Akademia Miedzi

Z chwilą ustanowienia polskiej normy PN-EN 1057:1999 “Miedź i stopy miedzi – Rury miedziane okrągłe bez szwu do wody i gazu stosowane w instalacjach sanitarnych i ogrzewania” oraz zgodnie z Art. 3 ustawy Prawo Budowlane rury miedziane przeznaczone do stosowania w instalacjach wodociągowych i ogrzewania są dopuszczone do obrotu i powszechnego stosowania, jeżeli dokonano oceny zgodności i wydano certyfikat zgodności albo deklarację zgodności z wyżej wymienioną normą. Oznacza to, że dokumentem odniesienia jakim była do tej pory aprobata techniczna jest obecnie norma PN-EN 1057 a aprobaty od chwili ustanowienia normy nie są wydawane.

Certyfikat zgodności wydaje jednostka niezależna do dostawcy i odbiorcy, która na drodze akredytacji w Polskim Centrum Badań i Certyfikacji zdobyła uprawnienia do wydawania takich orzeczeń.

Deklarację zgodności wydaje sam producent, w której oświadcza, że rury miedziane spełniają wymagania w.w. normy. Deklarację wydaje się dla określonej partii wyrobu.

Po za tym rury miedziane stosowane w instalacjach wodnych podobnie jak wszystkie wyroby dopuszczone do obrotu i powszechnego stosowania w budownictwie powinny być znakowane znakiem budowlanym dopuszczenia do obrotu i powszechnego stosowania. Wzór deklaracji zgodności i znaku budowlanego podane są w Rozporządzeniu MSWiA z dn. 31.07.1998 (Dz.U. nr 113 z 1998 poz. 728).

Elementy miedziane i stalowe można ze sobą łączyć w instalacji c.o. o ile spełnione są warunki określone w normie PN-93/C-04607 “Woda w instalacjach ogrzewania – Wymagania i badania dotyczące jakości wody”. Warunki te dotyczą systemu instalacyjnego (otwarty – zamknięty), jakości wody instalacyjnej oraz sposobu jej uzdatniania (rozumiane jako ochrona inhibitorowa). W przypadku połączeń stal/miedź w.w norma wymaga aby układ był zamknięty, zawartość jonów agresywnych w wodzie napełniającej S (Cl – + SO42-) < 50 mg/l, w tym Cl - < 30 mg/l, zawartość azotu amonowego NNH4 0,5 mg/l, twardość ogólna < 4,0 mval/l, zawartość tlenu w wodzie instalacyjnej O2 < 0,1 mg/l (co w praktyce oznacza pełną szczelność układu i ubytki na poziomie 5% objętości zładu rocznie), a odczyn pH 8,0÷9,0 (co ze względu na występowanie samoistnej alkalizacji wody instalacyjnej ma miejsce samorzutnie). Jeżeli wyżej wymienione warunki nie są spełnione należy zastosować odpowiedni inhibitor korozji. Należy tu zaznaczyć, że w.w. warunki stawiane są głównie ze względu na niewielką odporność na korozję stali i wymagania te są podobne w przypadku zastosowania w układzie c.o. wyłącznie elementów stalowych. W przypadku zastosowania do budowy instalacji wyłącznie elementów miedzianych (kontaktujących się z wodą obiegową) wymagania te ograniczają się do pH, twartości i zawartości tlenu (wartości jak wyżej), co w praktyce oznacza zapewnienie odpowiedniej szczelności układu.

Zmiękczanie wody, w przypadku stosowania wody wodociągowej do napełniania układu c.o., w zdecydowanej większości przypadków nie jest konieczne, przy zachowaniu odpowiedniej szczelności układu.

Napełnianie i uzupełnianie wodą z sieci ciepłowniczych instalacji centralnego ogrzewania jest dopuszczalne, ale tylko dla instalacji wykonanej ze stali i żeliwa. Nie należy wprowadzać wody z sieci ciepłowniczej do instalacji ogrzewania z elementami wykonanymi z miedzi lub aluminium. W niektórych przypadkach stosowanie wody sieciowej może być w ogóle ograniczone przez dostawcę ciepła.

Rzeczywiście obecnie są dostępne środki chemiczne (inhibitory korozji) pozwalające na zastosowanie takiego rozwiązania. W laboratorium COBRTI Instal przebadano niektóre z takich środków i w przypadku układu miedź/aluminium wyniki badań wykazały skuteczną ochronę antykorozyjną preparatów: COPAL angielskiej firmy Fernox oraz Pyratox 55 firmy Marcon oraz płyny niskokrzepnące Ergolit A i Ergolit Eco firmy BORYSZEW.

W chwili ustanowienia normy PN-93/C-04607 nie były znane takie środki, niemniej planowana jest nowelizacja tej normy i dopuszczenie możliwości stosowania elementów miedzianych i aluminiowych w jednym obiegu c.o.

