Rury wielowarstwowe

    Zadaniem rury jest przetransportować ciecz z punktu A do punktu B tak, aby po drodze nic nie wydostało się na zewnątrz. Sprawa wydaje się prosta. Niestety, gdy mamy do czynienia z wysoką temperaturą i ciśnieniem oraz wymaganiem, żeby rura spełniała swe zadanie przez wiele lat – rozwiązanie się komplikuje.

    rury wielowarstwowe3 - Rury wielowarstwowe
    Fot. 2. Rura wielowarstwowa HERZ – przekrój.

    Można stworzyć rurę metalową o grubszych ścianach. Będzie jednak wtedy cięższa, co oznacza problemy konstrukcyjne i transportowe. Będzie też odpowiednio droższa. To może zróbmy ją z tworzyw sztucznych – istnieją przecież takie, które odporne są na temperaturę, chemikalia i niekorzystne warunki otoczenia. Racja, czy jednak rura taka będzie wystarczająco sztywna, wytrzymałą i nieprzepuszczalna? Niekoniecznie. Można jednak połączyć ze sobą materiały odporne zarówno na czynniki zewnętrzne jak i uszkodzenia mechaniczne tworząc rurę warstwową. I problem z głowy.

    Najważniejsze zalety rur warstwowych

    Jakie są więc zalety rur warstwowych? Przede wszystkim wykazują, w porównaniu z rurami metalowymi, bardzo dużą odporność na korozję. Dotyczy to zarówno niekorzystnego wpływu warunków zewnętrznych, jak i działania czynnika płynącego rurami. Są hydraulicznie gładkie, ich niski współczynnik chropowatości sprawia, że straty ciśnienia są niewielkie. Dzięki temu w instalacjach można stosować rury o mniejszej średnicy. Nie są podatne na zarastanie i nie wpływają na jakość wody, ponieważ z ich ścianek nie wytrącają się szkodliwe substancje. Zalety konstrukcyjne to niska waga i wspomniana już możliwość stosowania rur o małym przekroju. W porównaniu do rur z tworzyw sztucznych w lepszym stopniu zachowują swój kształt i są trwalsze – to umożliwia ich łatwe gięcie i montaż we wszelkich typach instalacji. Ich elastyczność sprawia, że łatwo poddają się gięciu, zarówno maszynowemu jak i ręcznemu. Jest też przydatna gdy należy osiągnąć niewielki promień gięcia. Warto zaznaczyć, że przypadku małych promieni do kształtowania rur warstwowych stosuje się tzw. giętarki, dzięki którym w trakcie zaginania nie dochodzi do żadnych załamań ani zwężenia światła rury. Długotrwałe, bezawaryjne użytkowanie zapewnia odporność na działanie temperatury i ciśnienia. Wartości graniczne to z reguły 90-95ºC i około 10-13 bar (przy temperaturze 65ºC). Warto w tym kontekście wspomnieć też o tym, że nie reagują na działanie niezbyt agresywnych chemikaliów, a więc i wszelkich inhibitorów – dodatków do wody grzewczej.

    rury wielowarstwowe - Rury wielowarstwowe
    Fot. 1. TECEflex PE-Xc/AL/PE łączy w sobie zalety rury z tworzywa i rury metalowej, co czyni ją uniwersalną w zakresie zastosowania – w pionach instalacyjnych, instalacjach poziomych w piwnicach, instalacjach natynkowych, podtynkowych, w podłączeniach grzejników. Łączenie rur odbywa się za pomocą aksjalnego systemu zaciskowego (tuleja nasuwana na złącze zaciskarką), co daje szczelne połączenie bez konieczności stosowania uszczelek O-Ring oraz nie powoduje przewężenia na kształtce.

    Kolejną cechą rur warstwowych jest ich gazoszczelność. Dzięki warstwie aluminium nie dochodzi do przedostawania się tlenu do wnętrza instalacji. A to właśnie tlen odpowiada za szybką degradacje korozję (utlenianie) rur. Wspomnieliśmy już, że instalacje wykonane z rur warstwowych są wewnętrznie gładkie, dzięki czemu nie dochodzi do ich zarastania, które nie tylko zmniejsza wewnętrzną średnicę rur, ale również przyspiesza korozję. Wysoka gładkość ogranicza też rozwój niepożądanych drobnoustrojów powodujących zanieczyszczenie, czy wręcz skażenie wody. Jest też odpowiedzialna za komfort użytkowników – w instalacjach grzewczych oznacza niskie szumy przy stosukowo wysokim ciśnieniu wody w rurach. W instalacjach grzewczych rury warstwowe sprawdzają się świetnie, ponieważ wykazują dobrą odporność cieplną (krótkotrwale nawet do 100-110ºC). Jeśli chodzi o przewodnictwo cieplne, należy zauważyć, że są słabymi przewodnikami cieplnymi. Straty ciepła przy nich ponoszone są nawet 800-krotnie mniejsze niż w przypadku rur miedzianych. Poza tym można je z powodzeniem wsuwać w otuliny dla zabezpieczenia instalacji CW przed stratami cieplnymi czy ZW przed roszeniem – obojętne czy następnie mocowane są naściennie, podwieszane podsufitowo, czy też wpuszczane w ścianę bądź zatapiane w betonie (lub innych rodzajach mas i zapraw).

