Bakrene in plastične vodovodne cevi: kaj se primerja
V gospodinjskih in lahkih komercialnih vodovodnih cevovodih prevladujeta dve družini materialov: bakrene cevi in cevi iz naključnega kopolimera iz polipropilena, običajno dobavljene kot PP-R in običajno imenovane PPR. Oba lahko prenašata vročo in hladno pitno vodo in imata legitimno mesto v sodobnih gradbenih storitvah, vendar se obnašata zelo različno glede temperaturne zmogljivosti, zadrževanja tlaka, načina spajanja, požarne učinkovitosti, higiene in stroškov namestitve. Ta članek jih primerja glede na merila, ki dejansko odločajo o specifikaciji projekta.
Primerjava je najpomembnejša v treh situacijah: nadgradnja specifikacij iz plastike v kovino za hotel, bolnišnico ali stolpnico-, kjer prevladujeta kakovost tople vode in življenjska doba; izvozno povpraševanje, kjer kupec potrebuje materialno utemeljitev regionalne oznake; in prenovo, kjer obstoječi sistem in kemija vode omejujejo izbiro.
Veljavni standardi in oznake materialov
Bakrena cev za vodo je naročena v skladu s priznanim standardom za izdelke, standard pa opredeljuje razred debeline stene in temperaturo, ne pa samega materiala. Brezšivna bakrena cev za vodo je zajeta v standardu ASTM B88 v vrstah K, L in M, kjer je K najtežja stena in M najlažja; Evropska dobava sledi standardu EN 1057 z oznakami za temperaturo R220 za žarjeno cev, R250 za poltrdo in R290 za trdo cev; Kitajska dobava običajno poteka v skladu z GB/T 18033 za brezšivne bakrene cevi za vodo in plin. Fitingi in spoji so obravnavani ločeno, zato popolna specifikacija vedno navaja skupaj standard za cevi in standard za spoje.
Cevni sistemi PP-R so zajeti v seriji EN ISO 15874 v Evropi in v GB/T 18742 na Kitajskem, pri čemer so cevi, priključki in primernost sistema za namen obravnavani v ločenih delih. Polimer je naključni kopolimer propilena in njegova dovoljena dolgoročna-obremenitev je odvisna od delovnega temperaturnega razreda, izbranega iz standarda, ne samo od stene cevi.
Primerjava zmogljivosti: temperatura, tlak, korozija in raztezanje
| Lastnina | Bakrena cev | PP-R cev |
|---|---|---|
| Delovna temperatura | Brez nizkega stropa za kovino; velja metoda spajanja, pri čemer so spajkani spoji primerni za višje temperature kot mehko-spajkani spoji | Standardni razredi načrtovanja pokrivajo dolgoročno-oskrbo s toplo vodo okoli 70 stopinj, s kratkoročno-možnostjo odstopanja okoli 95 stopinj |
| Zadrževanje pritiska | Visoka in v veliki meri neodvisna od temperature v okviru normalnega delovanja stavbe; stenski razred določa oceno | Nazivni tlak pada z naraščanjem temperature, zato je treba serijo sten izbrati iz razreda konstrukcije |
| korozija | Tvori zaščitni oksid in patino; odporen proti večini vod, vendar je treba pozornost nameniti agresivni nizki-pH ali visoko-kloridni vodi in galvanskemu spajanju na jeklo | Ne vpliva na elektrokemično korozijo, vendar je lahko podvržen oksidaciji in UV razgradnji, če je izpostavljen |
| Toplotno raztezanje | Približno 17 × 10⁻⁶/K | Približno 1,5 × 10⁻⁴/K, približno devetkrat več, zato so ekspanzijske zanke ali zasnova s fiksno točko bistvenega pomena |
| Toplotna prevodnost | Visoka, približno 400 W/(m·K), zato je potrebna izolacija za nadzor izgube toplote in površinske kondenzacije | Nizka, okoli 0,24 W/(m·K), kar zmanjša toplotne izgube brez močne izolacije |
| Mehanska trdnost | Trdna in močna, tolerantna na visoke hitrosti vode in zunanje udarce | Nižja togost; občutljiv na poškodbe zaradi udarcev in povešanje pri visoki temperaturi, razen če je dobro podprt |
| Obnašanje pri požaru | Ne{0}}gorljiv in ne dodaja goriva ali dima | Termoplastično in vnetljivo, zato je požarna ustavitev potrebna tam, kjer storitve prodrejo skozi meje oddelkov |
Razširitvena razlika je najbolj-zasnovana postavka pri plastičnih instalacijah. Ker PP-R zraste in se skrči veliko bolj kot baker pri enakem temperaturnem nihanju, je treba omogočiti premikanje dolgih ravnih trakov bodisi s spremembami smeri bodisi z namensko-izdelanimi ekspanzijskimi zankami, podpore pa morajo omogočati to gibanje. Baker, s približno devetino gibanja, potrebuje veliko manj nadomestila v isti postavitvi.
Namestitev, spajanje in konstrukcijske praktičnosti
Baker je spojen s spajkanjem ali trdim spajkanjem, s stiskalnimi spoji z elastomernim tesnilom ali z mehanskim stiskanjem in koničastimi povezavami. Spajkani in trdo spajkani spoji so metalurško neprekinjeni in, ko so pravilno izdelani, izjemno vzdržljivi; stiskalni in kompresijski spoji zamenjajo nekaj te trajnosti za hitrost in za izogibanje odprtemu ognju v zgradbah, ki so v posestvu. Vse te metode zahtevajo usposobljene monterje, pravilne flukse in nadzorovano toploto, slabo izdelan spajkan spoj pa je najpogostejši vzrok puščanja v bakrenih sistemih.
PP-R je spojen s toplotnim taljenjem, pri katerem se konec cevi in nastavek segrejeta in potisneta skupaj, tako da polimerne verige difundirajo. Metoda je hitra, ne potrebuje plamena in zahteva samo nadzorovan grelnik in dosledno tehniko, ki znižuje oviro spretnosti in skrajša krivuljo učenja za delo na gradbišču. Njegove omejitve so prav tako jasne: tolerance spoja so odvisne od discipline operaterja, cev je za isto izvrtino večja, materiala pa ni mogoče upogniti in oblikovati na mestu, kot je to mogoče pri žarjenem bakru.
Higiena, obnašanje pri požaru in okoljska učinkovitost
Oba materiala sta primerna za pitno vodo, če sta proizvedena in vgrajena po ustreznem standardu. Baker ima dodatno lastnost: bakrovi ioni in bakrene površine kažejo protimikrobno delovanje, bakrene cevi pa se pogosto uporabljajo v zdravstvenih sistemih in sistemih za toplo vodo, kjer sta prioriteta nadzor nad biofilmom in legionelo. Njegova gladka izvrtina in toga stena sta prav tako odporna na stagnacijo in nabiranje- usedlin, ki se lahko razvijejo v plastičnih sistemih v dolgih mrtvih nogah. Značilno zeleno obarvanje, ki ga včasih vidimo na bakru, karbonatna patina, znana kot bakreno zelena, je zaščitna površinska plast; v agresivnih vodah je vseeno treba preveriti raven raztopljenega bakra glede na veljavno mejno vrednost za pitno vodo.
Kar zadeva okoljsko uspešnost, je slika bolj mešana kot-enostranska. Baker je mogoče v celoti reciklirati z visoko vrednostjo odpadkov in vzpostavljenim tokom recikliranja, zato je predelava ob koncu--življenjske dobe rutinska; vendar je primarna proizvodnja energetsko intenzivna in rudarjenje vpliva na tla. PP-R porabi manj energije pri proizvodnji in njegova nizka toplotna prevodnost prihrani toploto med uporabo, vendar je petrokemični izdelek z omejenim recikliranjem v praksi in daljšo obstojnostjo na odlagališčih.
Stroški, življenjska doba in navodila za izbiro
Baker ima višje stroške materiala in običajno višje stroške namestitve, saj je kovina težja, zahteva usposobljeno spajanje in potrebuje izolacijo za obvladovanje izgube toplote. PP-R je cenejši za nakup in hitrejši za namestitev, njegova izolacija pa je manjša. V nasprotju s temi prihranki plastična instalacija potrebuje kompenzacijo širitve, več podpor, protipožarno zaščito pri prebojih in skrbno zaščito pred udarci in UV žarki, kar vse porabi del prihranka kapitala.
