Rury do wody

Rury, na których bazują instalacje wodne, różnią się materiałem wykonania, a co za tym idzie, właściwościami fizycznymi. Chodzi przede wszystkim o twardość, kruchość i elastyczność rur. Nie bez znaczenia pozostaje również odporność na wysoką temperaturę. Ważna pozostaje łatwość wykonania instalacji i jej trwałość.

W pierwszej kolejności warto przybliżyć rury miedziane. Są one używane nie tylko w instalacjach wodnych ale również w systemach grzewczych, klimatyzacyjnych i gazowych. Niektórzy producenci oferują rury, które nie zawierają węgla, dzięki czemu nie obniża się jakość wody pitnej oraz jest zapewniona odporność na korozję wżerową. Kluczową rolę odgrywa czystość rur, bowiem miedź wytwarza się metodą elektrolityczną. Nowoczesne metody produkcji rur miedzianych pozwalają na uzyskanie jednakowej grubości na całej długości. Rury miedziane dostępne są o średnicach zewnętrznych od 6 do 22 mm.

Sięgając do nieco historycznej wiedzy warto podkreślić, że miedź zalicza się do najstarszych metali, które człowiek formował i poddawał obróbce. Miedź znajduje zastosowanie już od około 10 tysięcy lat. Produkcja miedzianych przedmiotów użytkowych rozwijała się wraz z doskonaleniem metod ekstrakcji miedzi.

Rury z tworzyw sztucznych

Stosunkowo nowe rozwiązanie, które znajduje zastosowanie w instalacjach wodnych, stanowią rury wykonane z polibutylenu (PB). Materiał ten cechuje się odpornością na działanie kwasów i zasad a nawet rozpuszczalników o niewielkim stężeniu. Maksymalna temperatura pracy wynosi 90°C. Ważną cechą rur z tworzyw sztucznych jest duża elastyczność oraz odporność na uderzenia, pękanie i ścieranie. Właściwości o charakterze bakteriostatycznym są zbliżone do rur miedzianych. Pamiętajmy jednak, aby rur wykonanych z polibutylenu nie wystawiać na działanie promieni UV.

Rury do instalacji wodociągowych, wykonane z polipropylenu (PP), cechują się odpornością na działanie silnych kwasów, a także zasad i soli organicznych. W ramach tej serii dostępne są również rury z kopolimeru PP-R. Ich istotną cechą jest kruchość występująca dopiero w temperaturze poniżej -40°C. Elementy instalacji, bazujące na tym materiale są sztywne, stąd też przy montażu konieczne jest użycie kształtek. Rury oznaczone jako PP-R dostępne są również w postaci specjalnej wkładki z perforowanej taśmy aluminiowej z warstwą wzmacnianą włóknem szklanym. Aluminium i włókno szklane mają za zadanie zapewnienie mechanicznej stabilizacji tworzywa. Tym sposobem zyskuje się zmniejszenie wydłużenia rury pod wpływem wzrostu temperatury.

Rury wielowarstwowe

Nowoczesne instalacje wodne nie obejdą się bez rur wielowarstwowych. Są one oznaczane jako PEX/AL/PEX, co stanowi skrót od nazw substancji użytych do ich produkcji. Tym samym wskazywana jest kolejność warstw materiałów. Budowa standardowej rury wielowarstwowej bazuje na zgrzewanej, w sposób ciągły, rurze aluminiowej, do której zarówno od wewnątrz jak i od zewnątrz, wtłaczana jest warstwa polietylenu. Poszczególne warstwy połączone są ze sobą spoiwem. W rurach o większych średnicach oraz w odcinkach prostych, najczęściej przewidziano grubszą warstwę aluminium. Zyskuje się zatem większą sztywność rury, a co za tym idzie, możliwość jej stosowania zarówno w poziomach jak i w pionach instalacyjnych. Warstwa aluminium jest szczególnie istotna dla wydłużeń cieplnych. Trwałe połączenie warstw powoduje, że to właśnie aluminium stanowi czynnik, który decyduje o wydłużeniu rury. Proces produkcji systemów wielowarstwowych zapewnia idealne dopasowanie warstwy aluminium do wymagań sił ściskających i zdolności zginania rury. W przypadku mniejszych średnic poszczególne grubości są tak dobrane, aby warstwa aluminium zapewniała stabilność kształtu rury.

