nowoczesne systemy instalacyjne z tworzyw sztucznych

W budowach wodnych, kanalizacyjnych i grzewczych zwraca się dwa rodzaje produktów: metal (miedź oraz stal) oraz tworzywa sztuczne. Te te zdobyły przebojem technikę instalacyjną. Obejmują następujące grupy materiałów: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polibutylen (PB), polipropylen (PP) też ich udoskonalone pochodne (np. rury warstwowe).

Cechy rur z ciał sztucznych

Tworzywa sztuczne są bardzo lekkie, proste w zestawie (i ewentualnym demontażu) oraz dostępne. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie (można zatem stosować mniejsze średnice) oraz nie pojawiają się osady. Tenże towar nie wchodzi na sytuację wody – nie toczy się błona biologiczna (przypadkiem potrafią stanowić powiązania klejone brane w rurach PVC) też nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w użyciach do wody i kanalizacji nie jest potrzeby ich izolowania. Rury z tworzyw sztucznych mają zawsze znaczny współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie od tworzywa 0,08-0,18 mm/(m•K)). Świadczy to, że odcinek rury o długości 1 m rozszerzy się nawet o 4 – 9 mm – jeśli założymy, że rury montowane stanowiły w temperaturze 10ºC, a płynąca woda ma temperaturę 60ºC. Nazywa to, że rury „rozwijają” oraz mogą w nich powstawać naprężenia – przydatna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych idących na ludzką pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór zawodowych oraz przesuwnych).

Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie również średnią odporność na małe temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie doskonalą swoje marki: pogarsza się ich siłę, a za to zwiększa podatność na uszkodzenia. Uważa się też, że są przepuszczalne dla gazów z środowiska zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury zatrzymują się delikatne oraz kilka wytrzymałe mechanicznie. Ponieważ nie należy składować rur bez zabezpieczenia na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem światła słonecznego i unikać montażu w temperaturze ujemnej (konieczne dla szczególnie wrażliwego PVC!).

Tworzywa sztuczne w budowach wodociągowych

Polichlorek winylu (PVC) stanowi daleko sztywny, ale i dużo podatny na duże temperatury – zakres sztuce jest głupi od 0 do 60°C, zatem przyznaje się wyłącznie do przewodów wody trudnej oraz to właśnie w budowach nie narażonych na zamarzanie. Częściowo górną granicę stosowalności można przesunąć, stosując polichlorek winylu chlorowany (CPVC) – zakres temperaturowy wynosi 100ºC.

Podawane są rury cienko- i grubościenne (do innych zakresów ciśnień), o średnicy od 1/2 do 6 cali. Rury są wygodne w sztangach, czyli odcinkach prostych o długości 3 lub 5m. W porządek systemu instalacyjnego wchodzą także równo- i różnoprzelotowe (redukcyjne) złączki, kolanka 90° i 45°, trójniki, czwórniki, zawory.

Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC w budów jest klejenie. Ważne jest staranne wykonanie połączenia klejonego. Podawane są i połączenia gwintowane (złączki fabryczne), zarówno w miejscach, gdzie PVC należy powiązać z metalem (np. pójście do baterii).

Polietylen (PE) dla instalacji wodnych występuje jako niskociśnieniowej (PELD) też jak polietylen usieciowany (PE-X) – ten idealny jest nadwrażliwy na skok temperatury powyżej 20°C, ten nowy ma charakter stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla jednego poziomu średnic łuki, podejścia również pętle mogą być prowadzone poprzez gięcie rur, bez potrzeby stosowania kształtek, a drgania są wytłumione również budowa pracuje cicho.

Do stosowania rur PE rzuca się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe oraz połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie pewno stanowić klejony ani zgrzewany, do połączeń rur z obecnego dokumentu wiąże się złączki zaciskowe: skręcane ręcznie z pierścieniem, zaprasowywane zaciskarką lub zaciskane praską hydrauliczną. Odmianą połączeń zaciskowych są połączenia samozaciskowe – na rurę kładzie się pierścień zaciskowy, a następnie obejmuje ją ekspanderem. W tak przygotowaną rurę odkłada się kształtkę metalową, rura wraca do starego kształtu (tzw. pamięć kształtu) również jedyna się zaciska. Z zmianie dla PE-LD używa się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) polega na rozgrzaniu końców łączonych rur oraz porwaniu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Ważne jest współśrodkowe połączenie rur oraz brak wypływki zgrzewu do zabiegu. W sukcesie elektrozłączek (średnice do 90mm) końce łączonych rur stawia się do złączki, która stanowi poddawana działaniu prądu elektrycznego. Stosując odpowiednie adaptery (złączki przejściowe) można połączyć rury z polietylenu z rurami stalowymi.

