Mezzi spargisale attrezzati per la posa di cloruro di calcio a caldo ...

MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
Mezzi spargisale attrezzati per la posa di cloruro
di calcio a caldo: aspetti economici dell’utilizzo
Tendenze in atto
nella politica gestionale
di strade e autostrade
Gli aspetti economici della gestione
stradale hanno assunto da qualche
anno una particolare importanza a
causa di alcuni fattori di ampia diffusione
presso i gestori stradali e
autostradali: contrazione dei budget
pubblici, innalzamento dei livelli di
servizio richiesti, ampia attenzione
da parte degli stakeholder, misurabilità
dell’efficienza dimostrata del gestore
nell’uso delle risorse a disposizione.
La manutenzione invernale ricade pienamente
in questo quadro di risorse scarse e standard
sempre più elevati: un quadro aggravato negli
ultimi inverni da precipitazioni abbondanti e
condizioni climatiche severe.
Questa premessa serve ad introdurre il tema
qui trattato: la valutazione economica di un
mezzo speciale per la manutenzione invernale,
ovvero un automezzo che sparge soluzioni
di cloruro a caldo.
E’ un prodotto del tutto nuovo, introdotto per la
prima volta a titolo sperimentale dalla società
Agristrade nel 2007 (presentato al congresso
della manutenzione invernale di Merano) e
successivamente affinato e portato dal livello
di prototipo a quello di prodotto industriale: è
un prodotto che intende rispondere agli obiettivi
di razionalizzazione della gestione e minimizzazione
dei costi, e che quindi sollecita
attenzione nella valutazione dei suoi vantaggi
e svantaggi comparativi rispetto a impianti e
tecnologie esistenti e consolidate.
Scopo del presente scritto è fornire alcuni elementi
generali ai fini di una valutazione economica
di tale nuovo prodotto, nel quadro dell’attività
svolta da un ente gestore di strade.
Il mezzo spargisale
di cloruri con soluzione a caldo:
aspetti generali
Il mezzo spargisale di soluzioni a caldo si pone
l’obiettivo di un miglioramento del servizio della
viabilità antineve e di riduzione dei costi di
gestione e manutenzione invernale.
Rimandando ad altre pubblicazioni e contributi
la descrizione tecnica e funzionale del mezzo,
nonché la brillante intuizione alla base della
sua progettazione, ci si soffermerà qui sulle
sue caratteristiche per quanto d’interesse ai
fini di una valutazione di tipo economico.
In sintesi, si tratta di un mezzo meccanico attrezzato
con una cisterna, all’interno della quale
sono installati dei macchinari che permettono
la formazione in situ del cloruro di calcio in
soluzione.
Tale processo, unitamente all’uso di materiali
adeguati nella realizzazione della cisterna,
permette lo sfruttamento
di una proprietà del
materiale in questione,
che fa sì che la soluzione
sia formata e si
mantenga ad una tem-
Il cloruro di calcio sviluppa calore
sciogliendosi in acqua (processo
esotermico
CHI SCRIVE:
Fabio Pasquali è responsabile del “servizio valutazioni
economiche” presso la direzione centrale
“finanza di progetto e concessioni autostradali”
Anas spa.
L’autore ringrazia per la collaborazione i colleghi di
Anas della “direzione centrale esercizio e coordinamento
del territorio” e del compartimento per la
viabilità dell’Umbria.
Il contenuto del presente scritto impegna unicamente
lo scrivente e non Anas spa.
peratura relativamente elevata
(sull’ordine del 55/65°).
Il mezzo meccanico sul quale è installata la
cisterna descritta permette di passare su strada
il cloruro di calcio in soluzione a una temperatura
tale da permettere lo scioglimento di
ghiaccio già formato.
Oltre allo sfruttamento di questa proprietà, la
macchina permette di miscelare e poi passare
su strada il cloruro in soluzione, con le stesse
prestazioni di un’autocisterna per lo spargimento
della soluzione salina (cui è solitamente
associata anche una dotazione di lame sgombraneve).
Le considerazioni fin qui sviluppate portano
elementi a favore di un’innovazione che possegga
i requisiti insostituibili per la gestione
stradale: economicità, flessibilità, tracciabilità.
Ma quali sono, nel dettaglio, i vantaggi economici
del nuovo prodotto?
Si possono individuare due ordini di vantaggi,
legati alle due caratteristiche della macchina:
a) capacità della macchina di confezionare e
distribuire la soluzione di cloruro di calcio con
un unico mezzo;
b) capacità della macchina di distribuire soluzione
a caldo.
Seguendo i fondamenti della valutazione economica,
appare opportuno confrontare lo scenario
“con macchina” e “senza macchina”:
ovvero, comparare situazioni operative di manutenzione
invernale in presenza e in assenza
del nuovo macchinario.
In questo modo sarà possibile evidenziare
fattori con segno positivo e fattori con segno
negativo, pervenendo a una stima dell’effetto
netto per un gestore stradale derivante
dall’eventuale adozione di un mezzo con le caratteristiche
descritte.
Valutazione degli effetti integrati di confezionamento
e distribuzione di cloruri
Per la valutazione di quest’effetto, si parte
dalle caratteristiche tecniche della macchina
Firestorm, descritte in diversi contributi, che
analizzano nel dettaglio le sue prestazioni: la
macchina ha una capacità di circa 12 mila litri
di cloruro di calcio, che viene confezionato immettendo
dapprima 10 mila litri d’acqua e poi
4 mila kg di cloruro granulare (ci si riferisce in
particolare a un nuovo prodotto, presente sul
mercato con purezza 94/98%).
Il tempo necessario
per l’operazione è
compreso tra 5 e 8
Il caricamento della cisterna
con big bags
Schema di silo per il caricamento automatizzato
del CaCl2 nell’autocisterna
minuti, distinguendo in questo processo due
componenti:
* a) il tempo per il caricamento dei materiali
(acqua e cloruro) e…
* b) il tempo per la reazione che porta alla trasformazione
delle due componenti in soluzione
di cloruro di calcio pronta all’erogazione su
strada.
Per i diversi scenari, è poi opportuno operare
un confronto anche in termini di costi: infatti,
mentre il cloruro in soluzione viene consegnato
e poi stoccato nei depositi per liquidi, nel
caso dell’autoconfezionamento si deve conteggiare
il costo d’acquisto della soluzione granulare
e applicare un fattore di resa dal materiale
in tonnellate alla soluzione in litri.
Il tempo del caricamento dei materiali dipende
dall’attrezzatura del centro manutentivo, ed è
minimo nel caso il centro sia dotato di un silo
automatizzato per l’erogazione di quantità controllate
di cloruro (durata dell’operazione 1/3 minuti
per quantità, come quella sopra indicata).
Nel caso in cui il centro disponga di un normale
deposito non automatizzato di sacconi
di cloruro (i cosiddetti “big bag” da 1.000 kg
ciascuno), con mezzi di sollevamento atti a favorire
il carico nell’automezzo, il tempo necessario
è pari a circa 20/30 minuti (dipendendo
dall’esistenza o meno e dalle prestazioni del
mezzo di sollevamento e/o dal numero di persone
impiegate per questa operazione).
Il tempo della soluzione del cloruro di calcio
nell’acqua è valutabile intorno ai 5 minuti, grazie
ad una serie d’accorgimenti tecnici adottati
(utilizzo del cosiddetto effetto Venturi).
L’ugello agitatore ad effetto “Venturi
Lo scenario dell’autoconfezionamento del cloruro
nel mezzo specializzato può essere quindi
confrontato sia con quello del deposito di
soluzioni di cloruro (consegnata tramite autocisterne
dal produttore presso i punti di stoccaggio
alla concentrazione richiesta), oggi ampiamente
diffuso presso gestori stradali impegnati
in operazioni invernali con elevati standard di
servizio; sia con quello -meno diffuso ma comunque
presente- di assenza del tank ad elevata
capacità e del confezionamento del cloruro
su piazzale.
Il confronto tra gli scenari gestionali può essere
impostato nei termini seguenti:
A. Acquisto soluzione confezionata 119 * 7-8
B. Confezionamento
della soluzione tramite autocisterna
con silo carico rapido 74 ** 7-8
C. Confezionamento
della soluzione tramite autocisterna
senza silo carico rapido 74 30 – 35
Differenza tra scenario A e scenario B Euro 45 Nessuna diff.
Differenza tra scenario A e scenario C Nessuna diff. 23-27 minuti
* Fonte: Per il costo del cloruro in soluzione, elaborazioni sugli
esiti della gara annuale per la fornitura di cloruri effettuata dalla
concessionaria Autostrada del Brennero 2009, 2010 e 2011.
