Il costo di una serranda di isolamento per la biosicurezza dipende dall’ambiente che la serranda deve sigillare, non solo dal diametro del condotto. Le variabili principali sono le dimensioni della serranda e la geometria del corpo, i materiali dell’involucro e dell’albero, il sistema di tenuta e la classe di tenuta che deve soddisfare, la pressione differenziale che la lama chiusa deve sostenere, nonché il sistema di azionamento e monitoraggio integrato. Due serrande di dimensioni nominali identiche possono presentare un prezzo molto diverso se una è una serranda di isolamento in acciaio inossidabile a tenuta stagna, dotata di attuatore pneumatico con chiusura di sicurezza, verifica della posizione e porte di prova integrate, mentre l’altra è una serranda di intercettazione in acciaio verniciato con leva manuale.
A serranda di isolamento per la biosicurezza È un dispositivo di chiusura a tenuta stagna installato in un condotto di scarico o di mandata del sistema di contenimento, in modo da poter sigillare il condotto, solitamente per consentire la decontaminazione o l’apertura degli alloggiamenti dei filtri o delle sezioni del condotto senza compromettere la tenuta di pressione dell’ambiente. È proprio questa funzione, piuttosto che la modulazione del flusso d’aria, a determinare quasi tutti gli elementi di costo della realizzazione.
Scelte relative alle specifiche che modificano la struttura della serranda
Le specifiche definiscono la struttura, e la struttura determina il prezzo; tutto il resto riguarda l’assemblaggio e le pratiche amministrative relative a tale elemento centrale. Le dimensioni, la geometria, il materiale dell’involucro, il sistema di tenuta, il funzionamento in condizioni di pressione differenziale e i requisiti di tenuta modificano ciascuno il prodotto che viene realizzato; pertanto, un preventivo diventa comparabile solo una volta che tutti e sei questi elementi sono stati fissati per iscritto.
Il requisito di tenuta è la specifica che incide maggiormente sulla struttura. Una serranda che deve chiudersi ermeticamente contro una pressione specificata necessita di una guarnizione in elastomero gonfiabile o compresso alla periferia delle pale, di un passaggio dell’albero sigillato e di un involucro sufficientemente rigido da non deformarsi allontanandosi dalla linea di tenuta sotto carico. Se si allenta tale requisito, la stessa serranda nominale diventa un semplice assemblaggio costituito da piastra e telaio. Se invece lo si inasprisce, lo spessore dell’involucro, le specifiche di saldatura, la disposizione dei cuscinetti dell’albero e il protocollo di prova di tenuta subiscono tutti un adeguamento di conseguenza.
Il funzionamento a pressione differenziale opera allo stesso modo, ma agisce sulla pala e sull’albero anziché sulla tenuta. Una pala chiusa in un condotto di scarico di contenimento può trovarsi a contatto con l’intera testa del ventilatore quando si verifica un’interruzione a valle, e la pala deve rimanere piatta e garantire la tenuta sotto tale carico. L’irrigidimento della pala, il diametro dell’albero e la coppia dell’attuatore variano in base alla pressione che la serranda chiusa deve sostenere; pertanto, specificare un valore di pressione come regime di funzionamento anziché come valore di funzionamento normale è uno dei chiarimenti più semplici che un acquirente possa richiedere.
Un errore comune nelle specifiche tecniche consiste nel descrivere la serranda in base alla portata d’aria e alle dimensioni del condotto, lasciando che sia il fornitore a interpretare i requisiti di tenuta. Ciò porta a offerte basate su ipotesi diverse, e quella più bassa è solitamente quella che parte dalle ipotesi più ridotte. Specificando il rischio che la serranda deve proteggere, la pressione che la lama chiusa deve sostenere e il comportamento di perdita previsto a tale pressione, i preventivi convergeranno sullo stesso oggetto.
Effetti delle dimensioni, della geometria, dei materiali e dei costi delle guarnizioni
Il costo di realizzazione aumenta in funzione del perimetro sigillato e della rigidità necessaria a sostenerlo, non semplicemente in base all’area libera. Una serranda rettangolare di grandi dimensioni presenta una maggiore lunghezza di tenuta, una maggiore campata del corpo non sostenuta e una maggiore deflessione delle alette da controllare rispetto a una serranda circolare di area equivalente; pertanto, la sola geometria può distinguere due serrande che gestiscono lo stesso flusso d’aria. I corpi circolari si adattano alla maggior parte dei percorsi dei condotti di contenimento; i corpi rettangolari vengono utilizzati quando la canalizzazione esistente o lo spazio disponibile nel locale tecnico impongono tale forma, e tale vincolo comporta un costo.
