Co warto wiedzieć o systemie klejonym NIBCO

Minęło już ponad sto lat od momentu pojawienia się NIBCO w gronie producentów systemów sanitarnych. Instalacje te stosowane są obecnie na całym świecie zarówno w budownictwie mieszkaniowym jedno- i wielorodzinnym, budynkach użyteczności publicznej - centrach handlowych, hotelach, ośrodkach wypoczynkowych, jak i w obiektach przemysłowych. Jednym z systemów jaki proponuje firma NIBCO jest tzw. system klejony, czyli instalacje wykonane z niezmiękczonego polichlorku winylu (PVC-U) lub chlorowanego polichlorku winylu (PVC-C). W Polsce system ten jest dostępny już od ponad 15 lat, wciąż jednak pojawiają się pytania z nim związane. Postaramy się na większość z nich (a przynajmniej na te najczęściej pojawiające się) odpowiedzieć.

Czym się charakteryzują systemy z PVC-C i PVC-U i jak je od siebie odróżnić?

Systemy instalacji PVC-C i PVC-U NIBCO są optymalne do instalacji wody ciepłej i zimnej, spełniają wszystkie wymagania inwestorów, wykonawców i użytkowników. Posiadają atesty higieniczne PZH (czyli mogą być stosowane do wody pitnej). Szczególną zaletą tych systemów jest brak kosztownych przyrządów do ich montażu, szybkość montażu oraz przepływ pełnym przekrojem rury (brak dławienia przepływu na kształtkach) pozwalający na maksymalne zmniejszenie średnic.

Rury i kształtki wykonane z PVC-C i PVC-U charakteryzują się znakomitą odpornością chemiczną, co umożliwia przesyłanie oprócz wody, również wielu innych cieczy np.: alkoholi, soków owocowych, mleka, olejów jadalnych, oraz kilkuset związków chemicznych. Z tego względu instalacje NIBCO stosuje się z powodzeniem w zakładach przemysłowych. Instalacje NIBCO nie korodują i nie zarastają osadem. Są chemicznie, fizycznie i bakteriologicznie obojętne dla płynącej nimi wody. Dzięki gładkim powierzchniom ścianek wewnętrznych rur, występują w nich mniejsze opory i straty ciśnienia, niż w instalacjach tradycyjnych. Umożliwia to stosowanie mniejszych średnic rur dla osiągnięcia optymalnej wydajności przepływu. Nie wymagają drogiej konserwacji, gdyż trwałe połączenia zapewniają bezawaryjną pracę przez dziesiątki lat. Przewody instalacji NIBCO są słabymi przewodnikami ciepła, co do minimum ogranicza konieczność stosowania dodatkowych otulin izolacyjnych. Zarówno tworzywo PVC-C jak i PVC-U wykazują znakomite właściwości ognioodporne. Temperatura zapłonu PVC-U wynosi około 390°C, natomiast w przypadku PVC-C sięga nawet 433°C. Istotnym jest fakt, że instalacje NIBCO nie podtrzymują procesu palenia i gasną po usunięciu źródła ognia. Przy spalaniu, zwłaszcza PVC-C, wydzielają się niewielkie ilości dymu, a toksyczność emitowanych do otoczenia substancji nie jest większa niż przy spalaniu drewna.

Łączenie rur i kształtek w systemie PVC-C jak i systemie PVC-U zasadniczo odbywa się za pomocą klejów agresywnych. Jest to, praktycznie rzecz biorąc, zgrzewanie na zimno. Czas wykonania takiego połączenia zależy od temperatury montażu i nie przekracza 1 min. Ponadto w obu systemach występują elementy gwintowane oraz kołnierzowe pozwalające na połączenie z dowolnym systemem instalacyjnym.

Rury i kształtki z PVC-C przeznaczone są do ciepłej i zimnej wody użytkowej. Warunki pracy rur i kształtek w określonych instalacjach z uwzględnieniem rozkładu temperatur i czasów pracy w ciągu 50-letniego okresu pracy instalacji przedstawiono w tablicy 1.
 

1) Temperatura awaryjna dotyczy okresów awarii instalacji (np. sterowania), w których może nastąpić wzrost temperatury do w/wym w sumarycznym czasie pracy 100 godzin podczas 50 lat eksploatacji instalacji, przy czym jednorazowa ciągła praca w stanie awaryjnym nie powinna przekraczać 3 godziny.
2) Temperatura robocza (obliczeniowa) wyższa od obliczeniowej (projektowej) stosowanej w Polsce przyjęta w EN ISO 15877-1:2003
3) Klasy zastosowań przyjęte zgodnie z normą ISO 10508 

źródło: aprobata techniczna AT/2000-02-0886-05


Do 2” są one produkowane w systemie wymiarowym rur miedzianych - system CTS (Copper Tube Size) oraz szeregu wymiarowym SDR11. Mamy tutaj do wykorzystania dwa typy rur: FlowGuard Gold® oraz Greenline®. Oba typy są w kolorze beżowym a różnią się kolorem paska na rurze. Rura z żółtym paskiem to rura FlowGuard Gold®, z zielonym paskiem – Greenline®. Rura w wersji FlowGuard Gold® znacznie lepiej zachowuje się w niskich temperaturach oraz łatwiej się ją tnie. Kształtki do obu typów rur są jednakowe i wykonane z PVC-C FlowGuard Gold® (kolor beżowy). Powyżej 2" system rur i kształtek z PVC-C jest produkowany w kolorze jasnoszarym i odpowiada wymiarowo systemowi rur stalowych - system IPS (Iron Pipe Size).

