I. Materijali u instalacijskoj tehnici
Kako bi učenik uopće mogao u budućnosti izrađivati sustave instalacija, pitke vode, grijanja i klimatizacije, na temelju upisanog obrazovnog programa, na kvalitetan način nužno je da poznaje osnovne materijale u instalacijskoj tehnici, primjenu materijala te načine i postupke spajanja materijala u instalacijskoj tehnici.
Postignuća učenja, učenik će znati:
-
nabroji osnovnu podjelu materijala prema namjeni, u instalacijskoj tehnici,
-
nabroji vrste materijala u instalacijskoj tehnici,
-
nabroji vrste crnih materijala u tehnici i razumjeti razliku između šavnih čeličnih i bešavnih cijevi,
-
objasni primjenu šavnih, bešavnih i cijevi iz čeličnog lijeva,
-
nabroji obojene materijale u instalacijskoj tehnici te objasniti način primjene bakrenih cijevi u instalacijskoj tehnici,
-
znati nabrojati polimerne materijale koji se koriste u instalacijskoj tehnici, te naučiti primjenu osnovnih polimernih materijala u instalacijskoj tehnici,
-
razumjeti razliku između kompozitnih i višeslojnih cijevi te objasniti razlog izrade cijevi iz više slojeva.
-
znati nabrojati nazive postupaka spajanja ovisno o vrsti materijala cijevi,
-
znati nabrojati materijale od kojih se izrađuju armaturni elementi i točila,
-
znati objasniti što su to točila.
-
znati u koju se svrhu vrši brtvljenje cijevnih spojeva i od kakvih se materijala brtve izrađuju
U instalacijskoj tehnici, materijale možemo prema namjeni podijeliti na:
-
materijale za izradu cijevi,
-
materijale za izradu armaturnih elemenata (ventila, zasuna ...),
-
materijale za izradu točila (slavina, miješalica ...),
-
materijale za brtvljenje (gumene brtve, klingeritne brtve, kudjelja ...)
-
materijale za izolaciju cijevi,
-
materijale za izradu sanitarne opreme, itd.
- Materijali za izradu cijevi
Materijale koji se koriste za izradu različitih vrsta kućnih instalacija, dijelimo na:
- crne metale (čelik i čelični lijevovi),
- obojene metale (bakar, kositar, aluminij, nikal, krom)
- plastične materijale, polimere (polipropilen, polietilen, polibutilen, polivinilklorid (PVC))
- višeslojne materijale (kombinacija polimernih materijala i metalnih i različitih vrsta polimernih materijala - kompozitni materijali)
- Crni metali
Iz čelika se proizvode šavne i bešavne cijevi. Iz šavnih cijevi izrađuju se instalacije za toplu i hladnu vodu, a iz bešavnih cijevi se izrađuju razvodi centralnog grijanja. Čelici za šavne i bešavne cijevi moraju se dati lako oblikovati i dobro zavarivati.
Bešavne cijevi za instalacije centralnog grijanja izrađuju se valjanjem.
Šavne cijevi se izrađuju savijanjem iz lima u obliku cijevi i zavarivanjem rubova cijevi. Nakon izrade čelične šavne cijevi se pocinčavaju u svrhu zaštite od korozije. Čelične šavne cijevi za razvod tople i hladne vode spajaju se navojno (narezivanjem navoja), dok bešavne cijevi za razvod centralnog grijanja zavarivanjem (najčešće plinskim postupkom zavarivanja).
- Čelični lijev
Od lijevova se najviše primjenjuje nodularni (duktilni) lijev za izradu cijevi za gradske i magistralne vodove.
- Obojeni metali
Od obojenih metala najviše se upotrebljava bakar (Cu), a u manjoj mjeri aluminij (Al), olovo (Pb), cink (Zn), krom (Cr) i nikal (Ni). Neki obojeni metali upotrebljavaju se čisti, a drugi se nalaze u legurama.
Bakar (Cu)
Bakrene cijevi se koriste za razvod centralnog grijanja a ponekad i za razvod tople i hladne vode. Bakrene cijevi spajaju se lemljenjem, prešanjem ili spojnicama. Legure na bazi bakra (mesing i bronca) upotrebljavaju se u izradi spojnica i točila.
Olovo (Pb)
Olovo se može upotrebljavati za izradu cijevi za odvod, a nikako za razvod pitke vode jer je otrovno. U novije vrijeme olovo je izbačeno iz primjene u instalaterskoj tehnici.
