Charakterystyka materiałów stosowanych do montażu instalacji gazowych

1. 1
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
Źródło: http://pl.fotolia.com/
KURS
Roboty związane z montażem
i eksploatacją instalacji gazowych
MODUŁ
Charakterystyka materiałów stosowanych do
montażu instalacji gazowych

2. 2
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
1 Charakterystyka materiałów stosowanych do montażu instalacji
gazowych
1.1 Materiały stosowane do montażu instalacji gazowych w świetle przepisów
prawa
Główne materiały stosowane przy wykonywaniu instalacji gazowych są
wskazane w paragrafie 163 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia
2002 r. w sprawie warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. z 2002 r. nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami):
przewody instalacji gazowej, prowadzone poniżej poziomu terenu,
poza budynkiem w odległości większej niż 0,5 m od jego ściany zewnętrznej,
powinny spełniać wymagania określone w przepisach odrębnych dotyczących
sieci gazowych;
przewody instalacji gazowej, począwszy od 0,5 m przed zewnętrzną ścianą
budynku do kurków odcinających przed gazomierzami w budynkach mieszkalnych
wielorodzinnych lub do odgałęzień lokali użytkowych w budynkach użyteczności
publicznej, powinny być wykonane z rur stalowych bez szwu bądź z rur stalowych
ze szwem przewodowych, zgodnych z wymaganiami przedmiotowych Polskich
Norm, łączonych przez spawanie;
przewody instalacji gazowej w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych,
zagrodowych i rekreacji indywidualnej, począwszy od 0,5 m przed zewnętrzną
ścianą budynku do wyprowadzenia poza lico wewnętrzne tej ściany, powinny być
wykonane z rur, o których mowa w ust. 2;
przewody instalacji gazowej w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych,
zagrodowych i rekreacji indywidualnej, a także w pozostałych budynkach
za gazomierzami lub odgałęzieniami prowadzącymi do odrębnych mieszkań
lub lokali użytkowych, powinny być wykonane z rur, o których mowa w ust. 2,
łączonych również z zastosowaniem połączeń gwintowanych lub z rur
miedzianych łączonych przez lutowanie lutem twardym;
po zewnętrznej stronie ścian budynku nie mogą być prowadzone przewody
gazowe wykonane z:
rur stalowych, jeżeli służą do rozprowadzania paliw gazowych zawierających
parę wodną lub inne składniki ulegające kondensacji w warunkach
eksploatacyjnych,
rur miedzianych.
Do sieci gazowych i instalacji zewnętrznych stosuje się:
przewody stalowe;
przewody z tworzyw sztucznych: PE–HD/MD.
Do instalacji wewnętrznych stosuje się:
przewody stalowe;

3. 3
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
przewody miedziane.
Wszystkie materiały używane do montażu instalacji gazowej powinny posiadać
atest.
W projektowaniu oraz przy wykonywaniu instalacji gazowej należy posługiwać
się pojęciem średnicy nominalnej. Jest to przyjęta umownie liczba do oznaczania
przelotu armatury lub średnicy wewnętrznej rury, odpowiadająca w przybliżeniu
rozmiarom rzeczywistym podanym w mm. Średnicę nominalną oznacza się symbolem
DN wraz z jej wielkością.
W świetle prawa instalacje gazowe miedziane i stalowe muszą odpowiadać
warunkom Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich
usytuowanie (Dz. U. z 2002 r. nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).
Zapoznaj się z treścią rozporządzenia dostępną na stronie
http://www.ciop.pl/5544.html.
1.2 Właściwości materiałów stosowanych do montażu instalacji gazowych1
1.2.1 Stal
Stal jest stopem żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, wprowadzonymi w celu
uzyskania pożądanych własności. Stal definiuje się jako materiał zawierający (masowo)
więcej żelaza niż jakiegokolwiek innego pierwiastka, węgla mniej niż 2% i inne
pierwiastki.
Obrobioną plastycznie stal poddaje się obróbce cieplnej lub obróbce cieplno-
chemicznej. Ze względu na skład chemiczny rozróżnia się stal węglową i stopową
(tzw. szlachetną). Stal węglowa, poza węglem, zawiera pierwiastki pochodzące
z przerobu hutniczego (krzem, mangan, siarkę, fosfor, azot, tlen, arsen).
Stal jest otrzymywana w procesach stalowniczych i obrabialna plastycznie.
Jest wytrzymała na rozciąganie, zginanie, ściskanie i tym twardsza, im więcej zawiera
cementytu. Stal jest materiałem szczelnym – przez rury stalowe nie przenikają gazy
z otoczenia zewnętrznego (np. tlen). Jest odporna na oddziaływanie promieni UV.
Charakteryzuje ją podatność na korozję, dlatego przewody po próbie szczelności należy
zabezpieczyć odpowiednimi materiałami zabezpieczającymi.
Stop wykazuje najmniejszą spośród dostępnych materiałów instalacyjnych
rozszerzalność temperaturową, a kompensacja przewodów stalowych jest najmniej
kłopotliwa. Przewody ze stali można prowadzić w bruzdach ściennych, które
wypełnione są łatwo usuwalną masą tynkarską (nie powoduje ona korozji).
Właściwości fizyczne stali:
gęstość 7,86 g/cm3;
1 Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe, WNT, Warszawa 2003

