background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

 

 
 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 
          NARODOWEJ 

 

 
 
 
 

Marek Olsza

 

 
 
 
 
 
 

Rozpoznawanie  podstawowych  materiałów  stosowanych  
do budowy rurociągów 713[04].B1.03 

 
 
 

 
 
Poradnik dla ucznia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
Wydawca  

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2006 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

Recenzenci: 
mgr inż. Igor Lange 
dr  inż. Krzysztof Presz 
 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
mgr inż. Marek Olsza 
 
 
 
Konsultacja: 
mgr Janusz Górny 

 
 
 

 
 
 

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  713[04].B1.03 

Rozpoznawanie  podstawowych  materiałów stosowanych  do budowy  rurociągów  w  modułowym 
programie nauczania dla zawodu monter systemów rurociągowych. 
 

 
 

 

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2006

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

SPIS TREŚCI 

 

1. Wprowadzenie 

2. Wymagania wstępne 

3. Cele kształcenia 

4. Materiał nauczania 

4.1.Właściwości materiałów stosowanych do budowy systemów rurociągowych 

4.1.1. Materiał nauczania 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

13 

4.1.3. Ćwiczenia 

13 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

14 

4.2. Metale i ich stopy  

15 

4.2.1. Materiał nauczania 

15 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

26 

4.2.3. Ćwiczenia 

26 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

27 

4.3. Materiały niemetalowe 

28 

4.3.1. Materiał nauczania 

28 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

33 

4.3.3. Ćwiczenia 

33 

4.3.4. Sprawdzian postępów  

34 

4.4. Materiały do izolacji, konserwacji i zabezpieczenia systemów rurociągowych 

35 

4.4.1. Materiał nauczania 

35 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

41 

4.4.3. Ćwiczenia 

41 

4.4.4. Sprawdzian postępów  

42 

5. Sprawdzian osiągnięć 

43 

6. Literatura 

48 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

1.  WPROWADZENIE 

 
Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w  nabywaniu  umiejętności  z  zakresu  rozpoznawania 

podstawowych materiałów stosowanych do budowy rurociągów. 

W poradniku zamieszczono: 

− 

wymagania  wstępne,  wykaz  umiejętności  i  wiedzy,  jakie  powinieneś  mieć  już  opanowane, 
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,  

− 

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz w czasie zajęć, 

− 

materiał nauczania – umożliwia przygotowanie się do wykonywania ćwiczeń, 

− 

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś materiał nauczania, 

− 

ćwiczenia pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności 

praktyczne, 

− 

pytania sprawdzające, 

− 

sprawdzian  osiągnięć,  przykładowy  zestaw  zadań  i  pytań.  Pozytywny  wynik  sprawdzianu 

potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę i umiejętności z zakresu 
jednostki modułowej, 

− 

literaturę uzupełniającą. 

W materiale nauczania zostały opisane zagadnienia z zakresu rozpoznawania podstawowych 

materiałów stosowanych  do  budowy  rurociągów. Jeżeli  masz  trudności ze  zrozumieniem tematu 
lub  ćwiczenia,  to  poproś  nauczyciela  o  wyjaśnienie  i  ewentualne  sprawdzenie,  czy  dobrze 
wykonujesz daną czynność.  

Z rozdziałem Pytania sprawdzające możesz zapoznać się: 

− 

przed  przystąpieniem  do  rozdziału Materiał nauczania – poznając przy tej okazji wymagania 
wynikające  z  zawodu,  a  po  przyswojeniu  wskazanych  treści,  odpowiadając  na  pytania 
sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń, 

− 

po  zapoznaniu  się  z  rozdziałem  Materiał  nauczania, by sprawdzić  stan swojej wiedzy, która 
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń. 
Kolejny  etap  to  wykonywanie  ćwiczeń,  których  celem  jest  uzupełnienie  i  utrwalenie 

wiadomości  i  umiejętności  z  zakresu  rozpoznawania  podstawowych  materiałów stosowanych do 
budowy rurociągów. 

Wykonując  ćwiczenia  przedstawione  w  poradniku  lub  zaproponowane  przez  nauczyciela, 

poznasz zasady rozpoznawania podstawowych materiałów stosowanych do budowy rurociągów. 
Po  wykonaniu  zaplanowanych  ćwiczeń,  sprawdź  poziom  swojej  wiedzy  rozwiązując  sprawdzian 
postępów.  

W tym celu: 

− 

przeczytaj pytania i odpowiedz na nie, 

− 

podaj odpowiedź wstawiając X w podane miejsce Tak lub Nie. 

Odpowiedzi  NIE  wskazują  luki  w  Twojej  wiedzy,  informują  Cię  również,  jakich  zagadnień  jeszcze 

dobrze nie opanowałeś. Oznacza to także powrót do materiału, który nie jest dostatecznie opanowany. 

Poznanie  przez  Ciebie  wszystkich  lub  określonej  części  wiadomości  będzie  stanowiło  dla 

nauczyciela  podstawę  przeprowadzenia  sprawdzianu  poziomu  przyswojonych  wiadomości  
i  ukształtowanych  umiejętności.  W  tym  celu  nauczyciel  może  posłużyć  się  zestawem  zadań 
testowych.  