Ilość jonów miedzi przechodzących do wody zależy od intensywności korozji równomiernej na ściankach wewnętrznych rur miedzianych. Intensywność ta zależy przede wszystkim od jakości wody i sprzyja jej duża zawartość dwutlenku węgla i niska wartość odczynu pH, obecność jonów siarczanowych oraz niska twardość wody. Po za tym na wielkość korozji równomiernej mogą wpływać sposób uzdatniania wody, a także warunki projektowania, wykonania i eksploatacji. Zwiększa stężenie jonów miedzi w wodzie: obecność cząstek stałych (produktów korozji nanoszonych z sieci zewnętrznych), pozostawianie instalacji napełnionej wodą przez dłuższy czas, zbyt duża w stosunku do zalecanej prędkość przepływu wody. Istotne na wielkość korozji równomiernej ma fakt wytworzenia na powierzchniach wewnętrznych rur miedzianych powłok ochronnych złożonych np. w tlenków miedzi lub węglanu wapnia, które ograniczają jej szybkość i ilość jonów miedzi w wodzie. Oczywiście musi być spełniony warunek, aby rury instalacyjne miały odpowiednie dopuszczenie do obrotu.

Badania przeprowadzone w COBRTI Instal wykazały, że w wodach z prawidłowo wykonanych i eksploatowanych wodociągowych instalacji miedzianych oraz zasilanych wodą spełniającą wymagania jakości wody do picia jony miedzi występują w stężeniach < 1 mg/l (średnie dobowe). Dyrektywa Unii Europejskiej 98/83/EC z 3.11.1998, w sprawie wymagań stawianych wodzie przeznaczonej do konsumpcji przez ludzi określa dopuszczalnie stężenie jonów miedzi w wodzie w wysokości 2 mg/l (średnie dobowe). Także Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie warunków warunków jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze, gdzie również zapisana jest wartość 2 mg/l Cu.

CIIM udziela jedynie informacji w zakresie projektowania, doboru materiałowego w zależności od jakości wody, eksploatacji instalacji miedzianych i nie prowadzi tego typu szkoleń. Posiadamy jednak listę ośrodków szkoleniowych prowadzących na terenie Polski takie szkolenia, którą udostępniamy każdemu zainteresowanemu.

Rury miedziane w stanie twardym (R290) mogą być zginane do średnicy 18 mm z promieniem krzywizny podanym w Polskiej Normie PN-EN 1057:1999 “Miedź i stopy miedzi – Rury miedziane okrągłe bez szwu do wody i gazu stosowane w instalacjach sanitarnych i ogrzewania”. Każdy producent rur miedzianych jest zobligowany do sprawdzania odporności na zginanie rur twardych w zakresie średnic od 6 do 18 mm, przy czym po uzgodnieniu z zamawiającym ten zakres może być rozszerzony.

Niektórzy producenci narzędzi instalacyjnych oferują giętarki do rur twardych o większych średnicach. Jednak decydując się na gięcie rur twardych o średnicach powyżej 18 mm, wykonuje się to na odpowiedzialność producenta giętarki, ściśle przestrzegając wskazówek producenta giętarki. Jednak najprawdopodobniej w opisanym przypadku, kiedy występuje również efekt spłaszczenia, giętarka nie była wyposażona w specjalne poliamidowe wkładki, które przylegając do zewnętrznej powierzchni rury kalibrują rurę, powodując zachowanie jej owalności.

Zawsze należy uwzględniać wydłużenia termiczne rur miedzianych przy ich prowadzeniu. W przypadku prowadzenia rur miedzianych zabetonowanych w posadzce lub pod tynkiem, najlepiej kiedy rury są owinięte na całej długości elastyczną otuliną, która pozwala na ich termiczne ruchy, a w obszarach zmiany kierunku (trójniki, kolana) grubość otuliny jest zwiększona. Stosowanie rur miedzianych z fabrycznie wykonanym płaszczem tworzywowym w pewnych warunkach nie wymaga stosowania dodatkowych zabiegów dla przejmowania wydłużeń cieplnych. Ma to miejsce przy prowadzeniu wężownic w ogrzewaniu podłogowym o ile długość rury między łukami przejmującymi wydłużenie nie przekracza 5m, a temperatura wody na doprowadzeniu nie przekracza 50st.C lub odpowiednio 3m i 80st.C.

Beton, gips czy zaprawa wapienna na podstawie badań laboratoryjnych i doświadczeń praktycznych nie atakują miedzi. Nie należy jednak do betonu lub jastrychu stosować dodatków zawierających amoniak lub azotany, stosowane jako środki przyspieszające wiązanie lub chroniących przed zamarzaniem. Gdy dodatki te stają się niezbędne, należy stosować rury z płaszczem tworzywowym, chroniący rury przed działaniem chemicznym a także przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Zasady łączenia w jednym obiegu ogrzewczym różnych materiałów opisuje Polska Norma PN-93/C-04607 “Woda w instalacjach ogrzewania – Wymagania i badania dotyczące jakości wody”.

Według powyższej normy miedź i stal można łączyć instalacjach c.o. na określonych warunkach. Jeżeli w wodzie instalacyjnej (wodzie służącej do napełniania instalacji) suma chlorków i siarczanów jest mniejsza niż 50 mg/l to połączenia te można stosować bez żadnych ograniczeń (np. rury miedziane i grzejniki stalowe). Jeżeli jednak suma jest większa niż 50 mg/l to zgodnie z wymaganiami powyższej normy należy stosować odpowiednio dobrany inhibitor korozji.

Należy jednak zaznaczyć, że dotyczy to przede wszystkim nowych instalacji. W opisanym przypadku, jak się można domyślać, rury stalowe są już skorodowane. COBRTI “Instal” przeprowadził już wiele ekspertyz kwalifikacyjnych instalacji c.o. z rur stalowych, z których wynika że w wielu przypadkach rury stalowe pokryte są warstwą produktów korozji żelaza, mniej lub bardziej związanych z podłożem. Cząstki takie odrywając się od powierzchni mogą być groźne dla rur miedzianych powodując ich uszkodzenia powierzchni wewnętrznej. Dlatego najlepiej byłoby w takim przypadku wymienić instalacje w całości lub wykonać jedynie modernizację węzła a później wymieniać przewody na miedziane w całej instalacji.

Polska Norma PN-93/C-04607 określa dla instalacji miedzianej odczyn pH 8,0- 9,0. Należy jednak zaznaczyć, że woda w instalacji ogrzewczej z czasem ulega samoistnej alkalizacji i wartość pH sama ustala się na poziomie co najmniej 8,0. Jeżeli instalacja wykonana jest w całości z elementów miedzianych w układzie zamkniętym jakość wody zasilającej nie ma praktycznie znaczenia na trwałość instalacji.

Zabarwianie osadów wapniowych na kolor zielony lub niebieski pojawiajacych się na urządzeniach sanitarnych, wynika z wysokiej twardości wody (jony wapnia i magnezu) i występowania jonów miedzi w wodzie, przy czym już bardzo niewielkie ilości tych jonów ( < 1 mg/l Cu) może powodować właśnie takie objawy, tzn. zabarwienia powstałych osadów. Oczywiście w przypadku, gdy jony miedzi nie występują, osady węglanowe również się tworzą, tyle że nie są w takim stopniu widoczne i nie "rzucają się w oczy" o ile tak można powiedzieć. Dopuszczalna zawartość jonów miedzi ze względów zdrowotnych wg przepisów WHO (MIędzynarodowej Organizacji Zdrowia), dyrektywy Unii Europejskiej 98/83/EC z 3.11.1998 wynosi 2 mg/l Cu. W Polsce obowiązuje Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie warunków jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze, gdzie również zapisana jest wartość 2 mg/l Cu, jako maksymalna chwilowa wartość wodzie.

Aby dokładnie ocenić sytuację, należałoby zbadać zawartość jonów Cu w wodzie, wykonanie samej instalacji oraz jej eksploatację. Często bowiem podwyższona ich zawartość wynika z wielu czynników np:
- agresywna korozyjnie woda (kwaśna, miękka, z dużą zawartością siarczanów, dwutlenku węgla i amoniaku) - (takie wody mogą występować w rejonach górskich),
- cząstki stałe (piasek, produkty korozji żelaza) - należy zawsze stosować filtr na wejściu oraz unikać stosowania elementów stalowych które mogą korodować, szczególnie w obiegu zamkniętym ciepłej wody z cyrkulacją,
- zbyt szybki przepływ wody (korozja erozyjna) - w wyniku stosowania zbyt małych średnic w stosunku do przepływu,
- zbyt długie zaleganie wody w instalacji (duże rozległe instalacje i mały pobór wody).

Wiele z tych czynników można wyeliminować. Z naszych doświadczeń wynika, że na zawartość miedzi w wodzie duży wpływ ma również początkowa eksploatacja instalacji, tzn. prawidłowe płukanie oraz intensywna eksploatacja od samego początku, które sprzyjają wytworzeniu szczelnych warstw ochronnych w postaci tlenków miedzi i innych związków.

W instalacjach wodnych (wodociągowych, ogrzewczych) i gazowych można stosować jedynie takie łączniki, które posiadają dopuszczenie do stosowania w budownictwie czyli deklarację lub certyfikat zgodności z Aprobatą Techniczną lub Polską Normą.

Łączniki wykonane z mosiądzu (stop miedzi gdzie głównym składnikiem stopowym jest cynk) gdy łączone są lutem twardym, ze względu na fakt, że likwidus lutu twardego (710 ÷ 880oC) jest bliski temperaturze wrzenia cynku (906 oC), może występowac odkształcenie łączników, a nawet parowanie cynku. Dlatego też łączniki mosiężne z końcówkami do lutowania nie mogą być stosowane w instalacjach gazowych, a w instalacjach wodociągowych i ogrzewania wodnego zaleca się łączęnie ich za pomocą lutowania miękkiego.

Przed wyborem materiału z jakiego będą zastosowane rury zawsze zalecamy sprawdzenie jakości wody, jaką będzie zasilana instalacja. CIIM dysponuje bazą danych jakości wód wodociągowych z kilkudziesięciu miast w Polsce i może stwierdzić, czy rury miedziane (lub inny materiał) może być użyty do budowy instalacji wodociągowej. W przypadku braku danych lub zasilania z własnego ujęcia COBRTI Instal może wykonać analizę jakości wody i ocenę przydatności materiałów instalacyjnych.

