Polichlorek winylu (PVC*)
Występuje w dwóch rodzajach.
Polichlorek winylu nieplastyfikowany (PVC-U)
może być stosowany dla instalacji wody zimnej -
w większych temperaturach wyraźnie spada je-
go wytrzymałość. Problem ten rozwiązano udos-
konalając PVC przez wprowadzenie do cząstecz-
ki PVC dodatkowych atomów chloru.Tak uzyska-
ny chlorowany polichlorek winylu (PVC-C, CPVC) nie traci swych własności aż do 100°C. Dzięki te-
mu może być stosowany także do wody ciepłej.
Rury z PVC są znacznym zagrożeniem podczas pożaru - ich spalanie powoduje powstanie szkodli-
wych związków chloru. Dodatkową wadą polichlorku winylu jest podatność powierzchni klejonych (wypływek kleju do wewnętrznej części rury) na zarastanie błoną biologiczną.
Podsumowując to zestawienie, pamiętać trzeba, iż największą wadą popularnych rur plastikowych jest brak ich odporności na wodę chlorowaną, która nie jest zjawiskiem rzadkim w większych miastach. Dodatkowo, badania przeprowadzone w Skandynawii nad rurami z tworzyw sztucznych wskazują też, że z ich ścianek do wody pitnej trafiają niepożądane materiały organiczne, które szkodzą zdrowiu, a także są powodem gromadzenia na ściankach rur kolonii bakterii.
Wreszcie uwzględniać trzeba fakt, że instalację wodną czy grzewczą stanowią nie tylko rury, ale i elementy łączące oraz inna armatura. O ile w przypadku rur miedzianych dodatek ten to zaledwie 30 proc. ceny, o tyle skoro o plastikowych mowa, to już rząd 90 - 100 procent. Warto to wcześniej skalkulować, bo wychodzi na to, że porównanie może nas zaskoczyć: pełny system miedziany kosztuje niemal tyle, co rury z najlepszego i najdroższego plastiku.
Rury z tworzyw sztucznych są trwałe - w przeciętnych warunkach eksploatacji i temperaturze do 60°C wytrzymują do 50 lat. Jeśli temperatura w instalacji jest wyższa, trwałość rur obniża się.
Są jednak mniej wytrzymałe od rur metalowych i mają o wiele wyższy współczynnik rozszerzalności termicznej, wskutek czego przy wzroście temperatury ulegają wydłużeniu. Z tego powodu wymagają kompensacji (przejmowania wydłużeń przez specjalne elementy zwane kompensatorami). Największą wadą rur z tworzyw sztucznych jest podatność na przenikanie (dyfuzję) gazów. Przenikający razem z powietrzem przez ścianki tlen przyspiesza korozję metalowych części instalacji (kocioł, grzejniki). Dlatego produkuje się specjalne rury wielowarstwowe z aluminiową warstwą antydyfuzyjną, ograniczającą przenikanie tlenu. Również inne wady rur z tworzyw sztucznych można częściowo wyeliminować stosując rury wielowarstwowe.
* większość rur z tworzyw sztucznych jest nieodporna na długotrwałe działanie promieni UV
Tworzywa sztuczne to materiały wytworzone przez człowieka, oparte na polimerach naturalnych lub syntetycznych. W skład tworzyw sztucznych oprócz polimeru wchodzą różnego rodzaju dodatki nadające tworzywu określone właściwości.
W skład tworzyw sztucznych wchodzą:
• polimer,
• napełniacze,
• plastyfikatory,
• stabilizatory,
fotostabilizatory,
termostabilizatory,
antyozonanty,
dodatki zmniejszające palność,
• antystatyki,
• barwniki.
Wady tworzyw sztucznych:
• niska odporność na podwyższoną temperaturę,
• łatwopalność,
• uciążliwość dla środowiska.
Rury z tworzyw sztucznych do c.o. są elastyczne, dzięki czemu łatwo jest je wyginać i dopasowywać do kształtu instalacji. Zmniejsza się wtedy liczba potrzebnych łączników i maleje koszt instalacji. Jednak rury z tworzyw sztucznych mają też wady.
Nie należy ich wystawiać na bezpośrednie działanie promieniowania słonecznego, gdyż nie są odporne na promieniowanie UV. Nie sprzyja im niska temperatura - obydwa ograniczenia są ważne dla odpowiedniego przechowywania materiału.
