Rury wodociągowe

Oferta w zakresie materiałów, z których wykonane są rury przeznaczone do instalacji wodnych jest obszerna. Stąd też w pierwszej kolejności wybrać możemy pomiędzy rurami produkowanymi z metalu lub tworzywa sztucznego. Przyjrzyjmy się nieco bliżej kilku rozwiązaniom tego typu.

Rury miedziane i żeliwne

Rury miedziane używane są nie tylko w instalacjach wodnych ale również w systemach grzewczych, klimatyzacyjnych i gazowych. Rury, wielu producentów, nie zawierają węgla, dzięki czemu nie obniża się jakość wody pitnej oraz zapewniona jest odporność na korozję wżerową. Kluczową rolę odgrywa czystość rur, bowiem miedź wytwarzana jest metodą elektrolityczną. Nowoczesne metody produkcji rur miedzianych, pozwalają na uzyskanie jednakowej grubości na całej długości. Rury miedziane dostępne są o średnicach zewnętrznych, mieszących się w zakresie od 6 do 22 mm.

Rury wykonane z żeliwa szarego nie ulegają korozji, nawet bez stosowania specjalnych zabezpieczeń. Wadą jest jednak niska odporność na uderzenia i zginanie oraz kruchość. Ścianki są grube, co powoduje znaczny ciężar. W efekcie musi być zatem ograniczona długość rur. Zdecydowanie lepszymi parametrami cechują się rury wykonane z żeliwa sferoidalnego. W porównaniu z żeliwem szarym, mają one lepsze parametry względem zginania, ściskania oraz rozciągania. Są one również twardsze i bardziej odporne na obciążenia dynamiczne. Żeliwo sferoidalne jest ciężkie, pomimo tego, że i tak jest ono lżejsze od żeliwa szarego. W niektórych modelach rur żeliwnych przewiduje się dodatkowe powłoki ochronne, bazujące na cynku, bitumicie a także na polietylenie.

Rury stalowe

Zalet wynikających ze stosowania stali szlachetnej, jako materiału budowy instalacji wodociągowych, jest wiele. Przede wszystkim zwraca się uwagę na nie wchłanianie żadnych substancji przez elementy systemu wodociągowego. Stąd też rury ze stali szlachetnej, stanowią dobre rozwiązanie w instalacjach, które wymagają zachowania szczególnej higieny. W szczególności chodzi o zaopatrywanie w wodę pitną obiektów mieszkalnych a także o przemysł. Systemy wodociągowe, bazujące na stali szlachetnej, uwzględnia się bowiem w zakładach z branży spożywczej, chemicznej a także farmaceutycznej. Zwróćmy uwagę, że stal szlachetną można obrabiać w taki sam sposób jak inne metale. Na uwagę zasługuje również wysoka wytrzymałość na zginanie. Tym sposobem, zyskuje się przy montażu mniejszą ilość punktów mocujących. Rury ze stali szlachetnej dostępne są w szerokim zakresie średnic, wynoszących od 15 mm do ponad 108 mm. Przykładowe rury ze stali szlachetnej, wykonane są z materiału o oznaczeniu AISI 316L. Siła rozciągająca (0,2%) wynosi min. 240 N/mm². Współczynnik rozszerzalności liniowej osiąga 16,5×10-6/K, przy chropowatości wynoszącej 15×10-4 mm.

Dużym uznaniem w instalacjach zamkniętych, cieszą się rury wykonane za stali węglowej. W dostępnych na rynku rurach tego typu uwzględnia się powłokę antykorozyjną, bazującą najczęściej na ocynku. Rury ze stali węglowej stanowią nieodzowny element instalacji grzewczych.

Rury z tworzyw sztucznych

Ważną zaletą rur wykonanych z tworzywa sztucznego jest możliwość łatwego ich formowania. Nie bez znaczenia pozostaje również elastyczność, dzięki czemu tłumione są wszelkie uderzenia hydrauliczne. Na uwagę zasługuje niewielka chropowatość ścianki wewnętrznej, stąd też straty ciśnienia w rurze są niewielkie. Jakie zatem rodzaje tworzyw sztucznych używane do budowy rur? Otóż, jest to najczęściej polichlorek winylu (PVC) i polietylen (PE). Rury polietylenowe (PE) nabyć można w klasie PE 80 i 100. Co je odróżnia? Otóż przede wszystkim, 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

Rury tego typu mają również swoje wady. W pierwszej kolejności zaliczyć można do nich 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.