Jeżeli nie ma przeciwwskazań do zastosowania rur miedzianych ze względu na agresywność korozyjną wody, to fakt opróżniania instalacji nawet na dłuższy okres nie powinien mieć wpływu na trwałość rur miedzianych o ile rzeczywiście instalacja będzie w całości opróżniona i woda nie będzie pozostawała w tzw. “przestrzeniach martwych”. Dlatego też (również ze względu na ewentualne zamarzanie) dobrze jest “przedmuchać” instalację powietrzem w celu całkowitego usunięcia resztek wody.

Wymagania dotyczace rur miedzianych określa Polska Norma PN-EN 1057 “Rury miedziane okrągłe bez szwu do wody i gazu stosowane w instalacjach sanitarnych i ogrzewania”. Norma ta nie precyzuje wymagań dot. chropowatości powierzchni wewnętrznej ani zewnętrznej. Precyzuje natomiast maksymalną zawartość węgla (w postaci smarów lub cząstek stałych) na wewnętrznej powierzchni rury. Smary te i zanieczyszczenia są wynikiem procesu technologicznego (przeciągania rur i konieczności stosowania smarów). Do usuwania tych zanieczyszczeń generalnie stosuje się dwie metody: strumieniowo-cierną (strumień cząstek stałych przepuszczanych przez rurę) i stąd większa chropowatość powierzchni lub metodę chemiczną (oczyszczanie rury za pomocą rozpuszczalników) – tu brak efektu chropowatej powierzchni. Nie można stwierdzić, aby bardziej chropowata powierzchnia wpływała negatywnie na trwałość rur (a są opinie, że obróbka ta zwiększa odporność korozyjną rur). W przypadku rur w instalacjach wodnych istotne jest aby na powierzchni wewnętrznej wytworzyła się trwała wartwa tlenku miedzi lub innych związków tego pierwiastka. A znane nam nieliczne przypadki awarii instalacji z rur miedzianych wynikały raczej ze złego wykonawstwa (przegrzewanie rur, niewłaściwe lutowanie).

Biorąc pod uwagę aspekt techniczny tego zagadnienia, to w zasadzie nie ma przeciwwskazań do wykonywania instalacji miedzianych lutowanych montowanych w temperaturach poniżej zera. Należy jednak w takim przypadku skonsultować tą sprawę w projektantem instalacji, który podejmie decyzję czy nie będzie konieczna zmiana wielkości czy nawet sposobu kompensacji wydłużeń cieplnych instalacji. W praktyce najczęściej do wyznaczenia różnicy temperatur przy obliczaniu kompensacji jako dolną przyjmuje się temperaturę zimnej wody (+10 oC). Dodatkowo należałoby skonsultować z dostawcą możliwość zastosowania w niskich temperaturach materiałów lutowniczych (topników, past lutowniczych). Materiały te zawierają w swoim składzie sole i kwasy i nie powinny ulegać zamarzaniu o omawianej temperaturze.

Do tej pory do wykonywania instalacji chłodniczych i klimatyzacyjnych stosowane były rury miedziane wg Polskiej Normy PN-EN 1057 “Miedź i stopy miedzi – Rury okrągłe bez szwu do wody i gazu stosowane w instalacjach sanitarnych i ogrzewania “. W 2002 roku została ustanowiona Polska Norma PN-EN 12735 “Miedź i stopy miedzi – Rury okrągłe bez szwu do klimatyzacji i chłodnictwa: Cześć 1 Rury do systemów przesyłania płynów, Część 2 Rury do wyposażenia”.
Tak więc w chwili obecnej do zastosowań chłodniczych i klimatyzacyjnych należy stosować rury spełniające wymagania wyżej wymienionej normy.

Ostatnie analizy wód wodociągowych z warszawskich ujęć wodociągu centralnego, praskiego i północnego wykazują, że można bez przeszkód stosować rury miedziane na instalacje zimnej i ciepłej wody zasilanych z tych ujęć. Analizy z okresu ostatnich kilku lat również wykazują brak jakichkolwiek przeciwwskazań ze strony agresywności korozyjnej wód warszawskich do stosowania rur miedzianych, pomimo występowania negatywnych opinii wśród instalatorów w tym względzie.

Zalecaną techniką łączenia rur miedzianych w instalacji ogrzewania podłogowego jest lutowanie twarde. Ponadto, z uwagi na fakt że w przypadku tego rodzaju instalacji najczęściej stosuje się gotowe systemy ogrzewania podłogowego, zaleca się ściśle przestrzegać instrukcji montażu producenta.

Niebezpieczeństwo takie istnienie przy połączeniach materiałów, które w instalacjach wodnych tworzyć mogą ogniwa korozyjne tj. takie dla których różnica potencjałów normalnych jest większa niż 250 mV. Na przykład różnica pomiędzy potencjałem cynku i mosiądzu wynosi 740 mV. Aby wyeliminować to zjawisko należy stosować przekładki dielektryczne zapobiegające bezpośredniemu stykowi obu metali i ich wzajemnemu oddziaływaniu, np. dokładne odizolowanie taśmą teflonową jest wystarczającym zabezpieczeniem przed wystąpieniem korozji kontaktowej.

