Uszczelnienia elastomerowe w systemach rurociągowych

Od 2011 r. na terenie Unii Europejskiej obowiązuje rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011, ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych, w tym wyrobów do uszczelniania złączy, a więc i uszczelnień elastomerowych. Wspomniane wcześniej wymagania znajdują odzwierciedlenie w zharmonizowanych normach dla wyrobów budowlanych oraz w udzielaniu europejskich aprobat technicznych. Do uszczelnień z elastomerów znajdujących zastosowanie w systemach wodociągowych i odwadniających odnoszą się bezpośrednio następujące normy:

  • ISO 4633:2015 Rubber seals - Joint rings for water supply, drainage and sewerage pipelines - Specification for materials (Uszczelnienia gumowe - uszczelnienia złączy rur wodociągowych, odwadniających i kanalizacyjnych - specyfikacja materiałów)
  • ISO 9631:2018 Rubber seals - Joint rings for pipelines for hot-water supply up to 110°C - Specification for the material (Uszczelnienia gumowe - uszczelnienia złączy rur doprowadzających gorącą wodę o temperaturze do 110°C - specyfikacja materiałów)
  • PN-EN 681-1:2002/A3:2006 Uszczelnienia z elastomerów - Wymagania materiałowe dotyczące uszczelek złączy rur wodociągowych i odwadniających - Część 1: Guma
  • PN-EN 681-2:2003/A2:2006 Uszczelnienia z elastomerów - Wymagania materiałowe dotyczące uszczelek złączy rur wodociągowych i odwadniających - Część 2: Elastomery termoplastyczne.

Norma ISO 4633:2015 odnosi się do uszczelnień stosowanych w instalacjach do przesyłu wody pitnej (do  50°C) oraz w systemach drenażowych, kanalizacyjnych i odprowadzających wodę deszczową (przepływ ciągły do 45°C, okresowy do 95°C).

Norma PN-EN 681-1:2002 zawiera wymagania dotyczące materiałów stosowanych jako uszczelnienia gumowe złączy rur przeznaczonych do przesyłania:

  • zimnej wody pitnej o temperaturze do 50°C
  • gorącej wody pitnej i wody nieprzeznaczonej do picia o temperaturze do 110°C

oraz do systemów odwadniania, kanalizacji i odprowadzania wody deszczowej (przepływ ciągły o temperaturze do 45°C i przepływ przerywany o temperaturze do 95°C).

W normie PN-EN 681-2 określono wymagania dotyczące materiałów na uszczelki formowe z elastomerów termoplastycznych (TPE) stosowane w załącznikach systemów termoplastycznych przewodów rurowych do:

  • bezciśnieniowego odprowadzania ścieków (przepływ przerywany, w temperaturze do 95°C, wewnątrz budynków)
  • bezciśnieniowego odwadniania i kanalizacji, pod ziemią (przepływ ciągły w temperaturze do 45°C i przepływ przerywany w temperaturze do 95°C)
  • odprowadzania wody deszczowej.

shutterstock-1881448930
Fot.: Shutterstock

Właściwości elastomerów, trwałość wyrobów pozostających w kontakcie z różnymi mediami, zależą przede wszystkim od ich budowy cząsteczkowej. Kauczuki zbudowane są z długich, splątanych ze sobą makrocząsteczek, które w wyniku wulkanizacji zostają połączone poprzecznymi wiązaniami chemicznymi - siarkowymi bądź nadtlenkowymi.

W nowo powstałej strukturze występuje ok. 10% wolnej przestrzeni, co z jednej strony zapewnia pożądaną elastyczność gumy, zaś z drugiej umożliwia wnikanie do wnętrza materiału różnorodnych mediów i odpowiada za występowanie niepożądanych zjawisk - relaksacji naprężeń i pełzania, skracających czas eksploatacji wyrobów gumowych.

Wyroby gumowe charakteryzowane są przez szereg parametrów. Do podstawowych i powszechnie oznaczanych w specjalistycznych laboratoriach należą: twardość, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu, wytrzymałość na rozdzieranie, odkształcenie trwałe po ściskaniu czy odporność na ozon i zmiana objętości w wodzie (lub oleju). Szczegółowy opis wykonywania wymienionych badań zawarty jest w konkretnych normach międzynarodowych, do których odnoszą się także wspomniane wcześniej normy dotyczące uszczelnień złączy systemów wodociągowych i kanalizacyjnych. Ocenie podlega również wygląd powierzchni wyrobów (ISO 9691:1992 Rubber - recommendations for the workmanship of pipe joint rings - description and classification of imperfections; Guma - zalecenia dotyczące wykonania uszczelnień złączy rur - opis i klasyfikacja niedoskonałości) - uszczelnienia powinny być wolne od wad mogących mieć wpływ na ich prawidłowe działanie.