Instalacje Wodne - 칎liwne, Stalowe, Miedziane.pdf - hudraulika - j_czaja1

R APORT 18

Instalacje żeliwne, stalowe, miedziane

ciœnienia zewnêtrznego. Jednym z nie-

licznych nadal aktualnych zastosowañ ru-

roci¹gów ¿eliwnych s¹ pomieszczenia

o szczególnym zagro¿eniu po¿arowym,

jak np. gara¿. Wykorzystuje siê wtedy ru-

ry i kszta³tki ¿eliwne o œrednicy we-

wnêtrznej od 50 do 150 mm. Kielichowe

po³¹czenia uszczelnia siê tradycyjnie,

smo³owanym sznurem konopnym

fot. Slovrur

Stal

Do niedawna stal by³a podstawowym

materia³em, z którego wykonywa³o siê in-

stalacje wodne. Ma bowiem wiele zalet.

Jedn¹ z nich jest bardzo du¿a wytrzyma-

³oœæ mechaniczna. Sprawnie dzia³aj¹ce

instalacje uzyskuje siê nawet przy zasto-

sowaniu niewielu punktów mocowania

rur do pod³o¿a.

Instalacja ze stali jest odporna na wy-

sokie temperatury, nie ma ograniczeñ

w jej stosowaniu do wody gor¹cej. Odzna-

cza siê wzglêdnie ma³¹ rozszerzalnoœci¹

ciepln¹. Niewielkie s¹ wiêc wymagania co

do kompensacji wyd³u¿eñ.

Stal ma tak¿e doœæ istotne wady. Jedn¹

z najwa¿niejszych jest du¿y ciê¿ar. Zwiêk-

sza to koszty transportu i robocizny.

Stal jest podatna na korozjê. Wysoka

przewodnoœæ cieplna sprawia, ¿e woda

ciep³a szybko w niej stygnie, a zimna po-

woduje powstawanie rosy na powierzch-

niach zewnêtrznych. Sprê¿ystoœæ, sk¹d-

in¹d stanowi¹ca zaletê, sprawia jednak, ¿e

rury dobrze przenosz¹ dŸwiêki. Chropo-

watoœæ powierzchni wewnêtrznej sprzyja

odk³adaniu osadów i szybkiemu zmniej-

szeniu wewnêtrznego przekroju rur. Zja-

wisko to nosi nazwê zarastania instalacji.

W instalacjach domowych stosuje siê

dwa rodzaje rur: niezabezpieczone przed

korozj¹ (tzw. czarne) oraz ocynkowane.

Ich w³aœciwoœci u¿ytkowe kwalifikuj¹ je

do konkretnych typów instalacji, wyklu-

czaj¹c zarazem stosowanie w innych.

Rury czarne daj¹ siê obrabiaæ na go-

r¹co: mo¿na je spawaæ oraz gi¹æ po roz-

grzaniu palnikiem. Znacznie upraszcza to

prowadzenie instalacji i pozwala ograni-

czyæ liczbê z³¹czek. Dziêki temu maleje

opór przep³ywu wody co ma szczególne

znaczenie w instalacjach grzewczych,

zw³aszcza tradycyjnych (bezciœnienio-

wych)

METALOWA

TRADYCJA

W ruroci¹gach domowych instalacji wodnych mo¿-

na spotkaæ trzy rodzaje metalu: ¿eliwo, stal i miedŸ.

W niektórych rozwi¹zaniach znajduje siê tak¿e alumi-

nium – jednak nie jako materia³ samodzielny, tylko

jako uzupe³nienie konstrukcji z tworzyw sztucznych

(tzw. rury warstwowe). Dlatego w tym przegl¹dzie

zostanie ono pominiête. Pominiête te¿ zostan¹

mosi¹dz i br¹z, szeroko stosowane w urz¹dzeniach

czerpalnych (np. bateriach) i innych elementach

armatury (np. zaworach).

