W budowach wodnych, kanalizacyjnych oraz grzewczych wykorzystuje się dwa rodzaje produktów: metal (miedź oraz stal) oraz tworzywa sztuczne. Te to zdobyły przebojem technikę instalacyjną. Obejmują będące grupy materiałów: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polibutylen (PB), polipropylen (PP) zaś ich udoskonalone pochodne (np. rury warstwowe).
Cechy rur z tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne są bardzo naturalne, dobre w montażu (również ewentualnym demontażu) oraz popularne. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie sklepinstalacyjny24.pl/38-grzejniki (można więc stosować mniejsze średnice) również nie pojawiają się osady. Sam materiał nie działa na grupa wody – nie powiększa się błona biologiczna (wyjątkiem potrafią być związania klejone przydatne w rurach PVC) zaś nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w użyciach do wody oraz kanalizacji nie ma potrzeb ich izolowania. Rury z ciał sztucznych pamiętają zawsze znaczny współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie od tworzywa 0,08-0,18 mm/(m•K)). Oznacza to, że odcinek rury o długości 1 m zwiększy się nawet o 4 – 9 mm – jeśli założymy, że rury tworzone stanowiły w temperaturze 10ºC, a płynąca woda jest temperaturę 60ºC. Nazywa to, że rury „tworzą” również umieją w nich powstawać naprężenia – niezbędna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych idących na swobodną pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór trwałych oraz przesuwnych).
Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie również słabą siła na niskie temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie zmieniają swoje kompetencje: pogarsza się ich forma, i za to zwiększa wrażliwość na uszkodzenia. Uważa się też, że są przepuszczalne dla gazów z środowiska zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury zatrzymują się słabe również mniej wytrzymałe mechanicznie. A nie należy składować rur bez zabezpieczenia na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem światła słonecznego oraz unikać montażu w temperaturze ujemnej (odpowiednie dla szczególnie wrażliwego PVC!).
Tworzywa sztuczne w instalacjach wodociągowych
Polichlorek winylu (PVC) jest daleko prosty, ale te dużo słaby na znaczne temperatury – zakres działalności jest niski od 0 do 60°C, zatem nadaje się właśnie do przewodów wody ciężkiej zaś to dopiero w budowach nie narażonych na zamarzanie. Częściowo górną granicę stosowalności można przesunąć, stosując polichlorek winylu chlorowany (CPVC) – zakres temperaturowy wynosi 100ºC.
Sprzedawane są rury cienko- i grubościenne (do różnych zakresów ciśnień), o wielkości od 1/2 do 6 cali. Rury są widoczne w sztangach, czyli odcinkach prostych o długości 3 lub 5m. W magazyn systemu instalacyjnego wchodzą także równo- i różnoprzelotowe (redukcyjne) złączki, kolanka 90° i 45°, trójniki, czwórniki, zawory.
Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC w budowy jest klejenie. Ważne jest zdolne wykonanie połączenia klejonego. Kierowane są i połączenia gwintowane (złączki fabryczne), jeszcze w mieszkaniach, gdzie PVC należy połączyć z metalem (np. rozwiązanie do baterii).
Polietylen (PE) dla instalacji wodnych występuje jako niskociśnieniowej (PELD) i jako polietylen usieciowany (PE-X) – ten ważny jest przeczulony na wzrost temperatury powyżej 20°C, ten dodatkowy jest zakres stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla takiego poziomu średnic łuki, rozwiązania i pętle mogą być grane przez gięcie rur, bez potrzebie stosowania kształtek, a drgania są wytłumione również budowa pracuje cicho.
Do budowania rur PE stosuje się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe i połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie prawdopodobnie stanowić klejony ani zgrzewany, do połączeń rur z bieżącego przedmiotu dopasowuje się złączki zaciskowe: skręcane ręcznie z pierścieniem, zaprasowywane zaciskarką lub zaciskane praską hydrauliczną. Odmianą połączeń zaciskowych są połączenia samozaciskowe – na rurę podaje się pierścień zaciskowy, a potem rozszerza ją ekspanderem. W tak przygotowaną rurę odkłada się kształtkę metalową, rura dochodzi do pierwszego kształtu (tzw. pamięć kształtu) również taż się zaciska. Z kolei dla PE-LD zwraca się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) liczy na rozgrzaniu końców łączonych rur oraz ściśnięciu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Istotne jest współśrodkowe połączenie rur oraz brak wypływki zgrzewu do zabiegu. W przypadku elektrozłączek (średnice do 90mm) końce łączonych rur umieszcza się do złączki, jaka stanowi pasowana działaniu prądu elektrycznego. Stosując dobre adaptery (złączki przejściowe) można połączyć rury z polietylenu z rurami stalowymi.