Za rurami wielowarstwowymi, w porównaniu z tymi, które są wykonane z tradycyjnego tworzywa sztucznego, przemawia przede wszystkim brak ograniczeń w stosowaniu. Tym sposobem rury wielowarstwowe mogą być używane we wszystkich typach instalacji. O ich przewadze decyduje również zachowanie parametrów technicznych w wysokich temperaturach. Podaje się bowiem, że rury wielowarstwowe przy temperaturze 95°C, nie tracą swoich właściwości w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami. Elementy instalacyjne, które wykonane są z tworzyw sztucznych zmniejszają swoją odporność na ciśnienie wewnętrzne wraz ze wzrostem temperatury. Tym sposobem im wyższa temperatura pracy, tym mniejsza wytrzymałość elementów, a co za tym idzie, skraca się maksymalny okres eksploatacji instalacji.

Różnica pomiędzy rurami wielowarstwowymi a elementami instalacyjnymi wykonanymi z tworzywa sztucznego dotyczą również wydłużalności termicznej. Wynika to stąd, że tworzywa sztuczne wydłużają się pod wpływem temperatury. Konieczna jest więc częsta kompensacja wydłużeń przewodów instalacji ciepłej wody i centralnego ogrzewania. Rury wielowarstwowe wydłużają się o długości, które są podobne do elementów instalacyjnych wykonanych z aluminium. Oznacza to więc wydłużanie zaledwie dwa razy większe od rur stalowych.

Złączki i kształtki

Zacznijmy od kształtek i złączek przeznaczonych do rur miedzianych. Złączki zaciskowe uwzględniane przy łączeniu rur miedzianych wykonuje się w postaci mosiężnych korpusów z przeciwnakrętką. Uszczelnieniem jest z kolei mosiężny pierścień, który podczas dokręcania dociska się do stożkowo ukształtowanego gniazda. Tym samym pierścień jest dociskany do rury. Zapewnia on ścisłe przyleganie do stożka w łączniku. Złączki tego typu są elementami rozłączalnymi. Do montażu wystarczą jedynie dwa płaskie klucze. Jeżeli są używane rury z miękkiej miedzi używa się dodatkowej tulei rozporowej. Złączki tego typu są uwzględniane w rurach o średnicy zewnętrznej do 54 mm.

Do wyboru mamy przynajmniej kilka rodzajów złączek zaciskowych do rur miedzianych. Stąd też przy podstawowych połączeniach przydadzą się złącza proste z gwintem zewnętrznym i wewnętrznym. Uwzględnić można także modele wykonane w postaci przedłużających złączek grodziowych. Z pewnością przydadzą się złączki rurowe kątowe. Warto również zwrócić uwagę na trójniki i czwórniki. Przy montażu złączek pamiętajmy o akcesoriach takich jak nakrętki, pierścienie zaciskowe, tulejki, zaślepki i adaptery.

Jako cechy skręcanych złączek zaciskowych, używanych w instalacjach z rur wielowarstwowych, wymienia się przede wszystkim możliwość umieszczenia w ścianach oraz szybki montaż. Oferowane na rynku skręcane złączki zaciskowe są produkowane w kilku typach. Stąd też nabyć można chociażby złączki typu półśrubunek Eurokonus, gdzie zagnieceniu ulega mosiężny, przecięty pierścień. Elementy tego typu to najczęściej złączki niklowane z uszczelkami typu o-ring, wykonanymi z NBR/FKM. Złączki skręcane są również oferowane w wykonaniu Vestol, gdzie zagnieceniu ulega mosiężna tuleja umieszczona na korpusie. W takim połączeniu pierścień wraz z przeciwnakrętką jest nakładany na skalibrowaną rurę a następnie dokręcany do łącznika. W momencie dokręcania pierścień zaciska się na rurze, tym samym zapewniając szczelność połączenia. Złączki typu Vestol nabyć można w wersji ZBK, gdzie zagnieceniu ulega mosiężny przecięty pierścień. Zastosowanie tych złączek obejmuje najczęściej połączenia z grzejnikami i rozdzielaczami.

Złączki zaciskowe uwzględniane przy łączeniu rur miedzianych wykonuje się w postaci mosiężnych korpusów z przeciwnakrętką. Uszczelnieniem jest z kolei mosiężny pierścień, który podczas dokręcania dociska się do stożkowo ukształtowanego gniazda. Tym samym pierścień jest dociskany do rury. Zapewnia on ścisłe przyleganie do stożka w łączniku. Złączki tego typu są elementami rozłączalnymi. Jeżeli są używane rury z miękkiej miedzi używa się dodatkowej tulei rozporowej. Złączki tego typu są uwzględniane w rurach o średnicy zewnętrznej do 54 mm.