Alina Kwapisz i Stanis³aw Stupkiewicz

¯eliwo

Jedynym obszarem zastosowania ¿eli-

wa s¹ (a raczej by³y) instalacje odp³ywo-

we. Materia³ ten zosta³ niemal ca³kowicie

wyparty przez tworzywa sztuczne – l¿ej-

sze, ³atwiejsze w obróbce i o du¿ej g³ad-

koœci œcianek. Ma to szczególne znaczenie

w przewodach, w których przep³yw wody

nastêpuje pod wp³ywem jej ciê¿aru, bez

i w nich siê te rury stosuje.

154

2004 5

Dom

Z bia³ego ¿eliwa ci¹gliwego produku-

je siê gwintowane ³¹czniki w instalacjach

z rur stalowych.

budujemy

turê. Oczywiœcie mo¿na z nich uk³adaæ

instalacjê grzewcz¹, jednak trzeba siê li-

czyæ ze zwiêkszonymi oporami przep³ywu

wody.

zalet¹ takiej instalacji jest wysoka trwa-

³oœæ.

Podobnie bezzasadne jest przekona-

nie, ¿e woda z polskich sieci wodoci¹go-

wych jest dla miedzi zbyt agresywna ko-

rozyjnie. Owszem, powinna spe³niaæ pew-

ne wymagania jakoœciowe: odczyn nie-

kwaœny, zawartoœæ dwutlenku wêgla

mniejsza ni¿ 44 mg/m 3 , brak jonów siar-

czanowych, zwi¹zków manganu i amonia-

ku. Wskazana jest te¿ pewna minimalna

twardoœæ, ale to ze wzglêdów nie korozyj-

nych, lecz higienicznych: woda miêkka

mo¿e wyp³ukaæ wiêcej jonów miedzi, ni¿

dopuszczaj¹ zalecenia Œwiatowej Organi-

zacji Zdrowia (do 2 mg/l). Ogólnie mo¿na

stwierdziæ, ¿e do stosowania w instala-

cjach z miedzi nadaje siê wiêkszoœæ wód

w Polsce.

Du¿a odpornoœæ na korozjê to nie je-

dyna zaleta tego materia³u. Odporny na

promieniowanie ultrafioletowe, nie ulega

procesowi starzenia. Wykazuje wysok¹

wytrzyma³oœæ na temperaturê i ciœnienie.

Rury stawiaj¹ znikomy opór hydraulicz-

ny, mog¹ wiêc mieæ ma³¹ œrednicê zew-

nêtrzn¹, co daje oszczêdnoœæ materia³u

i miejsca. £atwo umieszcza siê instalacjê

pod tynkiem. W odró¿nieniu od niektó-

rych tworzyw nie dochodzi do przenika-

nia (dyfuzji) tlenu. Monta¿ jest prosty

i szybki, stanowisko pracy niewielkie. In-

stalacja nie zarasta kamieniem.

Cena materia³u wprawdzie o 40%

przewy¿sza cenê stali, ale trwa³oœæ jest co

najmniej czterokrotnie wiêksza, przy na-

wet o 30% ni¿szym koszcie robocizny.

Do nielicznych wad przewodów mie-

dzianych nale¿y ich rozszerzalnoœæ ciepl-

Po³¹czenie ¿eliwnych rur kanalizacyjnych,

uszczelnione sznurem smo³owanym; zaprawa

cementowa s³u¿y do jego ochrony

Œrednice rur podaje siê w calach lub –

coraz czêœciej – w milimetrach. Obie miary

maj¹ charakter umowny. Zilustrujmy to na

przyk³adzie. Stalowa rura ocynkowana ze

szwem, wed³ug Polskiej Normy oznaczana

jako 15 mm lub 1/2", ma w rzeczywistoœci

œrednicê zewnêtrzn¹ 21,3 mm, wewnêtrzn¹

zaœ 16 mm; czyli œcianka ma gruboœæ (21,3

– 16) : 2 = 2,65 mm. To, ¿e ¿aden z tych wy-

miarów nie pasuje do metrycznego 15 mm

widaæ od razu. Je¿eli zaœ 1 cal (2,54 mm) po-

dzieliæ na 2, wyjdzie 12,7 mm, czyli od rze-

czywistego wymiaru wewnêtrznego odbiega

jeszcze bardziej.

