Przy aktualnej ofercie rynku zaplanowanie i wykonanie wewnętrznej instalacji rurowej może stanowić niemały problem. Mamy tu spore pole do popisu, gdyż instalacje możemy wykonywać z dostępnych materiałów, takich jak: miedź i jej stopy, stal, w tym stal węglowa oraz nierdzewna, żeliwo oraz aluminium i tworzywa sztuczne.

Miedź to głównie materiał na rury oraz niektóre łączniki. Jeśli chodzi o rury, to w większości przypadków są one wykonane z miedzi odtlenionej Cu-DHP i są zgodne z PN-EN 1057. Mogą występować w stanie twardym (R290), półtwardym (R240) oraz miękkim (R220). Warto zwrócić uwagę, iż zgodnie z ww. normą mogą posiadać różne grubości ścianki przy tej samej średnicy. Stopy miedzi, głównie brązy i mosiądze o różnym składzie chemicznym i właściwościach, mają głównie zastosowanie do produkcji armatury (korpusy zaworów i wodomierzy) oraz łączników gwintowanych, jak nyple, mufy, śrubunki itp.

Kolejny dobrze znany i sprawdzony materiał to stal. Mamy tu do wyboru: stal węglową czarną, z której wykonane są rury i łączniki do spawania i gwintowania; stal ocynkowaną do łączników, rur i rur cienkościennych (stosowanych w technice zaciskowej).

Żeliwo – na łączniki do rur najlepsze jest żeliwo ciągliwe czarne lub białe. Może być ocynkowane lub nie. Na korpusy pomp – sferoidalne. W tej grupie wymienić należy też stal nierdzewną, z której wykonane mogą być zarówno rury, łączniki, jak i zasobniki czy wymienniki ciepła.

Na wymienniki i grzejniki nadaje się również aluminium ze względu na doskonałą przewodność cieplną.

Oddzielną grupę stanowią tworzywa sztuczne. Jest to na tyle liczna grupa, że wystarczy wymienić tylko te najczęściej stosowane: polietylen PE, polipropylen PP, polibutylen PB, polichlorek winylu PCV i polietylen sieciowany PE-X.

Przydatność do transportowanego medium

Warunek konieczny, jaki przede wszystkim musi spełniać instalacja, to jej przydatność do transportowanego medium. O wyborze sposobu połączenia decyduje zwykle kilka czynników. Są to przede wszystkim materiał, z którego ma być wykonana instalacja, parametry pracy i warunki eksploatacji. Można je nazwać warunkami koniecznymi, na których należy oprzeć projekt każdej instalacji. Dopiero po ich spełnieniu można mówić o prawidłowo dobranej instalacji.

Chodzi tu zarówno o dobór odpowiedniego materiału i techniki połączeń pod względem odporności na przepływające medium, ale także o wytrzymałość pozwalającą na zachowanie wymaganych parametrów instalacji – np. wysoka lub niska temperatura, ciśnienie. Ważne są również wymagania higieniczne oraz dopuszczenia poparte wiarygodnymi certyfikatami i atestami.

Należy pamiętać, że każdy, nawet najdrobniejszy szczegół, jak np. niewłaściwie dobrane uszczelnienie, będzie decydował o tym, jak sprawnie i jak długo cała instalacja będzie pracować bez usterek. W dalszej kolejności może zadecydować cena, dostępność towaru na rynku, referencje, gwarancja i ewentualny serwis.

Przykładowo instalacje z rur miedzianych możemy łączyć poprzez lutowanie i zaciskanie. Jeżeli ma to być np. instalacja gazowa, to sposób łączenia zawęża się do lutowania lutem twardym bądź do metody zaciskowej. Lutowanie miękkie odpada. Do lutowania twardego należy używać lutów wg PN-EN 1044 (m.in. L-CuP6,L-Ag2P), a do połączeń zaciskowych specjalnie oznaczonej kształtki z o-ringiem w kolorze żółtym.

Jeżeli mamy do wykonania instalacje ciepła technologicznego, np. do transportu pary w temperaturze około 400oC, to wybór z pewnością padnie na rury stalowe łączone poprzez spawanie, plus ewentualnie połączenia kołnierzowe z wysokiej klasy uszczelnieniem oraz łączniki żeliwne. Nie zastosujemy tu ani rur z PEX, ani lutowania, ani też zacisków z o-ringami z EPDM. Staje się zatem jasne, że do określonych prac wybieramy materiał sprawdzony i dający pewność połączenia i bezpieczeństwo.

Złączki w instalacjach rurowych miedzianych

Rury miedziane możemy użyć do większości instalacji, w tym c.o., wody, sprężonego powietrza i gazu. Do połączeń możemy zastosować: lutowanie lutem miękkim lub twardym, zaciskanie lub zaprasowywanie za pomocą złączek z pierścieniem zaciskającym. W niektórych sytuacjach miedziane przewody można też spawać. Dotyczy to głównie średnic powyżej DN 108. Połączenia rur miedzianych z armaturą, urządzeniami lub rurami z innych materiałów są zazwyczaj rozłączne.

