Materiály vodovodov vo vnútri budov

Na vodovody vo vnútri budov sa používajú viaceré druhy potrubí. Okrem najrozšírenejšieho kovového potrubia z oceľových pozinkovaných rúr sa úspešne inštalujú medené potrubia, potrubia z plastov a v ostatnom čase aj viacvrstvové potrubie.

Oceľové potrubia

Vodovodné systémy, ktoré boli pred desiatkami rokov realizované, pozostávali takmer výlučne z oceľových pozinkovaných rúr.  Pozinkované rúry neskôr nahradili veľmi staré olovené potrubia. Tento materiál bol spoľahlivý najmä z nasledovných dôvodov: pozinkovanie sa vykonávalo elektrolyticky, čo bolo podmienkou použitia rúr na rozvody pitnej vody (v súčasnosti sa môže realizovať zinkový povlak ponorením rúry do predpísaného kúpeľa). Prvé potrubia z oceľových pozinkovaných rúr rozvádzali len studenú vodu. Tu sa prejavovala korózia len prevažne na vonkajšom povrchu (obr. 1).   

Pred rozhodnutím, či sa potrubný systém z oceľových pozinkovaných rúr nahradí rovnakým systémom (dôvodom býva najčastejšie nízka cena rúr a fitingov), treba vyhodnotiť príčiny vzniku korózie. Nevýhody oceľových pozinkovaných rúr možno odstrániť použitím potrubia z koróziivzdornej ocele. Tento materiál sa veľmi rýchlo rozširuje v technicky, a najmä v ekonomicky vyspelých krajinách. Jeho podstatné uplatnenie sa v našich podmienkach v súčasnosti nepredpokladá.

Medené potrubia

Medené potrubie sa vyznačuje najmä dobrými mechanickými vlastnosťami umožňujúcimi používanie tenkostenných rúrok a tvaroviek, dobrými hydraulickými vlastnosťami a v priaznivých podmienkach dlhou životnosťou. V porovnaní s oceľovým potrubím majú rozvody z medených rúr menší vonkajší priemer, i keď vnútorný priemer potrubia je rovnaký. Medené rúrky sa vyrábajú ťahaním za studena alebo lisovaním za tepla s hrúbkou stien 1 až 2 mm (obr. 2).

Medené rúry sa spájajú medenými tvarovkami kapilárnym spájkovaním, závitovými mosadznými tvarovkami alebo samosvornými tvarovkami. Spájkou na spájanie medených rúrok je zliatina, najčastejšie na báze cínu a striebra s nízkou teplotou topenia. Podľa pracovnej teploty spájky rozlišujeme spájkovanie namäkko (do 450 °C) a spájkovanie natvrdo (nad 450 °C). Mäkké spájky a niektoré typy tvrdých spájok vyžadujú aj použitie taviva, ktorým sa pred uskutočnením spoja spájkované miesto potrie, aby sa kovový povrch pri zohrievaní na pracovnú teplotu udržal bez oxidov.

Viacvrstvové potrubia

Snahy o vývoj materiálu, ktorý by mal vlastnosti kovového i plastového potrubia súčasne, vedú k výrobe viacvrstvových rúrok. Viacvrstvové rúrky majú zväčša dve alebo tri vrstvy. Vonkajšia ochranná vrstva trojvrstvového potrubia zabezpečuje kontakt s vonkajším prostredím a mechanickú ochranu ďalších vrstiev a často je z menej hodnotného plastu, napr. z PE-LD. Pod ňou je stredná, nosná kovová vrstva z hliníka alebo z tenkostennej oceľovej rúrky, vo vnútri je plastová vrstva odolná proti pôsobeniu prepravovanej tekutiny. Vnútorná plastová vrstva býva najčastejšie z PE-X, PP-R, PE-HD alebo z PB. Potrubia sa spájajú mechanicky spojkami, vynikajú predovšetkým malou teplotnou rozťažnosťou, veľmi dobrými mechanickými vlastnosťami a dlhou životnosťou. Používajú sa hlavne na rozvod vody a vykurovanie.