Rury czarne, z powodu podatnoœci na

korozjê, nie nadaj¹ siê do wody u¿ytko-

wej. Proces destrukcji metalu wystarcza,

by jego produkty, a zw³aszcza zwi¹zki ¿e-

laza i cynku, zanieczyszcza³y wodê

w stopniu dyskwalifikuj¹cym j¹ do kon-

taktu z ludzkim cia³em, a tym bardziej –

w wypadku z.w.u. – do picia lub spo¿ywa-

nia w innej formie.

Rur cynkowanych nie wolno spawaæ

ani gi¹æ na gor¹co. Ju¿ w temperaturze

powy¿ej 60°C ochronna warstwa cynku

traci swoje w³aœciwoœci i ulega uszkodze-

niu. Stal zaœ staje siê bardziej podatna na

korozjê ni¿ odmiana czarna.

£¹czenie i formowanie przewodów

odbywa siê z u¿yciem kszta³tek gwinto-

wanych. Wymaga to wiêkszego nak³adu

pracy i – jak napisaliœmy – jest mniej ko-

rzystne w instalacjach z przep³ywem kon-

wekcyjnym. Tote¿ rur stalowych ocynko-

wanych u¿ywa siê do wykonywania insta-

lacji wodoci¹gowych. Do instalacji wody

ciep³ej stosuje siê rury o zwiêkszonej gru-

boœci pow³oki cynkowej, s¹ bowiem bar-

dziej odporne na podwy¿szon¹ tempera-

Stal jest o kilkadziesi¹t procent tañ-

sza, ni¿ nowoczesne materia³y alterna-

tywne. To jednak dotyczy tylko kosztu za-

kupu. Potem ju¿ wszystko zaczyna byæ

dro¿sze. Przede wszystkim chodzi o nie-

wielk¹ trwa³oœæ. Zdarza³o siê, ¿e do awarii

spowodowanych skorodowaniem instala-

cji dochodzi³o ju¿ po kilku latach u¿ytko-

wania. Bywa³o, ¿e ca³kowitej wymiany

trzeba by³o dokonaæ ju¿ po dziesiêciu la-

tach. Tak wiêc w d³u¿szym okresie stal

okazuje siê kosztowna. Zw³aszcza ¿e wo-

bec ciê¿aru oraz trudnoœci, jakie sprawia

obróbka, robocizna w tym przypadku jest

prawie pó³torakrotnie dro¿sza, ni¿ przy

innych materia³ach.

Wykorzystanie rury stalowej do oddzielenia

kot³a grzewczego od instalacji z tworzywa

sztucznego

£¹czenie i zmiana kierunku przep³ywu przy

rurach ze stali czarnej (po lewej) i cynkowanej

MiedŸ

W Europie Zachodniej z miedzi wy-

konuje siê wiêkszoœæ instalacji: w Niem-

czech 70%, w Anglii nawet 95%. W Pol-

sce nieliczne instalacje miedziane, jakie

siê pojawi³y w latach 80., wykonano

z materia³ów niew³aœciwych i bez zacho-

wania wymogów technicznych. St¹d pow-

sta³a opinia, ¿e miedŸ koroduje. Tymcza-

sem akurat podstawow¹, niepodwa¿aln¹

Dom 5 2004

155

Dziœ w instalacjach wewnêtrznych,

zw³aszcza w domach jednorodzinnych,

stal zdecydowanie wychodzi z u¿ycia.

