Rury miedziane

Miedź to materiał o doskonałych własnościach fizycznych. Powszechnie stosuje się ją do wykonywania instalacji zimnej i ciepłej wody oraz instalacji grzewczych i gazowych w budynkach mieszkalnych. Miedź swoją popularność zawdzięcza trwałości, niezawodności, odporności na wysoką temperaturę oraz korozję.

Metal ten jest materiałem niepalnym i w odróżnieniu od tworzyw sztucznych nie wydziela szkodliwych gazów podczas pożaru. Miedź ma własności bakteriostatyczne i zapobiega rozwojowi bakterii Legionella w instalacjach wodnych. Ponadto jest łatwa w montażu i można ją łączyć za pomocą różnych technik – lutowania kapilarnego, zaciskania, zaprasowywania oraz połączenia skręcanego. To, co odróżnia rury miedziane od tych ze stali czy tworzywa, to małe przekroje i grubości ścianek. Jednak aby instalacje wykonane z rur miedzianych były trwałe i bezawaryjne, musi być spełnionych kilka warunków.

* Instalacje zimnej i ciepłej wody

Zgodnie z obowiązującymi wytycznymi mamy trzy kryteria, które powinna spełniać woda płynąca przez instalacje z rur miedzianych wykonanych zgodnie z normą PN EN 1057. Są to:

– odczyn pH > 7,

– zawartość jonów azotanowych powinna być mniejsza od 30 mg/l,

– stosunek zasadowości ogólnej do jonów siarczanowych ma być większy od 2.

Stosowanie miedzi w instalacjach wody pitnej łączy się też ze spełnieniem kilku warunków. Po pierwsze: nie można stosować kolanek, a jedynie łuki. Związane jest to z prędkościami przepływu wody, które są ograniczone do 1 m/s w poziomach i 2 m/s w podłączeniach punktów czerpalnych. Większe prędkości wywołują w miedzi korozję erozyjną.

W celu ochrony instalacji przed zdzieraniem tlenkowej warstwy ochronnej obowiązkowo należy instalować filtr mechaniczny o zdolności zatrzymywania cząstek większych niż 80 μm. Po drugie: minimalna grubość ścianki rury miedzianej nie może być mniejsza niż 1 mm. Po trzecie: poszczególne odcinki instalacji łączy się za pomocą lutowania miękkiego, gdy średnica rury jest mniejsza niż 28 mm, a dla średnic większych stosuje się lutowanie twarde.

Alternatywną metodą łączenia jest zaprasowywanie. Po czwarte: woda do picia z instalacji miedzianych nie powinna zawierać więcej niż 2 mg/l jonów Cu2+. Warto też pamiętać, że przy łączeniu instalacji z miedzi i stali rury stalowe należy stosować tylko przed rurami miedzianymi, patrząc w kierunku przepływu wody.

* Instalacje grzewcze

Instalacje grzewcze grzejnikowe wykonywane są najczęściej z rury twardej zgodnej z normą PN EN 1057. Aby system grzewczy był bezawaryjny, warto przy instalowaniu zwrócić uwagę na kilka czynników. Z uwagi na rozszerzalność cieplną miedzi odcinki o długości powyżej 5 m powinny posiadać kompensację termiczną przez odpowiednie prowadzenie przewodów (kompensacja naturalna) lub przez stosowanie elementów kompensujących w instalacji. Przy zastosowaniu kompensatora osiowego mieszkowego należy przestrzegać zasady niezamykania dostępu do urządzenia. Przy przejściu rury przez ścianę należy instalację umieścić w rurze z PCV.

W przypadku ogrzewania podłogowego można stosować rury miedziane w stanie miękkim wykonane zgodnie z normą PN-EN 1057. Rura w stanie miękkim w kręgach produkowana jest do wymiaru 22 mm, jednak do ogrzewania podłogowego stosuje się rury o średnicy do 18 mm (6, 8, 10, 12, 15, 18 mm). Warto pamiętać, że gołych rur miedzianych nie wolno zalewać betonem.

Na rynku dostępne są systemowe rury miedziane do ogrzewania podłogowego w osłonie. Poza rurą instalacyjną (PN EN 1057) stosuje się również rurę systemową, która może być montowana tylko do wykonywania ogrzewania powierzchniowego i jest produkowana w wymiarach, które najczęściej wykorzystywane są w ogrzewaniu powierzchniowym: 12 x 0,7; 14 x 0,8; 15 x 0,8; 18 x 0,8. Dzięki specjalnym procesom produkcyjnym rury w postaci zwiniętego kręgu (najczęściej o długości 50 m) odznaczają się wyjątkową plastycznością i można je bez wysiłku i nakładu sił odwijać oraz układać.

Rura ta występuje zarówno w otulinie, jak i bez. Konieczne jest jednak, aby poszczególne elementy instalacji powierzchniowej łączyć ze sobą za pomocą lutowania twardego.