W rozdziale 5 tego poradnika jest zamieszczony przykład takiego testu, zawiera on: 

− 

instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu, 

− 

zawiera także zadania testowe, 

− 

przykładową  kartę  odpowiedzi,  w  której,  zakreśl  poprawne  rozwiązana  do  poszczególnych 
zadań, 

− 

zawiera także zadania testowe. 

 
Bezpieczeństwo i higiena pracy 

 

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa  

i higieny pracy, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

Schemat układu jednostek modułowych 

713[04].B1 

Techniczne podstawy budowy systemów 

rurociągowych 

713[04].B1.01 

 

Posługiwanie się podstawowymi 

pojęciami z zakresu budowy rurociągów 

713[04].B1.04 

 

Posługiwanie się 

dokumentacją techniczną 

 

713[04].B1.05 

Magazynowanie, składowanie 

i transportowanie materiałów 

stosowanych do budowy 

rurociągów 

713[04].B1.02 

Przestrzeganie przepisów 

bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony 

przeciwpożarowej  

oraz ochrony środowiska 

materiałów i wyrobów kowalskich 

713[04].B1.03 

Rozpoznawanie podstawowych 

materiałów stosowanych do budowy 

rurociągów 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

2

WYMAGANIA  WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

− 

stosować układ jednostek SI, 

− 

korzystać z różnych źródeł informacji, 

− 

selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje, 

− 

interpretować  związki  wyrażone  za  pomocą  wzorów,  wykresów,  schematów,  diagramów, 
tabel, 

− 

obsługiwać komputer na poziomie podstawowym, 

− 

posługiwać się kalkulatorem, 

− 

oceniać własne możliwości sprostania wymaganiom stanowiska pracy i wybranego zawodu, 

− 

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu budowy rurociągów, 

− 

organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii, 

− 

przestrzegać przepisy BHP. 

 

 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

3

CELE  KSZTAŁCENIA 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:  

− 

rozpoznać  materiały  konstrukcyjne  metalowe  stosowane  do  budowy  systemów 
rurociągowych , 

− 

rozpoznać materiały pomocnicze stosowane do budowy systemów rurociągowych, 

− 

rozpoznać tworzywa sztuczne stosowane do budowy systemów rurociągowych, 

− 

rozpoznać materiały używane do konserwacji systemów rurociągowych, 

− 

rozpoznać 

materiały 

do  izolacji  przeciwwilgociowych  stosowane  w  systemach 

rurociągowych, 

− 

rozpoznać  materiały  do  izolacji  cieplnych  i  dźwiękochłonnych  stosowane  w  systemach 
rurociągowych, 

− 

scharakteryzować materiały stosowane w systemach rurociągowych, 

− 

rozróżnić zaprawy budowlane stosowane w systemach rurociągowych, 

− 

określić 

zastosowanie 

poszczególnych 

materiałów 

stosowanych 

systemach 

rurociągowych, 

− 

zastosować  zasady  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  oraz  ochrony  środowiska  podczas  prac 
z materiałami stosowanymi w systemach rurociągowych. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 

 

4.1.  Właściwości  materiałów  stosowanych  do  budowy  systemów 

rurociągowych 

 

4.1.1. Materiał nauczania 

 

Pierwiastki chemiczne występujące w przyrodzie możemy podzielić na metale i niemetale. 
Metale wyróżniają się spośród niemetali m.in. następującymi właściwościami fizycznymi: 

− 

większą gęstością (na ogół), 

− 

wyższą temperaturą topnienia, 

− 

dobrą przewodnością cieplną i elektryczną, 

− 

dobrymi  właściwościami  mechanicznymi,  do  których  zalicza  się  wytrzymałość  na  różne 
obciążenia  (rozciągające,  ściskające,  zginające,  skręcające,  ścinające),  twardość  i  udarność 
(odporność na uderzanie), 

− 

dobrymi  właściwościami  technologicznymi,  decydującymi  o  zachowaniu  się  materiału 
np. w czasie obróbki skrawaniem, obróbki plastycznej i odlewania. 
Do  właściwości  chemicznych  metali  zaliczamy:  odporność  na  korozję  atmosferyczną 

i działanie  czynników  chemicznych,  odporność  na  działanie  wysokiej  temperatury  i  to,  że  ich 
tlenki w połączeniu z wodą tworzą zasady. 

W przemyśle i technice metale chemicznie czyste stosuje się bardzo rzadko. Wynika to stąd, 

że ich przemysłowe otrzymywanie jest bardzo trudne (i kosztowne) i że charakteryzują się małą 
wytrzymałością.  Najczęściej  więc  w  praktyce  metale  stosuje  się  albo  w  stanie  technicznie 
czystym,  tj.  z  minimalną  procentowo  ilością  domieszek,  albo  jako  stopy  z  innymi  metalami. 
W tym  ostatnim  przypadku  projektuje  się  i  wytwarza  stopy  w  celu  otrzymania  materiałów 
o właściwościach, jakich nie mają jego składniki.  