Złączki zaprasowywane są nieodzowne w połączeniach rur z elementami i urządzeniami instalacyjnymi. Podstawę w tym zakresie stanowią mosiężne złączki zaprasowywane z tuleją wahliwą o średnicy od 16 do 32 mm. Dodatkowo są one pokryte warstwą niklu. Zastosować można tworzywowe złączki zaprasowywane z korpusem wykonanym z polifenylenosulfonu (PPSU) o średnicy mieszczącej się pomiędzy 16 a 25 mm. Producenci oferują modele złączek z tuleją wahliwą, która jest oddzielona od korpusu. Istotną rolę odgrywa półprzezroczysty pierścień. To właśnie dzięki niemu jest możliwa kontrola głębokości wprowadzenia rury. Luźna tuleja, nie połączona trwale z korpusem, pozwala na łatwiejszy montaż rury w złączce. Połączenie jest uszczelnione w momencie zaprasowania tulei na rurze. Podczas prac w tym zakresie są używane prasy, które mogą być napędzane ręcznie lub zasilane energią elektryczną. Za wykonanie połączenia są odpowiedzialne specjalne szczęki.

Odpowiednie sposoby połączeń są oferowane pod kątem rur polipropylenowych. Stąd też nabyć można na przykład kształtki przeznaczone do zgrzewania polifuzyjnego. Są to kształtki z częścią kielichową, które współpracują ze zgrzewarkami wyposażonymi w matryce grzewcze. Oferuje się również kształtki z zatopionymi wkładkami mosiężnymi. Przewidziano w nich złącza gwintowane lub inne króćce, które są wprowadzone do korpusu i połączone ze zgrzewalnymi końcówkami. Do połączeń z rurami polipropylenowymi używa się także kształtek mechanicznych z gwintem wewnętrznym lub zewnętrznym. Dzięki kształtkom, które są wyposażone w gwint, jest możliwe przyłączenie elementów i urządzeń instalacyjnych.

Chodzi o zestawy wodomierzowe, zawory, filtry oraz uzbrojenia w instalacjach c.w.u. i centralnego ogrzewania (kotłownie, węzły cieplne). Warto przypomnieć, że zgrzewanie polifuzyjne rur i kształtek w temperaturze 260 – 280°C pozwala na uzyskanie trwałego i jednolitego materiałowo zgrzewu o wysokim poziomie wytrzymałości.

Na rynku nie brakuje kształtek i złączek przeznaczonych do lutowania. Są one wykonane z miedzi i brązu. Elementy tego typu mogą być lutowane na twardo lub miękko. W złączkach gwintowanych z brązu niejednokrotnie przewiduje się gwint stożkowy. Zastosować można złączki przejściowe, takie jak chociażby mufy i dwuzłączki z gwintem wewnętrznym i zewnętrznym oraz końcówką do lutowania.

Warto zwrócić uwagę na złączki przeznaczone do podłączania grzejników. Są one przydatne przy połączeniach z grzejnikowymi podejściami odpodłogowymi. Złączek tego typu używa się do połączeń grzejnikowych zaworów zespolonych oraz rozdzielaczy ogrzewania podłogowego. Istotną cechą złączek tego typu, w porównaniu z tradycyjnymi elementami łączącymi, jest estetyka wykonania. Złączki do grzejników nabyć można również z myślą o instalacjach miedzianych.

Podsumowanie

Rury wykonane z tworzywa sztucznego zastępują instalacje bazujące na stali i żeliwie. Nic w tym dziwnego bowiem instalacje tego typy cechuje wiele zalet. Na uwagę zasługuje bowiem łatwe formowanie i elastyczność, a co za tym idzie, tłumienie uderzeń hydraulicznych. Na uwagę zasługuje niewielka chropowatość ścianki wewnętrznej, stąd też straty ciśnienia w rurze są niewielkie. Rury najczęściej wykonuje się z polichlorku winylu (PVC) i polietylenu (PE). Rury polietylenowe (PE) nabyć można w klasie PE 80 i 100. Odróżnia je wytrzymałość na ciśnienie, które w przypadku rur PE 80 wynosi do 1,0 MPa, zaś produkty oznaczone jako PE 100, są w stanie wytrzymać ciśnienie 1,6 MPa. Jako zalety rur z tworzywa sztucznego wymienia się również odporność na korozję.

Jednak rury z tworzyw sztucznych nie są bez wad. Należy mieć na uwadze mniejszą, w porównaniu z rurami metalowymi, wytrzymałość mechaniczną. Przy ujemnych temperaturach, rury z tworzywa sztucznego stają się kruche, stąd też należy wtedy zachować szczególną uwagę przy ich transportowaniu i instalowaniu. Rury z tworzywa sztucznego wymagają odpowiedniego przygotowania podłoża i zagęszczenia gruntu. Na rynku dostępne są również rury z chlorowanego polichlorku winylu (CPVC), które przeznaczone są do instalacji z ciepłą wodą. Materiał ten jest w stanie wytrzymać temperaturę do 100ºC. Jednak tworzywo to, ze względu na kruchość, nie powinno być stosowane w temperaturach ujemnych.

Adam Jezierski