Partner portalu:
REKLAMA
×

Szukaj w serwisie

REKLAMA
Instalacje rurowe z tworzyw sztucznych (zwłaszcza z grupy poliolefin) przeznaczone do przesyłania ciepłej wody użytkowej oraz do centralnego ogrzewania zdobyły na polskim rynku silną, stabilną pozycję, często kosztem tradycyjnych systemów opartych o metale, tzn. stal i miedź. Niniejsza prezentacja opisuje najczęściej występujące wśród oferowanych na polskim rynku systemów tworzywowych sposoby łączenia ich poszczególnych elementów.

Praktycznie każdy z wielu systemów instalacyjnych odznacza się specyficznymi sposobami połączeń samych rur i kształtek, jak również armatury czerpalnej, pomiarowej, czy zabezpieczającej. Różnorodność systemów instalacyjnych i stosowanej armatury sprawia, że muszą one spełniać oczekiwane wymagania co do jakości i szczelności poszczególnych elementów.

POLIPROPYLEN PP. Polipropylen jest tworzywem termoplastycznym należącym do grupy poliolefin. Powstaje w procesie polimeryzacji propylenu. Polipropylen ma wśród poliolefin stosowanych do wyrobu rur najwyższy zakres topliwości krystalitu, a w związku z tym wysoką odporność na temperaturę. Kopolimeryzacja PP umożliwia poprawę udarności w niższych temperaturach.
Obecnie produkowane są 3 typy rur z polipropylenu: PP3, PP2 i PP1. Przeważnie jednak do wykonywania rur do wody pitnej stosowany jest kopolimeryzat randomowy oznaczany jako PP3 lub PP-R wyróżniający się najwyższą elastycznością, największą trwałością i dobrą zgrzewalnością. W instalacjach polipropylen stosowany jest do wody zimnej i ciepłej wody użytkowej. Poszczególne typy rur występują w kilku szeregach ciśnieniowych różniących się grubościami ścianek i związanymi z tym dopuszczalnymi naprężeniami obwodowymi.
PP we wszystkich odmianach może być łączony poprzez polidyfuzyjne zgrzewanie kielichowe, lub elektrooporowe. Proces zgrzewania nosi nazwę fuzji termicznej, polifuzji lub polidyfuzji i polega na trwałym zespoleniu łączonych powierzchni obu elementów i powstaniu jednorodnej warstwy materiału. Stąd metodę fuzji termicznej często definiuje się zależnością „1+1=1”, co oznacza, że z dwóch łączonych elementów powstaje jeden.
Zgrzewanie kielichowe odbywa się przy użyciu specjalnych zgrzewarek ręcznych lub stacjonarnych. Polega ono na jednoczesnym podgrzaniu końcówek przewodów rury i kształtki przy pomocy odpowiednich końcówek grzewczych, doprowadzeniu ich do wymaganego stopnia elastyczności, a następnie osiowym umieszczeniu końca rury w kielichu kształtki. Podczas fazy łączenia elementów dopuszczalna jest korekta osiowości połączenia w zakresie Ī3°. Potwierdzeniem uzyskania prawidłowego zgrzewu jest uzyskanie na całym obwodzie łączonych elementów podwójnego pierścienia wypływającego materiału. Do cięcia rur z polipropylenu mogą być stosowane nożyce zapadkowe i obcinaki rolkowe.
Warunkiem poprawnego wykonania zgrzewu jest zachowanie odpowiedniego, podawanego przez producenta reżimu technologicznego, który obejmuje: temperaturę i czas nagrzewania, czas łączenia i docisku, unieruchomienie elementów podczas nagrzewania i łączenia oraz długość zgrzewu i czas jego sezonowania.
Przy nagrzewaniu należy zwrócić uwagę na niezbędne korekty czasu, np. przedłużenie w przypadku obniżonej temperatury zewnętrznej lub zróżnicowanie czasu nagrzewania łączonych elementów w przypadku znacznych różnic grubości ścianek podczas łączenia kształtek z rurami o cieńszych ściankach.
Zgrzewanie elektrooporowe polega na zastosowaniu specjalnej kształtki stanowiącej jednocześnie element łączący, z zatopionym w niej oporowym przewodem grzejnym. Przebieg zgrzewania polega na wsunięciu rury do elektrozłączki, a następnie podłączeniu złączki do aparatu zgrzewającego – zgrzewarki. Proces zgrzewania opiera się na zasadzie wykorzystania ciepła przy przepływie prądu przez drut oporowy do uplastycznienia wewnętrznej powierzchni kształtki i zewnętrznej rury. W trakcie zgrzewania konieczne jest dobre umocowanie rury w elektrozłączce, ponieważ w trakcie ogrzewania – wskutek zwiększenia objętości materiału – dochodzi do zjawiska wysuwania rury z kształtki. O prawidłowym przebiegu zgrzewania świadczy fakt wytłoczenia tworzywa w punktach kontrolnych na zewnętrznej powierzchni elektrozłączki.
Możliwe jest też wykonanie połączeń PP z elementami instalacji tradycyjnych przy zastosowaniu dwuzłączek zaopatrzonych w metalowy gwint zewnętrzny lub wewnętrzny. Do dokręcania śrubowych złączek z wprasowanymi gwintami używa się kluczy z paskiem, o ile złączka nie ma końcówki pod klucz bezpośrednio na części metalowej. Uszczelnienie złączek śrubowych wykonuje się taśmą teflonową. Do uszczelnienia tego typu połączenia w żadnym wypadku nie należy używać konopi!

