W budowach wodnych, kanalizacyjnych i grzewczych odnosi się dwa sposoby materiałów: metal (miedź również stal) oraz tworzywa sztuczne. Te to zdobyły przebojem technikę instalacyjną. Obejmują będące jakości materiałów: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polibutylen (PB), polipropylen (PP) też ich udoskonalone pochodne (np. rury warstwowe).

Cechy rur z tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne są bardzo łatwe, popularne w zestawu (oraz ewentualnym demontażu) i dostępne. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie (można zatem stosować mniejsze średnice) a nie pojawiają się osady. Sam artykuł nie wpływa na wartość wody – nie kształtuje się błona biologiczna (przypadkiem potrafią stanowić połączenia klejone stosowane w rurach PVC) także nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w zastosowaniach do wody oraz kanalizacji nie ma potrzeb ich izolowania. Rury z ciał sztucznych są zawsze duży współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie z 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 montowane ubiegły w temperaturze 10ºC, a płynąca woda ma temperaturę 60ºC. Nazywa to, że rury „tworzą” dodatkowo umieją w nich pochodzić naprężenia – przydatna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych zezwalających na samodzielną pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór trwałych oraz przesuwnych).

Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie również młodą siłę na niewysokie temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie zmieniają swoje właściwości: zmniejsza się ich wytrzymałość, a za to zwiększa podatność na uszkodzenia. Zachowuje się też, że są przepuszczalne dla gazów z środowiska zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury stoją się kruche oraz kilka wytrzymałe mechanicznie. Zatem nie należy składować rur bez zabezpieczenia na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem promieniowania słonecznego oraz unikać montażu w temperaturze ujemnej (konieczne dla szczególnie wrażliwego PVC!).

Tworzywa sztuczne w instalacjach wodociągowych

Polichlorek winylu (PVC) jest głównie sztywny, ale także najbardziej słaby na wielkie temperatury – zakres produkcji jest niewielki od 0 do 60°C, zatem przyznaje się właśnie do przewodów wody zimnej zaś toż właśnie w instalacjach nie narażonych na zamarzanie. Częściowo górną granicę stosowalności można przesunąć, stosując polichlorek winylu chlorowany (CPVC) – zakres temperaturowy wynosi 100ºC.

Podawane są rury cienko- i grubościenne (do innych zakresów ciśnień), o wielkości od 1/2 do 6 cali. Rury są wygodne w sztangach, czyli odcinkach prostych o długości 3 lub 5m. W zespół systemu instalacyjnego wchodzą także równo- i różnoprzelotowe (redukcyjne) złączki, kolanka 90° i 45°, trójniki, czwórniki, zawory.

Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC w instalacji jest klejenie. Istotne jest zdolne wykonanie połączenia klejonego. Używane są i połączenia gwintowane (złączki fabryczne), jeszcze w mieszkaniach, gdzie PVC należy zintegrować z metalem (np. rozwiązanie do baterii).

Polietylen (PE) dla instalacji wodnych żyje jako niskociśnieniowej (PELD) oraz jak polietylen usieciowany (PE-X) – ten doskonały jest nieodporny na rozwój temperatury powyżej 20°C, ten drugi jest charakter stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla jednego poziomu średnic łuki, podejścia i pętle mogą być tworzone poprzez gięcie rur, bez potrzebie stosowania kształtek, a drgania są wytłumione oraz budowa pracuje cicho. najlepszekotly.pl/tag/kotly-elektryczne/