4. 4
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
współczynnik rozszerzalności liniowej = 12 10–6/K;
współczynnik przewodzenia ciepła k = 58 W/m ∙ K.
Rysunek 1.1 Stal
Źródło: www.roadking.riders.pl
Rysunek 1.2 Charakterystyka techniczna rur stalowych bez szwu według DIN 2448
Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe, WNT, Warszawa 2003

5. 5
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
Zalety przewodów stalowych:
wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i ściskanie;
nieprzepuszczalność gazów;
odporność na oddziaływanie promieni UV;
odporność na działanie wysokich temperatur;
mała rozszerzalność temperaturowa;
odporność na działanie obciążeń mechanicznych.
Wady przewodów stalowych:
duża waga;
występowanie nieszczelności na szwach;
mała odporność na korozję.
1.2.2 Miedź
Miedź jest jednym z najstarszych materiałów wykorzystywanych w instalacjach
budowlanych. Jest sprawdzonym materiałem konstrukcyjnym, stosowanym
powszechnie od kilkudziesięciu lat przy budowie instalacji wodociągowych, grzewczych
i gazowych. Czysta miedź na powietrzu szybko utlenia się i matowieje. Pod wpływem
wilgoci i dwutlenku węgla pokrywa się ciemnobrązową patyną, która z czasem zmienia
kolor na zielony. Zjawisko powstawania patyny jest korzystne, ponieważ zwiększa
odporność na korozję. Miedź jest odporna na działanie kwasów nieutleniających, takich
jak kwas solny czy octowy.
Po wytopie i oczyszczeniu miedź jest miękkim metalem o bardzo dobrym
przewodnictwie cieplnym (6 razy większym niż stal) oraz elektrycznym
(ma najmniejszą oporność elektryczną spośród wszystkich metali z wyjątkiem srebra).
Miedź można przerabiać plastycznie na zimno i na gorąco. Jest ona podatna na obróbkę,
ale przy tym wytrzymała na rozciąganie. Jest niepalna i nie zawiera związków chloru,
a w przypadku zapłonu nie emituje szkodliwych substancji. Rury miedziane, podobnie
jak stalowe, są szczelne i nie przepuszczają gazów ani promieni UV. Miedź
ma właściwości antybakteryjne.
Właściwości fizyczne miedzi:
gęstość 8,96 g/cm3;
temperatura topnienia wynosi 1084,45°C;
współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi 0,0166 mm/m ∙ K – odcinek rury
o długości 1 metra wydłuża się o ok. 1,3 mm pod wpływem zmiany temperatury
o 80°C; współczynnik rozszerzalności cieplnej miedzi jest ok. 1,5 raza większy
niż stali.
Zalety przewodów miedzianych:
trwałość;

6. 6
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
lekkość;
łatwy, szybki i tani montaż lutowanych przewodów;
nieprzepuszczalność gazów;
uniwersalność części, bez względu na producenta.
W instalacjach gazowych stosuje się miedź o oznaczeniu Cu-DHP (miedź
odtleniana fosforem). Rury miedziane oznaczone są jako R220, R250, R290. Im wyższa
liczba, tym rura bardziej twarda. Rury miedziane tego rodzaju występują w trzech
odmianach – miękkie, półtwarde i twarde. Według przepisów do instalacji gazowych
nadają się rury twarde i półtwarde, których grubość ścianki wynosi przynajmniej 1 mm.
Rury miedziane muszą być twarde, bez rys, czyste oraz pozbawione smarów po procesie
ciągnienia i węgla po procesie wyżarzania.
W projektowaniu instalacji gazowych z miedzi wykorzystuje się postanowienia
normy PN-EN1057:1999 „Miedź i stopy miedzi”. Rury miedziane bez szwu do wody
i gazu stosowane są w instalacjach sanitarnych. Pomocne są także ustalenia norm DIN
1786 i 1787. Zgodnie z przepisami rury miedziane twarde o średnicy do 54 mm można
stosować do wewnętrznych instalacji gazowych tylko w budynkach niskich, do czterech
kondygnacji.
Tabela 1.1 Właściwości mechaniczne rur miedzianych
Źródło: www.dom.pl
Łączenie rur miedzianych w instalacji gazowej odbywa się poprzez lutowanie
twarde. W trakcie lutowania elementy rozgrzewają się do temperatury co najmniej
450°C. Łączniki i kształtki do instalacji miedzianej powinny być wykonane z mosiądzu.
Luty twarde (do lutowania łączników z miedzi):
luty fosforowe bez topnika (CuP);
luty srebrne z topnikiem (AgCuZn).