Rury i kształtki z PVC-U przeznaczone są do zimnej wody. Oferowane są w zakresie średnic od ½” do 8” i wszystkie one wymiarowo odpowiadają wymiarom calowym rur stalowych (system IPS). System z PVC-U proponowany jest w dwóch wersjach:

• amerykańskiej, w której rury produkowane są jako typoszereg Sch 40 (rury grubościenne) w którym wzrostowi średnicy odpowiada zmniejszenie ciśnienia roboczego
• europejskiej, w której rury produkowane są zgodnie z PN-EN 1452-2 w określonych grupach ciśnieniowych PN15, PN12 oraz PN9.

Najłatwiej jest odróżnić system PVC-C od PVC-U po kolorze. Elementy systemu PVC-C jak już wspomniano w zakresie średnic od ½” do 2” mają kolor beżowy a powyżej 2” – kolor jasnoszary. Natomiast rury i złączki z PVC-U w całym zakresie wymiarowym mają kolor biały. Co prawda takie elementy systemu jak kołnierze i przepustnice mają kolor szary, jest on jednak ciemniejszy niż kolor takich samych elementów wykonanych z PVC-C i nie ma większego problemu z ich rozróżnieniem. Gdyby się jednak pojawiły wątpliwości należy po prostu obejrzeć dokładnie dany element i sprawdzić z jakiego materiału został on wykonany. Każda część wchodząca w skład systemu zarówno z PVC-C jak PVC-U jest oznakowana i w skład tego oznakowania wchodzi również symbol materiału z jakiego została wykonana.

Co oznaczają symbole CTS, IPS, SDR 11, SCH 40, SCH 80, PN?

CTS - ang. Copper Tube Size. Jest to system wymiarowy rur, stosowany dla rur miedzianych (calowych). Oznacza to, że np. rura 2” z PVC-C będzie miała taką samą średnicę zewnętrzną jak rura 2” miedziana.
IPS – ang. Iron Pipe Size. Jest to system wymiarowy rur, stosowany dla rur stalowych (calowych)

Należy zaznaczyć, że są to dwa różne systemy wymiarowe. Stąd rura o średnicy np. 1” CTS i rura 1” IPS będą miały różne średnice zewnętrze. Wynika to m.in. z historycznych zaszłości przy wprowadzaniu systemów wymiarowych rur oraz z tego, że rury miedziane miały cieńsze ścianki niż rury stalowe.

SDR – ang. Standard Dimension Ratio. Jest to bezwymiarowe, liczbowe oznaczenie szeregu rur z punktu widzenia stosunku nominalnej średnicy zewnętrznej rury do grubości jej ścianki. Oznacza to, że maksymalne ciśnienie robocze jest stałe dla wszystkich rur z typoszeregu.
Dla SDR 11 stosunek średnicy zewnętrznej do grubości ścianki  wynosi 11.

SCH – skrót od ang. Schedule. Druga, obok średnicy nominalnej, wielkość charakteryzująca rozmiar rury w systemie amerykańskim (np. SCH 40, SCH 80). Schedule dotyczy grubości ścianki rury a tym samym maksymalnego ciśnienia roboczego rury. Im większa jest ta wielkość tym grubsza ścianka rury i tym większe ciśnienie maksymalne ale też i droższa rura. Rury i kształtki SCH 80 wyprodukowane zostały z myślą o zastosowaniach przemysłowych.

PN – ang. Pressure Nominal – ciśnienie nominalne. Jest to liczbowe oznaczenie ciśnienia związane z mechanicznymi właściwościami elementu systemu. Odpowiada ono stałemu maksymalnemu ciśnieniu roboczemu wody w temperaturze +20°C wyrażonemu w barach (10 barów = 1 MPa). Zasadniczo rury z typoszeregu PN 15 (czyli maksymalne ciśnienie wynosi 1,5 MPa) mają cieńsze ścianki niż z typoszeregu SCH 40 czyli mogą przenosić mniejsze ciśnienie maksymalne, ale za to są tańsze a w wielu zastosowaniach nie jest wymagane duże ciśnienie maksymalne.

Czy do zrealizowania punktu stałego wystarczy sam uchwyt stały z wkładką gumową?

Na wstępie chcielibyśmy zaznaczyć, że w uchwytach stałych przeznaczonych do mocowania instalacji z PVC-C nie może być wkładki wykonanej z gumy tylko z EPDM-u. Należy stosować tylko uchwyty oferowane przez NIBCO lub też takie, co do których mamy pewność, że wkładka jest wykonana właśnie z EPDM-u (wymagany atest oraz deklaracja producenta, że wkładka może współpracować z PVC-C w temperaturze 82°C).

