W instalacjach wodnych, kanalizacyjnych i grzewczych odnosi się dwa sposoby materiałów: metal (miedź i stal) oraz tworzywa sztuczne. Te to zdobyły przebojem technikę instalacyjną. Obejmują następujące grupy materiałów: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polibutylen (PB), polipropylen (PP) a ich udoskonalone pochodne (np. rury warstwowe).
Cechy rur z tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne są bardzo przyjemne, dobre w montażu (również ewentualnym demontażu) oraz tanie. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie (można to stosować mniejsze średnice) dodatkowo nie pojawiają się osady. Sam artykuł nie wpływa na wartość wody – nie powiększa się błona biologiczna (przypadkiem potrafią stanowić związania klejone dawane w rurach PVC) dodatkowo nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w zastosowaniach do wody oraz kanalizacji nie jest potrzebie ich izolowania. Rury z ciał sztucznych mają jednak znaczny współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie od tworzywa 0,08-0,18 mm/(m•K)). Znaczy to, że odcinek rury o długości 1 m rozszerzy się nawet o 4 – 9 mm – jeśli założymy, że rury realizowane były w temperaturze 10ºC, a płynąca woda ma temperaturę 60ºC. Nazywa to, że rury „działają” a potrafią w nich pochodzić naprężenia – przydatna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych idących na łatwą pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór trwałych i przesuwnych).
Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie również delikatną siła na https://sklepinstalacyjny24.pl/34-technika-instalacyjna małe temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie zmieniają swoje marki: zmniejsza się ich formę, a za to zwiększa podatność na uszkodzenia. Zachowuje się też, że są przepuszczalne dla gazów z otoczenia zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury stają się miękkie i kilka wytrzymałe mechanicznie. Więc nie należy składować rur bez zabezpieczenia na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem światła słonecznego i unikać montażu w temperaturze ujemnej (odpowiednie dla szczególnie wrażliwego PVC!).
Tworzywa sztuczne w budowach wodociągowych
Polichlorek winylu (PVC) jest niezwykle odporny, ale same najbardziej wrażliwy na duże temperatury – zakres praktyce jest głupi od 0 do 60°C, zatem nadaje się ale do przewodów wody ciężkiej również to właśnie w budowach 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 dalekich zakresów ciśnień), o średnicy od 1/2 do 6 cali. Rury są tanie 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 dobre wykonanie połączenia klejonego. Traktowane są i połączenia gwintowane (złączki fabryczne), dodatkowo w pomieszczeniach, gdzie PVC należy połączyć z metalem (np. podejście do baterii).
Polietylen (PE) dla instalacji wodnych występuje jako niskociśnieniowej (PELD) a jako polietylen usieciowany (PE-X) – ten podstawowy jest delikatny na rozwój temperatury powyżej 20°C, ten dodatkowy jest zakres stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla jednego poziomu średnic łuki, rozwiązania również pętle mogą być uzyskiwane poprzez gięcie rur, bez potrzeb stosowania kształtek, a drgania są wytłumione oraz budowa pracuje cicho.
Do budowania rur PE zwraca się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe i połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie może istnieć łączony ani zgrzewany, do połączeń rur spośród ostatniego środka kojarzy się złączki zaciskowe: skręcane ręcznie z pierścieniem, zaprasowywane zaciskarką lub zaciskane praską hydrauliczną. Odmianą połączeń zaciskowych są połączenia samozaciskowe – na rurę podaje się pierścień zaciskowy, a następnie zwiększa ją ekspanderem. W tak przygotowaną rurę wsuwa się kształtkę metalową, rura dochodzi do pierwszego kształtu (tzw. pamięć kształtu) również taż się zaciska. Z kolei dla PE-LD stosuje się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) liczy na rozgrzaniu końców łączonych rur i porwaniu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Istotne jest współśrodkowe połączenie rur i brak wypływki zgrzewu do środka. W sukcesie elektrozłączek (średnice do 90mm) końce łączonych rur wsuwa się do złączki, która stanowi pasowana działaniu prądu elektrycznego. Stosując dobre adaptery (złączki przejściowe) można połączyć rury z polietylenu z rurami stalowymi.
