Plastové trubky nejen pro rozvody

V tomto článku se budeme věnovat plastovému potrubí a rourám, zejména trubkám z polyetylénu a polypropylénu, které od doby prvního použití prokázaly své oprávnění a výhody v řadě aplikací. Uvedené dva základní druhy termoplastů však každý obsahují několik podtypů, které jsou v některých vlastnostech velmi odlišné, a proto se ideálně hodí pro některé aplikace, zatímco pro jiné jsou zcela nevhodné.

Například potřebujeme-li potrubí pro rozvod plynu, nemůžeme použít jakoukoli polyetylénovou (PE) rouru. Musíme vybrat tu, která zaručuje vysokou pevnost materiálu, odolnost vůči nahodilým drobným defektům (pomalé šíření trhliny), provozní bezpečnost, dlouhodobou životnost při dopravě média za tlaku. Dále se však soustředíme na trubky vhodné zejména pro rozvody vody, i když možnosti jejich užití jsou mnohem širší.

Dlouhodobé zkušenosti s jednotlivými materiály jsou dokladovány zkouškami na trubkách a rozhodující požadavky na specifikaci a kvalitu jak vstupního materiálu, tak výrobku, jsou zapracovány do příslušných norem.

Něco k názvosloví

Plastové trubky

Tento název se vžil pro potrubí a roury natolik, že se stal běžným a dokonce je součástí názvosloví našich českých norem.

Polyetylén

Základní škála polyetylénových materiálů se s postupujícím vývojem rozšířila a v současnosti máme na trhu minimálně pět základních typů, třídíme-li je podle hustoty materiálu: PE-LD, PE-MD, PE-HD, PE-HD-HMW, PE-HD-UHMW. Každý z uvedených typů obsahuje další podtypy, odlišné v některých vlastnostech. Tyto odlišnosti pak určují preferovanou oblast použití. Například u typu PE-HD se začaly vyrábět nové bimodální typy, o které je stále větší zájem. Tyto typy se vyznačují vysokou tuhostí a houževnatostí.

Uživatelé polyetylénových potrubí z PE-HD se místo zkratky PE-HD často setkají s označením PE 63, PE 80 nebo PE 100, kde číslo je mírou tlakové odolnosti materiálu. Posledně uvedený typ PE 100 je právě onen bimodální typ polyetylénu.

Polyetylén může být také řízeným způsobem síťován (značení PE-X). Praxe zná čtyři různé způsoby síťování, označované písmeny a – d (například PE-Xb). Trubky pro tlakové rozvody vody z tohoto materiálu vynikají zejména odolností proti šíření trhliny a dlouhodobou životností za zvýšených teplot bez výrazného snižování pevnosti.

Tím však výčet variant polyetylenových trubek nekončí. Například trubky ze síťovaného polyetylénu se doplňují speciální bariérovou vrstvou snižující propustnost kyslíku.

Polypropylén

Další materiál využívaný v tlakových rozvodech vody a různých vodných roztoků. Ze tří typů je v této oblasti nejčastěji používaný typ PP-R (= random kopolymer polypropylenu). Na rozdíl od polyetylénu vykazuje nižší houževnatost, zejména za teplot pod 0^oC, ale naopak lepší odolnost vůči vyšším teplotám.

Porovnáme-li však tlakový systém z PP-R a ze síťovaného PE při vyšší teplotě z hlediska dlouhodobé životnosti a potenciálního rizika vzniku poruchy, je síťovaný PE bezpečnější.

Možnosti využití

Dostali jsme se opět k výchozí myšlence – podle požadavků aplikace a preferovaných vlastností je nutno vybrat vhodný materiál. Pro danou aplikaci je v řadě případů možno použít několik materiálů. Zásada ekonomiky říká, že pro konkrétní použití bychom měli vybrat takový materiál, který jen minimálně splňuje stanovená kritéria a je nejlevnější.