** Fonte: Per il costo del cloruro granulare in big bags, elaborazioni
sugli esiti della gara annuale per la fornitura di cloruri effettuata
dalla concessionaria Autostrada del Brennero 2009, 2010 e
2011; applicato un fattore attore CaCl soluzione/CaCl granulare
pari a 3,5.
Come si vede, rispetto alla soluzione attualmente
utilizzata dell’acquisto della soluzione
preconfezionata, si evidenzia un beneficio pari
a 45 euro per tonnellata a favore del mezzo
che contiene al suo interno gli apparati per
l’autoproduzione del cloruro.
Si consideri ora il confronto tra due valori d’investimento:
* a) il costo del veicolo spargi soluzione, che
nella situazione di “business as usual” è un
mezzo nel quale viene caricato il cloruro già
in soluzione, quindi un‘autocisterna provvista
degli apparati per lo spargimento del liquido
su strada tramite appositi ugelli) e nella nuova
soluzione è, come descritto, un mezzo all’interno
del quale viene miscelata e prodotta la
soluzione;
* b) il costo dei silo di stoccaggio dei materiali
che vengono utilizzati nei due casi, il deposito
di cloruro in soluzione per la tecnologia tradizionale
e il silo di cloruro granulare per la nuova
soluzione proposta.
Resta inteso che lo scenario di preparazione
della salamoia in piazzale non prevede costi
d’investimento in impianti di stoccaggio.
Il confronto viene sintetizzato nella seguente
tabella:
Soluzione Costo in euro
Costo base autocarro semi-attrezzato 100.000
Costo cisterna 60.000-100.000
Costo totale automezzo tipo Firestorm 160.000-200.000
Costo base autocarro semi-attrezzato 100.000
Costo cisterna 30.000-40.000
Costo totale automezzo tipo tradizionale 130.000-140.000
Differenza 30.000 - 60.000
Come si vede, su una base comune (un automezzo
specializzato per questo tipo di lavorazioni),
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(7 bar) – per lo scioglimento rapido di neve e ghiaccio
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è data dall’attrezzatura che distingue l’automezzo
tradizionale da quello nuovo; presenta
un campo di variabilità del costo abbastanza
ampio, compreso tra 60.000 e 100.000 euro,
seconda la qualità delle componenti utilizzate.
In sintesi, il risparmio pari a 45 euro per tonnellata
di cloruro in soluzione che si ottiene
dall’autoproduzione si confronta con
un costo aggiuntivo per l’automezzo pari a
30.000/60.000 euro.
Posizionandosi sulla fascia media della differenza,
il punto d’ipotetico pareggio nella convenienza
della soluzione tipo Firestorm viene
raggiunto -limitando per ora il confronto al solo
effetto risparmio sulla fornitura della soluzione-
in corrispondenza di circa 1.000 tonnellate
di cloruro in soluzione; oppure, circa 67 viaggi
della spargisale da 12.000 litri di soluzione .
Ne consegue che, ipotizzando 30 viaggi all’anno
di una cisterna di tipo Firestorm, il delta
d’investimento viene recuperato in circa 2,2
anni, grazie al solo minor costo della soluzione
auto preparata, senza considerare gli ulteriori
vantaggi economico/operativi legati alla maggiore
efficacia su strada di una soluzione erogata
ad alta temperatura e alta pressione rispetto
alla distribuzione della soluzione fredda.
Fermi restando i limiti della forchetta dei valori
di comparazione, è questo un primo risultato
derivante dal confronto tra la soluzione “business
as usual” e la soluzione proposta dal
nuovo automezzo.
A questo punto è opportuno allargare la dimensione
di analisi pluriennale e delle decisioni
d’investimento, introducendo nel confronto
anche il costo delle struttura di stoccaggio dei
materiali (cloruro in soluzione stoccato in cisterne,
contro cloruro in pagliette stoccato in
silos): questo, allo scopo di ampliare l’analisi
al caso più frequente di un gestore stradale di
dimensioni medio-grandi, che opera in un contesto
di un rigoroso contratto di servizio
Ipotesi Costo in euro
Silo stoccaggio CaCl2 in soluzione (140 Ml) 120.000 – 140.000
Silo stoccaggio CaCl2 granulare (60 ton) 160.000 – 180.000
Differenza 40.000
Ai fini del confronto sono stati considerati il silo da 140.000 litri
di soluzione, pari a 175 ton di soluzione (capacità standard per alcune
tra le principali concessionarie autostradali italiane), e il silo
da 60 ton di cloruro di calcio granulare (con il quale si possono
produrre più di 200 tonnellate di soluzione). La scelta è motivata
dall’obiettivo di confrontare situazioni effettivamente in uso presso
gestori stradali di elevato standard di servizio.
Se s’intende valorizzare pienamente il vantaggio
in termini di tempo associato alla soluzione
dell’autoproduzione, l’investimento connesso
al silo per lo stoccaggio del cloruro in solido è
superiore a quello -più frequentemente utilizzato,
quanto meno dalle concessionarie autostradali
italiane- della soluzione dello stoccaggio
in maxi-cisterne di soluzione predefinita e
l’erogazione tramite spargicloruro tradizionali.
La differenza tra i due valori d’investimento,
tuttavia, è relativamente contenuta, vicina
come ordine di grandezza a quella -sopra analizzata-
tra una macchina spargisale tradizionale
e una macchina con la nuova tecnologia.
Si può a questo punto sviluppare la differenza
tra lo scenario con il nuovo macchinario e
quello della situazione nella quale non si dispone
di un silo per lo stoccaggio del cloruro
in soluzione.
Nella realtà più composita di un gestore stradale
nazionale, infatti, si assiste alla compresenza
di diversi modelli organizzativi: non
sono molti i centri manutentori attrezzati con
depositi di cloruro in soluzione o con centri i
cui silo da stoccaggio cloruri solidi siano utilizzati
esclusivamente per il cloruro di calcio.
Il caso più diffuso è quello di centri manutentori
con silos per lo stoccaggio di cloruro di
sodio; il cloruro di calcio viene stoccato, ma
per lo più o in cisterne più piccole di quelle
da 140 Ml sopra richiamate, o in big bag; e,
in quest’ultimo caso, con preparazione in situ
della soluzione.
In altri termini, ove si tenga presente che il rapporto
d’utilizzo tra cloruro di sodio e cloruro di
calcio, in termini di tonnellate impiegate nella
manutenzione invernale, è mediamente di
8:1/10:1, nelle organizzazioni di gestori a rete
di grandi dimensioni è abbastanza frequente il
modello organizzativo di movimentazione di limitati
quantitativi di cloruro di calcio.
Per quantità di cloruro sull’ordine delle 3.000
tonnellate annue, un tipico compartimento
Anas che opera in una regione caratterizzata
da precipitazioni nevose, il modello gestionale
prevalente è quello del trattamento con 1/2
unità di personale del cloruro in pagliette, che
prepara in vasca la soluzione che poi viene
caricata sulle autocisterne per l’erogazione; il
tempo necessario per quest’operazione è di
circa 60/70 minuti .
Il confronto tra gli scenari è quindi tra un maggior
costo d’investimento nel nuovo automezzo
e il guadagno di tempo che la soluzione
dell’autoproduzione permette di conseguire,
valutabile in circa 40 minuti.
Per concludere questa parte dell’analisi, a livello
unitario di singolo mezzo, il maggior costo
dell’apparato per l’autoproduzione (con un
intervallo compreso tra i 30.000 e i 60.000)
si può recuperare con un elevato numero di
viaggi o un significativo quantitativo di cloruro
sparso su strada.
Anche considerando il maggior costo d’investimento
nel sistema di stoccaggio di cloruro
granulare rispetto a quello in soluzione (pari
a circa 40.000 euro), il recupero del maggior
costo del nuovo sistema complessivo, senza
ancora considerare i vantaggi della soluzione
a caldo che si vedranno tra breve, può avvenire
nell’arco di alcuni anni.
Anche valutando lo scenario d’impiego di
quantità più contenute di cloruro, si apprezza
un vantaggio nella macchina che autoproduce
la soluzione di cloruro di calcio: in termini
di tempo di carico, di costo del materiale, di
utilizzo di personale, il nuovo automezzo presenta
vantaggi che ne favoriscono l’utilizzo,
idealmente in una situazione nella quale non
si disponga già di un impianto funzionante, ma
s’intende attrezzare un presidio per lo spargimento
di cloruro di calcio.
Uscendo poi dall’ambito della valutazione
aziendale, e spostandosi su quella che coinvolge
l’intera collettività, si rileva anche che il
numero di viaggi di mezzi pesanti dallo stabilimento
di produzione del cloruro in soluzione
(il principale è nell’Italia centrale) al punto di
stoccaggio è certamente superiore a quello
di mezzi pesanti per il trasporto di cloruro in
pagliette, con minori esternalità negative da
emissioni di mezzi di trasporto.