Stosując lutowanie twarde, należy przestrzegać zasady, aby w instalacjach wody użytkowej połączenia na lut twardy stosować tylko dla średnic powyżej DN 28. Do wykonania prostej instalacji z rur miedzianych będziemy potrzebować kilku metrów rury, łączników i narzędzi. Jak wiadomo, ceny rur miedzianych nie należą do najniższych.

Ceny łączników lutowanych w porównaniu do złączek zaciskanych są niższe o około 15-20%, ale powyżej średnicy DN 54 zaczyna być zupełnie odwrotnie i wraz ze wzrostem średnicy cena złączek zaciskanych w stosunku do lutowanki staje się coraz bardziej korzystna. Do wykonania lutowania potrzebny jest lut i pasta lub topnik oraz palnik gazowy. Do wykonania połączenia zaciskowego – dość droga w zakupie zaciskarka z kompletem szczęk zaciskowych. Czas wykonania połączenia (jednego punktu) dla mniejszych średnic jest porównywalny, ale już powyżej DN 22 szybciej wykonać szczelne połączenie zaciskowe, szczególnie jeśli mamy do wykonania instalacje gazową.

Złączki w instalacjach rurowych stalowych

W instalacjach i sieciach stosuje się z reguły rury stalowe czarne lub ocynkowane, ze szwem lub bez szwu. Łączy się je na gwint (łączniki żeliwne lub stalowe) poprzez kołnierze oraz przez spawanie. W instalacjach c.o. można używać rur czarnych łączonych poprzez spawanie lub ocynkowanych cienkościennych łączonych metodą zaciskową.

W instalacjach gazowych i chłodniczych stosuje się rury stalowe czarne bez szwu, spawane. Połączenia gwintowane wykorzystuje się jedynie do kształtek i podłączania przyborów (gazomierz). Aby wykonać instalację łączoną na gwint, konieczna jest gwintownica, kształtki żeliwne lub stalowe, uszczelnienie i narzędzia. Spawanie to konieczność posiadania sprzętu spawalniczego i przede wszystkim wykwalifikowanego pracownika. W przypadku łączenia rur cienkościennych – podobnie jak przy miedzi – zaciskarki i szczęk zaciskowych.

Ceny łączników wypadają na korzyść tych gwintowanych i spawanych, jednak przy łączeniu rur o średnicach powyżej DN 35 gwintowanie zabiera sporo czasu i wymaga posiadania elektronarzędzi. Po połączeniu rur czarnych należy jeszcze przewidzieć czas na zabezpieczenie ich przed korozją poprzez malowanie.

Ze stali nierdzewnej mogą być wykonywane niemal wszystkie typy instalacji sanitarnych. O wyborze decyduje głównie cena i wysokie wymagania inwestorów, dlatego największe zastosowanie znajduje w obiektach o specyficznych wymaganiach, takich jak: wysokiej klasy hotele, banki, budynki biurowe, itd. Stal nierdzewna jest materiałem spawalnym, w związku z tym możliwe jest łączenie elementów instalacji poprzez spawanie.

Najpopularniejsza jest tu metoda TIG – spawanie elektrodą wolframową w ochronie gazów obojętnych (argon, hel). W instalacjach wodociągowych stosowane są rury nierdzewne cienkościenne w zakresie średnic od 15-108 mm. Grubość ścianki w takich rurach w zależności od średnicy wynosi od 0,6-1,0 mm dla DN 15 do 2 mm dla DN 108. W przypadku łączenia takich rur stosuje się połączenia zaciskowe. Na rynku dostępne są również rury nierdzewne elastyczne typu flex w osłonie z polietylenu PE-HD.

Są to cienkościenne rury o grubości ścianki rzędu 0,1 mm przeznaczone głównie dla instalacji w systemie rozdzielaczowym. Instalacje c.o. mogą korzystać z nieco tańszej stali nierdzewnej chromowo-niklowej typu 1.4301 bez dodatku molibdenu. Jakość wody instalacyjnej jest w tym wypadku bardzo wysoka, nie ma niebezpieczeństwa chlorków, przy wodzie zmiękczonej nie występuje też ryzyko korozji podosadowej. Rury nierdzewne mogą pracować w bardzo szerokim zakresie temperatur.

Przy zastosowaniu o-ringów FPM z kauczuku fluorowego jest to nawet od -20 do +200°C, nadają się więc także do instalacji pary niskoprężnej i systemów solarnych. Maksymalne ciśnienie robocze zależy od średnicy rury i waha się od 40 barów (średnice 15-22 mm) do 10 barów (średnice 76-108 mm). Łączniki zaciskowe, kołnierzowe i gwintowane ze stali nierdzewnych wykonane są podobnie jak rury ze stali chromowo-niklowych. W zależności od potrzeb złączki mogą być wyposażone w uszczelnienia o zróżnicowanych zastosowaniach. W instalacjach gazowych rury ze stali nierdzewnej powinny posiadać żółte oznakowanie.