POLIBUTYLEN PB. Polibutylen jest termoplastycznym, częściowo kruchym tworzywem należącym do grupy poliolefin, powstającym w wyniku polimeryzacji butylenu. Polibutylen może występować w stabilnej i metastabilnej postaci krystalicznej. W instalacjach PB stosowany jest do zimnej i ciepłej wody użytkowej. PB wykazuje niezwykłą kombinację udarności, elastyczności i wysokiej odporności na „pełzanie”, pęknięcia naprężeniowe i ścieranie. Elastyczność rury z PB sprawia, że może być ona ręcznie gięta w łuk o promieniu 8 średnic zewnętrznych, dzięki czemu możliwe jest minimalizowanie potencjalnie słabych punktów jakimi są połączenia, a to daje możliwość oszczędzenia czasu realizacji instalacji i ilości złączek.
Polibutylen może być łączony przez zgrzewanie polidyfuzyjne, połączenia zaciskowe-zaprasowywane oraz połączenia wciskowo-zaciskowe.
Proces zgrzewania PB przebiega analogicznie do zgrzewania PP, niemniej jest to najrzadziej stosowany sposób łączenia tego typu systemów instalacyjnych. Połączenie zaciskowe opiera się na zastosowaniu odpowiednio karbowanej kształtki wykonanej z brązu lub mosiądzu. Wkłada się w nią łączone końcówki rur i nakłada się na nie miedziane tuleje, które obciska się za pomocą zaciskarek – prasek. W wielu rozwiązaniach występuje dodatkowy element uszczelniający w postaci pierścienia. Tego typu połączenia są bardzo proste, a ich szczelność zależy od dokładności wykonania zacisku. Warunkiem poprawnego wykonania połączenia zaciskowego i obciskowego jest zastosowanie właściwych, przewidzianych instrukcją złączek i narzędzi.
Połączenie wciskowe polega na wciśnięciu rury w specjalną złączkę, wewnątrz której znajdują się zazwyczaj pierścień utrzymujący rurę w złączce, podkładka dystansowa podtrzymująca pierścień i oddzielająca go od uszczelki oraz owalna uszczelka (tzw. o-ring).
Przed wykonaniem połączenia w końcówkę rury należy włożyć tuleję ze stali nierdzewnej zapewniającą kołowy przekrój rury. Złączka po zamontowaniu pozwala na obrót wokół rury o 360° nawet przy pracującym systemie.
Połączenia wciskowo-zaciskowe oferowane są w dwóch wersjach: nierozbieralnej oraz rozbieralnej, pozwalającej na ponowne wykorzystanie. Połączenie instalacji z PB z innymi technologiami tradycyjnymi możliwe jest przy pomocy złączek przejściowych z mosiężnymi gwintami.
W przypadku instalacji z PB nie występuje konieczność stosowania dodatkowej kompensacji, ponieważ elastyczność przewodów i odporność na odkształcenia redukują powstające naprężenia.

POLIETYLEN SIECIOWANY PEX. Produkcję PEX rozpoczęto w 1972 roku. Obecnie istnieje wiele odmian PEX (VPE), z których najbardziej rozpowszechnione są: VPE a – sieciowany peroksydem 75% oraz VPE c – sieciowany strumieniem elektronów 65%.
Rury PEX dzięki swojej strukturze materiałowej odznaczają się znakomitymi parametrami fizycznymi, chemicznymi i mechanicznymi. Z tego względu rury te znalazły szerokie zastosowanie w budownictwie. Najważniejsze z punktu widzenia warunków pracy właściwości rury PEX to odporność termiczna (-100°C – +100°C), „pamięć kształtu”, bardzo wysoka odporność na uderzenia, gięcia oraz siły rozciągające, wysoka elastyczność oraz zdolność samokompensacji wydłużeń cieplnych. Instalacja wody ciepłej i zimnej w technologii PEX może być prowadzona w danym obiekcie w jednym w trzech możliwych systemów.
W pierwszym z nich, trójnikowym, przewody prowadzone są w posadzce z wykorzystaniem trójników redukcyjnych przy różnych średnicach rur. W systemie obwodowm przewody rozprowadzane są na podłodze lub na ścianie wokół pomieszczenia; system zasilany jest z dwóch stron (korzystanie z więcej niż jednego przyboru może spowodować znaczny spadek ciśnienia). Z kolei w systemie rozdzielaczowym wszystkie punkty czerpalne w obrębie jednego węzła sanitarnego są zasilane z rozdzielacza dla zimnej i ciepłej wody osobno (niezależnie).
Do połączeń mechanicznych PEX zaciskowo-skręcanych służą złączki zaciskowe FPL – PX. Złączka składa się z wkładki usztywniającej, sprężystego pierścienia oraz z nakrętki gwintowanej. Nakrętka ma drobnozwojne gwinty, które wykazują dużą samohamowność, a tym samym zabezpieczają połączenie przed rozszczelnieniem pod wpływem zmiennych temperatur lub ciśnienia. Połączenia tego typu stosuje się dla średnic zewnętrznych 16, 20 i 25 mm.
Kolejne fazy montażu to:
– odcięcie rury (obcinakiem) prostopadle do osi, a następnie wyrównanie brzegów,
– nasunięcie na rurę nakrętki i pierścienia zaciskowego oraz tulejki (do oporu),
– połączenie króćca złączki z rurą, ręcznie dokręcenie nakrętki.
W celu uzyskania dobrego uszczelnienia należy mocno dokręcić nakrętkę. Uszczelnienie złączek następuje na stożku metalowym, stąd zbędne są dodatkowe doszczelnienia na gwincie. Połączenie tego typu jest bardzo szczelne, niezależnie od warunków i czasu pracy instalacji.
Połączenie mechaniczne PEX typu zaprasowywanego – zaciskanego stosowane jest do połączeń za pomocą trójników, muf, kolanek oraz połączeń przejściowych-adaptacyjnych z gwintami. Złączki stykające się z wodą mają wkładki wykonane z mosiądzu, a obejmę zewnętrzną z nierdzewnej stali kwasoodpornej lub z brązu. Konstrukcja złącz jest mocna i prosta, umożliwia wykonanie prac monterskich w miejscach trudno dostępnych.
Kolejne fazy montażu:
– odcięcie rury (obcinakiem) prostopadle do osi, a następnie wyrównanie brzegów;
– frezowanie krawędzi rury;
– wciśnięcie rury w końcówkę złącza przy równoczesnym zwróceniu uwagi na to, aby nie został wypchnięty z rowka pierścień doszczelniający (rura powinna dochodzić do powierzchni oporowej);
– dociskanie końcówki złącza za pomocą zaciskarki – praski ręcznej lub elektrycznej.