Kar zadeva življenjsko dobo, imajo bakrene cevi za vodo dokumentirane rezultate, merjene v desetletjih v trdih in mehkih vodah, sistemi PP-R pa so zasnovani za 50-letno življenjsko dobo pri nazivnih temperaturnih in tlačnih razredih. Iz tega izhaja praktično pravilo izbire: uporabljajte baker tam, kjer je temperatura visoka, kjer sta higiena in požarna učinkovitost kritična ali kjer mora sistem prenašati visoko hitrost in zunanje vplive; uporabite PP-R, kjer temperatura in tlak ostajata znotraj standardnih konstrukcijskih razredov in kjer prevladujeta prva cena in hitra namestitev. V mnogih stavbah je pravilen odgovor mešana instalacija, z bakrom v vročih tokokrogih in na izpostavljenih poteh.
pogosta vprašanja
V: Katera cev je boljša za toplo vodo, bakrena ali PPR?
Baker prenaša višje temperature in tlake brez zmanjšanja moči in ni vnetljiv, medtem ko je PP-R omejen na temperaturne in tlačne razrede, opredeljene v njegovem standardu, običajno okoli 70 stopinj dolgoročno s kratkotrajnimi-konicami blizu 95 stopinj. Za neprekinjeno vroče tokokroge in za instalacije znotraj stavb s strogimi požarnimi zahtevami je baker bolj robustna izbira.
V: Ali PPR cev korodira ali se lušči kot kovinska cev?
PP-R ni podvržen elektrokemični koroziji in ne proizvaja rje, lahko pa nabira vodni kamen in biofilm na izvrtini v trdi vodi in na stoječih delih. Baker nabira tudi vodni kamen v trdi vodi, čeprav ima njegova gladka luknja in protimikrobno obnašanje površine prednost v higiensko-občutljivih tokokrogih.
V: Zakaj cevi PPR potrebujejo ekspanzijske zanke, medtem ko baker ne?
Koeficient linearne toplotne razteznosti PP-R je približno devetkrat večji kot pri bakru. Dolga ravna plastična linija torej spremeni dolžino pod ciklom vroče vode, da se upogne ali obremeni svoje nosilce, tako da so raztezne zanke, odmiki ali drsni nosilci zasnovani v postavitvi; baker se premika premalo, da bi enaka temperaturna sprememba povzročila to težavo.
V: Ali je bakrena cev varna za pitno vodo?
Da, ko cev ustreza veljavnemu standardu izdelka in je kemija vode v mejah normale. Baker se po vsem svetu uporablja za oskrbo s pitno vodo; potrebna je pozornost pri zelo nizkem-pH ali agresivnih vodah, kjer je morda potrebna zaščitna obloga ali drug material, in v mešanih-kovinskih sistemih, kjer se je treba izogibati galvanskemu povezovanju z jeklom ali aluminijem.
V: Ali je mogoče baker in PPR povezati v isti sistem?
Lahko z uporabo-izdelanih prehodnih fitingov s pravilnim kovinskim-na-plastičnim tesnilom in, kjer je kovinska stran navojna ali spajkana, pravilno dielektrično ločitev od drugih kovin. Prehod mora biti dostopen za pregled in mora biti nameščen tako, da toplotno premikanje plastične cevi ne obremenjuje spoja.
V: Kateri material je cenejši v celotni življenjski dobi namestitve?
PP-R običajno zmaga pri prvi ceni, ker sta tako material kot namestitev cenejša, medtem ko baker zmaga pri vzdržljivosti pri visoki-temperaturi, visokem-tlaku in požarni-delovanju ter vrednosti odpadkov ob koncu--življenjske dobe. Odločitev mora primerjati vgrajene stroške, vključno s podporami, izolacijo in protipožarno zaščito, s pričakovano življenjsko dobo pri dejanskem temperaturnem in tlačnem profilu.