Wśród instalatorów na popularności zyskuje ostatnio kompozytowa rura cienkościenna z miedzi. Ma ona cienką ścianę trwale zespoloną z otuliną. Rura ta jest ok. 50% lżejsza i 40% tańsza od klasycznej rury stosowanej w ogrzewaniu powierzchniowym. Zachowuje przy tym jednak pozostałe zalety, takie jak odporność na uszkodzenia mechaniczne, 100% antydyfuzyjność, odporność na korozję i nieograniczoną żywotność. W ogrzewaniu powierzchniowym najczęściej stosuje się rury o wymiarach: 14 x 2 i 18 x 2 (grubość ścianki miedzianej 0,35 mm). Poszczególne elementy instalacji łączy się przez zaprasowywanie. Rurę cienkościenną można stosować także do instalacji wodnych oraz ogrzewania tradycyjnego.

* Instalacje gazowe

W budynkach mieszkalnych stosuje się miedzianą rurę twardą o grubości ścianki powyżej 1 mm. Elementy instalacji można łączyć lutowaniem twardym lub poprzez zaprasowanie specjalnego łącznika (o żółtym o-ringu) do tego typu instalacji. Przy wykonywaniu instalacji gazowej należy pamiętać, że rur miedzianych nie można zakrywać i nie wolno ich montować na ścianach zewnętrznych budynku.

Kazimierz Zakrzewski, Europejski Instytut Miedzi


Rury stalowe

Stal do montażu instalacji wodociągowych występuje jako stal ocynkowana (rury ze szwem lub bez szwu). Natomiast do budowy instalacji ogrzewczych jako stal czarna (również ze szwem lub bez). Ochronna warstwa cynkowa stali zabezpiecza rury stalowe przed niszczącym działaniem środowiska zewnętrznego i wewnętrznego prowadzącym do przedwczesnej korozji.

Do największych zalet rur stalowych w instalacjach sanitarnych należą:

* bardzo duża wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i ściskanie – umożliwia to układanie dość długich odcinków przewodów bez dodatkowych uchwytów;

* odporność na działanie obciążeń mechanicznych;

* brak możliwości przedostawania się tlenu przez ścianki rury do wnętrza instalacji. Rury są antydyfuzyjne;

* odporność na promieniowanie słoneczne (UV);

* odporność na działanie wysokich temperatur – z rur stalowych wykonuje się instalacje wody użytkowej zimnej i ciepłej (do 55°C), jak również instalacje ogrzewcze (z rur stalowych czarnych);

* najniższy wśród materiałów instalacyjnych współczynnik rozszerzalności cieplnej [0,013 mm/(m * K)], co oznacza wydłużenie 1 metra odcinka rury o 0,65 mm przy wzroście temperatury wody o 50°C;

* dobre przewodnictwo cieplne; w przypadku instalacji wody ciepłej i ogrzewczej należy bezwzględnie stosować izolację termiczną o odpowiedniej grubości ścianki; zapobiega to stratom ciepła; zastosowanie izolacji termicznej na rurach przewodzących wodę zimną zapobiega zjawisku pocenia się rur i powstawaniu wilgoci wokół przewodów;

* bardzo niska cena złączek stosowanych do połączenia rur;

* szeroka gama materiałów uszczelniających połączenia (pakuły wraz z pastą lub pokostem, nić uszczelniająca, klej anaerobowy, taśma teflonowa);

* rury nie absorbują nieprzyjemnych zapachów tak jak ma to miejsce w tworzywach sztucznych;

* niewrażliwość na tłuszcze i substancje ropopochodne;

* stal jest niepalna;

* bardzo wysoka odporność na ciśnienie;

* rury stalowe można poddawać recyklingowi;

* bogaty asortyment stali, z których wykonywane są rury (od konstrukcyjnych węglowych zwykłej jakości, poprzez niskostopowe do wysokostopowych, łącznie z odpornymi na korozje i żarowytrzymałymi, stosowanymi w aparaturze chemicznej i podobnej);

* stal jest doskonałym materiałem do budowy instalacji tryskaczowych.

Rury ze stali można łączyć za pomocą łączników z żeliwa białego. Łączniki gwintowane muszą być uszczelniane tradycyjnie za pomocą konopi zaimpregnowanych specjalną pastą lub pokostem. Szczeliwem może też być taśma teflonowa lub specjalny sznur nylonowy do połączeń gwintowanych. Koszt uszczelnienia takiego połączenia (w zakresie małych średnic) wynosi kilka groszy.

Stal czarna (niezabezpieczona przed korozją) jest doskonałym materiałem do budowy instalacji ogrzewczych (w systemach otwartych), w których zastosowano kotły opalane paliwem stałym (np. kotły na węgiel, koks, drewno). Za jej zastosowaniem przemawia głównie odporność na bardzo wysokie temperatury, gazoszczelność oraz wytrzymałość na temperaturę.

