275, S235 e S355. In questo contesto, la denominazione del tipo si riferisce alle proprietà della materia prima prima della lavorazione a freddo. Ciò è dovuto al fatto che la formatura a freddo influisce in modo significativo sulle proprietà meccaniche. Questi tipi di acciaio presentano una resistenza moderata e una buona saldabilità. Sono utilizzati principalmente per scopi di costruzione generici.
Processo di produzione
La differenza principale tra le norme europee EN 10210 e EN 10219 relative ai tubi in acciaio risiede nel processo di fabbricazione.
EN 10210 I tubi standard vengono prodotti mediante laminazione a caldo. Il processo di produzione prevede l'estrusione o la laminazione dell'acciaio per ottenere tubi cilindrici cavi. Il processo viene eseguito ad alte temperature, superiori al punto di ricristallizzazione dell'acciaio, tipicamente comprese tra 900 e 1300 ℃. Questi tubi cavi vengono quindi raffreddati e sottoposti alle fasi finali di lavorazione. Il trattamento ad alta temperatura migliora le proprietà del materiale.
Il EN 10219 I tubi vengono sottoposti a laminazione a freddo. Sono prodotti mediante la formatura di nastri e lamiere di acciaio. Il processo prevede temperature leggermente elevate, ma inferiori al punto di ricristallizzazione. Il metodo prevede la saldatura dei giunti per formare strutture tubolari in acciaio. La formatura a freddo produce generalmente superfici uniformi, ma non offre vantaggi metallurgici significativi.
Resistenza allo snervamento
I metodi di produzione utilizzati incidono notevolmente sulla resistenza dei tubi in acciaio.
Il limite di snervamento è strettamente correlato all’eliminazione delle tensioni interne. Le strutture cave conformi alla norma EN 10210 prevedono processi di lavorazione a freddo, tra cui il trattamento di normalizzazione. Tale trattamento comporta temperature elevate, superiori a 850 ℃. Ciò contribuisce ad eliminare le tensioni interne e i punti di indurimento in tutta l’area della sezione trasversale del tubo. Ciò garantisce l’uniformità strutturale dell’intero tubo, comprese linee di saldatura uniformi, linee rette e angoli. In definitiva, ciò contribuisce a bilanciare il limite di snervamento.
Al contrario, secondo la norma EN 10219, i tubi formati a freddo vengono piegati a temperatura ambiente. La piegatura “riorganizza” la struttura granulare interna dell’acciaio, un processo denominato incrudimento. Ciò fa sì che alcune sezioni del tubo conservino tensioni residue. Di conseguenza, alcune parti possono presentare un elevato limite di snervamento, specialmente negli angoli.
Resistenza alla trazione
Per quanto riguarda la resistenza alla trazione, i tubi conformi alla norma EN 10210 presentano valori più elevati. La norma EN 10219, invece, prevede una resistenza alla trazione inferiore.
La formatura a caldo rilassa la struttura interna dell'acciaio. Il calore elimina le tensioni causate dalla piegatura del metallo. Ciò crea una struttura cristallina uniforme, rendendo il tubo più resistente e affidabile.
Al contrario, la formatura a freddo prevista dalla norma EN 10219 lascia il metallo sotto tensione e con una superficie irregolare. Ecco perché questi tubi raggiungono un potenziale di resistenza alla trazione teorico inferiore.
Proprietà d'impatto
Nei tubi in acciaio da costruzione, la tenacità all’urto misura la capacità di un materiale di assorbire energia e deformarsi senza rompersi quando sottoposto a un impatto improvviso.
In ambienti difficili e a basse temperature, le proprietà di resistenza agli urti dei tubi sono fondamentali. Ciò è dovuto al fatto che queste strutture sono soggette a “carichi dinamici”. I tubi conformi alla norma EN 10210 presentano una resistenza agli urti superiore rispetto a quelli conformi alla norma EN 10219. Garantiscono prestazioni affidabili in presenza di carichi d’urto.
Tuttavia, i tubi conformi alla norma EN 10219 sono soggetti a cedimenti in corrispondenza degli angoli a causa di sbalzi di temperatura improvvisi.
Proprietà meccaniche e prove
Esistono inoltre notevoli differenze nelle proprietà meccaniche e nei requisiti di prova. Ecco alcune delle principali:
| Caratteristica | EN 10210 (lavorazione a caldo) | EN 10219 (formati a freddo) |
| Base del materiale | Le prove vengono eseguite sulle strutture cave finite | Le prove vengono solitamente eseguite sulla materia prima grezza (striscia/piastra). |
| Prove di impatto | Rigoroso; spesso richiede un valore minimo di impatto (ad es. 27 J) a –20 ℃. | Meno rigoroso; spesso richiede solo i valori di impatto a 20 ℃. |
| Microstruttura | Controlli obbligatori relativi alla granulometria e all’uniformità (a seguito della normalizzazione). | Si concentra sull'integrità delle saldature e sulle variazioni meccaniche dovute alla lavorazione a freddo. |
| Prove agli angoli | La resistenza è uniforme; non sono necessarie prove specifiche sugli “angoli”. | Le proprietà subiscono variazioni significative agli angoli a causa dell’incrudimento. È necessario prestare maggiore attenzione a queste zone. |
Costo
Per quanto riguarda i costi relativi ai tubi conformi alle norme EN 10210 ed EN 10219, anche questi presentano delle differenze. I tubi EN 10210 sono costosi. Sono sottoposti a un complesso processo di produzione, rispettano rigorosi standard di qualità e vengono utilizzati in applicazioni particolarmente esigenti.
I tubi conformi alla norma EN 10219 rappresentano un'opzione conveniente. Tuttavia, non offrono la resistenza e la tenacità superiori dei tubi conformi alla norma EN 10210. Possono essere utilizzati solo per scopi edilizi generici e applicazioni decorative.
Conclusione
I tubi conformi alle norme europee EN 10210 e EN 10219 trovano impiego in diverse applicazioni industriali. Presentano alcune differenze e, per un utilizzo corretto, è necessario comprenderne bene le caratteristiche. Riassumendo:
- I tubi EN 10210 sono tubi senza saldatura formati a caldo. Sono sottoposti a rigorosi controlli di qualità per garantire il rispetto di standard elevati. Offrono resistenza e tenacità superiori, con un limite di snervamento uniforme. Vengono utilizzati in applicazioni impegnative che richiedono temperature e pressioni elevate.
- Sebbene i tubi EN 10219 siano tubi saldati formati a freddo, vengono solitamente impiegati nell’edilizia generale, in applicazioni decorative e in altri ambiti che richiedono una resistenza moderata. Grazie ai loro processi di produzione economici e più semplici, rappresentano un’opzione relativamente conveniente.
Seleziona l'opzione più adatta in base alle esigenze della tua attività.