Impianti di scarico acque reflue:

L’immagine proposta nel titolo è volutamente enigmatica. Ma la domanda a cui vogliamo rispondere è abbastanza semplice:

DOMANDA: Che cos’è il pistone idraulico? O meglio…. quale forma assume l’acqua in caduta all’interno di una colonna di scarico? E quali conseguenze può avere?
RISPOSTA: Il pistone idraulico è una massa di acqua e di aria, in caduta all’interno di una colonna di scarico, che può assumere la forma di un “flusso turbolento” o di un “flusso anulare”, con possibili problemi di sifonaggio per compressione o per aspirazione.

Immaginiamo di utilizzare lo sciacquone del wc rappresentato nell’immagine seguente:

Quando il flusso di acqua raggiunge la colonna di scarico (tratto verticale di colore rosso), quello che si forma è il cosiddetto “pistone idraulico”. Si tratta di una “massa di acqua e aria” che scende con una certa velocità lungo la colonna di scarico, provocando uno schiacciamento dell’aria sottostante e un risucchio d’aria alle sue spalle:

La forma dell’acqua all’interno di una colonna di scarico è esattamente quella di un pistone, in analogia con il pistone che lavora all’interno del cilindro di un motore.

Ma ciò che può succedere all’interno di una colonna di scarico, rispetto a quanto avviene all’interno di un motore, se vogliamo è ancora più curioso.

In un precedente articolo, dove ho parlato della massima velocità di caduta dell’acqua, ho spiegato il fenomeno del flusso turbolento e del flusso anulare:

Dopo i primi metri di caduta, il flusso di scarico tende ad allargarsi (a causa dell’attrito con l’aria) e ad aderire alle pareti della colonna di scarico, trasformandosi da “flusso turbolento” a cosiddetto "flusso anulare".

Per tale ragione l’immagine corretta del nostro “pistone idraulico” diventa la seguente:

Il flusso di scarico anulare trascina verso il basso un cilindro d’aria centrale in risucchio (depressione). Quest’aria viene richiamata all’interno della colonna di scarico durante tutta la discesa del flusso di scarico.

Ed è proprio per questo che una colonna di scarico deve sempre avere uno sbocco (ventilazione primaria) sopra il tetto dell’edificio: per permettere l’ingresso di aria risucchiata in occasione di ogni flusso di scarico. Se la ventilazione primaria non esiste o è sottodimensionata, il rischio è quello di provocare il cosiddetto “sifonaggio per aspirazione”: il risucchio d’aria comporta lo svuotamento dei sifoni degli apparecchi sanitari collegati nella zona a monte del flusso di scarico (zona di depressione):

Logicamente, se il flusso di scarico in caduta nella colonna non ha ancora avuto il tempo di trasformarsi da “turbolento” ad “anulare”, allora esiste anche il rischio di sifonaggio per compressione. Quest’ultimo può coinvolgere gli apparecchi sanitari che si trovano a valle rispetto al flusso in caduta.

Non dimentichiamoci che i problemi di sifonaggio in un impianto di scarico, sia per aspirazione che per compressione, possono determinare lo svuotamento dei sifoni: il risultato è l’uscita negli ambienti abitati di aria maleodorante e potenzialmente pericolosa!

N.B. Fonte di alcune delle immagini: web

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