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, która występuje dopiero w temperaturze poniżej -40°C. Zwróćmy uwagę, że elementy instalacji, bazujące na tym materiale są sztywne, stąd też przy montażu konieczne jest użycie kształtników.

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 to 90°C. Ważną cechą jest duża elastyczność, odporność na uderzenia, pękanie oraz ścieranie. Właściwości o charakterze bakteriostatycznym są zbliżone do rur miedzianych. Pamiętajmy jednak, aby rur wykonanych z polibutylenu, nie wystawiać na działanie promieni UV.

Na rynku dostępne są również rury wielowarstwowe. Ich budowa bazuje na warstwach polietylenu, który przedzielony jest cienką warstwą aluminium. Stąd też elementy tego typu, łączą w sobie zalety rur z tworzywa sztucznego i rur wykonanych z metalu. Są one przeznaczone do instalacji ciepłej i zimnej wody oraz centralnego ogrzewania.

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.

A jak to połączyć

Przyjrzyjmy się w pierwszej kolejności lutowaniu, do którego przewidziano złączki wykonane z miedzi i brązu. Złącza do lutowania kapilarnego używane są z rurami miedzianymi. Wynika to stąd, że rury tego typu, mają przewidziane wąskie zakresy tolerancji w średnicy zewnętrznej. Ważne jest bowiem zachowanie wymaganej szczeliny lutu kapilarnego.

Interesujące rozwiązanie stanowią techniki łączenia, bazujące na zaciskaniu. Używane są one do łączenia rur miedzianych, stalowych oraz wykonanych ze stali szlachetnej. W przypadku rur ze stali nierdzewnej, niektóre kształtki stabilizowane są molibenem. Dostępne są również kształtki wykonane z brązu.

W procesie łączenia rur często używa się złącz i kształtowników gwintowanych. Pamiętajmy również o środkach, które mają za zadanie uzupełnienie nierówności powierzchniowych oraz zrównoważenie tolerancji wykonania. W tym celu użyć możemy chociażby konopi ze specjalnym środkiem uszczelniającym. Przy jego doborze zwróćmy uwagę, aby miał on atesty, które pozwalają na używanie w instalacjach wody pitnej.

Dostępne są również złączki i kształtki wykonane z żeliwa ciągnionego. Przewidziano w nich warstwę cynku, która nanoszona jest ogniowo. Oprócz tego powierzchnie są zwilżone środkiem konserwującym, zapobiegającym rdzy nalotowej.

Zwraca się uwagę, że połączenie spawane może okazać się korzystniejsze w porównaniu z lutem twardym. Podczas spawania, ciepło koncentruje się bowiem tylko w obszarze punktów łączonych, natomiast w czasie lutowania ciepło musi być dostarczane na dużej powierzchni, a co za tym idzie, konieczne jest zużycie większej ilości energii. Przy średnicach rur przekraczających 108 mm spawanie jest konieczne, bowiem złączki do lutowania o tych wielkościach nie występują.

Wybieramy materiał

Niezależnie jakich rur użyjemy, zwróćmy uwagę na certyfikaty, które pozwalają na kontakt materiałów z wodą pitną. Wybierając rury do instalacji wodociągowej, należy określić maksymalną temperaturę, jaką może osiągnąć woda płynąca. Jeżeli wiemy, że wartość ta przekroczy 90°C, to w takim przypadku nie powinniśmy stosować rur z tworzywa sztucznego. W szczególności chodzi o fragmenty instalacji wodnej, znajdujące się w pobliżu kotłów na paliwa stałe oraz o systemy bazujące na kominkach z płaszczem wodnym. Najlepsze rozwiązanie będą wtedy stanowić rury miedziane, które dodatkowo cechują się estetyką. Są one bowiem cienkie, stąd też niejednokrotnie uwzględnia się je na zewnątrz ścian.