Dvojvrstvové potrubia sa skladajú z dvoch plastov tak, aby sa skombinovali ich úžitkové vlastnosti. Využíva sa kombinácia PE-X rúrky s vrstvou PE-HD, kde vonkajšia vrstva umožňuje aplikáciu technológie zvárania na inak nezvárateľný PE-X. Ďalším dôvodom používania viacvrstvových potrubí je zlepšenie akustických vlastností, najmä potrubí vnútornej kanalizácie. Tu je rúrka z PE-LD alebo z PVC pokrytá z vonkajšej strany vrstvou akusticky tlmiaceho materiálu, napr. založeného na báze gumy alebo iného plastu. Viacvrstvové potrubia nachádzajú uplatnenie najmä v náročných stavbách, v ktorých treba minimalizovať dĺžkovú teplotnú rozťažnosť potrubí alebo v ktorých sa potrubie mechanicky namáha a bežné plasty by vyžadovali špeciálne nosné konštrukcie. Viacvrstvové potrubia sa nachádzajú aj tam, kde treba zabrániť šíreniu hluku z potrubí (obr. 3).

Plasty

Plasty sú umelo vyrábané materiály, využívané spolu s tradičnými materiálmi na potrubie v domových inštaláciách. Majú celý rad výhod, treba však upozorniť aj na nevýhody, na ktoré sa však často zabúda. Medzi všeobecne platné výhody patrí nižšia hmotnosť potrubia, jednoduchšia opracovateľnosť a montáž. Plastové rozvody majú lepšie hydraulické vlastnosti než bežné kovové výrobky, čo umožňuje vyššiu rýchlosť prepravovaných médií. Počas svojej životnosti nepodliehajú korózii ani zarastaniu potrubia. To znamená, že hydraulické vlastnosti sa prakticky nemenia.

Z nevýhod treba spomenúť väčšiu dĺžkovú teplotnú rozťažnosť, s ktorou treba na rozdiel od iných materiálov počítať aj pri bežných domových rozvodoch. Ďalej spomenieme horšie mechanické vlastnosti  – z nich vyplýva potreba starostlivého riešenia systému prichytávania potrubí v budovách a obmedzenie použitia jednotlivých druhov plastov vzhľadom na teplotu a tlak. S poslednou spomenutou vlastnosťou úzko súvisí životnosť potrubia, daná prevádzkovou teplotou a prevádzkovým tlakom . Prehľad používaných plastov je v tab. 1. Najčastejšie sa inštalujú vodovodné systémy z PP-R, PE-X a PVC-C (obr. 4, 5, 6).

Životnosť plastových rozvodov do značnej miery závisí od kombinácie prevádzkového tlaku vody a jej teploty. Každý výrobca plastového potrubia uvádza životnosť potrubia experimentálne stanovenou krivkou životnosti. Plastové potrubia sa vyrábajú v tlakových radoch PN 2 ,5 až PN 25. Na rúrke je označený prevádzkový tlak a teplota, pri ktorej sa môže potrubie prevádzkovať 50 rokov. Vzrastajúca teplota vody podstatne znižuje maximálny dovolený prevádzkový tlak vody. Pri prekročení daných podmienok môže životnosť potrubia klesnúť na niekoľko mesiacov, niekedy dokonca len na hodiny.


Tab.1 – Vybrané fyzikálne vlastnosti materiálov

Záver

Pred rozhodnutím o použití konkrétneho materiálu je dôležité poznať jeho vlastnosti (tab. 1) a zistiť zloženie prepravovanej vody, vyžadovaný prevádzkový tlak a teplotu. Súčasne treba zvážiť aj spôsob zabezpečenia systému proti prehrievaniu prepravovanej vody.

prof. Ing. Jaroslav Valášek, CSc.
Foto: autor

Autor je profesorom na Stavebnej fakulte STU v Bratislave, vedúcim OS Zdravotnotechnické a priemyselné inštalácie a zároveň sa ako autorizovaný inžinier aktívne zapája do projektovania technických, technologických a energetických zariadení budov. Z posledného obdobia možno uviesť spracovanie realizačného projektu rekonštrukcie zdravotnotechnických zariadení a inštalácií v hoteli Forum na Obchodnej ulici v Bratislave.