Rodzaje i właściwości tworzyw sztucznych wykorzystywanych w instalacjach wodociągowych

Właściwości tworzyw

Stosowane w instalacjach wodociągowych tworzywa sztuczne, mają takie zalety jak:

-  niewielki ciężar, duża lekkość (w porównaniu do stali czy miedzi),

- łatwość montażu, demontażu i wymiany,

- szeroki asortyment kształtek i łączników,

- są jednymi z najtańszych materiałów,

- są gładkie, przez co straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie,

- nie pojawiają się na nich osady z kamienia ani rdza,

- tworzywo sztuczne nie wpływa na jakość wody,

- tworzywa sztuczne słabo przewodzą ciepło, nie występuje konieczność ich izolowania.

Spośród właściwości mniej korzystnych można wymienić:

- Podatność na zmiany pod wpływem temperatury. Współczynniki rozszerzalności cieplnej tworzyw wynoszą od 0,08 do 0,18 mm/(mK). Oznacza to, że metrowy odcinek rury z tworzywa może pod wpływem wody o temperaturze 60 stopni rozszerzać się o 4 do 9 mm. Wymagana jest zatem kompensacja, której dokonuje się np. poprzez odpowiednie zmiany kierunku rur, stosowanie kielichów, kompensatorów U-kształtnych czy odpowiednie rozmieszczenie uchwytów (stałych i przesuwnych podpór).

- Podatność na starzenie,

- Mała odporność na niskie temperatury – stają się wówczas kruche, tracą wytrzymałość,

- Nieodporność na promienie UV – tworzywa stają się pod ich wpływem podatne na uszkodzenia i niewytrzymałe.

- Są przepuszczalne dla gazów zewnętrznych (przedostający się do rur tlen może narażać inne metalowe elementy instalacji na korozję),

- Elementy z tworzyw sztucznych są dość grube i nie są łatwe do ukrycia czy zamaskowania we wnętrzach.

O najczęstszych błędach instalacyjnych przeczytasz tutaj

Sposoby na poprawianie właściwości tworzyw

Aby uzyskać tworzywa o jak najlepszych właściwościach do celów instalacji wodociągowych, w laboratoriach chemicznych trwają doświadczenia i poszukiwania ulepszeń materiałów. Często dokonywane są przez badaczy zmiany w strukturach cząsteczkowych dawnych materiałów, poprzez wprowadzanie do nich cząstek nowych substancji, poprawiających niektóre właściwości. Tworzywa sztuczne łączy się też z innymi materiałami, które potrafią uzupełnić słabości plastiku. Na przykład dodaje się elementy z włókna szklanego czy aluminium, tworząc tzw. rury zespolone czy warstwowe.

PVC – Polichlorek winylu

PVC, czyli polichlorek winylu, w swej odmianie nieplastyfikowanej (czyli PVC-U) nadaje się jedynie do instalacji z zimną wodą, bo w cieple spada jego wytrzymałość. Ale już wprowadzenie dodatkowych cząsteczek chloru (powstaje tzw. CPVC lub PVC-C) znacznie udoskonala tworzywo i umożliwia wszechstronniejsze jego użycie, także do instalacji z wodą o temperaturze do 100 stopni.

Wadą PVC jest powstawanie toksycznych związków podczas jego spalania, dlatego stanowi zagrożenie w przypadku pożaru. Może także wystąpić zarastanie powierzchni klejonych rur (szczególnie na wypływkach kleju) błoną biologiczną. Łączenie poprzez klejenie albo gwintowanie rur z PVC zmniejsza nieco odporność instalacji na ciśnienie.

PE – Polietylen

Polietylen w instalacjach wodociągowych występuje w postaci PE miękkiego (PE-LD) – do instalacji niskociśnieniowych, twardego (PE-HD) – do instalacji wysokociśnieniowych, oraz usieciowanego (PE-X). Dwie pierwsze odmiany nadają się tylko do instalacjo zimnej wody, np. na zewnątrz, ponieważ są odporne na niskie temperatury, do minus 25 stopni. Jednak powyżej 20 stopni tworzywo traci swe własności mechaniczne. Jedynie polietylen usieciowany (PS-X) może pracować przy temperaturze wody do 95 stopni (od minus 10), nadaje się więc także do instalacji grzewczych. Jest to tworzywo elastyczne, ciągliwe, często wzmocnione też powłoką antydyfuzyjną (np. z aluminium). Dzięki dodatkom PE-X staje się odporny mikrobiologicznie, jest nietoksyczny i nieprzepuszczający gazów. Nadaje się do instalacji wody pitnej.

PB – Polibutylen

Polibutylen jest jednym z najmłodszych tworzyw. Szczególnie ceniona jest jego elastyczność (podobna do kabli), łatwość układania, odporność na odkształcenia, pękanie czy ścieranie. Dobrze znosi temperatury od minus 25 stopni do plus 90. Jest tworzywem antybakteryjnym i trwałym, ma stosunkowo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, nadaje się do wszelkich instalacji. Jest jednak jednym z najdroższych tworzyw.

PP – Polipropylen

Polipropylen charakteryzuje się dużą odpornością na temperatury, bo od minus 40 do 95 stopni, a (po poprawie parametrów przez wkładkę aluminiową) nawet do 120 stopni Celsjusza. Posiada wysoką sztywność, może być stosowany na instalacje natynkowe, jednak powinien być osłaniany przed promieniowaniem słonecznym.