Rury bazujące na tworzywie sztucznym, osiągają większe przekroje i wymagają stosowania grubych kształtek. Z czasem może dojść jednak do wyginania się rur pod wpływem zmian termicznych. Rzecz jasna fakt ten będzie to dla nas bez znaczenia w przypadku, gdy instalacja wykonana jest pod tynkiem. Zwraca się również uwagę na większą wytrzymałość miedzi względem uszkodzeń mechanicznych. Pamiętajmy, że w starszych budynkach lepiej zastosować rury miedziane, bowiem można nimi łatwo zastąpić wyeksploatowane stalowe piony.

Zawory

Nie ma wątpliwości co do tego, że żadna instalacja wodociągowa nie będzie realizowała swojego zadania bez odpowiedniej armatury. Stąd też w pierwszej kolejności, pole do popisu dla zaworów, bazujących na kulowej zasadzie działania. W wielu modelach przewidziano filtr, dzięki któremu wychwytywane są zanieczyszczenia mechaniczne. Zawory dostępne są również z pokrętłem motylkowym. Stanowią one dobre rozwiązanie w miejscach o ograniczonej przestrzeni. Dobierając zawory zwróćmy uwagę, aby były one wykonane z trwałych materiałów, który najczęściej stanowi mosiądz z powłoką niklowo-chromową. Pokrętło niejednokrotnie wykonane jest ze stali węglowej lub z aluminium. Zewnętrzną warstwę stanowi czerwone tworzywo sztuczne. Interesujące rozwiązanie stanowią również zawory ze spustem. Typowy zawór jest w stanie pracować w temperaturach mieszczących się w zakresie od – 5 do 120ºC. Od temperatury wody zależne jest maksymalne ciśnienie robocze. Na przykład przy temperaturze wody wynoszącej 50ºC, ciśnienie osiąga 2,5 MPa, a przy temperaturze 120ºC, ciśnienie dochodzi do 1 MPa. Przydatne okażą się również filtry, z siatką ze stali nierdzewnej, jako elementem filtracyjnym. Pokrywa uszczelniona jest za pomocą specjalnej fibry. Warto uwzględnić również zawory antyskażeniowe i zwrotne.

Czy rury warstwowe, łączące cechy tworzyw sztucznych i metalu, to przyszłość instalacji wodnych?

Mgr inż. Włodzimierz Mroczek – KISAN

Na wybór odpowiedniego typu rur ma wpływ wiele czynników: uwarunkowania techniczne (rodzaj instalacji, rodzaj źródła ciepła, wymagane parametry pracy instalacji), możliwości finansowe inwestora, przyzwyczajenia i umiejętności wykonawcy, również moda na dany materiał.

Rury wielowarstwowe mają przewagę techniczną nad wieloma innymi materiałami i są bardzo wygodne dla instalatora (łatwość montażu, niezawodność – przynajmniej w przypadku renomowanych producentów), natomiast pod względem ekonomicznym należy zwrócić uwagę na dwie kwestie – wyższą cenę instalacji wodociągowych niż w tworzywach jednorodnych (dużo złączek) oraz stosunkowo wysoką cenę rur i złączek dużych średnic (powyżej 32 mm).

Jestem optymistą i myślę, że inwestorzy w przyszłości będą bardziej zasobni i zwrócą większą uwagę na trwałość i bezpieczeństwo instalacji. Zresztą podobno ludzi niezamożnych nie stać na rzeczy tanie – w instalacjach ta zasada jest często bardzo bolesna dla użytkownika

Jestem przekonany, że rury wielowarstwowe będą zwiększać swój udział w rynku instalacyjnym, chociaż naturalnie nie wyprą całkowicie innych materiałównie ma jednego idealnego materiału, który pasowałby do wszystkich instalacji.

Dlaczego wykorzystawanie profesjonalnych narzędzi jest ważne w przypadku łączenia rur?

Jarosław Malinowski, Kierownik Działu Technicznego, marka NEO

Cięcie rur wiąże się z potrzebą wykorzystania specjalistycznego sprzętu. Najlepiej od początku zaoszczędzić sobie niepotrzebnego stresu i wydatków decydując się na wybór profesjonalnych obcinaków. Ich użycie zagwarantuje, że rura zostanie przycięta równo i pod odpowiednim kątem, a do jej wnętrza nie dostaną się opiłki. Jest to bardzo istotne ponieważ popełnione błędy mogą skutkować nieszczelnością instalacji, uszkodzeniem zaworów, zmniejszeniem przepustowości czy przyspieszoną korozją.

Damian Żabicki