W instalacjach wodnych, kanalizacyjnych i grzewczych stosuje się dwa typy produktów: metal (miedź i stal) oraz tworzywa sztuczne. Te te zdobyły przebojem technikę instalacyjną. Obejmują następujące jakości materiałów: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polibutylen (PB), polipropylen (PP) natomiast ich udoskonalone pochodne (np. rury warstwowe).
Cechy rur z tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne są bardzo delikatne, popularne w zestawie (również ewentualnym demontażu) również tanie. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie (można to stosować mniejsze średnice) zaś nie pojawiają się osady. Tenże środek nie działa na sytuacja wody – nie przedstawia się błona biologiczna (wyjątkiem mogą być powiązania klejone wykorzystywane w rurach PVC) oraz nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w wykonaniach do wódki oraz kanalizacji nie jest potrzebie ich izolowania. Rury z ciał sztucznych są jednak duży współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie od tworzywa 0,08-0,18 mm/(m•K)). Oznacza to, że odcinek rury o długości 1 m rozszerzy się nawet o 4 – 9 mm – jeśli założymy, że rury organizowane istniały w temperaturze 10ºC, a płynąca woda ma temperaturę 60ºC. Nazywa to, że rury „tworzą” i potrafią w nich powstawać naprężenia – konieczna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych zezwalających na dowolną pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór stałych i przesuwnych).
Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie oraz średnią wytrzymałość na niewielkie temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie doskonalą swoje racji: pogarsza się ich formę, a za to zwiększa podatność na uszkodzenia. Obserwuje się też, iż są przepuszczalne dla gazów z środowiska zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury stają się kruche oraz kilka wytrzymałe mechanicznie. Dlatego nie należy składować rur bez bezpieczeństwa na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem światła słonecznego oraz unikać montażu w temperaturze ujemnej (konieczne dla szczególnie wrażliwego PVC!).
Tworzywa sztuczne w instalacjach wodociągowych
Polichlorek winylu (PVC) jest szczególnie odporny, ale jeszcze dużo delikatny na duże temperatury – zakres sztuce jest niski od 0 do 60°C, zatem przydaje się właśnie do przewodów wody zimnej także to chociaż w instalacjach nie narażonych na zamarzanie. Częściowo górną granicę stosowalności można przesunąć, stosując polichlorek winylu chlorowany (CPVC) – zakres temperaturowy wynosi 100ºC.
Sprzedawane są rury cienko- i grubościenne (do drugich zakresów ciśnień), o wielkości od 1/2 do 6 cali. Rury są widoczne w sztangach, czyli odcinkach prostych o długości 3 lub 5m. W skład systemu instalacyjnego wchodzą także równo- i różnoprzelotowe (redukcyjne) złączki, kolanka 90° i 45°, trójniki, czwórniki, zawory.
Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC w instalacji jest klejenie. Ważne jest zdolne wykonanie połączenia klejonego. Zaczynane są te połączenia gwintowane (złączki fabryczne), jeszcze w mieszkaniach, gdzie PVC należy powiązać z metalem (np. pójście do baterii).
Polietylen (PE) dla instalacji wodnych żyje jako niskociśnieniowej (PELD) również jako polietylen usieciowany (PE-X) – ten kluczowy jest skłonny na wzrost temperatury powyżej 20°C, ten drugi jest charakter stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla jednego zakresu średnic łuki, podejścia również pętle mogą stanowić osiągane przez gięcie rur, bez potrzeby stosowania kształtek, a drgania są wytłumione i instalacja pracuje cicho.
Do stosowania rur PE odnosi się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe oraz połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie pewno stanowić łączony ani zgrzewany, do połączeń rur z obecnego przedmiotu zaczyna się złączki zaciskowe: skręcane ręcznie z pierścieniem, zaprasowywane zaciskarką lub zaciskane praską hydrauliczną. Odmianą połączeń zaciskowych są połączenia samozaciskowe – Sklep Instalacyjny 24 Online na rurę ubiera się pierścień zaciskowy, a wtedy rozszerza ją ekspanderem. W tak zrobioną rurę plasuje się kształtkę metalową, rura wraca do pierwszego kształtu (tzw. pamięć kształtu) również indywidualna się zaciska. Z serii dla PE-LD stawia się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) polega na rozgrzaniu końców łączonych rur i ściśnięciu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Istotne jest współśrodkowe połączenie rur i brak wypływki zgrzewu do środka. W sukcesu elektrozłączek (średnice do 90mm) końce łączonych rur umieszcza się do złączki, jaka stanowi pasowana działaniu prądu elektrycznego. Stosując odpowiednie adaptery (złączki przejściowe) można połączyć rury z polietylenu z rurami stalowymi.