    rury wielowarstwowe2 - Rury wielowarstwowe

    Bardzo istotną kwestią jest wspomniana wcześniej odporność rur warstwowych na środki chemiczne. Jest to kwestia pojawiająca się w przypadku zakażenia wody w instalacji sanitarnej, kiedy to należy dokonać jej dezynfekcji termicznej (80-85ºC), albo właśnie chemicznej. W takich sytuacjach stosuje się z reguły dwutlenek chloru. Jeśli dezynfekcja przeprowadzana jest w temperaturze około 25ºC, wówczas typowa rura warstwowa wykazuje niemal całkowitą odporność na działanie tej substancji. Odporność chemiczna ma znaczenie w jeszcze jednej sytuacji – podczas działań zmierzających do niezamarzania wody w rurach warstwowych. Praktycznie wszystkie rury warstwowe nie reagują ze środkami przeciwzamrożeniowymi, takimi jak glikol etylenowy czy używany w branży spożywczej glikol propylenowy. Wymieniając cechy rur warstwowych warto również wspomnieć, że są niskopalne. Nie przewodzą też ładunków elektrycznych, dlatego nie można ich wykorzystywać do wyrównywania potencjałów i uziemiania.

    Dlaczego rury warstwowe są lepsze od innych?

    Rury warstwowe na wielu polach wręcz wyparły konkurencyjne wyroby z metali oraz z tworzyw sztucznych. Dlaczego? Rury z tworzyw sztucznych, których struktura nie jest warstwowa, są przecież tak samo odporne na korozję, lekkie, przenoszą minimalne drgania, niwelują szumy wewnątrz instalacji, są chemicznie obojętne i nie reagują w kontakcie z wodą – słowem, posiadają cały katalog cech przynależnych rurom warstwowym. O przewadze rur warstwowych decyduje tu nieprzepuszczająca tlenu warstwa aluminium. Ta cienka, mająca często zaledwie ¼ mm warstwa aluminium zatrzymuje tlen, dzięki czemu zapobiega szybkiej degradacji rur. Z kolei rury wykonane ze stali, miedzi czy żeliwa reagują z wodą – korodują, odkłada się na nich kamień, szybko rozwijają się niechciane organizmy – grzyby czy drobnoustroje. Są ciężkie, mało plastyczne, a więc trudne w montażu. Rury warstwowe mają żywotność szacowaną na ok. 50 lat przy pracy w temperaturach określonych przez producenta jako bezpieczne i nie powodujące przyspieszenia ich degradacji. Cechują się ponadto sporą odpornością na promieniowanie UV i zwiększoną wytrzymałością na udary i mechaniczne obciążenia, przy zachowaniu niezłej elastyczności, co stanowi następny punkt przewagi nad tradycyjnie stosowanymi rodzajami rur we wszelkiego rodzaju instalacjach. Kolejnym niezwykle istotnym parametrem rur warstwowych jest ich stosunkowo niewielka wydłużalność termiczna.

    rury wielowarstwowe5 - Rury wielowarstwowe
    Fot. 5. System Floortherm przeznaczony do jest do budowy instalacji ogrzewania podłogowego. Rura posiada konstrukcję warstwową. Warstwa wewnętrzna oraz zewnętrzna wykonane są polietylenu o podwyższonych parametrach termicznych nowej generacji PE-RT Typu II, natomiast między nimi znajduje się antydyfuzyjna warstwa z aluminium bądź EVOH. W celu odróżnienia rur PE-RT/AL/PE-RT ma kolor niebieski, a PE-RT/EVOH/PE-RT biały.

