Rury stalowe w instalacjach sanitarnych

Stalowe rury odgrywają kluczową rolę zarówno w budownictwie, przemyśle chemicznym, jak i energetycznym, stanowiąc solidną podstawę dla wielu instalacji sanitarnych i przemysłowych

Historia rur stalowych

W 1830 roku w Stanach Zjednoczonych powstał pierwszy piec do produkcji rur żeliwnych z powodu potrzeb rozwijających się miast i wody. Wkrótce pojawiły się kolejne piece, ale dostępność żelaza była ograniczona. W 1855 roku narodził się czas stali, dzięki wynalazkowi Sir Henry'ego Bessemera, umożliwiając produkcję taniej stali w dużych ilościach.

W 1861 roku rozwój pieca otwartego jeszcze bardziej zwiększył produkcję tego metalu. Kolejnym krokiem było wprowadzenie rur stalowych z zamknięciem na zamek na długość w 1905 roku w Nowym Jorku. Półrury łączono poprzez włożenie ich krawędzi w belki zamka w kształcie litery "H" i zamykano siłą znaczną siłą.

W 1920 roku rozpoczęto spawanie elektryczne, a lata 30. przyniosły ogromne postępy w tej technologii. W okresie 1920-1940 zainstalowano około 2.1 miliona metrów spawanych rur stalowych, a podczas II wojny światowej produkcja stali była skierowana na potrzeby wojskowe.

Od początku lat 50. używane są rury stalowe do przesyłania wody w Stanach Zjednoczonych. Początkowo były one wytwarzane przez walcowanie arkuszy lub płyt stalowych i nitowanie spoin, co umożliwiało dostosowanie grubości ściany rur do różnych ciśnień w profilu rurociągu.

Charakterystyka

Rur stalowych czarnych używa się w:

• instalacji wodnej centralnego ogrzewania,
• jako rur gazowych w instalacji gazowej.

Instalacje stalowe łączy się poprzez spawanie lub na gwint. W przypadku rur do instalacji wodnych zawsze należy stosować stal ocynkowaną, ponieważ stal czarna nie ma żadnego zabezpieczenia przed korozją i tym samym charakteryzuje się wyjątkowo wysoką podatnością na rdzę. Jednak rury ocynkowane nie nadają się do instalacji grzewczych. Trzeba pamiętać, że wysokie temperatury powyżej 60°C niszczą właściwości ochronne cynku. Ponadto, tego typu rur nie wolno wyginać na gorąco ani też spawać, a to oznacza, że zostaje znacznie zwiększony nakład pracy, zużycie złączek i większe są również opory przepływu. W przypadku grzewczych instalacji ciepłej wody stosuje się rury ze stali czarnej łączone przez spawanie i wyginane na gorąco, co ułatwia prowadzenierur do instalacji. Dzięki spawaniu unika się dużej ilości złączek zwiększających opór przewodów, a to ma znaczenie przy instalacjach centralnego ogrzewania z przepływem konwekcyjnym (aczkolwiek w dzisiejszych czasach, praktycznie nie spotykane). Warto nadmienić, że do spawania używa się palników acetylenowo-tlenowych.

Zalety rur stalowych

1. Niezwykła wytrzymałość mechaniczna na rozciąganie, ściskanie i zginanie to cechy charakteryzujące instalacje stalowe, które sprawiają, że są one niezwykle wytrzymałe. Nawet przy bardzo długich odcinkach rur nie ma potrzeby korzystania z wielu podpór.

2. Doskonała odporność na wysoką temperaturę jest kolejnym atutem stali. Nie ma obaw o deformacje lub rozszerzenia rur pod wpływem działania ciepła. W porównaniu do innych materiałów stosowanych w budowie instalacji wodnych, stal ma najmniejszy współczynnik rozszerzalności cieplnej. Dlatego też może być używana w instalacjach o wysokich temperaturach.

3. Niewrażliwość na promieniowanie UV to inna korzyść. Ta cecha jest w pewnym sensie powiązana z poprzednią, ponieważ również w tym przypadku ciepło ma wpływ na trwałość rur, ale tym razem jest to ciepło z otoczenia.

4. Rury stalowe są bardzo szczelne. Właściwość tak eliminuje ryzyko przenikania niepożądanych substancji, takich jak tlen, z zewnątrz do wnętrza rur.

Wady rur stalowych

1. Duża przewodność cieplna rur stalowych oprócz zalety jest też wadą. Instalacje wodne z rur stalowych nie utrzymują wysokiej temperatury wody przez długi czas.

2. Wysokie koszty to kolejna kwestia do rozważenia. Chociaż stal jest stosunkowo tania jako materiał, instalacje z rur stalowych nie są łatwe do montażu i wymagają specjalistycznego narzędzia, takiego jak gwintownica czy przecinarka. Koszty obróbki sprawiają, że stal nie jest zbyt ekonomicznym wyborem przy budowie instalacji wodnych. Ponadto, istnieje konieczność regularnej wymiany rur co kilka lat.

3. Wysoka podatność na korozję jest istotnym problemem. Różnorodne substancje mineralne oraz obecność dwutlenku węgla i tlenu w wodzie przyczyniają się bezpośrednio do procesu korozji. Nie jest zaskakujące, że awarie związane z korozją instalacji wodnych z rur stalowych mogą wystąpić już po kilku latach użytkowania, a zazwyczaj konieczna jest ich wymiana po dziesięciu latach.

4. Osadzanie się kamienia. Powierzchnie rur stalowych szybko tracą swoją gładkość z powodu osadzania się jonów wapnia i magnezu obecnych w wodzie. To prowadzi do znacznego zmniejszenia przekroju rury, co z kolei wpływa na słabszy przepływ wody i obniżenie jakości wody pitnej.

5. Stal jest ciężka, co może sprawiać trudności w transporcie i montażu. Na rurach stalowych łatwo wykrapla się wilgoć z otoczenia, co z kolei może uszkodzić przedmioty znajdujące się pod rurą lub spowodować zawilgocenie ścian, zwłaszcza gdy instalacja wodna jest umieszczona w kanale sufitowym lub bruzdach ściennych.