Kositar (Sn)
Kositar se upotrebljava kao dodatni materijal za lemljenje. Skup je pa se djelomično zamjenjuje olovom. Legura kositra i olova (SnPb) se primjenjuje za postupke spajanja mekim lemljenjem. Legura se označava brojem koji kaže koliko je kositra u leguri, npr. legura Sn70, u sastavu ima 70% kositra.
Aluminij (Al)
Aluminij se upotrebljava za izradu plašteva u izolacijskoj tehnici, i za izradu međucijevi u višeslojnim cijevima.
Krom (Cr) i Nikal (Ni)
Krom i nikal upotrebljavaju se kao legure za proizvodnju čelika otpornih na: koroziju, kiseline i lužine. Od legiranih čelika ovim metalima, proizvode se cijevi za posebne namjene.
Osim toga krom se koristi za kromiranje različitih metalnih dijelova u sanitarnoj tehnici, a nikal za niklanje točila (izljevnih armaturnih elemenata).
Što smo naučili ?
- Kako, prema namjeni dijelimo materijale u instalacijskoj tehnici ?
- Navedi materijale za izradu cijevi.
- Kako dijelimo crne materijale u instalacijskoj tehnici ?
- Kakve instalacije se izrađuju iz čeličnih šavnih cijevi ?
- Za kakvu vrstu instalacija se primjenjuju čelične bešavne cijevi ?
- Zašto se čelične šavne cijevi pocinčavaju ?
- Kako se spajaju čelične šavne cijevi ?
- Kojom vrstom zavarivanja se obično spajaju čelične bešavne cijevi ?
- Kratko objasni zašto se čelične šavne cijevi ne smiju savijati ?
- Od kakvih ljevova se izrađuju gradski i magistralni vodovi ?
- Nabroji obojene metale koji se primjenjuju u instalaterskoj tehnici.
- Kakve instalacije se najčešće izrađuju pomoću bakrenih cijevi ? Koja je kemijska oznaka za bakar ?
- Kojim postupkom se spajaju bakrene cijevi ?
- Zašto je olovo izbačeno iz uporabe ? Koja je kemijska znaka za olovo ?
- Za što se primjenjuje legura kositra u instalacijskoj tehnici ? Koja je kemijska oznaka za kositar ?
- Objasni što znači oznaka Sn70 ?
- Za što se najčešće upotrebljava aluminij u instalaterskoj tehnici ? Koja je kemijska oznaka za aluminij ?
- Od kakvih metala se izrađuju cijevi za posebnu namjenu ?
- Koje legure čelik mora imati u svojoj strukturi, kako bi bio otporan na koroziju, kiseline i lužine ?
- Navedi kemijske oznake za nikal i krom.
- Plastični materijali (polimerni materijali)
Plastični materijali su iz uporabe izgurali pocinčane čelične cijevi za razvod tople i hladne vode, a također i bakrene cijevi iz instalacija centralnog grijanja.
Plastični materijali se sve više upotrebljavaju zbog; svoje manje mase, glađih površina, otporne na koroziju i imaju dulji rok trajanja te su cjenovno povoljnije.
a) Cijevi iz polipropilena
Polipropilen je plastomer niske gustoće i temperature taljenja 160 do 170°C. Zagrijan lako se oblikuje savijanjem, a nakon hlađenja zadržava novi oblik. Polipropilen ima široku primjenu korisi se za izradu namještaja, čamaca, kućišta televizora, spremnika za vodu i ulje i sl.
Polipropilen možemo podjeliti na:
1. Homopolimer PP-H
Homopolimer je čisti polipropilen primjenjuje se za izradu cijevi koje su namijenjene za protok hladne vode.
2. Blok kopolimer PP-B
Blok kopolimer je polipropilen s određenim dodacima koji poboljšavaju savitljivost cijevi pa se rabi za izradu cijevi malih promjera za protok hladne vode i za izradu cijevi za podna grijanja.
3. Random polipropilen PP-R
Random polipropilen ima sastav koji udovoljava svim standardima za protok pitke i tople vode i za razvod centralnog grijanja. Ovaj se polipropilen u praksi najčešće susreće.
Prednosti uporabe PP-R cijevi u sanitarnoj tehnici pred čeličnim pocinčanim cijevima su slijedeće:
1. PP-R cijevi ne korodiraju,
2. Na PP-R cijevima se ne talože minerali i kamenac,
3. PP-R cijevi su glatke pa su gubici specifične energije pri strujanju neznatni,
4. PP-R cijevi slabije prenose buku i zujanje u cjevovodu («tiše su») ,
5. PP-R cijevi su savitljivije ,
6. PP-R cijevi dulje traju od čeličnih cijevi (vijek trajanja im je do 50 godina),
7. PP-R cijevi se jednostavno i brzo montiraju itd..
Nedostatak PP-R cijevi je veliki toplinski koeficijent izduljenja (prilikom protjecanja medija koji ima temperaturu veću od 70°, dolazi do izduljenja i deformacije cijevi.