Tworzywa sztuczne mają dość niską temperaturę topnienia, dlatego nie należy przekraczać maksymalnej temperatury czynnika roboczego, podanej przez producenta. Może to spowodować zniszczenie rury. Trwałość instalacji z tworzyw sztucznych zależy od temperatury i ciśnienia przesyłanej wody. Im wyższa jest temperatura wody grzewczej, tym proces starzenia materiału postępuje szybciej.
Są jednak również i wady. Większość tworzyw (z wyjątkiem polibutylenu) znacznie gorzej od miedzi i stali chroni rury przed rozwojem flory bakteryjnej. Zależnie od rodzaju tworzywa, rury sprzedawane są w zwojach lub odcinkach prostych
Niektóre tworzywa maję wydłużenie liniowe nawet trzykrotnie większe niż miedz, a czasami, po wydłużeniu nie wracają do swojego poprzedniego kształtu, tworząc luki, nazywane przez instalatorów "firankami". Przy wyborze tworzywa sztucznego, jako rurociągów w instalacji centralnego ogrzewania, należy bardzo dokładnie zapoznać się z jego właściwościami.
Tworzywa sztuczne mają oczywiści także i wady, które ograniczają ich stosowanie.
W porównaniu z metalami odznaczają się niższą wytrzymałością mechaniczną i mniejszą twardością, płyną pod znacznie mniejszym obciążeniem (zjawisko pełzania) i mają w większości niezbyt zadowalającą odporność cieplną
Cechy niekorzystne:
• wytrzymałość mechaniczna gorsza niż metali (ale kompozyty szklane lub węglowe mają ją zbliżoną) - w WADY:
znaczny współczynnik rozszerzalności cieplnej (kompensacja)
podatność na starzenie
nieszczelność
mała tolerancja na niskie temperatury (stają się kruche i tracą wytrzymałość mechaniczną) i wysokie
pod wpływem promieniowania UV stają się mniej wytrzymałe i bardziej podatne na uszkodzenia
są przepuszczalne dla gazów z otoczenia zewnętrznego
są znacznym zagrożeniem podczas pożaru- podczas spalania wydzielają szkodliwe opary
podatność powierzchni klejonych na zarastanie błoną biologiczną
porównaniu ze stalami: wytrzymałość 20÷30 razy mniejsza, udarność 20÷50 razy mniejsza,
• duże pełzanie - większe niż metali,
• mała stabilność właściwości wytrzymałościowych oraz skłonność do przechodzenia w stan kruchości podczas dłuższego oddziaływania zmiennych temperatur,
• mała stabilność kształtu wynikająca z małej sztywności (20 ÷ 200 razy mniejszej niż sztywność stali),
• duża rozszerzalność cieplna - 5 ÷ 20 razy większa niż stali,
• mała twardość (w porównaniu ze stalami 10 ÷ 100 razy mniejsza),
• mała odporność cieplna - zwykle 60 ÷ 150 °C, wyjątkowo 200 ÷ 300 °C (tworzywa fluorowe, poliamidy), są również tworzywa sztuczne odporne na temperaturę powyżej 300 °C.
Podstawową wadą tworzyw sztucznych jest duża rozszerzalność cieplna. Już na etapie projektu trzeba uwzględnić kompensację wydłużeń. W instalacjach z tworzyw wymagana jest większa liczba kompensatorów niż na przykład w instalacji z miedzi.
Materiałoznawstwo - Wady tworzyw sztucznych w instalacjach CO płaszczyznowych
1. W porównaniu z metalami odznaczają się niższą wytrzymałością mechaniczną oraz skłonnością do przechodzenia w stan kruchości pod wpływem dłuższego działania zmiennych temperatur.
2. Charakteryzuje je mała twardość.
3. W większości mają niską odporność cieplną - maksymalna temperatura ok. 90°C. Zalecana temperatura pracy to 0-60°C.
4. Pod wpływem wysokiej temperatury ulegają znacznej rozszerzalności liniowej, dlatego przy ich wykorzystywaniu należy zwrócić szczególną uwagę na odpowiedni projekt i wykonawstwo danego typu instalacji.
5. Wykazują brak odporności na długotrwałe działanie promieni UV.
6. Mała sztywność powoduje niską stabilność kształtu.
7. Do przetwórstwa tworzyw sztucznych potrzebna jest specjalistyczna aparatura.
8. Rozpuszczalniki mogą spowodować pęcznienie tworzyw sztucznych.
9. Ulegają powolnemu naturalnemu rozkładowi naturalnemu, co czyni je wyjątkowo szkodliwymi dla środowiska.
10. Charakteryzują się łatwopalnością.
11. W czasie spalania wytwarzają szkodliwe, trujące substancje.