7. 7
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
Rysunek 1.3 Miedź
Źródło: www.instalpit.pl
Rury należy łączyć lutami twardymi, które według normy DIN 8513 cz. 2 i 3
powinny zawierać fosfor, aby nie było konieczne stosowanie topników.
Przykładowe luty twarde z fosforem dostępne na rynku krajowym to:
L-Ag2P;
L-CuP6.
Należy pamiętać, że użycie topnika podczas stosowania lutów z fosforem nie jest
konieczne przy lutowaniu miedzi z miedzią – rury miedzianej z łącznikiem wykonanym
z miedzi. Przy połączeniach miedzi z mosiądzem lub brązem topnik jest niezbędny.
Rury miedziane powinny zostać poddane przez producenta jednej z prób szczelności:
hydraulicznej;
pneumatycznej;
metodą prądów wirowych.
Zapoznaj się ze stroną http://www.e-instalacje.pl/a/9372,rury-miedziane-
laczenie, na której znajdziesz wiele interesujących wiadomości na temat rur
miedzianych oraz ich łączenia (łączenie rur przedstawiają filmy).
1.3 Oznakowanie rur
Każda rura instalacyjna powinna być trwale oznakowana napisem umieszczonym
wzdłuż niej. Na napisie znajdziemy informacje o:
numerze normy, według której rura jest wykonana (PN EN 1057);
nominalnych wymiarach rury – średnicy i grubości ścianki w mm;
stanie miękkim, półtwardym czy twardym (np. R290);
producencie (znak wytwórcy);

8. 8
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
dacie produkcji – roku i kwartale (I–IV) lub roku i miesiącu (1–12).
Przy zamawianiu rur należy podać:
liczbę zamawianych rur (w metrach);
numer normy (PN-EN 1057);
długość;
średnicę zewnętrzną i grubość ścianki (w milimetrach);
oznaczenie stanu kwalifikacyjnego.
1.4 Wydłużanie przewodów
Wielkość wydłużenia przewodu obliczyć możemy ze wzoru:
ΔL = α ∙ ΔT ∙ L,
gdzie:
ΔL – wydłużenie przewodu;
α – współczynnik rozszerzalności liniowej;
ΔT – różnica temperatur;
L – długość odcinka przewodu poddana wydłużeniu.
Różnicę temperatur ΔT należy przyjmować jako różnicę pomiędzy temperaturą,
w której przeprowadzono montaż przewodów i maksymalną temperaturą roboczą
czynnika w instalacji.
Jako długość przewodu L należy przyjąć odcinek pomiędzy punktem stałym
(nieprzesuwnym) umieszczonym na przewodzie i elementem kompensującym
wydłużenie. Wydłużenia termiczne mogą przyjmować znaczne wartości, w zależności
od zastosowanego materiału.
Współczynnik rozszerzalności liniowej: miedź α = 0,0166 mm/m · K, stal
węglowa α = 0,012 mm/m · K.
1.5 Literatura
1.5.1 Literatura obowiązkowa
Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe, WNT, Warszawa 2003;
Łaciak M., Bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci gazowych,
Wydawnictwo Tarbonus, Tarnobrzeg–Kraków 2010;
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie
warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75
poz. 690 z 2002 z późniejszymi zmianami).

9. 9
Kurs: Roboty związane z montażem i eksploatacją instalacji gazowych
1.5.2 Literatura uzupełniająca
Łaciak M. (red.), Instalacje i sieci gazowe dla praktyków. Fachowy poradnik dla
przemysłu gazowego oraz specjalistów branży sanitarnej – wersja podstawowa,
Wydawnictwo Verlag Dashofer, Warszawa 2011;
Więcek M., Wykonywanie i eksploatacja instalacji gazowych. Poradnik dla ucznia,
Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007.
1.5.3 Netografia
http://www.ciop.pl/5544.html;
www.dom.pl;
http://www.e-instalacje.pl/a/9372,rury-miedziane-laczenie;
www.e–instalacje.pl.
1.6 Spis rysunków i tabel
Rysunek 1.1 Stal...............................................................................................................................................4
Rysunek 1.2 Charakterystyka techniczna rur stalowych bez szwu według DIN 2448 ........4
Tabela 1.1 Właściwości mechaniczne rur miedzianych...................................................................6
Rysunek 1.3 Miedź..........................................................................................................................................7
1.7 Spis treści
1 Charakterystyka materiałów stosowanych do montażu instalacji gazowych ...............2
1.1 Materiały stosowane do montażu instalacji gazowych w świetle przepisów prawa...........2
1.2 Właściwości materiałów stosowanych do montażu instalacji gazowych.................................3
1.2.1 Stal ...........................................................................................................................................................................................3
1.2.2 Miedź.......................................................................................................................................................................................5
1.3 Oznakowanie rur..............................................................................................................................................7
1.4 Wydłużanie przewodów................................................................................................................................8
1.5 Literatura.............................................................................................................................................................8
1.5.1 Literatura obowiązkowa................................................................................................................................................8
1.5.2 Literatura uzupełniająca................................................................................................................................................9
1.5.3 Netografia.............................................................................................................................................................................9
1.6 Spis rysunków i tabel......................................................................................................................................9