U nekim slučajevima kao nedostatak spominje se i mala tvrdoća zbog koje se zna desiti da se pri montaži sanitarnih elemenata uslijed nepažnje cijev probuši.
Podatci za PP-R cijevi:
Osim polipropilena u tehničkoj primjeni za izradu različitih vrsta razvoda koriste se cijevi od različitih vrsta polimernih materijala:
PP-R (polipropilen)
- spaja se polifuzijski, fuzijski i elektrofuzijskim spojnikom (spojnik s ugrađenom elektozavojnicom).
PE (polietilen)
- spajanje polifuzijski, fuzijski i elektrofuzijskim spojnikom i pritisno.
PE-X (umreženi polietilen) - ovisno o gustoći može biti:
- polietilen visoke gustoće (PEHD),
- polietilen srednje gustoće (PEMD),
- polietilen niske gustoće (PELD).
PVC (polivinilklorid) - spaja se lijepljenjem (PVC-C klorirani polivinil klorid i PVC - U - tvrdi polivinilklorid)
PB (polibutilen) - spaja se navojno.
Pogledajmo katalog proizvođača AQUATHERM GREEN PIPE:
b) Kompozitni materijali
Kompozitne cijevi su sastavljene iz više slojeva različitih polimernih materijala, kako bi se kombinacijom različiti polimernih materijala poboljšala svojstva cijevi, kao npr. smanjio koeficijent linearnog istezanja, povećala tvrdoća stijenke i slično. Kompozitne cijevi su prema koeficijentu linearnog toplinskog istezanja i čvrstoći slične čeličnim cijevima.
Razlikujemo dvije vrste kompozitnih cijevi:
1. Kompozitne cijevi
- stabilizirane mješavinom vlakana u srednjem sloju.
2. Višeslojne cijevi
- stabilizirane aluminijskim umetkom između dva sloja iz polipropilena (PPR) mrežastog polietilena (PE-X) ili iz bolibutena (PB). S obzirom na materijal slojeva - plastika, aluminij, plastika - ove cijevi nazivamo PAP cijevima.
Što smo naučili ?
- Koji je razlog sve šire primjene plastičnih materijala u instalacijskoj tehnici ?
- Koja je temperatura taljenja polipropilena ?
- Homopolimer PP-H. Kakav je to materijal i za provod kakve tekućine je namijenjen ?
- Blok kopolimer PP-B. Kakav je to materijal i za što se primjenjuje u instalacijskoj tehnici ?
- Random polipropilen PP - R, je namijenjen za izradu cijevi koje provode ?
- Navedi barem tri prednosti PP-R cijevi.
- Koji su glavni nedostatci PP-R cijevi ?
- Od kakvih slojeva su sastavljene kompozitne cijevi i objasni zašto se izrađuju od različitih vrsta materijala ?
- Navedi dvije osnovne vrste kompozitnih cijevi.
- Kojim materijalom su stabilizirane, u srednjem sloju kompozitne cijevi ?
- Kojim materijalom u srednjem sloju su stabilizirane višeslojne cijevi ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PP-R - a ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PE-HD - a ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PVC - a ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PVC - C-a ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PP-a ?
- Za izradu kakvih instalacija su namijenjene cijevi iz PE-X-a ?
- Materijali za izradu armaturnih elemenata i točila
Armaturni elementi i točila se izrađuju od: čeličnog lijeva, bakra, mesinga, bronce i umjetnih materijala.
-
Pocinčane čelične cijevi se spajaju koljenima i račvama iz čeličnog lijeva u kojima se nalazi unutarnji cijevni navoj, dok instalater na strani cijevi uz pomoć nareznice navoja, narezuje vanjski navoj.
-
Bakrene cijevi spajaju se bakrenim ili mesinganim koljenima ili račvama. Bakrene spojnice i cijevi se spajaju postupcima mekog lemljenja ili uprešavanjem.
-
PP-R cijevi spajaju se PPR koljenima i račvama, postupkom polifuzijskog zavarivanja.
-
Točila, su armaturni elementi, odnosno jednoručne i dvoručne miješalice izrađuju se iz mesinga ili bronce, a poluproizvodi se niklaju postupkom galvanizacije.