Valutazione degli effetti della distribuzione
di cloruro di calcio in soluzione calda
Il mezzo di recente invenzione presentato
come Firestorm non trova la sua principale
motivazione e il più rilevante vantaggio prospettico
nel risparmio di tempo e costi derivan-
te dalla preparazione della soluzione nel medesimo
mezzo impiegato per lo spargimento
su strada.
L’aspetto più innovativo è quello che riguarda
l’applicazione di una soluzione di cloruro di
calcio a una temperatura superiore a 55° centigradi
.
Come è stato descritto in precedenti contributi
centrati sui suoi aspetti tecnico-operativi,
il nuovo automezzo combina l’effetto meccanico
e quello termochimico dell’applicazione
del cloruro di calcio alla superficie coperta da
neve o ghiaccio, assicurando maggiore efficacia
d’azione rispetto all’applicazione della soluzione
a freddo.
Ciò è dovuto, in particolar modo, al fatto che la
soluzione, erogata ad alta temperatura e pressione,
produce un effetto “taglio”, raggiungendo
direttamente il sottostante manto stradale:
favorendo quindi il distacco rapido del ghiaccio
o della neve compressa e così ripristinando
velocemente condizioni di sicurezza per l’utenza
stradale.
Quali sono i vantaggi economici di una soluzione
di cloruro a caldo?
Si possono individuare tre ordini di benefici:
* a) di tempo nel processo di scioglimento della
neve;
* b) d’intensità nell’azione di dissoluzione della
neve;
* c) di capacità di eliminazione degli strati di
ghiaccio.
l Vantaggi di tempo d’azione sulla neve: il
vantaggio nel tempo d’azione del solvente sulla
neve è stato oggetto di test in laboratorio e
di test su strada.
Nell’analisi delle prestazioni di Firestorm è stato
calcolato, sotto diverse condizioni, che la
soluzione a caldo permette di raggiungere la
massima differenza d’efficacia con un tempo
mediamente di 8 minuti rispetto all’azione della
soluzione a freddo.
Tale differenza prosegue anche nel periodo
successivo al punto di massima efficacia,
tendendo ad un valore paragonabile dopo
circa 30 minuti.
Vantaggi di intensità nell’azione di dissoluzione
della neve: una prova comparativa di
due mezzi spargi soluzione in azione in parallelo
-per lo stesso tempo su due sezioni di uno
stesso tratto di terreno, uno attrezzato con soluzione
a caldo e uno con soluzione a freddo-
ha fatto emergere una maggiore capacità d’eliminazione
della neve, a parità di quantitativi
impiegati di solvente e di tempi d’applicazione.
Prove in campo: a sinistra
prototipo Firestorm
a destra cisterna tradizionale
Effetto combinato barra a distribuzione
uniforme e brevettata
a pressione
Questo vantaggio si traduce, nel confronto con
la soluzione a freddo, in un minore impiego del
mezzo, con vantaggi di tempo e di quantità di
soluzione impiegata.
Se entrambi questi vantaggi sono a favore del
gestore stradale, si connotano peraltro anche
come benefici per la collettività: nel senso di
un guadagno di tempo nella liberazione della
strada dalle condizioni che ne limitano la fruizione;
e di un minor impiego di sostanze che
hanno effetti collaterali sull’ambiente.
Non sono ancora state condotte prove sperimentali
per valutare la percentuale di minore
impiego di mezzi e materiali rispetto alla soluzione
a freddo (che dipende evidentemente da
diverse condizioni del terreno e della temperatura
esterna).
Sebbene non ancora tradotti in valutazioni
economiche, alcuni contributi scientifici permettono
di apprezzare i vantaggi dello spargimento
della soluzione a caldo rispetto a quella
a freddo.
Horst Hanke , ad esempio, ha scritto:
“Il calore così apportato ha un doppio effetto:
da una parte l’adduzione di energia, dall’altra
il processo di dissoluzione e di fusione, come
sopra detto, a temperature più alte è molto più
veloce.
“E, siccome per la prevenzione del ghiaccio
vengono impiegate quantità di gran lunga inferiori
di sale rispetto a quelle necessarie per
il suo scioglimento, con questo metodo sono
necessarie quantità notevolmente inferiori di
fondente rispetto a quelle utilizzate per la tradizionale
lotta contro il ghiaccio: più è bassa la
temperatura, più è elevato il risparmio (fra 30 e
90% di risparmio)”.
Capacità di eliminazione di strati di ghiaccio:
differenza dei due aspetti fin qui trattati,
che presentano solo vantaggi relativi rispetto
alla soluzione finora utilizzata, l’eliminazione
rapida di talloni di ghiaccio formati sulla strada
per vari motivi (intensità o severità del fenomeno
atmosferico, mancanza di adeguata
azione preventiva) è una prerogativa esclusiva
della soluzione a caldo; in quanto la soluzione
a freddo è in grado di sciogliere ghiaccio, ma
con tempi meno rapidi e, in ogni caso, entro
dati livelli di spessore.
La valutazione di questi benefici in termini economici
riguarda sia azioni perseguibili in fase
di prevenzione, sia azioni richieste in situazioni
nelle quali l’azione preventiva non sia stata
tempestiva o efficace. Il primo caso si riferisce
ad un’azione preventiva mirata, relativa a
opere d’arte quali ponti e viadotti, per le quali
la soluzione erogata a temperatura ambiente
risulta meno efficace o efficace solo con un
elevato e ripetuto impiego di solventi. Il secondo
caso è la situazione nella quale si è formato
uno strato di ghiaccio, più o meno spesso,
che rende impossibile la circolazione o, in
condizioni più difficili e fortunatamente meno
frequenti, determina un blocco di circolazione
all’interno del quale risultano intrappolati per
diverse ore i mezzi e i loro occupanti.
I benefici del primo tipo possono essere valutati
in tre modi:
* a) calcolando il differenziale di costo tra una
manutenzione invernale mirata, basata su ripetuti
passaggi di mezzi spargisale a caldo e
a freddo;
* b) calcolando il beneficio derivante da un
mancato incidente e/o un mancato blocco stradale,
in quei particolari tratti di strada nei quali
la piena accessibilità di viadotti o ponti sia importante
per il sistema della mobilità di riferimento
.
Ai fini della valutazione del differenziale di costo
nella soluzione a caldo o a freddo, non si
dispone di dati sufficientemente estesi.
Si può tuttavia citare il caso di un compartimento
Anas, nel quale sono presenti alcuni
valichi di montagna, regolarmente presidiati da
passaggi di erogatrici spargi cloruri, in quanto
sempre caratterizzati da precipitazioni nel corso
della stagione invernale per una durata di
circa quattro mesi; e interessati dal passaggio,
ogni mattina, di mezzi di trasporto con valenza
sociale (mezzi di operai, scuolabus, ecc.).
Disponendo di un mezzo come quello in esame,
è possibile effettuare la sera precedente
un solo passaggio, risparmiando sia parte
dei mezzi necessari per passaggi ripetuti, sia
l’alea relativa al successo del trattamento.
La valutazione dei benefici connessi allo scioglimento
del ghiaccio dalla strada è l’ultimo di
quelli considerati in questo esame e, certamente,
uno dei più facilmente rilevabili tra le
prerogative del macchinario in questione.
In questo caso, viene stimato il beneficio per
la società di gestione stradale o autostradale e
per la collettività, derivante dalle maggiori capacità
di far fronte a un possibile evento che,
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MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
se si produce, determina danni molto rilevanti
alla società di gestione e alla collettività.
A tale proposito, devono pertanto essere valutati
diversi fattori:
* a) la probabilità che si verifichi un evento che
porta alla formazione di ghiaccio di un certo
spessore in punti critici per la circolazione di
mezzi;
* b) la probabilità che a tale evento sia associato
un blocco di veicoli, di durata da definire
e di effetti da definire quanto a numero e tipologia
di mezzi coinvolti;
* c) i danni alla società di gestione e alla collettività
connessi a tali ordini di eventi;
* d) la probabilità che un mezzo in grado di
sciogliere rapidamente il ghiaccio possa intervenire
nel luogo e nel tempo giusto per rimuovere
la criticità e assicurare una pronta ripresa
della circolazione.
Non è agevole costruire una serie di valutazioni
sequenziali come quelle descritte.
E’ tuttavia possibile fornire alcune indicazioni
sull’ordine di grandezza delle variabili in gioco.
