Rodzajów połączeń rur z pozoru nie jest dużo, ale jeśli zagłębimy się w szczegóły, to okazuje się, że jest ich tyle, że aż... „rura mięknie”. Zresztą nie tylko w przenośni, bo mięknie zwłaszcza wtedy, gdy wykonana jest z polipropylenu, którego elementy łączy się ze sobą w procesie uplastyczniającym, zwanym zgrzewaniem. W tym artykule skupimy się jednak tylko na wybranych systemach łączenia rur, a tym samym na wybranych typach rur i instalacji.

System skręcany
Jeszcze kilkadziesiąt lat temu, w przypadku instalacji ogrzewczych, wody zimniej i ciepłej wody użytkowej, a także gazu, w zasadzie jedynym spotykanym systemem łączenia rur był system skręcany, w którym rury i złączki były gwintowane. Rury najczęściej były stalowe, a złączki żeliwne bądź stalowe. System ten nie był specjalnie skomplikowany, ale jego wykonanie było pracochłonne i czasochłonne.

Produkty takie cały czas są dostępne i są stosowane, zwłaszcza w przypadku instalacji gazowych. Występują najczęściej w odmianach czarnej i ocynkowanej, wybieranych w zależności od rodzaju instalacji i czynnika. Rury są już fabrycznie gwintowane. Przykłady tych produktów pokazano na rys. 1.

Wraz z upowszechnieniem się rur i złączek miedzianych popularność zyskały systemy lutowane, w których najczęściej łączone są tego typu elementy, aczkolwiek mogą być łączone także przez zaciskanie/zaprasowywanie lub skręcanie na gwincie. Był to pewien postęp w stosunku do wcześniejszego systemu, bo pozwalał oszczędzić czas i był bardziej uniwersalny.

Kolejnym etapem w ewolucji, także cenowej, były rury zbudowane na bazie tworzyw sztucznych – jednowarstwowe, jednorodne oraz wielowarstwowe, różnego rodzaju, wśród których obecnie największą popularnością cieszą się rury na bazie polietylenu typu PE-RT/AL/ PE-RT, PE-X/AL/PE-X, PE-RT/EVOH/PE-RT i PE-X/EVOH/ PE-X oraz rury na bazie polipropylenu PP, PP-R i PP-RCT, jednorodne i z różnego rodzaju wkładkami (ale, że są to systemy zgrzewane, toteż nie będą tutaj omawiane). Wymienione rury na bazie polietylenu nie są łączone z innymi elementami ani przez zgrzewanie, ani przez skręcanie – nie mają gwintów i mają relatywnie cienkie ścianki. Oczywiście, w myśl powiedzenia, że „cierpliwy to i kamień ugotuje”, nawet takie rury można nagwintować i próbować łączyć, ale nie jest to najlepszy pomysł. Z zasady rury takie łączone są w ramach danego systemu przez zaciskanie/zaprasowywanie.

System zaciskowy – zaprasowywany
System zaciskowy nazywany jest często systemem zaprasowywanym, ale uwaga – niekoniecznie znaczy to to samo. W przypadku już dość leciwego, a tym samym typowego i najczęściej spotykanego systemu, przedstawionego na rys. 2, z punktu widzenia mechaniki połączenia, faktycznie prawidłowe jest nazywanie go systemem zaprasowywanym. Do wykonania połączenia używane są tutaj specjalne urządzenia – praski elektryczne albo ręczne (rzadko). W systemie tym połączenie i jego szczelność zapewniane są przez specjalnie przygotowaną złączkę, której zewnętrzna tulejka jest zaprasowywana na rurze, a rura dociskana jest w ten sposób do wewnętrznej, karbowanej tulejki złączki (rdzenia), na której dodatkowo umieszczone są o-ringi uszczelniające – rura do montażu wsuwana jest pomiędzy tę tulejkę a rdzeń złączki. Jest to więc połączenie nierozłączne, tj. nie można go zdemontować i wykonać ponownie bez uszkodzenia rury i/lub złączki.

System zaprasowywany stosowany jest także do rur i złączek stalowych. Główna różnica w stosunku do systemu opartego na rurach z tworzyw sztucznych jest taka, że złączki nie mają dodatkowych, luźnych tulejek, a zaprasowywany jest korpus samej złączki. Ponadto dla dużych średnic szczęki nieco się różnią, charakteryzując się konstrukcją z dodatkowymi dźwigniami, w celu wygenerowania odpowiednio dużej siły przy zaprasowywaniu. Przykład takiego rozwiązania pokazano na rys. 3.

Praski stosowane w tym systemie nazywane są bardzo często zaciskarkami, co może utrudniać zorientowanie się w temacie, a sprawa nazewnictwa i rozróżnienia systemów komplikuje się jeszcze bardziej, gdy zauważymy, że istnieją też systemy, które nie są zaprasowywane, ale są zaciskowe, oraz w których – a jakże – właśnie zaciskarki nie są używane...

! Generalnie, chociaż odmian systemu zaciskowego jest kilka, to wszystkie one sprowadzają się do tego, iż rura zaciskana (zaprasowywana) jest na trzpieniu złączki, które to połączenie odpowiada zarówno za szczelność, jak i za wytrzymałość mechaniczną.