Stosowane są na ogół te same materiały co w instalacjach wodociągowych w zakresie średnic 15-108 mm. W połączeniach zaciskowych wymagane są żółte o-ringi z HNBR. Póki co polskie przepisy nie dopuszczają rur nierdzewnych ze szwem łączonych poprzez zacisk do stosowania w instalacjach gazowych w budynkach i poza nimi. Do połączeń rur nierdzewnych wykorzystuje się także rowkowy system łączenia, który zapewnia wymaganą elastyczność lub sztywność – według potrzeb konstrukcji posiada zdolność zmniejszenia skutków tąpnięć, wibracji i hałasu. Jest to dość szybki i prosty system połączeń w odróżnieniu do spawania.

Łączenie stali nierdzewnej poprzez spawanie to dość skomplikowane i czasochłonne zadanie. Szczególnie jeżeli do połączenia mamy większe średnice. Oprócz doświadczonego spawacza trzeba dysponować sprzętem wysokiej klasy. Nie bez znaczenia jest również fakt iż spawanie w ochronie gazów obojętnych w warunkach budowy nie jest rzeczą prostą i zajmuje sporo czasu. W takim przypadku uzasadnione staje się wykorzystanie zalet systemów zaciskowych, mimo relatywnie wyższych cen łączników. Tu jednak czekają nas ograniczenia – ciśnienia do 40 barów i temperatura do 200ºC. Czas wykonania takiego połączenia wraz z przygotowaniem (ucięciem i ogradowaniem rury) może być krótszy nawet o 70% w porównaniu do spawania.

Złączki w instalacjach rurowych z tworzyw sztucznych

Rur z tworzyw sztucznych nie łączy się lutowaniem ani tym bardziej poprzez spawanie. W to miejsce stosuje się: klejenie, zgrzewanie, połączenia zaciskowe i wtykowe. Połączenia klejone stosowane są głównie do rur z polichlorku winylu twardego PVC-U i chlorowanego PVC-C. Klejenie PVC wykonuje się klejami jednoskładnikowymi lub dwuskładnikowymi. W pierwszym przypadku wymagany jest zmywacz do rur, który je odtłuszcza i częściowo zmiękcza przed właściwym klejeniem.

Złącza klejone należą do najtańszych na rynku pod względem łączników, jak i technologii ich wykonania. Wytrzymałość na ciśnienie dla temperatury +23°C wynosi 15 barów dla rur PVC-U i 27 barów dla rur PVC-C. Wadą tego rozwiązania jest kruchość materiału i podatność na uszkodzenia mechaniczne.

Połączenia zgrzewane są stosowane dla rur z polipropylenu, rury z PP należą do materiałów termoplastycznych i dają się łatwo zgrzewać polifuzyjnie. W czasie operacji zgrzewania następuje powierzchniowe stopienie obu łączonych elementów, a następnie – w wyniku docisku – polifuzja cząsteczek. Powstały zgrzew tworzy jednolity strukturalnie materiał o takiej samej, a nawet często większej wytrzymałości niż początkowa wytrzymałość łączonych elementów.

Zgrzewanie kielichowe wymaga zastosowania zgrzewarki ręcznej lub stacjonarnej. Z reguły rury o średnicy do DN 64 zgrzewa się ręcznie, natomiast większe średnice lub skomplikowane elementy z PP (np. rozdzielacze) zgrzewa się na urządzeniach stacjonarnych. Temperatura zgrzewania zależy od typu polipropylenu i wynosi od 250-270°C. Pozostałe parametry, jak czas nagrzewania, czas zgrzewania i czas chłodzenia, zależą od średnicy rury i temperatury otoczenia.

Za pomocą łączników zaciskowych i wtykowych można łączyć rury z polietylenu typu PE-RT i PEX, zarówno te z warstwą aluminium, jak i bez niej. Łączniki mogą być wykonane z mosiądzu lub z PPSU z pierścieniem o-ringowym z EPDM i stalową tuleją. Połączenie tą metodą to bardzo prosty i pewny sposób uzyskania pełnej szczelności przy jednoczesnej oszczędności czasu i miejsca. Ceny rur wielowarstwowych w zestawieniu z miedzią czy stalą są nieporównywalnie konkurencyjne.

Warto jednak zwrócić uwagę na ceny złączek, szczególnie te powyżej średnic DN 40 mają ceny wyższe niż łączniki miedziane. Maksymalne ciśnienie dla takich połączeń to zwykle 6 barów przy temperaturze 70oC. W przypadku wykonania instalacji w oparciu o rury wielowarstwowe nie należy zapominać o istotnej roli kompensacji wydłużeń temperaturowych. Rozszerzalność liniowa niektórych rur z tworzyw sztucznych jest bowiem 10-krotnie większa niż rur miedzianych i stalowych. To przekłada się na wyższe koszty wykonania instalacji oraz wymaga większej przestrzeni podczas montażu.

Jarosław Czapliński

Fot. z archiwum firmy Viega

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij