Połączenie rur plastikowych z metalowymi: omówienie najlepszych sposobów i niuansów montażowych

Czasami podczas montażu instalacji konieczne jest łączenie elementów wykonanych z różnych materiałów. Szczególnie często w praktyce budowlanej spotyka się łączenie rur plastikowych z metalowymi, do czego można zastosować różne metody.

Opiszemy, jak z maksymalną niezawodnością podłączyć plastikowy odcinek rurociągu do istniejącego stalowego lub żeliwnego systemu. Szczegółowo opisano technologie pozwalające zapewnić szczelność przy łączeniu. W artykule przedstawiono urządzenia i narzędzia niezbędne do pracy.

Przyczyny stosowania różnych materiałów

Zazwyczaj przy układaniu systemów wodociągowych, kanalizacyjnych lub innych budowlani starają się stosować ten sam materiał. Jednak w niektórych przypadkach nie można obejść się bez konstrukcji kombinowanych. Najczęstszymi przyczynami są następujące.

Planowana wymiana i pilne prace naprawcze. Żeliwne instalacje, w które wyposażone są domy wybudowane kilkadziesiąt lat temu, stopniowo ulegają awariom. Z biegiem czasu metalowe elementy ulegają korozji lub zatykają się, przez co wymagają planowej lub awaryjnej wymiany.

Jest całkowicie naturalne, że w tym przypadku stare żeliwne lub stalowe rury są zastępowane rurami polimerowymi, które charakteryzują się niższym kosztem i łatwością montażu.

W starych domach z dawno ułożonymi instalacjami do metalowych (zazwyczaj żeliwnych) pionów często podłączane są nowoczesne rury polimerowe

Budownictwo. Proces indywidualnego lub publicznego wznoszenia domów wiąże się z układaniem sieci ciepłowniczych, kanalizacyjnych, przyłączy wodociągowych. Często montażem różnych systemów zajmują się różne organizacje, przez co w wyniku nieskoordynowanej pracy na budowę dostarczanych jest kilka rodzajów rur – zarówno metalowych, jak i plastikowych.

Szczególne przypadki. W niektórych sytuacjach łączenie różnych materiałów – pilną koniecznością, na przykład:

• podłączenie rurociągu do urządzeń technologicznych, których wysokiej temperatury nie wytrzymują łatwotopliwe wyroby z tworzyw sztucznych;
• układanie magistrali w strefach narażonych na zwiększone obciążenia, na przykład pod ruchliwymi drogami lub przy wyjeździe z garażu. W takim przypadku na trudnych odcinkach układa się mocniejsze elementy metalowe, a na pozostałych – polimerowe.

Jak widzimy, potrzeba łączenia różnych rodzajów rur pojawia się dość często.

Rodzaje i charakterystyki rur

Aby prawidłowo łączyć rury wykonane z różnych rodzajów materiałów, należy znać podstawowe rodzaje i właściwości takich wyrobów.

Wariant #1: metalowe

Elementy te, charakteryzujące się twardością i gęstością mechaniczną, są w stanie wytrzymać niemałe obciążenia. Wspólną wadą wyrobów metalowych jest wysoki koszt.

Rury metalowe z miedzi, stali, żeliwa charakteryzują się wysokimi wskaźnikami sztywności i wytrzymałości, ale nie zawsze są odporne na korozję, a także są podatne na powstawanie zatorów

Do najczęściej spotykanych opcji można zaliczyć następujące rodzaje rur.

Żeliwne rury. Najpopularniejszy materiał, charakteryzujący się dobrą odpornością, trwałością oraz stosunkowo niską ceną.

Czynnikiem negatywnym rur żeliwnych jest kruchość, z powodu której te wyroby wymagają ostrożnego obchodzenia się podczas składowania i transportu. Przed rozpoczęciem prac ważne jest, aby koniecznie sprawdzić elementy żeliwne pod kątem odprysków, pęknięć i innych wad.

Stalowe rury. Pod tą nazwą łączy się różne warianty wyrobów:

• Rury ze zwykłej stali dość łatwo pokrywają się rdzą, a także mają skłonność do zarastania wewnętrznej przestrzeni, co prowadzi do zatorów.
• Stal ocynkowana nie jest podatna na korozję, jednak jest dość trudna w montażu.
• Najwyższymi właściwościami użytkowymi (odporność na substancje agresywne, wytrzymałość) cechuje się 'nierdzewka', jednak wyroby z tego rodzaju metalu są drogie i wymagają pracochłonnej obróbki.

Należy zaznaczyć, że elementy stalowe są droższe niż żeliwne.

Miedziane rury. Dość rzadko spotykany wariant, ponieważ rury miedziane mają wysoką cenę. Niemniej jednak takie wysokiej jakości elementy są czasami używane do komunikacji (węzła elewatorowego) przy budowie domów prywatnych.

Wariant #2: plastikowe

Do układania systemów komunikacyjnych stosuje się rury, do produkcji których wykorzystuje się różne rodzaje polimerów. Wszystkie wyroby plastikowe charakteryzują się tak ważnymi zaletami, jak obojętność na środowiska chemiczne (nawet agresywne), odporność na korozję, brak skłonności do powstawania zatorów, a także przystępna cena.

Rury polimerowe są szeroko stosowane w nowoczesnych pracach budowlanych ze względu na niski koszt i doskonałą odporność na działanie agresywnych substancji

Jednocześnie szereg właściwości rur plastikowych zależy bezpośrednio od cech materiału, z którego są wykonane.

Najczęściej stosowane są:

• Polietylen: wyroby z tego polimeru charakteryzują się dobrą elastycznością i wystarczającą gęstością. Nie są jednak w stanie wytrzymać wysokiej temperatury (PET mięknie już przy 80 stopniach Celsjusza), dlatego nie zaleca się ich stosowania do transportu gorących cieczy i gazów.
• Polipropylen: rury z tego plastiku zyskały największe rozpowszechnienie, ponieważ materiał ten idealnie łączy niewielką wagę z wytrzymałością i odpornością. Elementy polipropylenowe dobrze znoszą podwyższoną temperaturę, co pozwala na ich stosowanie w systemach ciepłej wody użytkowej nawet bez zbrojenia.
• Poliwinylochlorek (PCW). Najmniej rozpowszechniony wariant, ponieważ wyroby wykonane z tego plastiku są dość kruche. Takie rury należy układać tylko w miejscach, gdzie nie będą na nie spadać obciążenia, najczęściej używa się ich do tworzenia systemów kanalizacyjnych.

W życiu codziennym stosuje się wszystkie wymienione rodzaje rur.

Wariant #3: metaloplastikowe

Kompozytowy materiał, który ostatnio zyskał duże uznanie, składa się z pięciu warstw, w tym dwóch plastikowych osłon (wewnętrznej i zewnętrznej), dwóch warstw kleju oraz folii aluminiowej.

Rury metalowo-plastikowe mają konstrukcję kombinowaną, obejmującą oprócz dwóch warstw polimeru również przyklejoną warstwę folii aluminiowej. Takie wyroby charakteryzują się wysoką jakością, łącząc estetykę z wytrzymałością i niewielką wagą.

Podobne wyroby wyróżniają się nie tylko wysokimi walorami użytkowymi (trwałością, niezawodnością, lekkością), ale także pięknym wyglądem, co pozwala na ich stosowanie bez dodatkowego wykończenia. Rury metalowo-plastikowe mogą być używane do układania różnych instalacji: wodociągów, kanalizacji, systemów grzewczych i drenażowych.

Jak połączyć rury kanalizacyjne?

W zależności od przeznaczenia systemu, elementy metalowe i polimerowe mogą być montowane na różne sposoby. Najprostszą metodą jest połączenie rur kanalizacyjnych wykonanych z różnych materiałów.

Aby je połączyć, stosuje się specjalne wyroby (mankiety karbowane, plastikowe kolana, uszczelki), które mogą mieć różne rozmiary i konfiguracje.

Mankiet przejściowy – doskonała opcja, umożliwiająca połączenie rury z polichlorku winylu z żeliwną szyjką. Metoda ta jest zwykle stosowana podczas montażu rurociągów kanalizacyjnych.

Korzystając z takiego urządzenia, można łatwo połączyć rurę polimerową z żeliwną szyjką. Aby te wyroby ściśle do siebie przylegały, ważne jest dobranie odpowiedniego pod względem parametrów mankietu lub karbowania. Jeśli z jakiegoś powodu nie jest to możliwe, można użyć drobnoporowatej gumy (nawet starego dywanika samochodowego).

Z materiału wycina się długą, wąską taśmę, którą wzmacnia się mocowanie między rurami. Taką operację wygodnie wykonuje się za pomocą szerokiego, nieostrzonego śrubokręta, przy czym należy pracować dokładnie, ale ostrożnie, pamiętając o możliwej deformacji plastiku.

Stanowczo nie zaleca się uszczelniania elementu plastikowego w metalowej obejmie za pomocą wybijania lub wypełniania złącza cementem.

W pierwszym przypadku nie uda się uzyskać szczelnego połączenia, ponieważ ze względu na plastyczność polimeru rura będzie się odkształcać. W drugim – dobremu rezultatowi przeszkodzi rozszerzalność cieplna plastiku: pod wpływem gorącej rury mocowanie zostanie naruszone, a złącze straci szczelność.

Połączenia rur grzewczych i wodociągowych

Ta opcja jest uważana za bardziej skomplikowaną, ponieważ system instalacji jest pod ciśnieniem. W tym przypadku można zastosować kilka metod łączenia rur:

Gwintowane

Dla rur, których średnica nie przekracza 4 centymetrów, optymalnym rozwiązaniem jest podłączenie za pomocą złączek. Takie wygodne akcesoria mogą mieć różną konfigurację i parametry, jednak mają wspólną cechę konstrukcyjną.

Jeden koniec złączki kończy się gładką tuleją przeznaczoną do elementu polimerowego, drugi ma na czole gwint wewnętrzny lub zewnętrzny przeznaczony do mocowania rury metalowej.

Złączki gwintowane, przeznaczone do tworzenia niezawodnych węzłów łączących między rurami z tworzywa sztucznego a metalowymi, mogą mieć bardzo różnorodne kształty i rozmiary.

Do bardziej skomplikowanych wariantów podłączenia przeznaczona jest złączka trójnikowa, za pomocą której można połączyć w jeden system dwa elementy z tworzywa sztucznego i jeden metalowy (zwykle stalowy).

Kołnierzowe

Dla rur o dużych średnicach (60 cm i więcej) lepiej użyć specjalnych rozłącznych mocowań kołnierzowych, które składają się z dwóch identycznych części łączonych śrubami.

Do łączenia rur różnego rodzaju można stosować różne typy kołnierzy (luźne, kształtowe, z oparciem na kołnierzach), które różnią się wielkością i cechami konstrukcyjnymi.

Pozwala to uniknąć ręcznego dokręcania gwintu, co jest trudne do wykonania na dużych elementach, a jednocześnie stworzyć trwały i niezawodny łącznik.

Specjalne rodzaje

Do łączenia elementów można stosować również inne rodzaje złączek, na przykład specjalną tuleję lub złączki typu Gebo. Ostatnia opcja jest szczególnie zalecana do łączenia rur o małej długości lub systemów znajdujących się w trudno dostępnych miejscach (np. blisko podłogi).

Rękaw metalowy

Do łączenia elementów z tworzywa sztucznego z rurami metalowymi można również użyć specjalnego urządzenia – metalowego węża, który jest przeznaczony do pracy w bardzo trudnych warunkach (wysokie ciśnienie, działanie agresywnych substancji).

Zwykle takie urządzenie stosuje się przy układaniu gazociągów lub montażu systemów w zakładach chemicznych, jednak można go z powodzeniem stosować również w budownictwie.

Za pomocą metalowego węża można utworzyć elastyczne połączenie. Takie urządzenie jest zwykle stosowane w przemyśle, w tym w pracach skomplikowanych i niebezpiecznych.

Metalowy wąż, którego jednym z przykładów jest elastyczne przyłącze do baterii, mocuje się do rury metalowej za pomocą zwykłego gwintu (w przypadku podłączania elementów o dużej średnicy można użyć kołnierza o odpowiednim rozmiarze). Na drugi koniec metalowego węża nakłada się dodatkową złączkę z polimerową tuleją, która łączy się z elementem z tworzywa sztucznego.

Szczególną zaletą tej metody jest możliwość utworzenia elastycznego połączenia, dzięki czemu konstrukcja może „omijać” różne przeszkody.

Poniżej szczegółowo omówimy montaż połączeń różnego typu.

Cechy montażu złączek gwintowanych

Dzięki różnym odmianom złączek gwintowanych podczas montażu rurociągu osiąga się możliwość wykonywania najbardziej skomplikowanych zagięć i zakrętów.

Najpopularniejszym sposobem łączenia konstrukcji metalowych/plastikowych jest złączka amerykańska. Taki element, posiadający na końcach złączkę i gwint, umożliwia łatwe i szybkie łączenie różnorodnych części.

Najpopularniejszym urządzeniem do łączenia elementów polimerowych i metalowych jest złączka amerykańska, która produkowana jest w różnych wariantach rozmiarów. Wygodne urządzenie z plastikową złączką i metalowym gwintem jest niezwykle wygodne w montażu, pozwala w krótkim czasie stworzyć szczelne połączenie.

Instrukcja instalacji krok po kroku

Aby połączyć rurę metalową z rurą polipropylenową lub inną plastikową, należy:

• Za pomocą specjalnej lutownicy przyspawać złączkę do końca rury polimerowej, a następnie poczekać na ostygnięcie złącza.
• Przyłożyć element metalowy do drugiego końca złączki amerykańskiej, a następnie dokręcić gwint. Aby uszczelnić złącze, warto dodatkowo owinąć wzdłuż gwintu jeden-dwa warstwy taśmy teflonowej (FUM), pakuł lub włókna lnianego (dodatkowo można pokryć silikonem).
• Złączkę należy zawsze dokręcać ręcznie: stosowanie narzędzi jest niepożądane, a nawet niebezpieczne. Specjalistyczny sprzęt nie pozwala w pełni kontrolować przyłożonej siły, co może prowadzić do uszkodzenia elementu.
• Po zakończeniu pracy ważne jest sprawdzenie wytrzymałości uzyskanego mocowania. W tym celu wystarczy włączyć wodę i upewnić się, że nie ma przecieku. Jeśli jednak przez złącze nadal sączy się wilgoć, można spróbować mocniej dokręcić śrubę. W przypadku dalszego wycieku wody należy ponownie odkręcić gwint i przeprowadzić wszystkie czynności od nowa.

Kształt gotowego połączenia można zmienić, jeśli zmiękczyć element plastikowy za pomocą opalarki budowlanej, a następnie wykonać wymagany projektem łuk.

Połączenie rury metalowej bez gwintu

Zdarzają się sytuacje, gdy rurę plastikową trzeba podłączyć do metalowej, która nie ma gwintu.

Gwint na rurze można nacinać za pomocą specjalnego narzędzia – gwintownika. W specjalistycznych sklepach można znaleźć zarówno mechaniczne, jak i elektryczne modele takiego urządzenia.

Podobny problem pozwala rozwiązać specjalne narzędzie zwane «gwintownikiem» lub «nacinakiem do gwintów», za pomocą którego można wykonać rowki na elemencie ze stali lub żeliwa.

Istnieją dwa warianty takiego urządzenia:

• Elektryczny, w skład którego wchodzi kilka noży przeznaczonych do rur o różnych średnicach. Takie modele są wygodne i lekkie w eksploatacji, jednak mają wysoką cenę.
• Ręczny gwintownik kosztuje znacznie mniej, jednak praca z nim wymaga większej siły fizycznej i pewnych umiejętności.

Szczegółowo o tym, jak nacinać gwint na rurach, możesz przeczytać w zaproponowanym przez nas artykule.

Podczas używania nacinaek do gwintów należy przestrzegać kilku prostych zasad:

• Nie można pracować narzędziem, jeśli rura znajduje się w niewielkiej odległości od ściany.
• Elektryczny gwintownik szybko się nagrzewa, dlatego przy obróbce kilku elementów należy okresowo odpoczywać.
• Podczas pracy z ręcznym przyrządem ważne jest zachowanie naprzemienności ruchów: wykonaj pół obrotu do przodu i ćwierć obrotu do tyłu, aż do uzyskania gwintu na żądaną długość.

Aby nacąć gwint na rurę, należy dokładnie oczyścić rurę, w razie potrzeby usunąć istniejącą farbę i zeszlifować metalowe zadziory. Następnie wykonać gwint za pomocą narzędzia elektrycznego lub ręcznego.

Nacięte rowki należy dokładnie oczyścić i nasmarować smarem stałym, olejem lub innym smarem, a następnie użyć do połączenia z łącznikiem.

Cechy mocowania kołnierzowego

W tym wariancie mocowania rur polimerowych i metalowych stosuje się specjalne rozłączne elementy – kołnierze i obejmy. Umożliwiają one nie tylko stworzenie wytrzymałego połączenia, ale także dostęp do miejsca łączenia rur (w tym celu wystarczy odkręcić śruby).

Na przedstawionym schemacie pokazano połączenie rury metalowej i plastikowej za pomocą obejmy. Taki uchwyt można stosować na odcinkach rurociągu o dużej średnicy.

Istnieje kilka wariantów takich elementów, spośród których szczególnie popularne są:

• Obejmy swobodne oparte na prostym kołnierzu. Takie elementy przeznaczone są do montażu lekkich elementów o średnicy do 30 cm, a także do rur średnich i ciężkich, których średnica nie przekracza 15 centymetrów.
• Obejmy swobodne z oparciem na stożkowym kołnierzu pozwolą stworzyć konstrukcje z rur o średnicy nie większej niż 20 cm.
• Uchwyty klinowe z kształtowym kołnierzem i stalowym występem są uważane za uniwersalne; można je stosować do łączenia różnych elementów, przy czym ważne jest zwracanie uwagi na rozmiar.
• Prosty kołnierz z przejściem stożkowym pozwala znacznie zwiększyć wytrzymałość połączenia.

Niezależnie od używanego modelu obejmy, do wykonania połączenia należy przestrzegać następującego planu prac:

• Przed przystąpieniem do czynności ważne jest dobranie elementu odpowiedniego typu, którego rozmiar odpowiadałby średnicy metalowej części rurociągu.
• Należy dokładnie obejrzeć wybrany element: nie powinien on mieć ostrych zadziorów, które mogłyby porysować i uszkodzić dość kruche plastikowe rury.
• Na stalowej (metalowej) rurze wyznacza się miejsce planowanego przecięcia, następnie jest ona ostrożnie przecinana (krawędzie muszą być równe).
• Następnie na metalowy element zakłada się obejmę. Aby zapewnić szczelne połączenie, dodaje się do niej uszczelkę gumową, która nie powinna wystawać poza linię cięcia więcej niż na jeden centymetr.
• Następnie należy połączyć wszystkie elementy węzła mocującego, skręcając za pomocą śrub obejmę na rurze metalowej z analogicznym elementem zamontowanym na części polimerowej.

Dokręcanie śrub należy wykonywać spokojnie i równomiernie, wykonując pełny obrót gwintu i nie dopuszczając do nadmiernego użycia siły, aby nie uszkodzić dość kruchego elementu.

O zastosowaniu obejm w łączeniu, naprawie rur i mocowaniu otwarcie ułożonych rurociągów szczegółowo napisano w tym artykule.

Specjalne rodzaje połączeń rurowych

W niektórych przypadkach celowe jest zastosowanie łączników z innymi rodzajami złączek. Rozważymy dwa warianty takich prac.

Mocowanie za pomocą specjalnej złączki

Wystarczająco prosty element można nie tylko kupić w sklepach z materiałami budowlanymi, ale także wykonać samodzielnie.

Urządzenie składa się z następujących części:

• korpusu wykonanego z żeliwa lub wytrzymałej stali;
• dwóch nakrętek, które znajdują się po dwóch stronach elementu;
• gumowych uszczelek do uszczelnienia połączenia;
• czterech metalowych podkładek, które powinny znajdować się w wewnętrznej przestrzeni złączki.

Parametry wszystkich elementów powinny odpowiadać średnicy rur, na których będą używane.

Instrukcja użycia: należy włożyć końce rur aż do środka złączki, przewlekając je przez uszczelki, podkładki i nakrętki, a następnie mocno dokręcić te ostatnie, aby ścisnęły uszczelki.

Montaż za pomocą złączki zaciskowo-łączącej (złączką Gebo)

Łączenie rur metalowych i polimerowych za pomocą gwintu daje gwarantowane szczelne złącze, jednak taka metoda nie zawsze jest możliwa.

Przy niewielkiej długości rury metalowej lub jej przyleganiu do powierzchni poziomej celowe jest użycie złączki zaciskowo-łączącej, którą nazywa się również złączką typu Gebo (np. HEBO-QUIK).

Złączka zaciskowo-łącząca (złączka Gebo) jest szczególnie zalecana do montażu różnorodnych rur znajdujących się w trudno dostępnych miejscach (np. blisko ściany).

Podobne urządzenie składa się z następujących elementów:

• obudowy;
• nakrętek mocujących;
• pierścieni zaciskowych, dociskowych i uszczelniających.

Praca nie wymaga specjalnych umiejętności, specjalistycznego sprzętu ani długiego czasu.

Kolejność czynności:

• Oczyścić brzeg rury metalowej z zanieczyszczeń i starej farby.
• Całkowicie odkręcić złączkę.
• Kolejno nałożyć na element żeliwny lub stalowy wszystkie elementy mocujące, przy czym pierścień uszczelniający powinien znajdować się w odległości 1 lub więcej centymetrów od końca produktu.
• Włożyć koniec metalowej rury w korpus złączki, dosunąć do niego wszystkie istniejące pierścienie, a następnie dokręcić śrubę.
• Do gwintu złączki znajdującego się po drugiej stronie należy przymocować łącznik „amerykankę”, uprzednio przylutowując do niego rurę polimerową.

Aby sprawdzić wytrzymałość mocowania, należy ostrożnie pociągnąć element, przytrzymując ręką rurę, do której jest przymocowany.

Łącznik nie powinien się poruszać po konstrukcji. Jeśli jednak reaguje na dotyk, należy mocniej dokręcić gwint. Ruch w tym przypadku będzie oznaczać, że rozmiar został źle dobrany, w wyniku czego złączka nie przylega szczelnie do rury.

Wszystkie opisane powyżej rodzaje mocowań mogą być stosowane do łączenia rur metalowych z elementami metalowo-plastikowymi.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Na zamieszczonych w tym dziale filmach wideo wyraźnie demonstruje się porządek prac wykonania mocowań rur z metalu i polimerów za pomocą łącznika “amerykanki” i połączenia kołnierzowego.

Praktyczne zastosowanie kołnierza:

Proces łączenia rur metalowych (żeliwnych, stalowych) i polimerowych wymaga pewnych sił i umiejętności. Niezależnie od rodzaju mocowania, dla bezbłędnych połączeń ważne jest prawidłowe dobieranie elementów o odpowiednim rozmiarze, a także dokładne przestrzeganie instrukcji.

Czy chcą Państwo opowiedzieć, jak podczas remontu podłączali rurę plastikową do stalowego lub żeliwnego rurociągu? Czy chcą Państwo podzielić się przydatnymi informacjami z nami i odwiedzającymi stronę? Proszę pisać komentarze w znajdującym się poniżej bloku, zadawać pytania i zamieszczać zdjęcia na temat artykułu.