Il materiale dell’involucro e delle parti a contatto con il fluido dipende dall’agente decontaminante e dall’ambiente del condotto, piuttosto che dall’aria stessa. L'acciaio inossidabile con una finitura superficiale specifica è la scelta standard nei casi in cui il condotto sia esposto a perossido di idrogeno vaporizzato o a decontaminazione chimica liquida, poiché le superfici devono tollerare esposizioni ripetute e non devono trattenere residui nei cordoni di saldatura o nelle fessure. Laddove le specifiche richiedano un particolare tipo o una particolare finitura, si tratta di una decisione relativa ai materiali e alla lavorazione presa durante la revisione del progetto, e rappresenta uno dei fattori singoli che incidono maggiormente sul prezzo del corpo della serranda.
I sistemi di tenuta si distinguono secondo criteri simili a quelli delle guarnizioni delle porte presenti in altre parti di una suite di contenimento. Una tenuta gonfiabile viene pressata a contatto tramite un’alimentazione di servizio, che fornisce una forza di tenuta ripetibile indipendente dalla corsa dell’attuatore, ma aggiunge al piano di manutenzione un collegamento per l’aria compressa, un punto di monitoraggio della pressione e un elemento elastomerico soggetto a usura. Una tenuta a compressione meccanica non richiede alimentazione e presenta un numero inferiore di collegamenti, ma per sviluppare la propria forza dipende dalla corsa dell’attuatore e dalla geometria della sede, e le sue prestazioni di tenuta sono legate all’allineamento delle pale per tutta la durata di vita utile. Nessuna delle due soluzioni risulta universalmente più economica se si tiene conto dell’alimentazione, del monitoraggio e della sostituzione della tenuta; i fattori decisivi sono la disponibilità o meno di aria compressa in corrispondenza della serranda e la frequenza con cui il condotto dovrà essere sigillato.
La penetrazione dell'albero merita un'attenzione particolare perché è l'unica via di perdita presente sia che la pala sia aperta sia che sia chiusa. Le configurazioni dell'albero con tenuta singola o doppia e il posizionamento esterno dei cuscinetti hanno un costo maggiore rispetto a una semplice boccola, e sono proprio questi dettagli a garantire l'efficacia di una tenuta ermetica della pala.
Ambito di applicazione degli attuatori, dei sistemi di controllo e della strumentazione
Il pacchetto di azionamento e controllo può comportare una portata maggiore e costi più elevati rispetto al gruppo pala che aziona. Il tipo di attuatore, il comportamento di sicurezza in caso di guasto, l’indicazione di posizione, gli allarmi, i blocchi di sicurezza e le porte di prova sono voci di bilancio distinte, e un’offerta che indichi solo il corpo della serranda risulterà più economica rispetto a una che includa tutte queste voci.
La scelta dell’attuatore parte dalla funzione richiesta e dal requisito di sicurezza in caso di guasto. Un attuatore pneumatico con ritorno a molla porta la lama nella sua posizione di sicurezza in caso di interruzione dell’aria di servizio o dell’alimentazione di controllo, il che è adatto a un confine di contenimento che non deve aprirsi accidentalmente durante un’anomalia, ma richiede aria compressa pulita e secca in corrispondenza della serranda. Un attuatore elettrico elimina la necessità dell’alimentazione pneumatica e il relativo onere in termini di affidabilità, ma richiede una risposta definita in caso di interruzione dell’alimentazione, che si tratti di un ritorno a molla alimentato da batteria o condensatore oppure di una condizione di mantenimento della posizione. Il mantenimento della posizione non costituisce uno stato di sicurezza in caso di guasto su un confine di contenimento, e la scelta tra “fail-closed”, “fail-open” o “fail-last” è una decisione di sicurezza relativa alla progettazione dell’impianto, presa in funzione della cascata di pressione della sala che deve proteggere.