RURY WIELOWARSTWOWE PE/Al/PEX. Rury wielowarstwowe dzięki swym niezaprzeczalnym zaletom od dłuższego już czasu zdobywają coraz większą część rynku instalacyjnego. Składają się one najczęściej z wewnętrznej warstwy polietylenu sieciowanego PEX lub wysokiej gęstości (PE-HD), środkowej warstwy z taśmy aluminiowej i zewnętrznej warstwy również z PEX lub PE-HD. Rury wielowarstwowe w instalacjach stosowane są do zimnej i ciepłej wody użytkowej. Rury te dzięki wkładce aluminiowej cechują się mniejszą wydłużalnością termiczną oraz pamięcią kształtu. Własności te pozwalają na zmniejszenie ilości uchwytów rurowych w stosunku do pozostałych typów instalacji z tworzyw. Na rurach wielowarstwowych w zakresie wszystkich średnic mogą być wykonywane łuki. Łuki można wykonywać ręcznie lub za pomocą giętarki, przy czym użycie giętarki umożliwia uzyskanie minimalnego promienia gięcia równego pięciu średnicom.
Rury wielowarstwowe łączone są za pomocą złączek wciskowo-zaciskowych rozbieralnych i nierozbieralnych i zaprasowywanych oraz samozaciskowych.
Połączenie nierozbieralne samozaciskowe otrzymuje się przez zaprasowanie samej rury umieszczonej na złączce zaciskarką mechaniczną lub ręczną. Złączki wykonane mogą być z mosiądzu, brązu lub z tworzyw sztucznych. W każdym przypadku posiadają uszczelkę typu o-ring. Połączenia zaprasowywane mają kształtki z dodatkową cienką rurą ze stali nierdzewnej, która jest jednocześnie zaprasowywana z rurą i złączką. Aby prawidłowo wykonać połączenie należy kolejno:
– obciąć rury za pomocą obcinaka rolkowego,
– wykalibrować i oczyścić końcówki rury,
– końcówkę rury nasunąć na złączkę aż do oporu,
– szczęki zaciskowe ustawić na końcówce rury ze złączką w położeniu zgodnym z pierścieniem pozycjonującym,
– zacisnąć stosując zaciskarkę ręczną lub mechaniczno-elektryczną.
Wśród kompletnych systemów rurowych opartych o wykorzystanie rur wielowarstwowych na szczególną uwagę zasługuje „Mepla” firmy Geberit. Stosunkowo gruba, grubsza niż w konkurencyjnych systemach warstwa aluminium sprawia, że do poprawnego wykonania zaciskanego połączenia nierozbieralnego nie są potrzebne żadne dodatkowe pierścienie itp.
Połączenie rozbieralne powstaje przez dokręcenie do oporu nakrętki na elemencie wkrętnym, dzięki czemu uzyskuje się zaciśnięcie pierścienia złączki na zewnętrznej warstwie rury. Połączenia zaciskowo-skręcane należy chronić przed działaniem sił mechanicznych np. przed dodatkowym gięciem. Warunkiem poprawnego wykonania połączenia wciskowo-zaciskowego jest zastosowanie właściwych, przewidzianych instrukcją złączek i narzędzi.
Instalacje z rur wielowarstwowych można łączyć z instalacjami tradycyjnymi za pomocą złączek z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym. Do cięcia rur wielowarstwowych stosuje się przecinak rolkowy, a w przypadku połączenia nierozbieralnego końcówkę wewnątrz kalibruje się i oczyszcza przy użyciu trzpienia kalibrującego. Wydłużenia cieplne rur wielowarstwowych mogą być przejęte za pomocą samokompensacji lub przez zastosowanie kompensatorów pętlowych oraz U-kształtowych, wykonanych przy pomocy kształtek lub gięcia rury.

BEZ NARZĘDZI. Najnowszą, zyskującą na popularności tendencją w projektowaniu i wytwarzaniu kompleksowych systemów do budowy rurociągów wewnętrznych jest nadawanie im takiej formy, aby przy ich montażu nie były potrzebne praktycznie żadne specjalistyczne narzędzia, takie jak wspomniane klucze, zaciskarki, praski itp. Wykonanie poprawnego technologicznie połączenia sprowadza się praktycznie do umieszczenia odpowiednio przyciętej i skalibrowanej rury w specjalnie zaprojektowanej kształtce. Co więcej; połączenia takie są zwykle całkowicie rozłączne, zaś ich elementy mogą być użyte powtórnie do budowy nowego rurociągu bez utraty szczelności. Jednym z najnowszych na polskim rynku rozwiązań tego typu jest „smartFIX” firmy Wavin, wykorzystujący technologię powlekanego na sucho pierścienia uszczelniającego (o-ring), który obniża konieczną do połączenia siłę oraz eliminuje osadzanie się kurzu i brudu, mogących doprowadzić do nieszczelności połączenia. Złączki posiadają również nowe pierścienie unieruchamiające, które eliminują ryzyko uszkodzenia powierzchni rury. Na podobnej zasadzie opiera się także m.in. system „TECElogo”, zaprezentowany jeszcze w formie prototypu na frankfurckich targach ISH w 2005 roku.

PODSUMOWANIE. Nowoczesne systemy rur instalacyjnych powinny być dostosowane zarówno do wykonywania nowych, jak i modernizowanych instalacji zimnej i ciepłej wody. Istotnym czynnikiem wpływającym na właściwości techniczne rur jest racjonalny sposób ich obróbki i montażu. Typ i rodzaj materiału wpływa na techniki łączenia przewodów. Należy podkreślić, że różnorodność rozwiązań połączeń dla poszczególnych systemów pozwala na wybór odpowiedniego dla konkretnego wykonania danej instalacji. Opisane rozwiązania połączeń to tyko przykłady, które można stosować.
Oferowane na rynku systemy materiałów instalacyjnych różnią się między sobą w znaczący sposób ceną. Nie należy jednak zapominać, że przy wyborze materiału do wykonania instalacji wodociągowych należy brać pod uwagę jego cechy eksploatacyjne.
W trakcie wykonywania instalacji należy bezwzględnie przestrzegać zasad układania i wykonywania połączeń stosowanych dla przyjętego materiału.
JÓZEF WOJEWNIK
ZDJĘCIA: ARCHIWUM FIRM
REKLAMA

REKLAMA

Newsletter

Najciekawsze artykuły z naszego serwisu codziennie w Twojej skrzynce
REKLAMA