Luty miękkie i twarde różnią się składem chemicznym i temperaturą topnienia. Najczęściej lut miękki zawiera prawie 100% cyny z dodatkiem miedzi lub srebra. W skład lutów twardych wchodzą najczęściej srebro, miedź, cynk, fosfor. Temperatura topnienia lutów miękkich jest <450 oC (najczęściej ok. 250 oC), a twardych >450 oC (najczęściej 650-800 oC). Połączenia lutowane w instalacji c.o. można wykonywać za pomocą lutów miękkich, za wyjątkiem ogrzewania podłogowego, gdzie stosowane jest lutowanie twarde.

W przypadku stosowania złączek zaciskowych, szczególnie typów nie często stosowanych do łączenia rur miedzianych, zawsze należy skonsultować zakres stosowania u producenta wyrobu. W przypadku stosowania złączek zaciskowych skręcanych z pierścieniem zgodnych z Polską Normą PN-EN 1254-2, które wykonane są całkowicie ze stopów miedzi generalnie nie ma przeciwwskazań do stosowania ich w instalacjach podtynkowych. Nie należy jednak do zaprawy tynkowej stosować dodatków zawierających związki amonowe. Gdy dodatki te stają się niezbędne, należy zastosować izolację chroniącą elementy miedziane i ze stopów miedzi przed działaniem chemicznym a także przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Ponadto w przypadku prowadzenia przewodów miedzianych pod tynkiem zawsze należy uwzględniać wydłużenia termiczne rur miedzianych, które będą zachodzić w instalacji. Przewody na całej swojej długości powinny być owinięte elastyczną otuliną, która pozwala na ich termiczne ruchy.

Można łączyć rury miedziane i z tworzywa sztucznego z wewnętrzną warstwą aluminium w jednym obiegu wodnym. Przy czym przy stosowaniu rur wielowarstwowych z tworzywa sztucznego z wewnętrzną warstwą aluminium niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt metaliczny warstwy aluminiowej rury z elementami z miedzi lub stopów miedzi, niezależnie czy w układzie występują dodatkowo rury miedziany czy też nie. W praktyce przy łączeniu takich rur stosuje się złączki zaciskowe np. fabrycznie wyposażone w przekładkę z tworzywa sztucznego lub posiadające specjalną konstrukcję uniemożliwiającą bezpośredni kontakt warstwy aluminium z metalowym korpusem złączki.

Na rynku dostępnych jest wiele typów złączek służących do łączenia rur miedzianych między sobą oraz do łączenia rur miedzianych z innymi elementami instalacji. W przypadku średnic powyżej 100 mm stosuje się technikę lutowania twardego lub spawania. W przypadku konieczności połączenia rury miedzianej z przyłączem kołnierzowym można zastosować specjalne kołnierze, które są lutowane lub spawane z rurą miedzianą. Kołnierze takie są dostępne na rynku np. firmy SANHA typy WBS Cu, RGLF Rg.

Przepisy regulujące warunki jakie powinna spełniać instalacja gazowa zawarte są w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 r. (Dz. U. Nr 75 z dnia 15 czerwca 2002 r, poz. 690) w sprawie warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie w § 164 punkt 6. stwierdza się : Dopuszcza się prowadzenie przewodów gazowych z rur stalowych bez szwu i rur stalowych ze szwem przewodowych, łączonych za pomocą spawania przez jedną kondygnację garażu, znajdującą się bezpośrednio pod kondygnacją naziemną budynku pod warunkiem zabezpieczenia tych przewodów przed uszkodzeniami mechanicznymi. W cytowanym punkcie, dot. garaży nic nie jest powiedziane na temat gazowych instalacji z miedzi, co należy interpretować jako zakaz prowadzenia instalacji gazowej z rur miedzianych przez pomieszczenia garażowe.

Wymagania w zakresie połączeń rur miedzianych w instalacjach gazów medycznych określa polska norma PN-EN 737-3:2002: ” Część 3:Rurociągi dla sprężonych gazów medycznych i podciśnienia” rozdział 11. Norma ta jednoznacznie stawia wymagania w p.11.3.1, że “Za wyjątkiem połączeń gwintowanych używanych w elementach takich jak zawory odcinające, regulatory ciśnienia lub jednostki końcowe, lub gdzie użyte są tworzywa sztuczne w instalacjach podciśnienia, wszystkie połączenia rurociągu powinny być połączeniami wykonanymi metodami lutowania twardego lub spawania. Metoda połączeń powinna zapewnić ich wytrzymałość mechaniczną w zakresie temperatur od temperatury otoczenia do temperatury 450oC. Spoiwa stosowane do lutowania twardego nie powinny zawierać więcej niż 0,025% (wagowo) kadmu. PN-EN 737-3:2002 jest normą zharmonizowana z Dyrektywą Medyczną 93/42/EEC i określa podstawowe wymagania bezpieczeństwa dla instalacji gazów medycznych.

Do spawania rur miedzianych stosuje się druty spawalnicze o składzie: 99 % Cu, 1 % Ag (oznakowanie wg DIN 1733 – SCuAg) lub 98 % Cu i 1 % Sn (oznakowanie wg DIN 1733 – S-CuSn). Do procesu spawania topniki nie są wymagane jednak można stosować topniki na bazie związków boru (oznakowanie wg DIN 1733 -FSH2 lub FSH3). Zakres topnienia: S Cu Ag – 1070 – 1080 °C (spawanie gazowe, spawanie elektrodą wolframową z topnikiem), S Cu Sn – 1050 – 1075 °C (spawanie gazowe), 1020 – 1050 oC (spawanie elektrodą wolframową, spawanie elektrodą topliwą). Należy pamiętać, iż połączenie przez spawanie dopuszczone jest we wszystkich rodzajach instalacji (w instalacjach wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi dla DN > 28) przy grubości ścianki rury miedzianej co najmniej 1,5 mm. Praktycznie wykonuje się je dla rur DN > 108, to znaczy poza obszarem instalacji w budynku.

Zjawisko zwane chorobą wodorową miedzi zachodzi po wyżarzania miedzi w atmosferze zawierającej wodór. W wyniku redukcji tlenku miedzi (powstałego na skutek zbyt dużej zawartości tlenu w miedzi) wodorem tworzy się woda, której pary w wysokiej temperaturze powodują pęknięcia i naderwania, uniemożliwiając dalszą obróbkę plastyczną.

Rury w stanie kwalifikacyjnym miękkim, przy spełnieniu wymagań Polskiej Normy PN-EN 13348 “Miedź i stopy miedzi. Rury z miedzi okrągłe bez szwu do gazów medycznych lub próżni” mogą być stosowane w instalacjach gazów medycznych. Natomiast rury miedziane gatunku M2R nie spełniają wymagań dot. składu chemicznego powyższej normy, gdyż mogą mieć przekroczoną dopuszczalną zawartość fosforu jak również nie dotrzymują warunku minimalnej zawartości miedzi i srebra.

Nie są nam znane grzejniki aluminiowe, które można by bez przeszkód łączyć z rurami miedzianymi (bez konieczności stosowania inhibitora korozji). Większość grzejników są to odlewy ze stopu aluminium z krzemem i innymi pierwiastkami i nie posiadają zabezpieczeń powierzchni wewnętrznej przed korozją. W połączeniu z rurami miedzianymi, czy nawet jedynie w obecności jonów miedzi w wodzie przyspieszonej korozji mogą ulegać elementy aluminiowe. W przypadku konieczności zastosowania takiego układu (grzejnik aluminiowy i rury miedziane) należy zastosować inhibitor korozji. Są to preparaty, najczęściej w płynie, dodawane do wody instalacyjnej, które zdecydowanie opóźniają procesy korozyjne. Najbardziej znanym preparatem do takiego układu jest inhibitor o nazwie COPAL firmy Fernox.

W instalacjach ogrzewczych, w których dopuszczalna temperatura robocza nie przekracza 110 oC można stosować połączenia lutowane lutem miękkim, za wyjątkiem ogrzewania podłogowego w którym zaleca się stosowanie lutowania twardego. Innym przypadkiem, w którym stosowana jest technika lutowania twardego jest układ ogrzewania słonecznego, szczególnie połączeń w okolicy kolektora, gdzie temperatura może znacznie przekroczyć wspomniane 110st.C.

Na rynku dostępnych jest wiele typów łączników zaciskowych do rur miedzianych. Są to łączniki mosiężne skręcane z pierścieniem zaciskowych, zaprasowywane, samozaciskowe. W przypadku stosowania łączników zaciskowych zawsze należy skonsultować zakres stosowania u producenta wyrobu. Może się bowiem zdarzyć, że jeden producent dopuszcza montowanie łączników pod tynkiem, a inny tego zabrania. Z dostępnych nam informacji, większość producentów dopuszcza takie rozwiązanie dla łączników zaprasowywanych. W przypadku stosowania złączek zaciskowych skręcanych zdania są podzielone, a łączniki samozaciskowe zaleca się prowadzić jedynie po wierzchu ścian. Dość często spotykaną opinią jest stwierdzenie, że zaprawa cementowa jest agresywna korozyjnie w stosunku do miedzi i stopów miedzi. Nie jest to opinia do końca prawdziwa, chociaż w pewnych przypadkach to zjawisko może zachodzić. Doświadczenie wskazuje, że stężały beton na bazie cementu portlandzkiego nie jest już praktycznie agresywny korozyjnie w stosunku do miedzi lub jej stopów, jeżeli nie zawiera dodatków jonów amonowych. Domieszki do zapraw są wprowadzane w różnym celu , np. przyspieszenia wiązania, uplastycznienia. W czasie kontaktu wilgotnej zaprawy cementowej z dodatkami amonowymi z elementami miedzianymi już po krótkim czasie może dość do uszkodzeń najczęściej w postaci korozyjnego pękania elementów metalowych. Gdy stosowanie dodatków staje się niezbędne, należy zastosować izolację wodoodporną chroniącą elementy miedziane i ze stopów miedzi przed działaniem chemicznym (a także przed uszkodzeniami mechanicznymi). Ponadto w przypadku prowadzenia przewodów miedzianych pod tynkiem zawsze należy uwzględniać wydłużenia termiczne rur miedzianych, które będą zachodzić w instalacji. Przewody na całej swojej długości powinny być owinięte elastyczną otuliną, która pozwala na ich termiczne ruchy.