L’indicazione della posizione è l’aspetto in cui le specifiche divergono più spesso. I finecorsa che confermano la posizione completamente aperta e completamente chiusa sono una cosa diversa dal segnale di comando dell’attuatore: il comando indica ciò che il sistema di controllo ha richiesto, mentre i finecorsa indicano dove la lama si è effettivamente posizionata. Se un interblocco deve impedire l’apertura dell’alloggiamento del filtro a meno che non sia stata verificata la chiusura della serranda, tale interblocco dipende dalla posizione verificata, e il dispositivo di verifica, il suo cablaggio e la sua integrazione nel sistema di gestione dell’edificio rientrano tutti nell’ambito del prezzo. Gli allarmi relativi a guasti di corsa, perdita di pressione della tenuta o discrepanza di posizione comportano l’aggiunta di ulteriori dispositivi di campo e ulteriori controlli del circuito.
Le porte di collaudo integrate sono un piccolo componente hardware che incide in modo sproporzionato sul costo del ciclo di vita, poiché determinano se è possibile verificare la tenuta della serranda installata senza smontarla oppure se per effettuare il controllo è necessario aprire il condotto. Prevedere la loro installazione al momento dell’acquisto è più economico che aggiungerle in un secondo momento a un condotto a tenuta stagna. Il confronto più ampio tra azionamento pneumatico ed elettrico dipende dalla disponibilità dei servizi, dal comportamento di sicurezza in caso di guasto e dall'accessibilità per la manutenzione, e dovrebbe essere definito prima della pubblicazione del bando di gara, in modo che ogni fornitore stabilisca il prezzo sulla base della stessa filosofia di azionamento.
Spese per collaudi, documentazione e integrazione nel sito
Il costo di installazione comprende il prezzo della serranda più la manodopera e le operazioni necessarie per inserirla in un condotto di contenimento in funzione, e questa seconda parte è spesso quella più consistente e più variabile. I supporti, le modifiche al condotto, la pianificazione delle interruzioni di servizio, l’accesso fisico, la messa in servizio e qualsiasi collaudo ripetuto in loco devono essere tutti inclusi nel confronto, poiché sono gli elementi che differiscono maggiormente tra una nuova installazione e un intervento di adeguamento in un ambiente operativo già in funzione.
L’entità degli interventi di supporto e modifica del condotto dipende dal peso e dalla lunghezza della serranda. Una serranda pesante in acciaio inossidabile con attuatore pneumatico richiede un supporto in acciaio dedicato, anziché essere sospesa al condotto adiacente, e la flangia o i raccordi di transizione che la collegano alla rete di condotti esistente costituiscono di per sé un lavoro di fabbricazione. Laddove la serranda si inserisce in un tratto esistente, l’accessibilità effettiva per l’installazione, la rimozione dell’attuatore e le future prove di tenuta deve essere verificata sulla pianta reale del locale tecnico, non sul disegno, poiché una serranda installata in un punto in cui l’attuatore non è raggiungibile trasforma ogni successivo intervento di manutenzione in un lavoro che richiede l’uso di ponteggi.
La pianificazione delle interruzioni è la voce che più spesso viene tralasciata nelle offerte e che più spesso risulta determinante in cantiere. Intervenire su un condotto di scarico di contenimento significa mettere fuori servizio la sala, concordare una fase di decontaminazione prima dell’apertura del condotto e organizzare le fasi di lavoro in modo tale che la cascata di pressione venga ripristinata e verificata al termine dell’intervento. La durata di tale finestra temporale, e il fatto che debba o meno ricadere al di fuori del normale orario di lavoro, incide sui costi di manodopera più del costo delle saracinesche stesse.
Il costo delle soluzioni di raccolta delle prove dovrebbe essere valutato con la stessa attenzione riservata all'hardware. ISO 10648-2:1994 classifica i sistemi di contenimento in base alla tenuta stagna e individua i controlli di fabbrica, di collaudo, pre-messa in servizio e periodici, il che costituisce un utile promemoria del fatto che la prova di tenuta stagna viene effettuata in più di un momento nel corso della vita utile di un impianto e che qualcuno deve sostenere i costi per ciascuna di queste operazioni. Per quanto riguarda la posizione della serranda in uno stabilimento GMP, EudraLex Volume 4 Allegato 15 considera le specifiche dei requisiti dell’utente come un riferimento per l’intero ciclo di vita, consente di integrare un collaudo di accettazione in fabbrica debitamente motivato con un collaudo di accettazione in loco e prevede protocolli con criteri di accettazione predefiniti e scostamenti documentati. Entrambi questi aspetti vanno nella stessa direzione: occorre decidere prima della stipula del contratto se i collaudi debbano essere effettuati una sola volta in fabbrica, ripetuti in loco o entrambi, poiché i collaudi ripetuti in loco alla presenza di testimoni rappresentano una voce di costo concreta. ISO 14644-4:2022 tratta gli aspetti relativi alla progettazione, alla costruzione, alla messa in funzione, alla verifica e alla manutenzione durante il ciclo di vita delle camere bianche, e costituisce il documento di riferimento standard per la pianificazione dei progetti relativi alle camere bianche, sebbene non stabilisca criteri di accettazione specifici per le serrande.