I grandi eventi sfavorevoli nell’ambito della
manutenzione invernale si contano in numero
limitato nel corso degli anni, sebbene negli
ultimi periodi si sia assistito a inverni con condizioni
atmosferiche severe e criticità significative
e ripetute sulla rete gestita nella realtà
stradale e autostrade dell’Europa.
E’ proprio in questi eventi che si verificano in
genere gli episodi di blocchi della circolazione
e di veicoli e persone, intrappolati per ore in
tratti stradali senza possibilità di azione per i
mezzi d’opera, e senza via d’uscita per i mezzi
bloccati.
Eventi meno drammatici, e senz’altro più frequenti,
sono i blocchi derivanti dalle manovre
di mezzi, in genere pesanti, sprovvisti di attrezzatura
da neve, che finiscono per impedire la
circolazione di ogni veicolo (compresi, quindi,
gli spargisale, gli spargi solventi e le pale).
Da alcuni anni, i grandi eventi sfavorevoli sono
valutati e talvolta sanzionati dalle autorità competenti
che, in alcuni casi, hanno ravvisato un
comportamento dell’ente gestore non ottimale
e/o non conforme alla carta dei servizi o ad alcuni
aspetti della convenzione di concessione.
Le istruttorie che riguardano questi eventi
sono basate sulla dimostrazione da parte della
società di gestione della presenza di eventi imponderabili,
connessi a un’eccezionale gravità
della precipitazione atmosferica; e sulle controdeduzioni
da parte delle autorità che hanno
Ho provveduto a effettuare il versamento tramite vaglia postale sul CC Postale n° 48845143 a Voi intestato
Destinatario fattura:
Nome e Cognome/Ragione Sociale.................................................................................................................
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Inviare via fax a professioneMontagna 031/536444, o spedire in busta chiusa a: ComunicazioneStampa Srl
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MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
verificato se sono stati attivati i comportamenti
ottimali, sia nella gestione dell’evento in sé
sotto il profilo gestionale, che nella gestione
della comunicazione all’utenza relativa agli sviluppi
e alle conseguenze dell’evento.
Al di là degli aspetti specifici di questo contraddittorio,
che esulano dallo scopo della presente
nota, quello che interessa è che indirettamente
vengono offerti degli elementi ai fini
della valutazione del danno per la collettività
derivante da eventi di questo tipo.
I due riferimenti disponibili sono: da una parte,
il rimborso stabilito da una concessionaria autostradale
a seguito degli eventi del 17 dicembre
2010, quantificati circa in 30 euro per ora
di blocco stradale in condizioni disagiate (oltre
al rimborso del pedaggio pagato per quella
tratta); e, dall’altra, in una sentenza della magistratura
di Bolzano, che ha quantificato in
200 euro il valore di un’ora di blocco imprevisto
all’interno di un’autostrada per un utente
(un professionista) che, in un giorno feriale,
dichiarava di non aver ricevuto informazioni
sufficienti.
Per la valutazione in esame, i due riferimenti
sono utilizzabili solo a livello generale, in
quanto un evento nevoso che provoca un
blocco non genera automaticamente una richiesta
di risarcimento a danno della società di
gestione (al contrario, si tratta di un’eventualità
remota, specie a seguito di un rafforzamento
del presidio operativo invernale che ha caratterizzato
molti enti di gestione) e se tale richiesta
debba poi essere soddisfatta con un pagamento
in via effettiva.
Quel che rileva è constatare, da una parte,
una sempre maggiore attenzione all’accountability,
alla responsabilità e alla tracciabilità
dell’azione dell’ente gestore; dall’altra, l’introduzione
di elementi di quantificazione di un
possibile danno all’utente (quando riconosciuto
e quando misurabile), con elementi di stima
del valore del tempo, comparabili come ordine
di grandezza con i valori tutelari utilizzati, ad
esempio, nelle analisi costi/benefici di progetti
d’infrastrutture di trasporto.
In ipotesi di un evento sfavorevole per una società
di gestione, mille o duemila utenti coinvolti
per un’ora in un blocco causato da neve
in condizioni disagiate (quando sia riconosciuta
una qualsiasi negligenza o responsabilità
del gestore stradale o autostradale) possono
generare un risarcimento di 30.000/60.000
euro. In questa sede è importante non solo
stabilire la probabilità che questo si verifichi,
ma anche l’insieme delle probabilità condizionate
sopra indicato; non ultima, la possibilità
che un mezzo tipo il Firestorm sia effettivamente
in grado di evitare l’insorgere delle
criticità o, quanto meno, di limitare gli effetti
Bibliografia
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servizio invernale: stato dell’arte e sviluppi”, Provincia Autonoma di Bolzano
negativi di un blocco causato dalla prolungata
persistenza di ghiaccio su strada.
Si tratta di valutazioni discrezionali del gestore
stradale, che stima la probabilità di eventi diversi
minimizzando le spese, unitamente ai rischi
di eventi sfavorevoli.
E’ certo che una o più spargisolvente a caldo
localizzate preventivamente in punti strategici
della rete possono fare la differenza tra un
evento incontrollabile e un evento dannoso ma
gestibile.
L’insieme di fattori che agiscono nella valutazione
è tuttavia troppo ampio (la reazione della
società di gestione, l’efficienza dei mezzi e del
personale impiegato, la percorribilità di almeno
una corsia per consentire al mezzo di svolgere
la sua funzione, ecc.) per permettere una formalizzazione
dei benefici in modo articolato e
completo.
Conclusioni
Un mezzo meccanico come il Firestorm, che
ha aperto la strada a una famiglia di nuovi
mezzi spargisale per l’autoproduzione e la
stesa di soluzione di cloruro di calcio a caldo,
rappresenta un’innovazione importante nel
panorama della manutenzione invernale delle
strade.
L’intuizione del prodotto, l’innovazione del processo
e la coerenza con le esigenze attuali di
enti proprietari, società di gestione e concessionari
stradali e autostradali, rappresenta un
progresso nella tecnologia e un vanto per l’industria
italiana, da sempre all’avanguardia in
questo settore.
Nel mondo dei gestori stradali -un mondo esso
stesso in continuo fermento, legislativo ed
operativo-, un’invenzione di questo tipo trova
immediato interesse e applicazione, come dimostra
l’ordine di esemplari di questi macchinari
da parte d’importanti soggetti del settore
in Italia; e la risposta da parte di diversi operatori
nell’offerta di questo prodotto.
Gli interrogativi che nel settore ci si pone sono
quelli cui questo studio ha cercato di dare indicazioni
e contributi, seppure a titolo preliminare.
l Questo tipo di mezzo è destinato a sostituire
progressivamente le spargicloruro tradizionali,
che si alimentano di soluzione preconfezionata
stoccata in serbatoi o di soluzione preparata
sul piazzale e poi caricata nel mezzo?
l Il differenziale di costo d’acquisto tra la macchina
tradizionale (essa stessa oggetto d’importanti
evoluzioni negli ultimi anni) e questa
macchina, che presenta componenti innovative
e prestazioni più ampie, è superato da un
maggiore valore per la società di gestione e/o
per la collettività derivante da maggiore economicità,
efficienza, creazione di valore?
Le risposte a questi interrogativi sono, come si
è visto, non elementari.
l Il nuovo mezzo permette un risparmio nel
costo d’acquisto del cloruro, con un punto di
recupero del maggior costo d’acquisto vicino
alle 1000 tonnellate di prodotto consumato
(espresso in liquido).
l L’uso efficiente del mezzo richiede tuttavia la
dotazione di un silo per lo stoccaggio del cloruro
in pagliette, che ha un costo leggermente
maggiore rispetto al deposito di soluzione, ma
con prestazioni superiori, sia in termini d’autonomia
che di velocità di esercizio.
l La combinazione di questi due fattori fa sì
che l’adozione del nuovo macchinario richieda
una parziale rivisitazione delle scelte complessive
d’investimento (strutture di stoccaggio
e veicoli) della società di gestione stradale: è
possibile che questo avvenga, considerato che
la nuova tecnologia presenta evidenti vantaggi
rispetto a quella consolidata e differenziali di
costi assorbibili in un limitato numero di esercizi
(in assenza di eventi straordinari che rendano
necessario l’uso di un apparato che sciolga
rapidamente ghiaccio formato, evento che può
rendere immediatamente remunerativo l’investimento).
l E’ tuttavia improbabile, considerata la vita
attesa degli impianti esistenti di stoccaggio del
cloruro in soluzione e dei veicoli spargisoluzione
tradizionali, che questa trasformazione avvenga
in tempi rapidi.
l Nei casi in cui si progetti una attrezzatura di
rete ex-novo, è invece probabile che il nuovo
macchinario possa affermarsi rapidamente, in
quanto già i soli vantaggi dell’autoproduzione
di cloruro di calcio superano largamente i costi
della soluzione dello stoccaggio tradizionale e
della produzione in piazzale, sia per la società
di gestione che per la collettività.
l Analogamente, per un impiego mirato su
ponti e viadotti, un mezzo tipo Firestorm può
svolgere un ruolo prezioso, evidenziando forti
benefici dati dall’uso selettivo -quasi chirurgico-
del mezzo, che assicura la percorribilità di
punti singolari ad elevata valenza del servizio
reso alla collettività.
l Infine, in contesti urbani o, in generale, laddove
i blocchi di neve che si formano ai bordi
delle strade a seguito dell’azione delle lame
spazzaneve siano dannosi per la circolazione
o disagevoli per l’attività della popolazione, la
capacità della soluzione a caldo di sciogliere in
tempi estremamente rapidi la neve e il ghiaccio
presenta notevoli vantaggi rispetto alla tecnologia
tradizionale, che assicura prestazioni
minori e in tempi maggiori: quindi, a costi maggiori
per il gestore e con disagi maggiori per
l’utenza.