Jednym z nielicznych, nadal aktualnych

zastosowañ jest oddzielenie przewodów

z tworzyw sztucznych od Ÿróde³ ciep³a

(np. pieca c.o.). Przy temperaturze wody

do 60°C stalowy odcinek buforowy musi

mieæ d³ugoœæ co najmniej 50 cm, przy

wy¿szej – co najmniej 2 m

budujemy

R APORT 18

Instalacje żeliwne, stalowe, miedziane

na, pó³torakrotnie wiêksza ni¿ w przypad-

ku stali. Trzeba wiêc przewidzieæ odpo-

wiednio sprawniejsze kompensatory.

Inna niedogodnoœæ wynika z tego, ¿e

miedŸ przyœpiesza korozjê metali mniej

szlachetnych stykaj¹cych siê z ni¹ w in-

stalacji: stali (tak¿e ocynkowanej), alumi-

nium. Jest to tzw. korozja elektroche-

miczna. Czêœciowo mo¿na jej zapobiec,

oddzielaj¹c miedziane i mniej szlachetne

fragmenty instalacji przek³adkami izola-

cyjnymi. Najlepiej jednak, gdy wszystkie

elementy instalacji z miedzi (wymiennik

ciep³a w kotle, grzejniki) s¹ wykonane

z tego metalu lub jego stopów – mosi¹dzu,

br¹zu, miedzioniklu. Nieszkodliwe jest

tak¿e ³¹czenie jej ze stal¹ kwasoodporn¹,

z której czêsto s¹ wykonywane wymienni-

ki ciep³a w kot³ach. Rzecz jasna, elektro-

korozji nie ulegaj¹ tworzywa sztuczne.

Oferowane s¹ równie¿ gotowe pêtle kom-

pensacyjne.

Podstawowym sposobem ³¹czenia

rur jest lutowanie. Rozró¿nia siê przy

tym lut twardy, topi¹cy siê przy tempera-

turze powy¿ej 450°C, i miêkki – przy 220-

240°C. Lutowanie twarde nale¿y w miarê

mo¿noœci ograniczaæ. Konieczne przy

nim podgrzewanie palnikiem mo¿e spo-

wodowaæ naruszenie struktury warstwy

ochronnej na wewnêtrznych powierzch-

niach rur i z³¹czek. Z podobnych wzglê-

dów trzeba do niezbêdnego minimum

Budowa z³¹czki miedzianej z lutem inte-

gralnym

Bardzo wa¿ne

MiedŸ hamuje rozwój silnie chorobotwórczych bakterii legionella i glonów.

£¹cznik zaciskowy: przy skrêcaniu pierœcie-

nie gumowe (o-ringi) zostaj¹ œciœniête miêdzy

nakrêtkami i korpusem oraz dociœniête do ³¹-

czonych odcinków rur

Rury miedziane s¹ ma³o odporne na

zarysowania. Dlatego instalacjê nale¿y

dobrze chroniæ przed przedostaniem siê

do niej drobnych cz¹stek sta³ych, jak pia-

sek, zaprawa murarska, drobiny rdzy. Na

wejœciu do instalacji (czy jej czêœci wyko-

nanej z miedzi) nale¿y za³o¿yæ filtr siat-

kowy o oczkach nie wiêkszych ni¿ 80 µm

(0,08 mm). Po¿ytecznym rozwi¹zaniem

jest zabezpieczenie rur zaœlepkami na czas

transportu. Instalacjê nale¿y projektowaæ

tak, by przep³yw wody nie przekracza³

0,5 m/s w przewodach obiegowych, 1 m/s

w pionach i 2 m/s w ga³¹zkach. Niedo-

puszczalne s¹ zawirowania wody i inne

formy jej burzliwego przep³ywu. Mo¿e do

nich dochodziæ w miejscach zmiany kie-

runku przep³ywu, w przewê¿eniach,

w bruzdach powsta³ych w wyniku niew³a-

œciwego ³¹czenia elementów.

Obecnie na rynku krajowym s¹ do-

stêpne wszystkie elementy instalacji

miedzianych, zarówno importowane,

jak i produkcji krajowej: trzy rodzaje

miedzianych rur instalacyjnych: miêk-

kie, oznaczane R220, F22 lub r; pó³-

twarde, oznaczane R250 lub z4; twarde,

oznaczane R290, FSO, F37 lub z6.