Przy obliczaniu wskaźnika:

( Z ogólna / C _SO4^2- ) > 2

zasadowość ogólna oraz stężenie jonów siarczanowych powinno mieć to samo miano, tj. [mmol/l] lub [mol/m3].
Przy przeliczaniu z innych jednostek można korzystać z następujących zależności:

mmol/l SO₄^2- = ( mg/l SO₄^2- ) / 96

mmol/l Z ogólna = ( mg/l CaCO₃ ) / 50

Stosowanie rur miedzianych do budowy instalacji wodociągowych było i jest dozwolone. Takie rury, jak i każdy inny materiał stosowany w instalacji wodociągowej, powinien posiadać Atest Higieniczny Państwowego Zakładu Higieny lub innej upoważnionej instytucji dopuszczający do kontaktu z wodą przeznaczoną do spożycia. Tak sformułowane opinie są nieprawdziwym, mocno wyolbrzymionym problemem przenikania jonów miedzi z powierzchni rur do wody. Dopuszczalna wartość jonów miedzi w wodzie przeznaczonej do spożycia jest regulowana odpowiednim rozporządzeniem Ministra Zdrowia, i wynosi 2 mgCu/l. Owszem, w pewnych warunkach może się zdarzyć przekroczenie tej wartości, ale z reguły nie jest duże i nie zagraża zdrowiu w poważnym stopniu. Miedź jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym organizmowi ludzkiemu do życia. Miedź jest dostarczana wraz z pożywieniem, znajduje się np. w owocach, napojach. Po szczegóły zapraszamy do wpisu “wpływ miedzi na jakość wody do picia” oraz do artykułu dr inż. Bożenny Toczyłowskiej “Wpływ instalacji wodociągowych z miedzi na jakość wody do picia” w dziale Biblioteka PDF.

Część producentów rur miedzianych stosuje technologie wytwarzania bardzo cienkiej warstwy tlenku miedzi na powierzchni wewnętrznej rur, chroniących metal przed korozją. Pasywacja taka może być wykonywana różnymi technikami, np. w rezultacie zanurzenia w odpowiednim roztworze utleniającym lub poddania wpływowi gorącego powietrza. Jedną z nich jest opatentowana technologia o nazwie SANCO, która jest chyba najczęściej stosowana. Opublikowano wyniki badań laboratoryjnych, które potwierdzają skuteczność pasywacji dla podwyższania odporności na korozję wżerową. Należy jednak zaznaczyć, że warstwa tlenku miedzi w czasie eksploatacji ulega zmianie. Zmieniają się jej pierwotne własności np. grubość, czy też przewodnictwo, a co za tym idzie założona wstępnie odporność na korozję.

Przepisy jednoznacznie nie określają do jakich instalacji należy stosować poszczególne twardości rur. Jednak istnieją pewne zasady, które wymagają stosowania do instalacji poszczególne twardości rur:

1. Rurę twardą stosuje się głównie w instalacjach gazowych, gdyż ten rodzaj instalacji łączony jest przez lutowanie twarde, które wymaga wyższych temperatur niż przy najbardziej powszechnym lutowaniu miękkim, które stosuje się do łączenia innych rodzajów instalacji (instalacje wody pitnej, cwu, ogrzewczych).

Instalacja z rury twardej ma estetyczny wygląd w porównaniu z rurą miękką i powinno się ją stosować w miejscach, w których instalacja jest widoczna.

2. Rura miękka ma zastosowanie głównie w instalacjach ogrzewania powierzchniowego (podłogowego i ściennego) gdyż jest łatwo formowalna ze względu na dużą plastyczność. Zaletą tego typu rury jest jej samokompensacja, która eliminuje konieczność projektowania punktów kompensacji w odcinkach powyżej 5 m długości.

W rurach miękkich istnieje możliwość łatwego wykonania kielicha montażowego za pomocą ekspandera oraz ręcznego lub mechanicznego wygięcia łuku w instalacji.. Operacje te eliminują konieczność zastosowania złączki. Kielichowanie możemy jednak stosować dla rur o średnicy do 22mm.

Rurę miękką należy stosować w instalacjach, które biegną w murze, jednak należy pamiętać, aby rura była w otulinie z tworzywa sztucznego.

3. Rura półtwarda jest rurą pośrednią i rzadko stosowaną.

W większości krajów europy zachodniej o długoletniej tradycji stosowania rur miedzianych ( Niemcy, Francja, czy Wyspy Brytyjskie) większość instalacji wykonuje się z rury miękkiej.