Do stosowania rur PE odnosi się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe i połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie że żyć klejony ani zgrzewany, do połączeń rur spośród tego artykułu odnosi się złączki zaciskowe: skręcane ręcznie z pierścieniem, zaprasowywane zaciskarką lub zaciskane praską hydrauliczną. Odmianą połączeń zaciskowych są połączenia samozaciskowe – na rurę układa się pierścień zaciskowy, a następnie obejmuje ją ekspanderem. W tak przygotowaną rurę umieszcza się kształtkę metalową, rura dochodzi do naturalnego kształtu (tzw. pamięć kształtu) również taż się zaciska. Z zmian dla PE-LD odnosi się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) polega na rozgrzaniu końców łączonych rur i ściśnięciu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Ważne jest współśrodkowe połączenie rur i brak wypływki zgrzewu do zabiegu. W sukcesu 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 zaleca się znaczną elastycznością. Można układać przewody stosując tzw. system kablowy – przewód rozciąga się ze zwoju, wyginając go zgodnie z kształtem pomieszczania bez straty dla własności materiału. Ogranicza to zaczynanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można wykonać łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego podejścia jest konieczność zastosowania dodatkowych podpór. Rura jest stała na zmiany prędkości – w aktualnym na gwałtowny wzrost prędkości; wykazuje i dużą udarność – te cechy sprawiają, że dodaje się do instalacji zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest mocny na temperatury do -15ºC, dzięki czemu nie ma ograniczeń co do warunków montażu.

Rury polibutylenowe miesza się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne polega na podgrzaniu górnej części rury i psychicznej części kształtki, którą następnie poddaje się na rurę. W systemach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki którym nie jest wskazane stosowanie specjalistycznych narzędzi.

Polipropylen charakteryzuje się wysoką sztywnością oraz podobnie jak PVC organizowany jest metodami tradycyjnymi. Jest wysoki zakres pracy: wykazuje kruchość dopiero w temperaturach poniżej -40ºC, oraz odpowiednie odmiany (PP-3) zezwalają na korzystanie tworzywa w temperaturach nawet do 120ºC. Wyraża się także wielką wytrzymałością na budowa żrących substancji chemicznych.

Rury polipropylenowe zbiera się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm wielkości oraz elektrooporowe) pożądaj przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.

Tworzywa sztuczne do kanalizacji

W kanalizacji stosuje się polichlorek winylu, polietylen wysokiej twardości oraz poliproylen. Polichlorek winylu jest wymieniany ze powodu na małą cenę, wytrzymałość, odporność na uderzenia natomiast na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje znaczną siła na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) ma pewne jakości mechaniczne w niewielkim stopniu zależne od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w małej temperaturze i siła na działanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).

W instalacji 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 działania takich sposobów najczęściej jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony stanowi o minerały czyli o inne tworzywa sztuczne (np. ABS – zwłaszcza w związaniu z PVC). Stanowią więc rury trójwarstwowe – gładka warstwa wewnętrzna odpowiada za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu odnosi się udoskonalony materiał), zewnętrzna płaci za parametry wytrzymałościowe całej rury. Uzupełnieniem są odpowiednie techniki połączeń (np. kielichy z uszczelką tłumiącą).

Tworzywa sztuczne w instalacjach grzewczych

Miejsce ma tutaj przede wszystkim odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do instalacji grzewczych należy to dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej jest nie mniejsza niż (dla danego ciśnienia w budowy) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Poszukuje się i rozwiązań technologicznych, które powodują ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas pracy rur do środka rozpoczyna się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa montuje się z drugimi produktami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”).

Materiał, z którego wykonano ściankę rury nie jest prosty – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) kładzie się warstwę, która poprawia własności cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu powinien zwrócić opinię na ważne łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „wybrać” warstwy zewnętrzne tak, by stała tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego – technologie przewidziane do budowania rur warstwowych to metody typowe dla łączenia rur z tworzyw sztucznych.

Rury z tworzyw sztucznych nadają się także do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można szybko budować w pętle. Najlepszy jest tu polibutylen, jaki prawdopodobnie stanowić odwijany z długiego zwoju i uczony ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temuż można robić pętle ogrzewania podłogowego z samych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze powodu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury pragną być pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (przeważnie stanowi wówczas napylone aluminium). Przyjmuje się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, podawane w walcach. Zastosowane rury wymagają istnieć zaadaptowane do roboty w temperaturze wody grzewczej (przeważnie istnieje wówczas 55ºC) również przy odpowiednim ciśnieniu.