Fondo bombato

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Descrizione Generale

Il fondo bombato a saldare (noto in ambito piping come Cap per i diametri inferiori e Dished Head per i grandi diametri) è un componente di chiusura impiegato per sigillare in modo permanente le estremità di reti di tubazioni, collettori, recipienti a pressione e serbatoi di stoccaggio. Progettato per resistere in modo ottimale alle spinte idrostatiche interne, la sua geometria curva distribuisce uniformemente le tensioni meccaniche sul materiale, prevenendo le concentrazioni di sforzo tipiche delle chiusure piane. È un elemento critico per la sicurezza strutturale nell’impiantistica industriale, termotecnica e chimica.

Caratteristiche Tecniche e Materiali

Il componente è prodotto mediante processi di stampaggio (a freddo o a caldo) o tramite bombatura e bordatura per i grandi diametri, garantendo un’elevata omogeneità strutturale:

  • Materiali Standard:

    • Acciaio al Carbonio per Tubazioni: ASTM A234 WPB (standard globale per raccordi a saldare).

    • Acciaio al Carbonio per Caldaie/Serbatoi: P265GH, P355NH o S235JR / S275JR (per usi strutturali o a bassa pressione).

    • Acciaio Inossidabile: AISI 304L / 316L (EN 1.4307 / 1.4404) per applicazioni igienico-sanitarie o chimicamente aggressive.

  • Standard Dimensionali:

    • Per Tubazioni (Piping): ASME B16.9 / EN 10253 (definiti come Caps).

    • Per Serbatoi/Recipienti a pressione: Normative europee EN 12285, DIN 28011 o DIN 28013.

  • Finitura Superficiale: Sabbiatura, brunitura o rivestimento con vernice protettiva nera per l’acciaio al carbonio; decapaggio e passivazione per l’acciaio inossidabile.

  • Estremità: I bordi (parte cilindrica o colletto) sono smussati (beveled) per consentire la perfetta saldatura di testa (butt-weld) a piena penetrazione.

Geometrie e Profili di Bombatura

La forma del fondo bombato viene scelta in base alle pressioni di esercizio e ai codici di calcolo dell’impianto:

  1. Fondo Ellissoidale (Es. Rapporto 2:1): È il profilo standard per i raccordi tubieri (ASME B16.9). Offre la massima resistenza alla pressione, richiedendo uno spessore teorico quasi pari a quello del cilindro adiacente.

  2. Fondo Torisferico a raggio normale (es. DIN 28011 – Klöpperboden): Composto da una calotta sferica e un raggio di raccordo toroidale (raggio di raccordo = 0,1 x Diametro esterno). Standard per serbatoi a media pressione.

  3. Fondo Torisferico a grande raggio (es. DIN 28013 – Korbbogenboden): Profilo più “profondo” (raggio di raccordo = 0,154 x Diametro esterno), offre una maggiore resistenza alle alte pressioni rispetto al Klöpperboden.

Dimensioni Disponibili

La gamma dimensionale si divide tipicamente in componenti di linea (Piping) e componenti per serbatoiistica (Vessel):

Diametro Nominale Utilizzo Tipico Spessori Comuni Standard di Riferimento
1/2″ – 12″ Terminali di tubazioni, collettori STD / XS / SCH 10S / 40S ASME B16.9 (Ellissoidale)
14″ – 24″ Tubazioni di grande diametro, piccoli serbatoi STD / XS / 9.52mm / 12.7mm ASME B16.9 (Ellissoidale)
Da 600 a 1000 mm Apparecchiature a pressione, filtri, separatori Da 4 a 12 mm DIN 28011 / DIN 28013
Oltre 1000 mm Serbatoi di stoccaggio, reattori industriali Da 6 a 20+ mm DIN / EN (Torisferici)

Ambiti di Utilizzo Principali

  • Piping Industriale: Chiusura terminale (dead-end) di reti di distribuzione, stacchi predisposti per futuri ampliamenti e collettori di smistamento.

  • Costruzione Serbatoi (Tank Building): Elementi di chiusura per serbatoi in pressione, autoclavi, silos e cisterne di trasporto.

  • Settore Termotecnico: Fabbricazione di scambiatori di calore a fascio tubiero, caldaie e boiler industriali.

  • Oil & Gas e Trattamento Acque: Realizzazione di filtri a sabbia, separatori bifase/trifase e vasi di espansione.

Note di Installazione e Saldatura

Il fondo bombato viene unito al tubo o al mantello del serbatoio tramite saldatura di testa (butt-weld). Un corretto allineamento (fit-up) tra il colletto cilindrico del fondo e la virola/tubazione è essenziale per evitare gradini (misalignment) che genererebbero inneschi di cricche sotto carico a fatica. Per gli acciai al carbonio operanti ad alte pressioni o per spessori di parete elevati (generalmente superiori ai 19-32 mm, a seconda dei codici come l’ASME BPVC VIII), può essere richiesto un trattamento termico post-saldatura (PWHT – Post Weld Heat Treatment) per distendere le tensioni residue generate dal processo di saldatura e dalla formatura a freddo del raccordo. Nel caso di acciai inossidabili, la saldatura deve essere protetta da ossidazione interna tramite flussaggio di gas inerte e seguita da un opportuno decapaggio.