Spora wytrzymałość mechaniczna tego materiału przemawia za tym, aby wykonywać z tego materiału instalacje poprowadzone w miejscach narażonych na bardzo wysokie temperatury, wandalizm i zniszczenie. Takimi miejscami są m.in. stare obiekty użyteczności publicznej, szkoły, internaty, korytarze, piwnice, więzienia itp., w których nie ma możliwości poprowadzenia rur pod istniejącą podłogą lub zakrycia rur w szachtach instalacyjnych. W starych modernizowanych lub remontowanych obiektach stal doskonale spełnia swoje zadanie. Rury stalowe są idealne do budowy instalacji przeciwpożarowych (tryskaczowych).

W jednej instalacji można łączyć łączniki i rury różnych producentów. Należy pamiętać, że stal jest podatna na korozję. Inwestor czy projektant instalacji przed podjęciem decyzji co do wyboru materiału instalacyjnego powinien uzyskać informacje, czy woda wodociągowa zasilająca budynek posiada własności agresywne w stosunku do materiału, z którego projektuje wykonanie instalacji.

Informacje takie projektant powinien uzyskać w odpowiednim przedsiębiorstwie wodociągowym, a w przypadku niemożności uzyskania takiej informacji powinien skierować się do wyspecjalizowanej jednostki. Dotyczy to przede wszystkim rur, które rozprowadzają wodę o stosunkowo niskim poziomie pH (poniżej 7). Może to powodować uszkodzenie powłoki cynkowej wewnątrz przewodu. Temperatura wody wewnątrz rur ocynkowanych nie powinna przekraczać 55°C.

Powyżej tej temperatury następuje przyspieszone zniszczenie wewnętrznej ocynkowanej powłoki ochronnej rury. Z przeprowadzonych badań dla rur ze stali ocynkowanej wynika, że w temperaturze do 50°C cynk na powierzchni wewnętrznej przewodu tworzy warstwę, która przyczepiając się do metalu, ma działanie ochronne przed korozją. Powyżej temperatury wody wynoszącej 55ºC warstwa cynku odspaja się, staje się luźna i ziarnista, co wywołuje pogorszenie ochrony stali przed korozją. W temperaturze 60-70°C następuje zmiana biegunowości, która osłabia ochronną powłokę cynkową.

Stalowe rury instalacyjne wykonuje się jako lekkie, średnie lub ciężkie, różniące się grubością ścianek przy tej samej średnicy zewnętrznej, a tym samym mają różne dopuszczalne wartości ciśnień roboczych. Rury do budowy instalacji wodociągowych w celu zabezpieczenia ich przed korozją powleka się na zewnątrz i wewnątrz ochronną warstwą z cynku.

Do połączenia rur stalowych stosujemy połączenia gwintowane stałe i rozłączne. Koniec rury nacina się gwintem rurowym stożkowym. Do łączenia stosowane są złączki wyposażone w gwint rurowy cylindryczny. Aby uzyskać szczelne połączenie pomiędzy oboma gwintami, należy nanieść materiał uszczelniający (włókna konopne lub lniane nawilżone pokostem) lub inne materiały, takie jak taśma teflonowa, kleje anaerobowe, pasty. W miejscach, gdzie instalacja ma być rozłączna, należy stosować dwuzłączki (śrubunki, holendry). Rury i kształtki do instalacji produkowane są w zakresie średnic 10-100 mm.

Andrzej Świerszcz

Prenumerata Magazynu Instalatora

2 myśli na temat “Rury miedziane czy stalowe – dwugłos branżowy

  • 23 kwietnia 2017 o 18:12
    Permalink

    Super artykuł na temat rur miedzianych i stalowych, jako młody inżynier potrzebuję takich informacji.

    Odpowiedz
  • 19 stycznia 2018 o 01:20
    Permalink

    Dobrze że zamieszcza się takie artykuły (w miarę profesjonalne). W tym artykule brakuje mi odniesienia do dylematu, czy w instalacjach c.o. stosować rury stalowe czy miedziane, ale w kontekście sprawności cieplnej funkcjonowania instalacji grzewczej. Słyszałem od wielu tzw. FACHOWCÓW, że rury miedziane zapewniają wyższą sprawność energetyczną instalacji c.o. Spotkałem się także z faktem, że w szkole wymieniono w instalacji c.o. rury stalowe na miedziane, uzasadniając tę zamianę oszczędnością ciepła. Z wykształcenia jestem technikiem (profil mechaniczno-energetyczny) i uważam że gdy przyjmie się założenia że pomieszczenia ogrzewa się grzejnikami a nie rurami, to twierdzenie o jakimś zysku energii przy stosowaniu rur miedzianych nie ma żadnego uzasadnienia.

    Odpowiedz

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