Polibutylen poleca się znaczną elastycznością. Można układać przewody stosując tzw. system kablowy – przewód kształtuje się ze zwoju, wyginając go zgodnie z kształtem pomieszczania bez szkody dla własności materiału. Ogranicza to stosowanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można dokonać łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego wyjścia jest konieczność zastosowania specjalnych podpór. Rura jest stała na zmiany prędkości – w tym na ogromny wzrost prędkości; wykazuje te dużą udarność – te strony sprawiają, że kształtuje się do budów zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest mocny na temperatury do -15ºC, dzięki czemu nie ma ograniczeń co do warunków montażu.

Rury polibutylenowe montuje się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne polega na podgrzaniu zewnętrznej części rury i prywatnej części kształtki, którą następnie budzi się na rurę. W sposobach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki którym nie jest niezbędne stosowanie specjalistycznych narzędzi.

Polipropylen charakteryzuje się wysoką twardością i również jak PVC organizowany jest metodami tradycyjnymi. Jest wielki zakres pracy: wykazuje kruchość tylko w temperaturach poniżej -40ºC, i dobre odmiany (PP-3) idą na stosowanie ciała w temperaturach nawet do 120ºC. Przejawia się także wielką wytrzymałością na budowę żrących substancji chemicznych.

Rury polipropylenowe styka się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm średnicy oraz elektrooporowe) lub przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.

Tworzywa sztuczne do kanalizacji

W kanalizacji używa się polichlorek winylu, polietylen wysokiej twardości i poliproylen. Polichlorek winylu jest ceniony ze powodu na złą cenę, wytrzymałość, wytrzymałość na niepowodzenia a na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje dużą odporność na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) jest pozytywne jakości mechaniczne w średnim stopniu zależne od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w małej temperaturze i siłę na oddziaływanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).

W budowy kanalizacyjnej powstają uciążliwe dźwięki, które powodowane są przez ścianki (drgania wywołane przepływem ścieków), kształtki i łączniki (miejsca zmniejszenia wielkości oraz zmian kierunki), odsadzki (połączenie dwóch wymienionych źródeł) oraz przejścia przez szachty. Rowiązaniem jest kanalizacja niskoszumowa (cicha). Podstawą do wyprodukowania takich sposobów najczęściej jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony stanowi o minerały czyli o inne tworzywa sztuczne (np. ABS – szczególnie w powiązaniu z PVC). Istnieją toż rury trójwarstwowe – gładka powierzchnia wewnętrzna odpowiada za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu daje się udoskonalony materiał), zewnętrzna płaci za parametry wytrzymałościowe całej rury. Czymś są właściwe techniki połączeń (np. kielichy z uszczelką tłumiącą).

Tworzywa sztuczne w instalacjach grzewczych

Znaczenie ma tu przede każdym odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do budowy grzewczych należy to dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej istnieje nie niższa niż (dla danego ciśnienia w budów) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Sprawdza się też rozwiązań technicznych, jakie pozwalają ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas pracy rur do środka wprowadza się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa komunikuje się z innymi produktami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”). https://najlepszekotly.pl/

Materiał, z jakiego odbyto ściankę rury nie jest jednorodny – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) umieszcza się warstwę, która poprawia właściwości cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu powinien zwrócić uwagę na prawidłowe łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „obrać” warstwy zewnętrzne tak, żeby stała tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego – technologie przewidziane do stosowania rur warstwowych to technologie charakterystyczne dla łączenia rur z tworzyw sztucznych.

Rury z tworzyw sztucznych kształtują się same do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można szybko robić w pętle. Najprzydatniejszy jest tu polibutylen, który potrafi istnieć odwijany z długiego zwoju i nadawany ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temuż potężna robić pętle ogrzewania podłogowego z danych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze względu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury pragną istnieć pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (najczęściej jest zatem napylone aluminium). Bierze się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, oferowane w zwojach. Zastosowane rury muszą być zaadaptowane do lekturze w temperaturze wody grzewczej (przeważnie stanowi wtedy 55ºC) a przy odpowiednim ciśnieniu.