Pierwsze dostarcza siê w zwojach 50-

metrowych, pozosta³e w odcinkach pro-

stych d³ugoœci 3 i 5 m. Nominaln¹ œred-

nic¹ rur jest œrednica zewnêtrzna; do-

ograniczaæ giêcie rur oraz ich kielichowa-

nie na gor¹co. Po³¹czenia uzyskuje siê na

dwa sposoby. Jeden to wsuniêcie obu

koñców w z³¹czkê (mufê) odpowiednio

wiêkszej œrednicy. Drugi polega na me-

chanicznym rozszerzeniu koñcówki rury,

czyli jej rozkielichowaniu. Niektóre wy-

roby s¹ zaopatrzone fabrycznie w takie

zakoñczenie. Jeœli go brak (bo np. tniemy

rurê ze zwoju), mo¿na je uformowaæ przy

u¿yciu odpowiedniego przyrz¹du. Rury

twarde trzeba przed kielichowaniem

poddaæ zmiêkczaj¹cemu wy¿arzaniu, co

jednak, jak wspomnieliœmy, nie jest zale-

cane.

Lut najczêœciej ma postaæ drutu lub

prêtów (lasek). Dostêpny jest równie¿ sys-

tem z³¹czek z lutem integralnym

W niektórych punktach instalacji,

g³ównie przy pod³¹czeniach do urz¹dzeñ

czerpalnych, stosuje siê tak¿e po³¹czenia

gwintowane. £¹czniki zaciskowe s¹ bar-

dzo ³atwe w stosowaniu nawet dla niefa-

chowca. W niewielkich instalacjach,

gdzie wy¿sza cena nie ma istotnego zna-

czenia, mo¿na je zastosowaæ do wszyst-

kich po³aczeñ .

Obróbka rur miedzianych jest ³atwa,

ale wymaga specjalnych przyrz¹dów: do

ciêcia i wyginania. Do mocowania rur

stosuje siê równie¿ gotowe uchwyty, naj-

czêœciej w formie stopki z otworami pod

œruby mocuj¹ce. Baterie czy inne elemen-

ty armatury trzeba mocowaæ w osobnych

uchwytach; nie mo¿na nimi obci¹¿aæ nie-

zbyt wytrzyma³ych przewodów miedzia-

nych.

Jak widaæ, miedŸ to materia³ wymaga-

j¹cy. Ma jednak niezaprzeczaln¹ zaletê:

trwa³oœæ. O instalacjach z tworzyw mówi

siê triumfalnie, ¿e wytrzymaj¹ co naj-

mniej pó³ wieku. Tymczasem w przypad-

ku miedzi mówienie o trwa³oœci stuletniej

mo¿na potraktowaæ jako nadmiern¹

ostro¿noœæ. Co przy tym wa¿ne: instalacjê

z tego materia³u mo¿na wykonaæ (byle

zgodnie ze sztuk¹) i... zapomnieæ o niej.

Nie wymaga ¿adnej konserwacji, ¿adnych

remontów. Tego nie sposób nie doceniæ.

Przyk³ady kszta³tek miedzianych

156

2004 5

Dom

datkowo w oznaczeniu podaje siê gru-

boœæ œcianki.

Szeroka jest oferta ³¹czników. I tak

np. oprócz zwyk³ych kolanek wytwarza

siê ³uki, o ³agodniejszym przejœciu miê-

dzy ramionami, dziêki czemu przep³yw

wody za³amuje siê mniej gwa³townie

, czyli

fabrycznie umieszczonej porcji spoiwa

w wydr¹¿eniu wewnêtrznej œcianki z³¹cz-

ki, tzw. gnieŸdzie kapilarnym. W tym

przypadku wystarczy w z³¹czkê wsun¹æ

koniec rury i podgrzaæ ca³oœæ z zewn¹trz.

budujemy

Instalacje Wodne - 칎liwne, Stalowe, Miedziane.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: