Głównym zadaniem materiału instalacyjnego, z którego zbudowana jest wewnętrzna instalacja wodociągowa i ogrzewcza, jest zapewnienie wysokiej odporności na korozję, wysoką temperaturę, ciśnienie i uszkodzenia mechaniczne.

Inne problemy zachowania długiego okresu użytkowania instalacji mają miejsce w przypadku instalacji zimnej i ciepłej wody, inne w przypadku instalacji ogrzewczych, a jeszcze inne w instalacjach sprężonego powietrza. Podstawowym warunkiem zachowania odpowiedniej trwałości sieci wewnętrznych jest zapewnienie do ich budowy takich materiałów konstrukcyjnych, które w ekstremalnych dla danej instalacji warunkach pracy nie spowodują jej uszkodzenia lub zniszczenia oraz pogorszenia jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Problem sprowadza się do zastosowania takich materiałów, aby nie uległy one korozji, a więc gwarantowały odbiorcom wody odpowiednią trwałość instalacji, a także odpowiednią jakość wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, nie dopuszczając do jej wtórnego zanieczyszczenia nie tylko w wyniku przedostania się do medium produktów korozji rurociągów i armatury, ale również tworzenia się biofilmów na skorodowanych wewnętrznych powierzchniach rur i zapychania się zanieczyszczeniami armatury czerpalnej i sterującej.

Wymagania

Według wymagań zawartych w normach europejskich, a także w przepisach krajowych, odpowiedzialny za jakość wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi jest jej dostawca, a jakość tej wody zgodnie z wymaganiami europejskimi oraz krajowymi to również brak agresywności korozyjnej w stosunku do materiałów instalacyjnych. Na przedsiębiorstwach wodociągowych spoczywa obowiązek dostarczania wody, która nie powinna oddziaływać korozyjnie na przewody i urządzenia wodociągowe.

Niestety jest wiele miejscowości w Polsce, w których woda przeznaczona do spożycia przez ludzi jest bardzo agresywna w stosunku do rur stalowych ocynkowanych, miedzianych oraz wykonanych ze stali kwasoodpornej. W takim wypadku jedynym rozwiązaniem jest zastosowanie do budowy instalacji rur z tworzyw sztucznych.

W dniu 15 czerwca 2002 r. w Dzienniku Ustaw nr 75 poz. 690 zostało opublikowane rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Znajduje się ono w grupie przepisów techniczno-budowlanych, których stosowanie jest obowiązkowe. Weszło ono w życie 16 grudnia 2002 r. Jeden z przepisów tego rozporządzenia stwierdza: „Instalacja wodociągowa powinna być trwała i zapewniać odpowiednią jakość przepływającej przez nią wody bez niebezpieczeństwa jej zanieczyszczenia.

W tym celu wyroby zastosowane w instalacji wodociągowej powinny być tak dobrane, aby ich wzajemne oddziaływanie na siebie i wzajemne oddziaływanie między nimi i wodą nie powodowało pogorszenia jakości dostarczanej wody oraz zmian skracających trwałość instalacji. Jest to związane z odpowiednim doborem tych wyrobów stosownie do jakości wody.

„Projektanci, inwestorzy, właściciele i zarządcy budynków powinni być zobowiązani, aby przy projektowaniu, wykonywaniu, użytkowaniu wewnętrznej sieci wodociągowej i ogrzewczej brać pod uwagę ocenę korozyjności dostarczanej wody, która wprowadzana jest do sieci, a następnie do instalacji wewnętrznej w budynku”.

Jeżeli projektant po otrzymaniu analizy wody od jej producenta, którą projektowana instalacja będzie transportować, nie zastosuje do jej budowy odpowiednich materiałów i ulegnie ona przedwczesnemu zniszczeniu lub doprowadzi do wtórnego zanieczyszczenia wody dostarczanej do odbiorcy, to poniesie on odpowiednie zawodowe konsekwencje. Jedną z nich może być wyższa składka na ubezpieczenie z racji wykonywanego zawodu.

COBRTI INSTAL wykonywał okresowo przez swoich specjalistów oznaczenia stopnia korozyjności wód na terenie Polski. Według stanu na rok 1995 stwierdzono (oceniając 116 ujęć), iż w 68% ujęć woda wodociągowa wykazuje zwiększoną agresywność korozyjną w stosunku do stali ocynkowanej, w 14% w stosunku do miedzi, a w 10% do stali kwasoodpornej.

Wyniki tych analiz opublikowano i wydano jako „Zalecenia dla projektantów instalacji zimnej i ciepłej wody wodociągowej oraz wodnych instalacji ogrzewczych w zakresie wyboru i łączenia materiałów, uwzględniające agresywność korozyjną wód wodociągowych w 52 miastach w Polsce” (Warszawa 2001).

Są one materiałem pomocniczym dla inwestorów, projektantów, a także dla wykonawców instalacji ciepłej i zimnej wody wodociągowej, instalacji i ogrzewania wodnego oraz służb eksploatacyjnych tych instalacji. Dane zawarte w tym opracowaniu należy potwierdzić u dostawcy wody, gdyż jej skład chemiczny na przestrzeni lat mógł ulec zmianie lub woda może być dostarczana z innego ujęcia. Większość instalatorów, których miałem okazję szkolić nie wie nic o takim opracowaniu.

Stal ocynkowana

Z przeprowadzonych badań dla rur ze stali ocynkowanej wynika, że w temperaturze do 50ºC 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 powoduje pogorszenie ochrony stali przed korozją. W temperaturze 60-70ºC następuje zmiana biegunowości, która osłabia ochronną powłokę cynkową.