Výběr typu potrubí z hlediska materiálu je určen v tomto pořadí kritérií:

• druh média, které má být dopravováno (zejména chemická odolnost),
• provozní teploty,
• provozní tlaky,
• požadavky na dlouhodobou provozní bezpečnost,
• požadavky na technologii montáže,
• záruka kvality a cena.

Podívejme se, jaké jsou některé rozumné možnosti užití:

P80, P100 – “Běžné” venkovní tlakové vodovodní a kanalizační potrubí, určené zejména k dopravě a rozvodu studené pitné a odpadní vody. S výhodou je lze užít také pro dopravu vody s příměsí různých ve vodě rozpustných látek, solných roztoků, roztoků kyselin a zásad, minerálních olejů, potravinářských médií (např. mléka nebo piva). Dále může být potrubí použito k transportu pevných hmot, kde při transportu nevzniká limitující statický náboj.

PP-R – Plně nahradí vodovodní a kanalizační potrubí z P80 nebo P100, má však důležitou vlastnost “navíc” - zvýšenou tepelnou a chemickou odolnost. Proto nabízí podstatně širší možnosti – např. při výrobě bazénů, v čistírnách odpadních vod z hlediska napojování na deskový polypropylen, u lapolů apod. Tento materiál je vhodný také pro vnitřní rozvody studené i teplé vody, pro podlahové a ústřední vytápění, pro dopravu různých chemikálií aj. Při teplotách na 70^oC je však doba provozu tlakového potrubí limitována.

PE-X – Nejčastěji se uplatňuje pro vnitřní i venkovní rozvody vody, topení a tlakového vzduchu. Jeho popularita a široké rozšíření jsou dány mimořádně příznivými vlastnostmi a vysokou provozní bezpečností, hlavně za vyšších teplot. Některé výhodné vlastnosti: dlouhodobá teplotní odolnost (až do 95^oC), velmi dobrá chemická odolnost (dlouhodobě snáší například působení nemrznoucích směsí či protikorozních přísad v topné vodě), tvarová paměť (výhodně využívaná při spojování), vysoká odolnost proti šíření náhodných trhlin, které mohou vzniknout například poškrábáním během dopravy nebo při instalaci na stavbě, jen nepatrně klesající pevnost při dlouhodobém tlakovém zatížení za zvýšených teplot.

Záruka kvality

V roce 1997 byl v ČR přijat zákon č.22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, ke kterému bylo vydáno postupně několik novel a vládních nařízení. Plastové trubky pro tlakové rozvody spadají z pohledu tohoto zákona a nařízení vlády č.178/1997 mezi tzv. stanovené výrobky, tj. podléhají certifikaci.

Výrobce by v souladu s platnými předpisy a předmětnými normami (prEN 12201, prEN 12202, prEN 12318 případně DIN- a ČSN-norem) měl u vstupních materiálů a u vzorků trubek z výroby měřit zejména tyto rozhodující vlastnosti:

• vnější průměr, síla stěny a ovalita trubek z PE 80, PE 100, PP-R, PE-X,
• odolnost vnitřnímu přetlaku (hydrostatickou pevnost) trubek z PE 80, PE 100, PP-R, PE-X,
• pevnost v tahu a tažnost těles vysekávaných z trubek PE 80, PE 100,
• podélné smrštění trubek z PE 80, PE 100, PP-R, PE-X,
• rázová houževnatost trubek z PP-R,
• těsnost smotků z PE-X,
• index toku taveniny u odřezku z vyrobené trubky z PE 80, PE 100, PP-R.

Při výběru konkrétní značky se proto zajímejte, zda výrobce uvedená měření skutečně provádí a jak často. Právě frekvence měření je důležitým signálem kvality vyrobeného potrubí, protože vyjadřuje péči výrobce o stabilní kvalitu. Důležitá je i zkušenost personálu – nejen výrobního, ale také laboratorního. V neposlední řadě vybírejte i podle toho, zda výrobce má vlastní vývojové kapacity; už proto, že pracovníci vývoje jsou přísnými posuzovateli, zda pracovníci výroby nekazí “jejich dílo”.

Ing. Zdena Černá
TIÚ-PLAST, a. s.