W Polsce przeciwnie preferowana jest rura twarda i związane jest to z niechęcią stosowania rury miękkiej przez instalatorów.

W instalacjach centralnego ogrzewania miedź stosowana jest do wykonywania przyłączy do grzejników oraz ogrzewania podłogowego. W porównaniu do innych materiałów instalacyjnych głównie z tworzyw sztucznych miedź ma szereg zalet, których nie posiadają instalacje wykonane z tworzyw sztucznych.

Najważniejszą cechą, której nie posiadają rury z tworzyw sztucznych jest brak dyfuzji tlenu do wody przez ścianki rury, który jest przyczyną korozji grzejników.

Dodatkowy dopływ tlenu jest szczególnie niekorzystny w instalacjach ogrzewania podłogowego, gdyż powoduje zaszlamianie czynnika grzewczego ( głównie woda) , który może zatkać instalacje i spowodować wyłączenie cyrkulacji czynnika grzewczego w pętli grzewczej.

Instalacje ogrzewcze z miedzi charakteryzują się dużą trwałością i długim okresem eksploatacji. Średni okres pracy instalacji, który gwarantują producenci rur miedzianych to okres min. 50 lat.

Kolejną cechą której nie posiadają rury z tworzywa sztucznego to fakt, że rura miedziana wykonana jest zgodnie z normą europejska EN-1057. Powoduje to, że rura miedziana od różnych producentów ma taki sam skład chemiczny i wymiary. Rury różnych producentów mogą być bez problemu łączone ze sobą.

Rura miedziana nie ma wad. Niewłaściwa praca instalacji grzewczych może nastąpić z powodu wad projektowych oraz wykonawczych. Wynikają one z nieznajomości podstawowych zasad projektowych i wykonawczych.

Podstawowym błędem, który nagminnie robią instalatorzy to nie gratowanie rury po odcięciu (przecinakiem krążkowym lub innym narzędziem) przed połączeniu ze złączką. Pominięcie tej operacji powoduje zmniejszenie przekroju rury i może być przyczyną osadzania się kamienia, który dodatkowo zmniejszy średnicę przepływu.

Kolejna niedogodnością (wadą) stosowania miedzi jest jej nie odporność na styk z betonem.

Rurę miedzianą przed zatopieniem w betonie należy zaizolować w otulinie lub zastosować rurę z fabrycznie wykonaną warstwą ochronną np. rura Wicu oraz Cuprotherm ( do ogrzewania powierzchniowego).

Największą (wadą) opinią jaka panuje wśród projektantów i instalatorów jest wysoka cena rury miedzianej w porównaniu do materiałów z tworzyw sztucznych. Jest to opinia także przesadzona. Owszem cena wykonania instalacji z rur z tworzywa niskiej jakości (PCV), które łączy się ze złączką za pomocą klejenia jest dużo niższa od wykonanej z miedzi, ale jakość i żywotność takiej instalacji jest wątpliwa. Rury z tworzywa sztucznego wysokiej jakości wykonane z wysokiej jakości polietylenu usieciowanego ( PEX) także są tańsze od rury miedzianej, ale projektanci i instalatorzy zapominają, że instalacja składa się także ze złączek, które w tego typu instalacjach są dużo droższe niż stosowane miedziane złączki do lutowania kapilarnego. Koszt instalacji z tworzywa zwiększają ponadto dodatkowe elementy, które należy zastosować do kompensacji rozszerzalności liniowej instalacji wskutek różnicy temperatur.

W celu zmniejszenia ceny rury miedzianej , czołowi europejscy producenci rur wprowadzili nowy produkt cienkościenna wielowarstwową rurę miedzianą. Charakteryzuje się ona mniejszą grubością ścianki miedzianej i dodatkowo posiada na trwale połączony z miedzią płaszcz z wysokiej jakości tworzywa. Rura ta ma wszystkie zalety rury wykonanej zgodnie z normą EN- 1057, ale jest ok. 40% tańsza od tej rury.

Zgodnie z “Wytycznymi do stosowania i projektowania” opracowanych przez COBRTI INSTAL jednoznacznie wynika, że stosowanie filtrów zatrzymujących cząstki stałe przed wejściem do instalacji wodociągowych z rur miedzianych jest bezwzględnie wymagane od projektantów i wykonawców. Filtry cząsek stałych muszą zatrzymywać zanieczyszczenia mechaniczne o wielkości od 60 mikronów ( jednak są publikacje, które zalecają stosowanie jeszcze mniejszych wartości tj. 25 mikronów). Dostepne na rynku filtry mechaniczne z wymiennym wkładem sznurkowym z polipropylenu jak i droższe filtry z siatką mosieżną lub ze stali nierdzewnej z odpowiednio dobraną wielkością do natężenia przepływu całkowicie zabezpieczają rurę miedzianą przed zniszczeniem warstwy tlenku miedzi, która zabezpiecza rurę przed dalsza korozją w głąb materiału. Filtry sznurkowe są tanie jednak wymagają wymiany wkładu co 3 do 6 miesięcy w zależności od jakości wody zasilajacej instalacje.