Stal węglowa pokryta warstwą cynku oraz łączniki ocynkowane nie gwarantują instalacjom odpowiedniej trwałości. Jej żywotność szacunkowo określa się na 25 lat. Podniesienie temperatury wody ciepłej w nowo budowanych instalacjach zgodnie z przepisami w ww. rozporządzeniu w punkcie poboru do temperatury minimalnej 55ºC i maksymalnej 60ºC oraz krótkotrwale do 70ºC całkowicie eliminuje rury stalowe ocynkowane w instalacjach ciepłej wody użytkowej. Stalowych rur oraz łączników ocynkowanych nie należy stosować w instalacjach ogrzewczych.

Projektanci i inwestorzy uwarunkowani limitem środków finansowych powinni brać pod uwagę fakt, że koszty związane z kłopotami w trakcie eksploatacji z postępującą korozją instalacji ogrzewczych i sanitarnych są o wiele większe niż wydatki związane z wykonaniem instalacji o odpowiedniej jakości i trwałości. W latach ubiegłych jedynym materiałem stosowanym do budowy instalacji wewnętrznych była stal czarna (instalacje ogrzewcze), stal ocynkowana (instalacje wodociągowe) oraz miedź (instalacje ogrzewcze i wodociągowe).

Przyczyny korozji instalacji c.w.u.

Badania przeprowadzone w latach 70. przez jeden z nieistniejących już ośrodków badawczych wykazały, że najintensywniej korodują urządzenia i przewody ciepłej wody użytkowej wykonane w Warszawie. W stolicy nie powinno się wykonywać instalacji z rur stalowych ocynkowanych ze względu na agresywność wody wobec tego materiału. Na podstawie wykonanych badań ustalono, że korozja ma charakter wżerowy wzdłuż linii tworzącej miejsca zgrzewania rury i że najszybciej korodują poziome odcinki przewodów znajdujące się bezpośrednio za wymiennikiem ciepła.

Intensywnej korozji towarzyszy między innymi wzrost zawartości żelaza w wodzie. Woda zmienia swój kolor na brunatny. Korozja instalacji ciepłej wody nie ogranicza się tylko do Warszawy. W podobny sposób korodują instalacje w innych miastach w Polsce. Korozja instalacji ciepłej wody użytkowej jest zjawiskiem skomplikowanym, zatem projektowanie, wykonanie i użytkowanie instalacji to procesy wymagające szczególnego uwzględnienia tego zjawiska.

Każda instalacja wykonana z rur stalowych (ocynkowanych lub czarnych) prędzej czy później ulegnie uszkodzeniu. Zależy to od wielu czynników, takich jak:

* korozyjność wody, która jest zależna od ilości i charakteru rozpuszczonych w wodzie soli i gazów;

* temperatura wody – w zimnej wodzie cynk zazwyczaj jest odporny na korozję, co związane jest z tworzeniem się szczelnych, dobrze przywartych do podłoża warstewek produktów korozji. Maksimum szybkości korozji cynku występuje w temperaturze około 70°C, osiągając wartości kilkudziesięciokrotnie wyższe niż w temperaturze 55°C. Dodatkowym niekorzystnym czynnikiem są wahania temperatury, które powodują niszczenie uprzednio utworzonych warstewek ochronnych, co może być przyczyną korozji wżerowej;

* prędkość przepływu;

* ciśnienie panujące w instalacji;

* różnorodność materiałów użytych do budowy instalacji [elementy miedziane, mosiężne, aluminiowe lub wykonane z brązu (korozja elektrochemiczna)];

* zawartość żelaza, miedzi, chloru. Przekroczenie dopuszczalnych stężeń powoduje zwiększenie korozyjności wody;

* intensywność oraz wielkość ciśnienia spowodowanego zjawiskiem uderzenia hydraulicznego (np. elektrozawory, baterie jednouchwytowe, zestawy hydroforowe);

* uszkodzenia mechaniczne rurociągów;

* ilość połączeń w instalacji (w szczególności połączeń na tak zwany długi gwint, których stosowanie jest obecnie zakazane);

* sposób zamocowania przewodów;

* środowisko, w którym poprowadzono przewody (pomieszczenia, w których znajdują się substancje żrące i agresywne w stosunku do przewodów stalowych);

* temperatura otoczenia (ryzyko zamarznięcia wody w rurach);

* naprężenia powstające w instalacji;

* jakość naniesionej powłoki cynkowej. Jej jakość jest ściśle uzależniona od struktury, grubości i szczelności powłoki cynkowej. W świetle przeprowadzanych badań rur ocynkowanych stosowanych w instalacjach ciepłej wody użytkowej ich jakość nie zawsze była właściwa, np. niedostateczne zgrzewanie rur, nieciągłość powłoki cynkowej w miejscach zgrzewania, nierównomierna grubość powłoki cynkowej (fot.), odpryski i spękania.

Bardzo często w trakcie budowy instalacji powstają dodatkowe uszkodzenia powłoki na skutek spękania powłoki podczas gięcia, obnażania stali podczas niewłaściwego gwintowania lub nieodpowiedniego zamocowania rury w imadle. Rur stalowych ocynkowanych nie można wyginać! Zmiany kierunku rur wykonuje się wyłącznie za pomocą gwintowanych kształtek i łączników.

W kolejnym odcinku omówię m.in. stalowe rury wodociągowe i obejmy naprawczo-remontowe.

Andrzej Świerszcz

Fot. Nierównomierność powłoki cynkowej wewnątrz i na zewnątrz rury stalowej. Końce rur zalane cynkiem w procesie nanoszenia powłoki ochronnej. Brak możliwości nagwintowania rur za pomocą gwintownicy elektrycznej ze względu na ponadwymiarową średnicę zewnętrzną rury.

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