Per la soluzione di eventi straordinari e dannosi,
il macchinario che sparge soluzione a caldo
è uno strumento fondamentale per il gestore
stradale, a condizione che il suo uso sia integrato
razionalmente nell’insieme delle azioni
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Regione Veneto (2009) Filiera neve – Sicurezza nelle strade
The Cary Institute of Ecosystem Studies (2010) Road Salt: Moving Toward The Solution
di contrasto degli eventi a impatto negativo,
massimizzandone le capacità e le prestazioni
(risparmio di tempo nel carico e nell’effetto
diluente, capacità d’attacco di strati ghiacciati
di vario spessore) e a condizione che il mezzo
possa effettivamente operare: ovvero, raggiungere
il luogo dove deve svolgere la sua
azione. Negli scenari in cui questo avviene
-e questo non dipende solo dall’intensità della
precipitazione nevosa, ma anche, e molto,
dalla capacità del gestore di farlo operare nel
modo migliore- un mezzo tipo Firestorm può
combinare la sua azione ordinaria (descritta in
precedenza) con un’azione straordinaria per
la quale non vi sono molti mezzi con capacità
comparabile.
Molti degli effetti associati a questo brevetto
dipendono, tuttavia, da fattori che ancora non
hanno trovato un quadro di tecnologia consolidato.
Le prestazioni che garantiscono il successo
del macchinario sono collegate alla capacità
del medesimo di mantenere la soluzione alla
temperatura elevata che si forma all’atto della
reazione guidata all’interno del mezzo, che a
sua volta dipende dai materiali utilizzati nella
costruzione del mezzo e delle sue componenti
(macchinari, cisterna, ecc.).
Diverse componenti generano prestazioni differenti
(ad esempio, assicurando una minore
temperatura della soluzione o un minor tempo
di conservazione di tale temperatura): quindi,
molti degli effetti qui descritti possono prodursi,
ma in misura non omogenea, e il confronto
con i mezzi spargi soluzione fredda tradizionale
può assumere quindi contorni diversi.
La stessa tecnologia potrebbe determinare,
nella sua evoluzione, una riduzione dei costi
differenziali tra mezzi attrezzati con soluzione
a freddo e soluzione a caldo.
Non è ad oggi neppure agevole intravedere
se il fattore vincente del nuovo mezzo è il
fatto che produca al suo interno la soluzione,
o che permetta l’erogazione di una soluzione
a caldo: il brevetto oggi assicura entrambe le
prestazioni, ma è possibile che la maggiore o
minore domanda da parte delle società di gestione
stradale possa far pendere la bilancia
verso una o l’altro dei poli dell’invenzione.
Il differenziale nel costo tra il nuovo mezzo e
quello tradizionale è tuttavia relativamente limitato,
il che dovrebbe favorire un suo impiego,
quanto meno a livello sperimentale, proprio
nelle direzioni che le esperienze fin qui raccolte
permettono di suggerire.
Gli effetti economici per il gestore appaiono di
sicuro interesse ai fini dello sviluppo del prodotto,
ma anche maggiori sembrano, a un primo
esame, quelli che coinvolgono l’intera collettività.
Un mezzo ad uso mirato è lo strumento ideale
per rispondere a componenti della funzione di
utilità collettiva cui è associato un elevato valore.
Al tempo stesso, un mezzo autonomo -in
quanto in grado di produrre la soluzione al proprio
interno- è uno strumento flessibile e adatto
a collettività ridotte nella popolazione e nelle
esigenze.
In conclusione, un mezzo innovativo, in grado
di assicurare benefici economici d’interesse
a livello aziendale e sociale, ancora a un
bivio tra nuovo prodotto in grado di sostituirsi
progressivamente a quelli esistenti e prodotto
speciale ad uso mirato e limitato.
Solo il tempo potrà dirci quali effetti economici
prevarranno nello sviluppo di questa tecnologia
innovativa.
MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
Evoluzione della tecnica di misurazione
estensimetrica nel monitoraggio delle giacenze
degli impianti di stoccaggio
Introduzione:
il sistema Agriworld
Non esiste un buon prodotto senza un servizio
efficiente.
Per questa ragione, è stato sviluppato Agriworld:
un portale per la gestione centralizzata
delle giacenze.
Infatti, anche nel caso in cui la totalità degli
impianti posseduti fosse già provvista di un sistema
per la rilevazione del materiale insilato,
esisterebbe il problema di doversi recare presso
ogni singola installazione per verificarne lo
stato e, negli impianti più datati, sarebbe addirittura
necessario recarsi sulla cupola: operazione
scomoda e pericolosa in presenza di
ghiaccio e neve.
Tutto questo, oltre a comportare un costo considerevole
in termini di personale e mezzi, non
permette di avere una situazione aggiornata
dello stato di tutti gli impianti ora dopo ora, soprattutto
in condizioni di emergenza.
Al contrario, mediante il portale Agriworld, saranno
gli impianti stessi a comunicare il proprio
stato ad ogni variazione delle scorte, e i
dati saranno resi disponibili via internet, contemporaneamente
a tutti gli utenti.
Il tutto senza bisogno di installare alcun software
sui pc e senza dover lanciare richieste
di comunicazione dei dati.
Tutto sarà disponibile graficamente, su una
pagina web.
Dopo l’accesso si sarà immediatamente catapultati
sulla tratta in gestione, dove gli impianti
compariranno su una mappa mediante alcune
icone che ne distinguono la tipologia.
Mediante un semplice click su queste, sarà
possibile visualizzare immediatamente la giacenza
attuale unitamente a data e ora cui afferisce
l’informazione.
Altrimenti, sarà disponibile una lista degli impianti
con visualizzazione dello stato delle
scorte e relativa percentuale di riempimento.
Oltre a questo, sarà possibile analizzare più
nel dettaglio lo stato di ogni singolo impianto,
ottenendo grafici degli andamenti delle scorte
dal momento dell’installazione in poi; e avendo
la possibilità di esportare il tutto in file importabili
nei software per la gestione dei fogli
di calcolo. Sarà possibile in questo modo compiere
ogni tipo di statistica e realizzare grafici
diversi da quello reso disponibile in maniera
automatica sul portale.
Per ultimo, nel caso di dubbi e/o verifiche,
sarà possibile interrogare direttamente l’impianto
per verificarne lo stato in tempo reale,
collegandosi ad esso, sempre tramite internet,
mediante alcune semplici pagine web.
La registrazione sul portale avverrà a seguito
dell’allestimento per la rilevazione delle giacenze
di almeno un impianto, e prevede la gestione
completamente autonoma del personale
autorizzato alla visualizzazione (aggiunta di
utenti e modifica dei silos visualizzabili).
Il sistema è ovviamente composto dagli impianti
che devono essere allestiti con sistemi
di rilevazione della giacenza e da un server
centrale di raccolta.
Tutti i software utilizzati sono open source, in
modo da liberare risorse per la realizzazione e
il miglioramento del sistema stesso.
Il sistema operativo è Linux Ubuntu, il web
server Apache, il database PostgreSQL e il
linguaggio di scripting php.
Sono tutti nomi già molto noti, soprattutto nel
mondo dell’informatica; e sono la garanzia di
un’ottima operatività.
La rilevazione
delle giacenze
Quanto fino ad ora esposto non troverebbe
ragione di esistere se non ci fossero dei validi
sistemi di misurazione, che permettano l’invio
dei dati ai sistemi di centralizzazione.
52 professioneMontagna n° 115/2012
professioneMontagna n° 115/2012 53
ABSTRACT
La pesatura degli impianti di stoccaggio dei fondenti salini
ha preso sempre più piede nell’ambito della misurazione delle
giacenze, al fine di ottenere una gestione efficiente delle
scorte di sale durante la stagione invernale.
Negli ultimi anni, le società di gestione stradale e autostradale
si trovano a dover affrontare emergenze sempre più
inattese e frequenti. Tra queste, anche la carenza di sale da
disgelo comporta oggi tempi d’attesa molto lunghi per l’approvvigionamento
in condizioni di crisi.
Inoltre, anche l’ordinaria azione preventiva richiede che i fondi
pubblici siano adoperati con la maggior oculatezza possibile.
Gli impianti di nuova generazione permettono già tutto questo.
Che cosa fare, invece, di tutti quegli impianti ancora in ottimo
stato di conservazione, ma che non possiedono la tecnologia
adatta a soddisfare quanto sopra esposto?
Come affrontare inoltre la gestione di tutti gli impianti di piccola
taglia non dotati ancora oggi di sistemi di pesatura?
E’ in questo segmento che s’inseriscono gli studi qui proposti,
andando ad analizzare lo stato dell’arte della tecnica
estensimetrica e valutandone le possibilità attuali e i possibili
scenari futuri.
Stefano Nervo
Homepage del portale ad accesso effettuato Installazione di un sensore ad ultrasuoni

MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
Gli impianti per lo stoccaggio dei fondenti salini
si dividono in due macro categorie:
l silos per lo stoccaggio di solidi granulari;
l e serbatoi per lo stoccaggio delle stesse sostanze
disciolte in soluzione acquosa.
Va da sé che siano necessari metodi diversi
per operare le suddette misurazioni.
Per le soluzioni, la sensoristica industriale offre
dispositivi a ultrasuoni che, sfruttando la
naturale propensione dei liquidi ad assumere
la forma del recipiente che li contiene, permettono
una precisa rilevazione del livello, da cui
poi si risalirà al volume, dipendentemente dalla
forma del serbatoio.
Altro discorso invece è quello riguardante la
misurazione delle giacenze dei cloruri allo stato
solido granulare con formazione di polveri.
Questi materiali sono di trattamento molto
complesso, a causa delle loro proprietà corrosive
e igroscopiche.
E’ impossibile stimare una corretta giacenza
a partire da misurazioni di livello tramite sensori
a ultrasuoni o laser. La disposizione che
questi assumono all’interno del recipiente che
li contiene dipende dallo stato di funzionamento
e da eventuali “impaccamenti” del materiale
su sé stesso, che ne rendono difficile lo scorrimento,
fino addirittura alla creazione di veri
e propri ponti di materiale autosostenuti, che
porterebbero il sistema a ritenere pieno un silo
che risulta invece prevalentemente vuoto.
Tutto ciò ha portato con il tempo ad identificare
nella pesatura il miglior metodo possibile
per la stima delle giacenze dei cloruri solidi
granulari.
Celle di carico
ed estensimetri
Agristrade ha cominciato a utilizzare le celle di
carico nei primi anni ‘90 e a studiare i sistemi
estensimetrici nei primi anni 2000.
Cerchiamo di fare un po’ d’ordine.
A percorso del conduttore
B aspetto di un vero
estensimetro
Le celle di carico sono strumenti molto precisi
per misurare il peso, ma il cuore stesso delle
celle di carico è rappresentato dagli estensimetri.
Questi ultimi non sono però gli estensimetri fin
qui intesi.
Sarebbe infatti più corretto nominare questi ultimi
“estensometri”, perché gli estensimetri veri
sono, in realtà, componenti elettronici (delle
vere e proprie resistenze), in grado di variare il
loro valore al variare della loro forma.
Inoltre, anche gli estensometri sono realizzati
a partire dagli estensimetri.
Senza scomodare Hooke, Poisson e Young,
vedremo brevemente cos’è quindi un estensimetro,
analizzando solo ciò di cui abbiamo bisogno.
La formula per il calcolo della resistenza di un
conduttore è la seguente:
R=p(t)l/S
dove:
ρ è la resistività elettrica che è propria del materiale
e dipende dalla temperatura
l è la lunghezza del conduttore
S è la sezione del conduttore.
Si può notare che esiste una dipendenza lineare
della resistenza nei confronti della lunghezza
del conduttore.
Questa è la proprietà che viene utilizzata per
la realizzazione degli estensimetri.
In pratica, incollando opportunamente un
estensimetro a un corpo, è possibile misurarne
le deformazioni lungo la direzione di applicazione.
Ma allora perché non scegliere di effettuare la
pesatura degli impianti mediante l’applicazione
diretta di estensimetri?
Il motivo giace proprio nelle proprietà fin qui
evidenziate.
La prima è che, leggendo l’estensimetro le deformazioni
lungo il suo asse, tutte le deformazioni
con direzione diversa comporteranno un
errore nella valutazione della grandezza misurata.
Inoltre -ed è la seconda proprietà-, la
dipendenza della resistività dalla temperatura
rende questo componente molto suscettibile
alle variazioni climatiche.
Questo spiega perché siano utilizzate le celle di
carico piuttosto del componente “estensimetro”.
La cella è progettata e realizzata in modo da
poter sfruttare le deformazioni che più interessano,
minimizzando gli effetti legati a deformazioni
in direzioni diverse, e sono inoltre compensate
in temperatura.
Riguardo agli estensometri, anch’essi sono
progettati alla stregua delle celle di carico.
La differenza tra i due “sensori” è quindi legata
al metodo d’applicazione degli stessi.
E’ noto che, per ottenere dei buoni risultati di
pesatura, soprattutto in impianti con portate
dell’ordine delle centinaia di tonnellate, è necessario
progettare adeguatamente la struttura
portante dell’impianto, in modo che questa
non possa inficiare la misurazione.
L’inserimento delle celle di carico resta perciò
svincolato da considerazioni di natura strutturale,
spostando i vincoli statici su altri componenti.
Questo comporta che i costi di produzione di
questi impianti siano sensibilmente maggiori rispetto
a quelli “normali”, a causa delle maggiori
spese di progettazione e al maggior impiego
di materiali.
Per questi motivi, unitamente all’impegno di
dare “nuova vita” agli impianti più datati, si è
intrapresa la strada dell’applicazione degli
estensometri, che sono invece vincolati alla
struttura preesistente, subendone quindi anche
le deformazioni legate alle variazioni di
peso e temperatura.
Tutti gli studi sono stati eseguiti su impianti già
dotati di celle di carico, in modo da poter analizzare
i dati ricavati dai nuovi sensori, in parallelo
a quelli forniti dalle pese, avendo quindi
l’opportunità di confrontarli.
Come vedremo, i primi risultati non hanno lasciato
ben sperare…
I primi anni
La prima fase della ricerca ha previsto l’installazione
di quattro estensometri sulle quattro
gambe del silo in gestione al servizio strade
del comune di Bolzano.
Si tratta di un silo cilindrico della capacità di 60
t, con struttura portante
a quattro colonne
cilindriche non inclinate.
Il monitoraggio è durato
sei mesi per ogni
applicazione, di cui
Estensometro
buona parte estivi, ed ha previsto due distinte
applicazioni.
Vedremo poi che proprio questi mesi hanno le
caratteristiche peggiori per i sistemi di misurazione
estensimetrici, a causa delle maggiori variazioni
termiche durante l’arco della giornata.
Prima applicazione:
4 estensometri in aria libera
con collegamento a 4 fili
Andamento temporale delle misurazioni sulle quattro gambe
Questa prova ha previsto l’utilizzo di quattro
estensometri con collegamento a 4 fili.
Le prove hanno avuto durata di sei mesi, senza
movimentazioni del materiale nel silo. Nel
grafico seguente è possibile vedere l’andamento
delle rilevazioni sui quattro dispositivi
nell’arco delle ventiquattro ore di una giornata
tipo.
Come si può vedere, l’andamento è tutt’altro
che stabile e, in particolare, si può notare una
forte variabilità tra le ore 9.00 e le 20.00.
Tutto questo ha portato a ritenere l’irraggiamento
solare come il principale problema da
affrontare in questo tipo d’installazioni.
Un’attenta osservazione degli andamenti temporali
normalizzati delle singole gambe conferma
quanto esposto in quanto, partendo dalla
conoscenza della disposizione del silo e della
sua orientazione geografica, è possibile notare
come cominci a variare sensibilmente la gamba
più ad Est, all’inizio dell’irraggiamento, per
proseguire poi nel pomeriggio con le gambe
successive maggiormente esposte ad Ovest.
Le considerazioni finora esposte hanno quindi
portato alle modifiche che si riferiscono alle
prove successive.
Seconda applicazione:
4 estensometri con protezione dall’irraggiamento,
collegamento a 4 fili
e sensore di temperatura integrato
Come naturale conseguenza rispetto alle osservazioni
rilevate durante
la prima prova,
si è deciso di procedere
con l’integrazione
degli estensometri
con sensori di temperatura
posti nelle medesime
posizioni dei
primi. Questo, come
si vedrà, ha permesso
di rilevare una stretta
correlazione tra la
variabilità del dato e
le variazioni termiche
giornaliere.
Si è deciso inoltre di
ricoprire i sensori con
schermi metallici, per
evitare l’irraggiamento
diretto del sole.
Gruppo di misurazione
Confronto tra andamento delle teperature e misurazioni
sulle gambe del silo
Tutti questi accorgimenti si possono notare
nella fotografia accanto.
I nuovi sensori di temperatura hanno così permesso
di approfondire le precedenti intuizioni,
in modo da poter cercare le soluzioni più adatte.
Si è così provveduto a ripetere le prove svolte
in precedenza con le medesime tempistiche,
ottenendo grafici analoghi per quanto riguarda
i pesi misurati dagli estensometri, ma con
in aggiunta gli andamenti termici sulle gambe
che -è giusto rilevarlo- non coincidono con la
temperatura ambientale.
Nei grafici che seguono, è possibile apprezzare
come l’andamento della temperatura incida
ALPITEC 2012
18 - 20 aprile 2012 | Bolzano
Fiera internazionale per la tecnologia
alpina ed invernale
mer-gio: 10,00-18,00
ven: 10,00-17,00
sulle rilevazioni del carico in una giornata tipo
di questa seconda fase.
E’ necessario porre in evidenza le difficoltà
legate al non mantenimento di condizioni di
fondo stazionarie, che comportano un ulteriore
grado di libertà al sistema di misura.
Il calcolo della correlazione lineare tra dati di
peso e di temperatura nell’arco delle singole
giornate ha sottolineato che esiste una correlazione
inversa piuttosto stretta fra le due
grandezze anche se, ampliando l’intervallo
delle serie di dati su più giorni, questo rapporto
viene a cadere, probabilmente per la variabilità
della temperatura nell’arco di più giorni
(tendenza alla diminuzione o all’innalzamento
legata ai cicli stagionali).
Il passo successivo è stato, come logica conseguenza,
quello di cercare se esistessero dei
coefficienti che minimizzassero le variazioni di
lettura a peso costante.
Il metodo utilizzato è stato quello dei minimi
quadrati, che ha portato a ottimi risultati, come
si evince dal seguente grafico.
Si può vedere che il peso misurato - in questo
caso si parla di peso totale del silo- presenta
www.alpitec.it
MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
una variabilità di circa 26.000 kg su un totale
di 55.000 kg: un errore maggiore del 50% (nel
peggiore dei casi) sulla misurazione.
A seguito della correzione dipendente dalla
temperatura, abbiamo invece una variazione
di 8.000 kg, corrispondenti a un errore percentuale
del 15% circa.
Si nota un residuo di errore evidentemente
non legato alla temperatura, o forse dovuto
all’approssimazione dei dati utilizzati per la
correzione.
Il sensore di temperatura è infatti posto in
prossimità dell’estensometro e non vi è quindi
una compensazione puntuale delle variazioni
di resistenza dei cavi.
Riguardo alle altre possibili cause, si pensi,
ad esempio, che l’irraggiamento diretto di una
sola gamba del silo ne provoca l’allungamento
a “discapito” delle gambe restanti.
Ne consegue uno squilibrio che, anche se in
minima parte, porta a variazioni di disposizione
del peso complessivo sull’intera struttura,
con conseguenti variazioni di tensioni non direttamente
collegate al peso.
Vi è poi l’inevitabile flessione delle gambe.
Successive analisi, eseguite e non riportate
per brevità e per i non rilevanti risultati ottenuti,
riguardano l’applicazione di modelli di scambio,
tipicamente usati in medicina, per verificare
se le variazioni potessero essere in qualche
modo legate alle ripartizioni del peso dovute ai
differenti allungamenti delle singole gambe.
Questi, a loro volta causati dal non omogeneo
irraggiamento solare durante la giornata, come
appena evidenziato.
plus
54 professioneMontagna n° 115/2012
professioneMontagna n° 115/2012 55
S P O N S O R
+ PA R T N E R
Confronto fra misurazioni grezze e filtrare
O F F I C I A L
PA R T N E R
INSIEME A
PROWINTER
2012
FIERA INTERNAZIONALE
DEL NOLEGGIO E DEI SERVIZI
PER GLI SPORT INVERNALI
Skiareatest
internazionale
CON ASSEGNAZIONE DEGLI
AWARD INVERNALI
19 APRILE 2012
Unico punto d’incontro
in Italia
PER GLI OPERATORI DEL SETTORE
DELLE TECNOLOGIE INVERNALI
9.300 visitatori
DA 24 PAESI
ALP12-1251126-210x145-it.indd 1 27/09/11 14:40

Le celle a lamina
Incoraggiati dalle considerazioni appena esposte,
dopo alcuni anni d’inattività, è stato deciso
di riprendere il progetto.
In via preliminare, e con l’intento di sviluppare
un nuovo prodotto che minimizzasse tutti i problemi
fin qui esposti, si è passati a considerare
quanto segue:
* 1. l’estensometro deve essere il più possibile
solidale alla struttura cui è applicato;
* 2. è necessario prevedere una configurazione
che minimizzi gli effetti della flessione;
* 3. devono essere adottati alcuni accorgimenti
per ridurre al minimo i problemi legati alle variazioni
termiche.
Grazie alla collaborazione con il nostro fornitore,
si è arrivati quindi a sviluppare una cella
a lamina che garantisce tutte le caratteristiche
sopra esposte.
Inoltre, per verificarne immediatamente le proprietà,
è stata allestita una gamba di silo differente
da quello sfruttato nelle prove precedenti
sito presso il centro manutenzione stradale
provinciale di Ora (Bz).
Questo silo differisce dal precedente in primo
luogo per la capacità di stoccaggio (150 tonnellate
contro 60), e perché la struttura è composta
sempre da quattro gambe cilindriche ma
inclinate (come la maggior parte degli impianti)
e d’altezza approssimativamente doppia.
Si può ben comprendere, quindi, la maggior
difficoltà di quest’applicazione.
I risultati di quest’ulteriore passo sono riportati
nel grafico seguente.
Nei primi giorni, non sono state adottate misure
contro le variazioni termiche.
Si può notare, infatti, come i dati fino alla riga
arancione, che demarca il momento d’installazione
delle coibentazioni, siano molto frastagliati,
pur mantenendo delle variazioni a peso
costante entro 4.955 kg, corrispondenti a un
errore del 16%: e quindi già molto ridotte rispetto
alle prove precedenti (26.000 kg - 50%).
A seguire, le variazioni comprese fra i pallini
gialli indicano dei veri e propri movimenti di
scarico e carico.
Questi dati saranno utilizzati nel seguito per un
confronto diretto tra quanto misurato dalle celle
di carico e quanto misurato dalle nuove celle
a lamina estensimetriche.
Le forti variazioni seguenti sono anch’esse dovute
a movimenti, ma non sono evidenziate perché
non comprese nel confronto menzionato.
Si può anche notare come i dati a peso costante
presenti tra un movimento e l’altro siano
molto più stabili, con errori di misura che non
superano, in questo caso, i 2.377 kg, corrispondenti
al 6%.
Il grafico che segue è un “ingrandimento” del
precedente, nel periodo che comprende tutti
gli scarichi indicati con i pallini gialli.
Le date sono le medesime, e i pesi indicati dalle
celle a lamina sono stati invece ottenuti moltiplicando
il dato grezzo per una costante che
minimizzasse le differenze fra le due serie.
Poiché quest’operazione corrisponde effettivamente
a un’operazione di taratura del sistema,
si può affermare che ciò non inficia le ottime
conclusioni cui si è giunti.
MOTORI SULLA NEVE/VIABILITA' INVERNALE
MEETING INTERNAZIONALE AGRISTRADE
Si può notare infatti come, dopo un periodo “di
assestamento” di alcuni movimenti, i dati forniti
dalle celle a lamina estensimetriche combacino
quasi perfettamente con quelli delle celle di
carico.
Inoltre, è doveroso osservare che questi risultati
sono stati ottenuti mediante l’allestimento
di una singola gamba.
E’ probabile che l’allestimento di tutte le colonne
della struttura portante sia profondamente
migliorativo, giacché i “movimenti” della strut-
tura si compensano ampiamente su se stessa
e, come confermato parzialmente dalla successiva
analisi (con allestimento completo),
che comprende però solo periodi stazionari,
perché l’impianto non ha subito in seguito alcuna
movimentazione.