Polibutylen odznacza się znaczną elastycznością. Można układać przewody stosując tzw. system kablowy – przewód otwiera się ze zwoju, wyginając go razem z stanem pomieszczania bez straty dla własności materiału. Ogranicza to używanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można zrobić łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego rozwiązania jest konieczność zastosowania dodatkowych podpór. Rura jest wytrzymała na zmiany prędkości – w tymże na szybki wzrost prędkości; wykazuje oraz wysoką udarność – te strony sprawiają, że przyznaje się do budów zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest mocny na temperatury do -15ºC, dzięki czemu nie ma zastrzeżeń co do warunków montażu.
Rury polibutylenowe miesza się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne liczy na podgrzaniu górnej części rury również prywatnej części kształtki, którą następnie umieszcza się na rurę. W zespołach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki którym nie jest odpowiednie stosowanie specjalistycznych narzędzi.
Polipropylen wyróżnia się wysoką twardością i też jak PVC montowany jest metodami tradycyjnymi. Jest pełen zakres pracy: wykazuje kruchość tylko w temperaturach poniżej -40ºC, i dobre odmiany (PP-3) pozwolą na korzystanie tworzywa w temperaturach nawet do 120ºC. Okazuje się jeszcze dużą mocą na ilość żrących substancji chemicznych.
Rury polipropylenowe łączy się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm wielkości i elektrooporowe) lub przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.
Tworzywa sztuczne do kanalizacji
W kanalizacji uzyskuje się polichlorek winylu, polietylen wysokiej gęstości oraz poliproylen. Polichlorek winylu jest wymieniany ze powodu na prostą cenę, wytrzymałość, wytrzymałość na uderzenia oraz na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje wielką odporność na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) jest pozytywne jakości mechaniczne w mikroskopijnym stopniu uzależnione od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w niskiej temperaturze również siłę na oddziaływanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).
W budów kanalizacyjnej powstają uciążliwe dźwięki, które robione są przez ścianki (drgania wywołane przepływem ścieków), kształtki i łączniki (miejsca zmniejszenia wielkości również zmian kierunki), odsadzki (połączenie dwóch wymienionych źródeł) oraz przejścia przez szachty. Rowiązaniem jest kanalizacja niskoszumowa (cicha). Podstawą do wyprodukowania takich systemów przeważnie jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony stanowi o minerały lub o nowe tworzywa sztuczne (np. ABS – najczęściej w powiązaniu z PVC). Istnieją więc rury trójwarstwowe – gładka warstwa wewnętrzna odpowiada za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu dostosowuje się udoskonalony materiał), zewnętrzna płaci za parametry wytrzymałościowe całej rury. Czymś są odpowiednie techniki połączeń (np. kielichy z uszczelką tłumiącą).
Tworzywa sztuczne w instalacjach grzewczych
Miejsce jest tutaj przede każdym odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do budowie grzewczych należy to dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej jest nie prostsza niż (dla danego ciśnienia w instalacji) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Poszukuje się też rozwiązań technologicznych, które dają ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas pracy rur do środka stosuje się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa trzyma się z drugimi materiałami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”).
Materiał, z którego odbyto ściankę rury nie jest czysty – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) rzuca się warstwę, która poprawia właściwości cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu trzeba zwrócić uwagę na prawdziwe łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „wybrać” warstwy zewnętrzne tak, żeby została tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego – technologie przewidziane do łączenia rur warstwowych to techniki właściwe dla łączenia rur z tworzyw sztucznych.
Rury z ciał sztucznych nadają się także do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można szybko budować w pętle. Najlepszy jest tu polibutylen, który widać być odwijany z dalekiego zwoju i uczony ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temuż silna układać pętle ogrzewania podłogowego z własnych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze względu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury muszą być pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (przeważnie stanowi zatem napylone aluminium). Dostosowuje się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, oferowane w walcach. Zastosowane rury pragną być dopasowane do czynności w temperaturze wody grzewczej (najczęściej stanowi zatem 55ºC) a przy dobrym ciśnieniu.