Jak więc wyglądają i czym różnią się między sobą oraz od podstawowego systemu zaprasowywanego te pozostałe systemy – zaciskowe? Wybrane przykłady pokazano na rys. 4 i 6.

System zaciskowy – nie zaprasowywany
W pewnych sytuacjach zastosowanie wariantów systemu zaciskowego, które nie są rozwiązaniami zaprasowywanymi, jest wygodniejsze.

Zauważmy na przykład, że typowe szczęki zaciskowe (zwane cęgami) są dość duże (rys. 2c) i w celu zaciśnięcia tulejki na rurze muszą one w całości objąć tę tulejkę, a więc też rurę. Tym samym pomiędzy rurą a np. ścianą, przy której biegnie rura, musi być odpowiednio duża przestrzeń, co czasem może być kłopotliwe. Maszyny do montażu tulejek nasuwanych nie mają tego ograniczenia.

Ponadto w systemach z tulejkami nasuwanymi rura do procesu montażu jest często kielichowana, tj. zwiększana jest jej średnica na końcu, w miejscu nasunięcia na złączkę. Zatem złączki w tym systemie nie ograniczają w tak dużym stopniu światła przepływu czynnika jak w typowym systemie zaprasowywanym, a więc generują mniejsze straty ciśnienia. Dodatkowo system ten pozbawiony jest o-ringów, co daje większą swobodę i nie wymaga tylu prac przygotowawczych samej rury (kalibracja, gradowanie itp.).

Szczęki
„Będziemy potrzebowali większej łodzi” – powiedział w pamiętnej scenie jeden z bohaterów filmu pt. „Szczęki” na widok rekina, widząc, że problem jest poważniejszy niż na pierwszy rzut oka się wydawał. Tutaj podobnie – w systemie zaprasowywanym niby wszystko jest jasne i proste – tulejka, praska, cęgi i tylko trzeba zacisnąć. No właśnie nie do końca.

Nie jest tak, iż do każdej złączki każdego producenta pasować będzie każda szczęka. Szczęki mają różne profile – np. TH, U, M, SA, KI, B, V itd., gdzie np. dwa pierwsze są najbardziej popularne w przypadku złączek do systemów z rur tworzywowych/wielowarstwowych. Producenci złączek podają, jakim profilem powinna być ona zaciśnięta i jeśli zostanie zaciśnięta innym profilem, to może nie działać prawidłowo i instalacja może być nieszczelna. Producenci szczęk zwykle dołączają do swoich katalogów także wykazy producentów złączek z przyporządkowaniem odpowiedniego profilu szczęki. Szczęki mają oznaczenia dotyczące profilu, więc suma summarum identyfikacja nie jest trudna, tyle tylko, że trzeba o tym wiedzieć przed rozpoczęciem prac instalacyjnych.

! Brak unifikacji może być problematyczny zwłaszcza dla instalatorów, którzy wykonują instalacje w oparciu o produkty różnych producentów i muszą być wyposażeni w cały komplet szczęk zaciskowych.

Na rys. 5 pokazano mnogość profilów, jakie mogą mieć szczęki, obrazując skalę potencjalnego problemu, a na rys. 6 porównawczo pokazano szczęki o dwóch najbardziej popularnych profilach – TH i U, wraz ze śladem, jakie zostawiają na zaciśniętej tulejce złączki.

System zaciskowy – skręcany
Od systemu z połączeniami gwintowanymi zacząłem ten artykuł, o systemie zaprasowywanym wspomniałem zaraz później, o systemie zaciskanym również. Czym więc jest w takim razie system zaciskowy – skręcany i czy nie ma tu sprzeczności? No cóż – jak to często w tej branży bywa i który to temat czasem w swoich artykułach poruszam – zwykle to kwestia nazewnictwa.

W praktyce, do rur tworzywowych i miedzianych stosowany jest także jeszcze inny rodzaj połączenia, niewymieniony wcześniej. W systemie tym zaciśnięcie rury na złączce nie następuje przez nasunięcie tulejki, ani przez jej zaprasowanie, ale przez nakręcenie. Przykład takiego połączenia pokazano na rys. 7. Znajduje ono zastosowanie np. przy montażu rury do rozdzielacza, w którym to przypadku nie montuje się opisanych wcześniej złączek, bo nie ma miejsca na wykonywanie połączeń zaciskowych i zaprasowywanych za pomocą typowych dla tych systemów urządzeń. Wówczas rozdzielacze mogą być wyposażone tylko w tego 7. Montaż w systemie zaciskowym – skręcanym [1] 8. Rozdzielacze z przyłączami zaciskowymi – skręcanymi: a) ze złączkami; b) z zaworami [2] typu złączki albo w zawory odcinające z takimi przyłączami (rys. 8). Ponadto niekiedy nie ma możliwości wykonania innego połączenia, bo nie są do niego przystosowane pozostałe łączone elementy (złączki, zawory, przyłącza grzejnikowe itp.)

Materiały źródłowe:
[1] Muniak D.: „Rozwiązania systemowe do wykonywania ogrzewania podłogowego”, „Polski Instalator” 6/2022 (303), str. 22-26
[2] Materiały katalogowe i prasowe firmy Ferro
[3] Materiały katalogowe i prasowe firmy Kan-Therm
[4] Materiały katalogowe i prasowe firmy Rems
[5] Witryna internetowa: https://www.bevo.pl
[6] Witryna internetowa: https://www.fitting.pl