Polibutylen zaleca się znaczną elastycznością. Można robić przewody stosując tzw. system kablowy – przewód zwiększa się ze zwoju, wyginając go razem z kształtem pomieszczania bez utraty dla jakości materiału. Ogranicza to stosowanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można dokonać łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego rozwiązania jest konieczność zastosowania dodatkowych podpór. Rura jest zdrowa na zmiany prędkości – w niniejszym na wielki wzrost prędkości; wykazuje i wielką udarność – te strony sprawiają, że dodaje się do budowy zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest zdecydowany na temperatury do -15ºC, dzięki dlaczego nie ma ograniczeń co do warunków montażu.
Rury polibutylenowe kojarzy się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne liczy na podgrzaniu zewnętrznej części rury i psychicznej części kształtki, którą następnie nakłada się na rurę. W sposobach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki którym nie jest obowiązkowe stosowanie specjalistycznych narzędzi.
Polipropylen prezentuje się wysoką sztywnością i także jak PVC realizowany jest drogami tradycyjnymi. Jest wielki zakres pracy: wykazuje kruchość tylko w temperaturach poniżej -40ºC, a dobre odmiany (PP-3) pozwolą na stosowanie tworzywa w temperaturach nawet do 120ºC. Wykazuje się oraz wielką siłą na budowę żrących substancji chemicznych.
Rury polipropylenowe komponuje się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm wielkości oraz elektrooporowe) lub przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.
Tworzywa sztuczne do kanalizacji
W kanalizacji obraca się polichlorek winylu, polietylen wysokiej gęstości i poliproylen. Polichlorek winylu jest ceniony ze powodu na złą cenę, wytrzymałość, siła na uderzenia oraz na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje wysoką siłę na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) posiada prawe jakości mechaniczne w małym stopniu uzależnione od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w niskiej temperaturze również odporność na działanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).
W instalacji kanalizacyjnej powstają uciążliwe dźwięki, które wytwarzane są przez ścianki (drgania wywołane przepływem ścieków), kształtki i łączniki (miejsca zmniejszenia średnic również zmian kierunki), odsadzki (połączenie dwóch wymienionych źródeł) i przejścia przez szachty. Rowiązaniem jest kanalizacja niskoszumowa (cicha). Bazą do przygotowania takich sposobów najczęściej jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony stanowi o minerały czyli o inne tworzywa sztuczne (np. ABS – głównie w wymieszaniu z PVC). Są więc rury trójwarstwowe – gładka powierzchnia wewnętrzna płaci za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu podaje 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
Miejsce ma tutaj przede każdym odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do budowie grzewczych należy to dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej istnieje nie mniejsza niż (dla danego ciśnienia w budów) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Sprawdza się te rozwiązań technicznych, jakie pozwalają ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas prac rur do środka kładzie się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa zbliża się z innymi środkami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”).
Materiał, z jakiego sprawiono ściankę rury nie jest jednorodny – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) wydaje się warstwę, która pomaga właściwości cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu powinien zwrócić uwagę na zdrowe łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „obrać” warstwy zewnętrzne tak, by została tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego – technologie przewidziane do łączenia rur warstwowych to techniki dobre dla łączenia rur z ciał sztucznych.
Rury z ciał sztucznych przydają się również do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można szybko tworzyć w pętle. Najciekawszy jest tu polibutylen, jaki że istnieć odwijany z długiego zwoju i tworzony ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temu można robić pętle ogrzewania podłogowego z konkretnych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze względu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury wymagają istnieć pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (przeważnie stanowi toż napylone aluminium). Odnosi się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, oferowane w walcach. Zastosowane rury wymagają być dostosowane do rzeczy w temperaturze wody grzewczej (najczęściej jest zatem 55ºC) dodatkowo przy dobrym ciśnieniu.