- Materijali za brtvljenje cijevnih spojeva
Osnovna svrha brtve jest da spriječi propuštanje medija (vode, plina, pare, zraka) na mjestu spoja cijevi i spojnice ili cijevi i točila ili cijevi i armature.
Za zaštitu od propuštanja medija koriste se metalne brtve, meke brtve i brtve neodređenog oblika (kudjelja, traka, pasta ...)
-
Metalne brtve se izrađuju od olova i olovnih legura, bakra i bakrenih legura, čelika sivog lijeva i nikla. Metalne brtve se primjenjuju u različitim spojevima holenderskim maticama (holenderima) i u spojevima prirubnicama. Nakon pritezanja dijelova brtva se oblikuje prema obliku zračnosti među spojenim dijelovima i sprječava prodor tekućine ili plina iz cijevi. Metalne brtve najviše se primjenjuju za brtvljenje spojeva plinskih vodova.
-
Brtve neodređenog oblika jesu vlakna konoplje (kudelja), pamučna vlakna, traka iz umjetnih materijala (teflonska traka) paste iz anaerobnih materijala (anaerobni materijali su paste i tekućine koje se skrućuju bez prisutnosti zraka).
Brtve neodređenih oblika služe za brtvljenje navojnih spojeva.
Što smo naučili ?
- Nabroji materijale od kojih se izrađuju armaturni elementi i točila.
- Uz pomoć kakvih armaturnih elemenata se spajaju čelične pocinčane cijevi i uz pomoć kakvog alata ?
- Kratko navedi kako se spajaju bakrene cijevi ?
- Kako se zove postupak zavarivanja kojim spajamo PP-R cijev s koljenom i/ili račvom ?
- Što su točila i iz kojih materijala se izrađuju ?
- Kako se zove postupak niklovanja armaturnih elemenata ?
- Osnovna svrha brtve je da spriječi ?
- Od kojih materijala se izrađuju metalne brtve ?
- Metalne brtve se najviše primjenjuju za brtvljenju ? (kakvih vodova)
- Navedi brtve neodređenog oblika.
Vježba 1. - brtvljenje navojnog spoja
a) Postupak namatanja kudjelje:
Pri namatanju kudjelje ili trake valja paziti na smjer namotavanja koji treba biti takav da se vlakna prilikom uvijanja dijelova pritežu, odnosno da ne dolazi do otpuštanja namotanog sredstva. Također prije omatanja glatkih navoja na ventilima i sličnim armaturnim elementima navoje treba ohrapaviti radi sprječavanja klizanja brtvenog sredstva.
b) Postupak namatanja teflonske trake:
Voditi računa da traka bude stalno nategnuta, ali ne toliko da pukne uslijed namotavanja. Nakon 6 – 8 omotavanja, traku je potrebno jednostavno otkinuti.
Trakom se ne namotava sami početak navoja i to iz dva razloga;
1. Kako bi muški navoj sjeo lakše u ženski,
2. Kako teflonska traka ne bi smetala protoku tekućine
Ostvarivanje navojnog spoja holenderske matice i armature u ovakvim slučajevima gdje se radi o kromiranoj ukrasnoj armaturi, spojevi se često ostvaruju šesterokutnim „inbus“ klučevima.
-
Materijali za izolaciju cijevi
Cijevi se izoliraju kako bismo spriječili: propuštanje topline, nastanak korozije i vlaženje zidova.
a) Protiv propuštanja topline (toplinska izolacija) cijevi se izoliraju filcem ili pjenastim polietilenom.
b) Protiv korozije čelične cijevi se izoliraju pocinčavanjem, bojanjem bitumenskim uljanim bojama ili bitumeniziranim trakama.
c) Izolacija protiv vlaženja zidova zapravo je toplinska izolacija.
Vlaženje (znojenje) cijevi nastaje zbog razlike u temperaturi cijevi i okolnog zraka. U toplom zraku ima puno vodene pare, koja u dodiru s hladnom cijevi na vanjskoj površini cijevi stvara kondenzat. Ovu pojavu nazivamo "znojenjem cijevi", i ne može se spriječiti, ali se može znatno ublažiti kvalitetnom izolacijom (toplinskom), te na taj način spriječiti pojavu vlaženja zidova.
Što smo naučili ?
- Zašto se cijevi izoliraju ?
- Kakvu izolaciju za cijevi koristimo kako bismo spriječili propuštanje topline u cijev ?
- Kako se čelične cijevi štite od korozije ?
- Zašto dolazi do pojave vlaženja cijevi ?
- Na koji način se spriječava vlaženje zidova na mjestu gdje prolazi cijevna instalacija ?
Create Your Own Website With Webador