Sam uchwyt nie wystarczy do wykonania połączenia stałego. Siły, które są powodowane wydłużalnością termiczną są na tyle duże, by pokonać siłę tarcia między powierzchną rury a powierzchnią wkładki obejmy. Należy więc dodatkowo przyblokować taki uchwyt np. dwoma kształtkami, albo naklejkami wykonanymi z rury o średnicę większej. Przykłady realizacji punktu stałego pokazano na rysunku 1.
 

Rys. 1.1. Przy użyciu dwóch naklejek wykonanych z rury o większej średnicy

Rys.1.2. Przy użyciu dwóch złączek

Rys. 1.3. Przy użyciu złączki i dwóch uchwytów

Czy można zalewać bezpośrednio betonem instalacje z PVC-C?

Tak, pod warunkiem zachowania poniższych zasad.
Niezbędne jest zapewnienie odpowiedniej warstwy betonu utwierdzającej rurę. Minimalne grubości warstwy betonu dla różnych średnic rur podano w tablicy 2.
 

Przebiegi trasy rurociągu betonowanego należy lokalizować w tych miejscach, w których mamy pewność, że nie nastąpi uszkodzenie wylewki spowodowane dylatacją.
Na rysunku 2 pokazano przykład zabetonowania rur o średnicy ½”.
 

Rys. 2. Przykład zabetonowania rur o średnicy 1/2"

Przed zalaniem instalacji betonem należy przeprowadzić próbę szczelności. Warto również sfotografować przebieg instalacji (lub sporządzić szkic), aby uniknąć w przyszłości przewiercenia rury przy montażu elementów wykończeniowych (np. szafki łazienkowej lub wieszaka na ręczniki).
Należy tu jeszcze nadmienić, że instalacja prowadzona bezpośrednio w betonie nie wymaga kompensacji

Czy dla instalacji, w której będzie płynęła tylko zimna woda też trzeba stosować kompensacje?

W zasadzie nie trzeba stosować kompensacji w instalacjach zimnej wody, mogą się jednak zdarzyć sytuacje, w których kompensacja jest niezbędna. Dzieje się tak w instalacjach z długimi, prostymi odcinkami rurociągów. Tworzywa sztuczne mają bardzo wysoki – w porównaniu z metalem - współczynnik liniowej rozszerzalności termicznej czego konsekwencją jest stosunkowo duży przyrost długości rury pod wpływem nawet niewielkiego przyrostu temperatury.

Warto jeszcze wspomnieć o jeszcze jednym ważnym aspekcie związanym z rozszerzalnością rur tworzywowych, a który nie zawsze jest brany pod uwagę. Chodzi tu mianowicie o zjawisko kurczenia się rur pod wpływem spadku temperatury. Może się tak zdarzyć wtedy, gdy instalacja, w której płynie zimna woda (o temperaturze np. 10°C) jest wykonywana w wysokiej temperaturze otoczenia (np. 30° C). Należy wówczas układać taką instalację z odpowiednim naprężeniem wstępnym uwzględniającym kurczenie się rur.

Co to jest PRIMER i kiedy się go stosuje?

PRIMER - jest to preparat stosowany przy klejeniu instalacji z PVC-U i PVC-C. Jego zadaniem jest oczyszczenie i wstępne zmiękczenie powierzchni elementów klejonych. Należy go stosować praktycznie zawsze. Jedynym wyjątkiem jest klejenie instalacji z PVC-C FlowGuard Gold klejem jednostopniowym (ONE STEP CEMENT). Generalnie do klejenia instalacji PVC-C i PVC-U NIBCO stosuję się następujące kleje:

1) PVC-C do 2” (FlowGuard Gold®):

• klej jednostopniowy (1 STEP CEMENT) - rys. 3b
• PRIMER + klej uniwersalny (ALL PURPOSE CEMENT) – rys. 3a + rys. 3c

2) PVC-C powyżej 2” (SCH 80):

• PRIMER + klej uniwersalny (ALL PURPOSE CEMENT) – rys. 3a + rys. 3c

3) PVC-U do 4”

• PRIMER + klej do PVC-U (PVC - CEMENT) – rys. 3a + rys. 3d
• PRIMER + klej uniwersalny (ALL PURPOSE CEMENT) – rys. 3a + rys. 3c

3) PVC-U powyżej 4”

• PRIMER + klej do PVC-U (PVC - CEMENT) – rys. 3a + rys. 3d
   

Informacje na temat systemu klejonego NIBCO można znaleźć w poradniku „Projektowanie i montaż” (w wersji elektronicznej dostępny również na stronie internetowej firmy NIBCO: www.nibco.com.pl). W przypadku jakichkolwiek pytań i wątpliwości można również skontaktować z Działem Produktu NIBCO w Łodzi, gdzie uzyska się wszelkie potrzebne informacje.