La classe di tenuta applicabile e la decisione se un determinato risultato di prova consenta la messa in servizio della serranda sono questioni che rientrano nella procedura di qualificazione approvata per il progetto e di competenza del responsabile della qualificazione designato. Il compito dell’ufficio acquisti è più circoscritto e di natura puramente pratica: assicurarsi che ogni offerente abbia incluso nel proprio preventivo le stesse prove, le stesse modalità di presenza di testimoni e lo stesso set di documentazione.
Confronto dei costi del ciclo di vita a parità di ambito
| Base di confronto | Possibilità di allineamento tra le offerte | Confine decisionale |
|---|---|---|
| Struttura della serranda | Dimensioni, geometria, materiale dell'involucro, sistema di tenuta, pressione differenziale di esercizio e requisiti di tenuta | Queste scelte modificano la configurazione oggetto del preventivo. |
| Azionamento e comandi | Tipo di attuatore, comportamento di sicurezza in caso di guasto, indicazione di posizione, allarmi, interblocchi e porte di prova | Questo ambito può estendersi oltre il gruppo lama. |
| Installazione e lavori in cantiere | Supporti, modifiche ai condotti, pianificazione delle interruzioni di servizio, accesso, messa in servizio ed eventuali collaudi ripetuti in loco | Il costo totale di installazione dipende da tali stanziamenti di progetto. |
| Prove e assistenza | Prova di accettazione, pezzi di ricambio, accesso all’assistenza e limiti di responsabilità del fornitore | Confrontare i costi del ciclo di vita solo dopo che le offerte si basano sugli stessi criteri. |
Il confronto dei costi del ciclo di vita ha senso solo se le offerte descrivono lo stesso oggetto, la stessa installazione e la stessa documentazione; pertanto, occorre prima allineare l’ambito di applicazione e poi confrontare i dati. Affinché il calcolo abbia senso, devono coincidere quattro elementi: la struttura della serranda, il sistema di azionamento e controllo, l’indennità per i lavori in cantiere e la documentazione e i limiti del servizio.
Il confine tra prove e assistenza è quello che solitamente non viene esaminato. Due offerte possono prevedere hardware identico e presentare comunque costi diversi nell’arco di dieci anni se una include l’elemento di tenuta come ricambio a magazzino e l’altra lo considera un ordine speciale, oppure se un fornitore si assume la responsabilità fino al collaudo in loco e l’altro consegna il prodotto al cancello della fabbrica. Chiedete a ciascun offerente di specificare dove termina la propria responsabilità, quali ricambi tiene a magazzino, qual è l’intervallo di sostituzione previsto per la guarnizione e l’attuatore e se è possibile verificare la tenuta della serranda ed effettuare la manutenzione mentre è installata.
La facilità di manutenzione è il punto in cui le scelte relative all’hardware si traducono in costi ricorrenti. Una tenuta gonfiabile presenta un elemento di consumo e richiede manutenzione; una tenuta meccanica ha meno parti ma può richiedere interventi sulle lame e sulla sede man mano che l’allineamento si altera. Un attuatore pneumatico dipende dalla qualità dell’aria di servizio; un attuatore elettrico dipende dal funzionamento del proprio meccanismo di sicurezza, che a sua volta necessita di verifiche periodiche. Nessuno di questi aspetti costituisce un motivo di esclusione. Ciò che conta è che il costo di ciascuno sia valutato tenendo conto delle condizioni di accesso dell’installazione effettiva, poiché la stessa sostituzione di una tenuta può essere un’operazione rapida in un locale tecnico accessibile e comportare invece un’interruzione dell’attività in un intercapedine del soffitto sigillato.
Si considerino due offerte per la stessa posizione nel condotto, entrambe relative a una serranda a tenuta stagna in acciaio inossidabile. Una prevede un attuatore elettrico con funzione “stay-put” in caso di interruzione di corrente, senza porte di prova integrate e con collaudo esclusivamente in fabbrica. L’altra prevede un attuatore pneumatico a ritorno a molla, finecorsa di chiusura verificati collegati all’interblocco di accesso all’alloggiamento del filtro, porte di prova integrate e un collaudo in loco in presenza di testimoni. La seconda offerta è più costosa, ma è anche l’unica che consente di verificare la chiusura della serranda prima della sostituzione del filtro. Confrontare i prezzi indicati senza considerare la differenza di portata significa mettere a confronto due diverse funzioni di sicurezza, non due prezzi. La stessa logica vale per qualsiasi caso di aggiornamento: il Ritorno sull'investimento derivante dalla sostituzione di una serranda esistente dipende da quali operazioni l'impianto potrà smettere di effettuare grazie alla sostituzione, come ad esempio i fermi prolungati o gli interventi all'interno dei condotti per effettuare i test.
Prima di contattare i fornitori, occorre definire le dimensioni e l’orientamento del condotto, il tipo di rischio e l’agente di decontaminazione a cui sarà esposto la serranda, la pressione differenziale che la lama chiusa dovrà sostenere, le condizioni di pressione dell’ambiente che la serranda è chiamata a proteggere, le utenze disponibili nel punto di installazione della serranda, i segnali di interblocco e monitoraggio richiesti dal sistema di controllo e la documentazione di qualificazione richiesta dal progetto. Una volta definiti questi elementi, le offerte perverranno descrivendo la stessa serranda e il confronto del ciclo di vita svolgerà la funzione per cui è stato concepito.
Domande frequenti
Q: Perché due offerte relative a serrande di isolamento per la biosicurezza possono differire anche quando le dimensioni nominali sembrano simili?
A: Le dimensioni da sole non determinano il costo della struttura. Prima di considerare equivalenti le offerte, è necessario confrontare la geometria, il materiale dell’involucro, il sistema di tenuta, la pressione differenziale di esercizio, i requisiti di tenuta, l’azionamento, i comandi, i risultati dei test e la responsabilità dell’installazione.
Q: Quali informazioni è necessario preparare prima di richiedere un preventivo definitivo per un progetto?
A: Definire le dimensioni e la geometria richieste, la scelta dei materiali e delle guarnizioni, la pressione di esercizio e i valori previsti di perdita, il comportamento di sicurezza in caso di guasto, l’indicazione di posizione, gli allarmi, gli interblocchi e le porte di prova. Identificare inoltre le modifiche ai condotti, i supporti, i vincoli di spegnimento, l’accessibilità, la messa in servizio, i collaudi in loco e chi è responsabile di ciascuna parte di tale lavoro.
Q: Quali condizioni del sito sono più suscettibili di far aumentare il costo di installazione oltre il prezzo della serranda?
A: Modifiche ai condotti, l’aggiunta di supporti, l’accesso limitato, la pianificazione dei fermi impianto, la messa in servizio e i ripetuti collaudi in loco possono tutti ampliare l’ambito del progetto. Esaminare l’effettiva ubicazione dell’installazione e il periodo di lavoro previsto, in modo che tali voci siano quantificate in modo esplicito anziché essere lasciate come ipotesi.
Q: Come dovrebbero essere definite nel bando di gara le responsabilità relative ai test e alla documentazione?
A: Definire i criteri di accettazione specifici per il progetto ed elencare le prove richieste in ciascuna fase di collaudo o qualificazione concordata. Assegnare le responsabilità relative a protocolli, registrazioni, scostamenti, supporto alla messa in servizio ed eventuali controlli ripetuti in loco, in modo che la documentazione e le attività di collaudo non vengano tralasciate o conteggiate due volte.
Q: Quando è significativo un confronto dei costi del ciclo di vita tra le offerte?
A: Confrontare i costi del ciclo di vita solo dopo aver verificato che le offerte si basino sugli stessi criteri relativi alla realizzazione, al controllo, all’installazione, al collaudo e alla documentazione. Valutare quindi i ricambi inclusi, l’accessibilità per la manutenzione, l’ambito dell’assistenza e i limiti di responsabilità del fornitore per ciascuna opzione.