Polibutylen wybiera się znaczną elastycznością. Można układać przewody stosując tzw. system kablowy – przewód rodzi się ze zwoju, wyginając go razem z stanem pomieszczania bez utraty dla własności materiału. Ogranicza to używanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można dokonać łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego wyjścia jest konieczność zastosowania dodatkowych podpór. Rura jest niewrażliwa na zmiany prędkości – w ostatnim na silny wzrost prędkości; wykazuje te dużą udarność – te części sprawiają, że nadaje się do instalacji zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest niewrażliwy na temperatury do -15ºC, dzięki czemu nie ma ograniczeń co do warunków montażu.
Rury polibutylenowe skupia się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne liczy na podgrzaniu górnej części rury i psychicznej części kształtki, którą następnie poddaje się na rurę. W porządkach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki którym nie jest wskazane stosowanie specjalistycznych narzędzi.
Polipropylen prezentuje się wysoką twardością oraz też jak PVC tworzony jest formami tradycyjnymi. Jest wysoki zakres pracy: wykazuje kruchość dopiero w temperaturach poniżej -40ºC, a odpowiednie odmiany (PP-3) zezwalają na stosowanie ciała w temperaturach nawet do 120ºC. Przejawia się też dużą siłą na budowę żrących substancji chemicznych.
Rury polipropylenowe stosuje się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm wielkości oraz elektrooporowe) lub przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.
Tworzywa sztuczne do kanalizacji
W kanalizacji stosuje się polichlorek winylu, polietylen wysokiej twardości i poliproylen. Polichlorek winylu jest przestrzegany ze powodu na złą cenę, wytrzymałość, odporność na niepowodzenia natomiast na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje wysoką siłę na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) ma piękne właściwości mechaniczne w niedużym stopniu zależne od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w niewielkiej temperaturze oraz odporność na działanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).
W budowy kanalizacyjnej powstają uciążliwe dźwięki, które wyrabiane są przez ścianki (drgania wywołane przepływem ścieków), kształtki i łączniki (miejsca zmniejszenia wielkości również zmian kierunki), odsadzki (połączenie dwóch wymienionych źródeł) oraz przejścia przez szachty. Rowiązaniem jest kanalizacja niskoszumowa (cicha). Bazą do wykonania takich systemów przeważnie jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony jest o minerały lub o inne tworzywa sztuczne (np. ABS – szczególnie w powiązaniu z PVC). Stanowią zatem rury trójwarstwowe – gładka warstwa wewnętrzna odpowiada za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu stawia się udoskonalony materiał), zewnętrzna odpowiada za parametry wytrzymałościowe całej rury. Uzupełnieniem są dobre techniki połączeń (np. kielichy z uszczelką tłumiącą).
Tworzywa sztuczne w instalacjach grzewczych
Miejsce ma tutaj przede każdym odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do budowy grzewczych należy więc dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej jest nie prostsza niż (dla danego ciśnienia w budów) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Sprawdza się i rozwiązań technologicznych, które pozwolą ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas produkcji rur do tematu sprowadza się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa zbiera się z kolejnymi materiałami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”).
Materiał, z jakiego odbyto ściankę rury nie jest jednorodny – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) nasuwa się warstwę, która poprawia własności cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu trzeba zwrócić opinię na właściwe łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „wybrać” warstwy zewnętrzne tak, żeby pozostała tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego – technologie przewidziane do łączenia rur warstwowych to metody dobre dla łączenia rur z ciał sztucznych.
Rury z ciał sztucznych przyznają się oraz do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można szybko pisać w pętle. Najciekawszy jest tu polibutylen, jaki prawdopodobnie żyć rozwijany z długiego zwoju i robiony ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temu potężna robić pętle ogrzewania podłogowego z własnych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze względu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury wymagają być pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (przeważnie jest toż napylone aluminium). Wiąże się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, sprzedawane w walcach. Zastosowane rury muszą istnieć dostrojone do książki w temperaturze wody grzewczej (przeważnie istnieje obecne 55ºC) również przy odpowiednim ciśnieniu.