W budowach wodnych, kanalizacyjnych i grzewczych stawia się dwa typy produktów: 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 ciał sztucznych
Tworzywa sztuczne są bardzo małe, popularne w zestawie (oraz ewentualnym demontażu) również popularne. Ich wewnętrzne ścianki są gładkie – straty ciśnienia hydraulicznego są niewielkie (można to stosować mniejsze średnice) zaś nie pojawiają się osady. Sam towar nie oddziałuje na sytuację wody – nie toczy się błona biologiczna (wyjątkiem potrafią być powiązania klejone stosowane w rurach PVC) i nie zachodzi korozja elektrochemiczna. Rury z tworzyw sztucznych słabo przewodzą ciepło, dzięki czemu w użyciach do wódki również kanalizacji nie ma potrzeb ich izolowania. Rury z tworzyw sztucznych są jednak duży współczynnik rozszerzalności cieplnej (zależnie od tworzywa 0,08-0,18 mm/(m•K)). Znaczy to, że odcinek rury o długości 1 m zwiększy się nawet o 4 – 9 mm – jeśli założymy, że rury montowane stanowiły w temperaturze 10ºC, a płynąca woda ma temperaturę 60ºC. Świadczy to, że rury „pracują” i umieją w nich ponosić naprężenia – przydatna jest kompensacja: zmiany kierunku rur, stosowanie kompensatorów U-kształtnych oraz kielichów kompensacyjnych idących na ludzką pracę rur, odpowiednie sytuowanie uchwytów mocujących (podpór stałych i przesuwnych).
Wśród wad tworzyw sztucznych należy wskazać podatność na starzenie również delikatną siła na niskie temperatury. Pod wpływem promieni UV rury niekorzystnie doskonalą swoje zalet: zmniejsza się ich moc, a za to zwiększa podatność na uszkodzenia. Uważa się też, iż są przepuszczalne dla gazów z otoczenia zewnętrznego. Niskie temperatury sprawiają, że rury zatrzymują się delikatne również kilka wytrzymałe mechanicznie. Więc nie należy składować rur bez bezpieczeństwa na powietrzu, należy chronić rury już zamontowane przed bezpośrednim wpływem światła słonecznego i unikać montażu w temperaturze ujemnej (konieczne dla szczególnie wrażliwego PVC!).
Tworzywa sztuczne w budowach wodociągowych
Polichlorek winylu (PVC) stanowi znacznie sztywny, ale same najbardziej słaby na wysokie temperatury – zakres działalności jest ciemny od 0 do 60°C, zatem dodaje się tylko do przewodów wody zimnej zaś toż lecz w budowach nie narażonych na zamarzanie. Częściowo górną granicę stosowalności można przesunąć, stosując polichlorek winylu chlorowany (CPVC) – zakres temperaturowy wynosi 100ºC.
Udzielane są rury cienko- i grubościenne (do dalekich zakresów ciśnień), o średnicy od 1/2 do 6 cali. Rury są widoczne w sztangach, czyli odcinkach prostych o długości 3 lub 5m. W zestaw systemu instalacyjnego wchodzą także równo- i różnoprzelotowe (redukcyjne) złączki, kolanka 90° i 45°, trójniki, czwórniki, zawory.
Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC w budów jest klejenie. Istotne jest zdolne wykonanie połączenia klejonego. Traktowane są te połączenia gwintowane (złączki fabryczne), też w pomieszczeniach, gdzie PVC należy połączyć z metalem (np. wyjście do baterii).
Polietylen (PE) dla instalacji wodnych jest jako niskociśnieniowej (PELD) a jako polietylen usieciowany (PE-X) – ten podstawowy jest dokładny na rozwój temperatury powyżej 20°C, ten inny jest zakres stosowania 95°C. Polietylen jest elastyczny, dzięki czemu dla niektórego zakresu średnic łuki, zachowania również pętle potrafią być budowane poprzez gięcie rur, bez konieczności stosowania kształtek, a drgania są wytłumione również instalacja pracuje cicho.
Do budowania rur PE dostosowuje się złączki zaciskowe i samozaciskowe, elektrozłączki, zgrzewanie doczołowe i połączenia gwintowane i kołnierzowe. Ponieważ PE-X nie pewno być klejony ani zgrzewany, do połączeń rur z ostatniego środka przyjmuje 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 wtedy rozszerza ją ekspanderem. W tak zrobioną rurę składa się kształtkę metalową, rura wraca do pierwszego kształtu (tzw. pamięć kształtu) i jedyna się zaciska. Z kolei dla PE-LD zwraca się głównie zgrzewanie. Zgrzewanie doczołowe (średnice powyżej 90mm) polega na rozgrzaniu końców łączonych rur i ściśnięciu ich aż do zastygnięcia zgrzewu. Istotne jest współśrodkowe połączenie rur i brak wypływki zgrzewu do zabiegu. W sukcesie elektrozłączek (średnice do 90mm) końce łączonych rur plasuje się do złączki, jaka stanowi poddawana działaniu prądu elektrycznego. Stosując odpowiednie adaptery (złączki przejściowe) można połączyć rury z polietylenu z rurami stalowymi.
Polibutylen daje się znaczną elastycznością. Można układać przewody stosując tzw. system kablowy – przewód przedstawia się ze zwoju, wyginając go razem z kształtem pomieszczania bez straty dla własności materiału. Ogranicza to korzystanie liczby kolan – ręcznie z rury PB można przygotować łuk odpowiadający ośmiu średnicom zewnętrznym. Ograniczeniem tego wyjścia jest konieczność wykonania specjalnych podpór. Rura jest zdecydowana na zmiany prędkości – w aktualnym na silny wzrost prędkości; wykazuje oraz dużą udarność – te cechy sprawiają, że wysyła się do budowy zagrożonych uderzeniem hydraulicznym. Polibutylen jest stały na temperatury do -15ºC, dzięki dlaczego nie ma zastrzeżeń co do warunków montażu.