La taratura
Parallelamente allo sviluppo dei sensori per la
rilevazione del peso, è stato necessario progettare
un nuovo sistema elettronico per la lettura
di tali sensori e per l’invio dei dati al server
di raccolta Agriworld.
L’elettronica fino ad oggi sviluppata ha infatti
avuto la limitazione di dover essere tarata in
loco e di essere ingombrante nonché priva di
dispositivi per l’invio dei dati se non mediante
collegamenti a costosi e inutili (in questo
caso!) controllori di processo.
E’ stata quindi creata un’apposita scheda interfacciata
con un dispositivo di comunicazione,
tarabile da remoto mediante linea ethernet
o gprs. Le procedure di taratura in un sistema
di pesatura prevedono l’identificazione di due
punti (livelli) certi, il più possibile distanti fra
loro (possibilmente: silo vuoto e silo pieno).
Poiché si sa che prevedere lo svuotamento
completo di un impianto può essere operazione
complicata, costosa e rischiosa, soprattutto
nel periodo invernale, è stata prevista la possibilità
di effettuare più volte le impostazioni dei
punti di taratura in modo da avvicinarsi sempre
di più alla condizione ottimale, senza la necessità
di eseguire alcuno svuotamento.
CONCLUSIONI
Quanto fin qui esposto porta ad affermare che
il sistema sviluppato è pronto per l’utilizzo e
per la commercializzazione, come dimostra la
recente installazione su tre impianti in gestione
ad Autovie Venete: Portogruaro, Villesse e
Porcia.
Purtroppo, al momento non sono ancora disponibili
dati, poiché tutto il sistema si trova
ancora in fase di taratura.
Questo sistema è quindi maturo per una rilevazione
delle giacenze a distanza. Tra le possibili
evoluzioni, sarebbe sicuramente interessante
verificarne l’applicabilità in modo dinamico, per
controllare quindi i movimenti durante le fasi di
carico e scarico, come avviene oggi per le celle
di carico, rendendo quindi self-service anche
impianti obsoleti.
SPEED BRINE
Preparazione rapida
di soluzioni anti ghiaccio
Una vasca ad hoc per il sistema Firestorm,
che ottimizza anche la preparazione
di soluzioni saline con tutti i fondenti stradali
attualmente in uso.
I sistemi per la preparazione delle soluzioni
saline attualmente sul mercato, hanno i seguenti
limiti:
l prestazioni ridotte,
ovvero capacità di confezionamento di soluzioni
che si attestano in media sui 2500/3000
litri/h di soluzione prodotta;
l previsti per solubilizzare solo alcuni prodotti,
ad esempio cloruro di sodio ma non cloruro di
calcio o di magnesio o viceversa;
l difficoltà a preparare soluzioni saline con
sali impuri,
quindi contenenti residui insolubili (difficili da
separare e smaltire), presenti anche in quantità
considerevoli in molti prodotti disponibili sul
mercato.
Agristrade, come da politica aziendale ormai
consolidata e grazie all’ultra quarantennale
esperienza in questo specifico settore, ha sviluppato
un prodotto capace di superare brillantemente
i limiti sopra evidenziati.
L’esperienza maturata con lo sviluppo del Firestorm,
sistema a molti già noto per la preparazione
rapidissima e successiva distribuzione
su strada di soluzione di cloruro di calcio ad
alta temperatura e pressione, è stata riversata
nello sviluppo di questa nuova tecnologia brevettata.
Speed Brine consiste in una vasca per la preparazione
di soluzioni saline, disponibile nella
versione da 5 e 10 mc, realizzata in vetroresina
(a doppia camera laddove richiesto), così
corredata:
l gruppo elettropompa in materiale adatto alla
preparazione di tutti i fondenti salini ad uso
stradale;
Dissoluzione rapida
di tutti i fondenti antighiaccio
* sistema di miscelazione
e di ricircolo interno
alla vasca;
* speciale filtro separatore
dei residui insolubili;
* scarico di fondo, per
il convogliamento e la
rimozione dei residui
insolubili dalla vasca.
MOTORI SULLA NEVE/
BATTIPISTA
56 professioneMontagna n° 115/2012
professioneMontagna n° 115/2012 57
Andrea Marin
PRESTAZIONI
l Confezionamento di 10.000 litri di soluzione
di cloruro di sodio in minimo 20 fino a max. 45
minuti, in funzione della granulometria/purezza
del sale e delle temperature di esercizio.
Ciò corrisponde in media a 10.000 litri in 30
minuti pari a 20.000 litri/h e pertanto a prestazioni
da 6 a 8 volte più rapide rispetto a quanto
attualmente disponibile.
l Confezionamento di 10.000 litri di soluzione
di cloruro di calcio in 5 minuti, come già avviene
con il nostro Sistema Firestorm.
l Possibilità di preparare soluzioni saline con
tutti i fondenti stradali attualmente in uso.
l Possibilità di produrre soluzioni “pulite”, anche
con sali ricchi di sostanze insolubili (ad
esempio sali di cava o sale marino), grazie allo
speciale sistema di separazione e rimozione di
gran parte delle stesse.
VANTAGGI
l Grande velocità nella preparazione delle
soluzioni saline, che comporta
n estrema velocità d’intervento su strada e di
ripristino delle scorte strategiche in caso di
eventi meteorologici avversi;
n costi del personale ridotti, per il minor impiego
dello stesso per tali operazioni;
n capacità e ingombri ridotti dei sistemi di preparazione
e di stoccaggio, e pertanto aree minime
da destinare a tali impianti.
l Polifunzionalità: Speed Brine è in grado di
solubilizzare tutti i sali ad uso stradale comunemente
usati in viabilità invernale.
Un unico sistema che permette la preparazione
di diversi tipi di soluzione per i più svariati
interventi su strada: dalla distribuzione con
liquoerogatrici di soluzioni direttamente sul
manto stradale, distribuzione di sale umidificato,
ecc.
l Produzione di soluzioni “pulite”: lo speciale
sistema per la separazione e rimozione di
gran parte dei residui insolubili presenti in quasi
tutti i sali in commercio (fatte salve alcune
eccezioni – sale fino ricristallizzato) permette
la preparazione di soluzioni “pulite”.
Ciò comporta la drastica riduzione del rischio
d’intasameto dei sistemi di distribuzione su
strada, sia nelle cisterne liquoerogatrici, come
pure negli spargitori dotati di sistema di umidificazione
del sale.
Separazione e smaltimento dei residui insolubili
PRINOTH
Il Leitwolf “ecosostenibile”
tra i “monti di corallo”
Esordio mondiale nelle Dolomiti di Sesto
per il nuovo Leitwolf, top di gamma di casa Prinoth
e “primo battipista ecosostenibile”.
Sul calendario, il 21 decembre 2011: una
splendida giornata di sole nell’incantevole
scenario delle Dolomiti di Sesto ha accompagnato
la “prima“ del nuovo Leitwolf, dotato di
una serie di esclusive innovazioni tecniche.
Stiamo infatti parlando del primo veicolo di serie
ad ottemperare alle norme sulle emissioni
Euromot III B.
Prinoth si avvicina così a passi da gigante al
suo obiettivo della “clean motion”: ossia, alla
preparazione ecosostenibile delle piste.
Questa novità mondiale è stata dunque festeggiata
con la consegna del primo modello
alla società Sextner Dolomiten Spa.
“Il nuovo Leitwolf con 455 cavalli e una coppia
pari a 2.200 Nm, assicura una riduzione delle
emissioni di anidride carbonica
pari al 50% e un
abbattimento delle polveri
sottili del 90%”- ha affermato
Helmut Messner,
responsabile Prinoth del
mercato sudtirolese.
Dopo la conferenza
stampa indetta per l’occasione,
la consegna
delle chiavi del nuovo
battipista a Mark Winkler,
amministratore della società
“Sextner Dolomiten
spa.
“Siamo orgogliosi di
essere la prima stazio-
ne sciistica in Alto Adige che potrà vedere
all’opera il nuovo Leitwolf –ha dichiarato
Winkler.
“Una soddisfazione che trova ancor più risalto
se si considera che ci troviamo all’interno di
quell’ambiente naturale decretato patrimonio
Unesco, che sono le Dolomiti.
“La nostra filosofia aziendale si muove proprio
in questa direzione, e per questo siamo
convinti che con questo nuovo battipista, che
rappresenta una novità tecnologica mondiale,
potremo assicurare un ulteriore contributo alla
salvaguardia dell’ambiente”.
www.prinoth.com