    Jest 1,5-2 razy większa w porównaniu do rur stalowych, ale jednocześnie 8 razy mniej, niż w przypadku tradycyjnych rur z tworzyw sztucznych. Powyżej wspomniane cechy sprawiają, że rury warstwowe są uniwersalne, spektrum ich stosowania jest bardzo szerokie. Wykorzystuje się je w instalacjach wody zimnej i ciepłej – zarówno tej dla celów spożywczych, jak i użytkowych – to sprawa oczywista. Do tej listy dopisać należy jeszcze instalacje grzewcze, w tym i instalacje podłogowego ogrzewania, instalacje gazowe, instalacje sprężonego powietrza oraz – coraz częściej – specjalistyczne instalacje technologiczne w przemyśle, czy też instalacje do transportowania wody na pokładach samolotów lub w samochodach.

    Materiały, konstrukcja i montaż

    Zalety rur warstwowych wynikają bezpośrednio z ich konstrukcji oraz użytych do ich produkcji materiałów. Najczęściej wykonuje się je z trzech warstw (pomijając spoiwo) – dwóch polietylenowych oraz jednej aluminiowej. Warstwy zewnętrzna i wewnętrzna są wykonane z polietylenu lub polipropylenu (wewnętrzna to często polietylen usieciowiony). Materiał ten musi cechować się podwyższoną odpornością temperaturową i zgodnością z normami (m.in. PN EN ISO-22391-1). Pomiędzy warstwami z tworzywa umieszczona jest rura aluminiowa odpowiedzialna za sztywność konstrukcji oraz nieprzepuszczalność gazową. Warstwy połączone są ze sobą klejem.

    Na rynku znajdziemy również rury warstwowe nie zawierające aluminium. Warstwa wewnętrzna wykonana jest w nich z polietylenu o wysokim (70%) stopniu sieciowania. Warstwa zewnętrzna to antydyfuzyjna powłoka nie przepuszczająca tlenu. Warunki te spełnia np. EVOH, czyli żywica kopolimerowa alkoholu etylowinylowego. Rury warstwowe bez aluminium znajdują zastosowanie w ogrzewaniu podłogowym, przy podłączeniach do grzejników, ale też w zamkniętych układach hydraulicznych, gdzie trzeba zapewnić ochronę metalowych elementów instalacji przed korozją. Co ważne – maksymalne parametry pracy takich rur
    są niemal identyczne, jak w przypadku rur z wewnętrzną warstwą aluminium. Rury warstwowe zachowują wszystkie cechy rur tworzyw sztucznych w zakresie ich łączenia i montażu. Producenci systemów instalacyjnych więc oferują różne rozwiązania w zakresie metod ich łączenia ze sobą lub z rurami innego typu. Jednym z takich rozwiązań jest technologia połączeń zaprasowywanych pozwalająca uzyskać trwałe połączenie w kilka sekund poprzez wprasowanie rury w profil kształtki. Korpus takiej złączki, wykonany np. z niklowanego mosiądzu lub brązu, wyposażany jest w polipropylenowe gniazdo tulei z doszczelniającym o-ringiem. Wewnętrzne szczęki, tworzące połączenie, kompensują naprężenia poprzez odpowiednio ułożone strefy docisku, zaś zamontowana wstępnie tuleja stalowa odpowiada za trwałe zaprasowanie rury w korpusie złączki. Przy systemach zaciskanych i małych średnicach zastosowanie znajdują ręczne zaciskarki napędzane siłą mięśni operatora, zaś dla średnic od 25 mm wzwyż – zaciskarki o napędzie elektrohydraulicznym.

    Innym sposobem łączenia rur warstwowych jest technologia połączeń skręcanych, która pozwala uzyskiwać szczelne połączenia poprzez zagniecenie na rurze przeciętego pierścienia, wykonanego np. z mosiądzu. Taki montaż odbywa się przy użyciu narzędzi ręcznych – np. różnych odmian kluczy płaskich – i możliwy jest wyłącznie w miejscach, w których złącze jest widoczne, a nakrętka dostępna dla narzędzia. Połączenie doszczelniane jest dwoma o-ringami wykonanymi z EPDM, sama zaś złączka wykonana jest z mosiądzu odpornego na korozję – dotyczy to zarówno korpusu jak i nakrętki. Ponadto pomiędzy zaciskającym się mosiądzem, a warstwą aluminiową w rurze zakładana jest dodatkowa przekładka teflonowa. Warto zaznaczyć, że system połączeń skręcanych jest systemem rozłącznym. Część producentów rur warstwowych oferuje też złączki zakończone trzpieniem, na który rurę wystarczy wcisnąć. Połączenia takie są szczelne dzięki zastosowaniu odpowiednio wyprofilowanych trzpieni, które dodatkowo zabezpiecza się o-ringiem zapobiegającym zsunięciu się rury.

    Arkadiusz Danielczenko

    ZOSTAW ODPOWIEDŹ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here