Rury polibutylenowe zbiera się poprzez zgrzewanie elektrooporowe lub polidyfuzyjne. Zgrzewanie polidyfuzyjne liczy na podgrzaniu górnej części rury i środkowej części kształtki, którą następnie poddaje się na rurę. W porządkach instalacyjnych producenci proponują specjalne złączki wciskowe (rozbieralne) z pierścieniem uszczelniającym, dzięki jakim nie jest wskazane stosowanie specjalistycznych narzędzi.
Polipropylen określa się wysoką sztywnością oraz także jak PVC tworzony jest metodami tradycyjnymi. Jest wielki zakres pracy: wykazuje kruchość dopiero w temperaturach poniżej -40ºC, i dobre odmiany (PP-3) pozwolą na korzystanie tworzywa w temperaturach nawet do 120ºC. Przejawia się i wielką odpornością na zawartość żrących substancji chemicznych.
Rury polipropylenowe układa się przez zgrzewanie (kielichowe – do 40mm wielkości oraz elektrooporowe) pożądaj przez łączniki gwintowane i kołnierzowe.
Tworzywa sztuczne do kanalizacji
W kanalizacji poleca się polichlorek winylu, polietylen wysokiej gęstości i poliproylen. Polichlorek winylu jest podawany ze względu na prostą cenę, wytrzymałość, wytrzymałość na uderzenia oraz na zgniecenia. Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) wykazuje znaczną wytrzymałość na ścieranie. Polipropylen (koopolimer blokowy PP-HT) posiada piękne jakości mechaniczne w ograniczonym stopniu zależne od temperatury – m. in. zachowuje wysoką udarność w prostej temperaturze oraz siłę na oddziaływanie ścieków wysoce korozyjnych (np. przemysł chemiczny).
W instalacji kanalizacyjnej powstają uciążliwe dźwięki, które wykonywane są przez ścianki (drgania wywołane przepływem ścieków), kształtki i łączniki (miejsca zmniejszenia średnic i zmian kierunki), odsadzki (połączenie dwóch wymienionych źródeł) oraz przejścia przez szachty. Rowiązaniem jest kanalizacja niskoszumowa (cicha). Bazą do zrealizowania takich sposobów najczęściej jest polipropylen lub polietylen, których skład uzupełniony stanowi o minerały lub o inne tworzywa sztuczne (np. ABS – głównie w powiązaniu z PVC). Istnieją toż rury trójwarstwowe – gładka warstwa wewnętrzna płaci za zachowanie warunków przepływu, środkowa pochłania drgania (tu kojarzy się udoskonalony materiał), zewnętrzna odpowiada za parametry wytrzymałościowe całej rury. Czymś są odpowiednie techniki połączeń (np. kielichy z uszczelką tłumiącą).
Tworzywa sztuczne w instalacjach grzewczych
Znaczenie jest tutaj przede każdym odporność rur na rozszerzalność temperaturową. Do budowy grzewczych należy więc dobierać rury, których temperatura pracy ciągłej istnieje nie gorsza niż (dla danego ciśnienia w budowie) temperatura zasilania czynnika grzewczego. Poszukuje się i rozwiązań technologicznych, jakie pozwalają ograniczyć rozszerzalność temperaturową – np. podczas pracy rur do materiału orientuje się cząsteczki innych substancji poprawiających właściwości materiałowe lub tworzywa buduje się z kolejnymi materiałami (aluminium, włókno szklane): powstają rury zespolone oraz rury warstwowe („sandwich”).
Materiał, z jakiego sprawiono ściankę rury nie jest czysty – między dwiema warstwami tworzywa (najczęściej polietylen lub polipropylen) stawia się warstwę, która poprawia własności cieplne (zmniejsza rozszerzalność) – aluminium lub stabilizowane tworzywo sztuczne (np. Stabi Glass®– polipropylen wzmocniony włóknem szklanym). Przy montażu trzeba zwrócić uwagę na zdrowe łączenie rur warstwowych: przycinając je, należy „obrać” warstwy zewnętrzne tak, aby pozostała tylko wewnętrzna warstwa tworzywa sztucznego dodatkowe informacje – technologie przewidziane do budowania rur warstwowych to techniki właściwe dla łączenia rur z tworzyw sztucznych.
Rury z tworzyw sztucznych przyznają się także do wodnego ogrzewania podłogowego – dzięki elastyczności, rury można łatwo pisać w pętle. Najprzydatniejszy jest tu polibutylen, jaki że żyć odwijany z dalekiego zwoju i rozwijany ręcznie, bez stosowania kształtek i łączników. Dzięki temuż potężna układać pętle ogrzewania podłogowego z prostych odcinków (maksymalna długość jednej pętli to ok. 120 m). Ze względu na niebezpieczeństwo przenikania tlenu, rury wymagają być pokryte zewnętrzną warstewką antydyfuzyjną (najczęściej stanowi wtedy napylone aluminium). Zaczyna się także rury warstwowe oraz rury z polietylenu sieciowanego, oferowane w walcach. Zastosowane rury pragną istnieć dobrane do służbie w temperaturze wody grzewczej (przeważnie istnieje to 55ºC) również przy dobrym ciśnieniu.