Metale stosowane w budownictwie dzielimy na dwie grupy: 

− 

metale  żelazne  –  stanowiące    stopy  żelaza z węglem i innymi dodatkami uszlachetniającymi; 
do metali żelaznych zaliczamy żeliwo, stal i staliwo, 

− 

metale nieżelazne (tzw. kolorowe) - składające się z pierwiastków metalicznych bez dodatku 
żelaza; należą do nich min. miedź, cynk, aluminium, ołów i ich stopy. 
Metale  stanowią  znaczną  większość pierwiastków  i wyróżniają się takimi własnościami, jak: 

połysk,  nieprzezroczystość,  dobra  przewodność  elektryczna  i  przewodnictwo  cieplne,  a  także 
w licznych  przypadkach  wykazują  dobrą  plastyczność.  Metale  odznaczają  się  innymi 
własnościami chemicznymi niż niemetale.  

Technicznie  czyste  metale,  to  znaczy  takie,  które  zawierają  pewną  niewielką  ilość 

zanieczyszczeń  pochodzących  z  procesów  metalurgicznych,  są  bardzo  rzadko  używane  do 
wyrobu przedmiotów użytkowych. 

Stopy  metali  mają  lepsze  własności  mechaniczne  i  technologiczne  od  czystych  metali. 

Czyste  metale  mają  gorsze  własności  odlewnicze  niż  ich  stopy,  ponieważ  w  stanie  ciekłym 
rozpuszczają  w  sobie  pewną  ilość  gazów,  które  wydzielając  się  podczas  krzepnięcia  tworzą 
w odlewach  pęcherze  obniżające  ich  jakość.  Również  na  skutek  swej  niskiej  twardości  i  dużej 
plastyczności  czyste  metale  gorzej  się  obrabiają  niż  ich  stopy,  gdyż  wióry  przywierają  do 
narzędzi skrawających. 

Natomiast  korzystnymi  własnościami  czystych  metali  jest  ich  większa  odporność  na 

niszczące  działanie  czynników  chemicznych  i  elektrochemicznych,  czyli  odporność  na  korozję. 
Czyste  metale  odznaczają  się  również  lepszą  przewodnością  elektryczną  i  przewodnictwem 
cieplnym  niż  ich  stopy.  Własności  metali  i  stopów  technicznych  dzieli  się  na:  chemiczne, 
fizyczne, mechaniczne i technologiczne. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

Własności chemiczne metali  

Do  własności  chemicznych  metali  i  stopów  zalicza  się  odporność  na  korozję  i  działanie 

czynników chemicznych oraz na działanie temperatury. Dużą odpornością na korozję odznaczają 
się  niektóre  metale,  jak:  srebro,  złoto  i platyna  i w mniejszym  stopniu nikiel  i  chrom. Wykonuje 
się  również  specjalnie  odporne  na  korozję  i  działanie  czynników  chemicznych  stopy  techniczne, 
jak np. stale nierdzewne, kwasoodporne i żaroodporne, zawierające duże ilości niklu i chromu. 
Własności fizyczne metali  

Do  własności  fizycznych  zalicza  się:  gęstość,  temperaturę  topnienia,  temperaturę  wrzenia, 

ciepło  właściwe,  przewodnictwo  cieplne,  przewodność  elektryczną,  własności  magnetyczne, 
rozszerzalność cieplną i wygląd zewnętrzny. 

Gęstość  jest  to  stosunek  masy  ciała  jednorodnego  do  objętości,  wyrażony  w  kg/m

3

  lub 

g/cm

3

.  Stopy  i  metale  lekkie,  jak  np.:  lit,  sód,  magnez,  aluminium  i  ich  stopy,  odznaczają  się 

małą  gęstością.  Dużą  gęstość  mają  metale  ciężkie,  jak  np.:  żelazo,  nikiel,  miedź,  wolfram, 
platyna i ich stopy. 

Temperatura  topnienia  metali  i  ich  stopów  jest  wyrażana  w  stopniach  Celsjusza  (°C). 

Wszystkie metale są topliwe, a ponieważ ich temperatura topnienia waha się w bardzo szerokich 
granicach,  więc dzieli się je na łatwo topliwe, trudno topliwe i bardzo trudno topliwe. Do metali 
łatwo  topliwych,  których  temperatura  topnienia  wynosi  do  650°C,  zalicza  się  między  innymi 
takie  metale,  jak:  cynę,  cynk,  bizmut,  kadm,  magnez  i  ołów.  Metale  trudno  topliwe  mają 
temperaturę  topnienia  do  2000°C.  Są  to  np.:  chrom,  kobalt,  miedź,  nikiel,  platyna  i  żelazo.  Do 
metali  bardzo  trudno  topliwych  zalicza  się  molibden,  tantal  i  wolfram.  Temperatura  topnienia 
tych  metali  wynosi  ponad  2000

0

C.  Metale  mają  stałą  temperatura  topnienia,  natomiast 

temperatura  topnienia  większości  stopów  mieści  się  w  pewnych  zakresach  temperatury. 
Temperatura  topnienia  stopów  metali  jest  zwykle  niższa  od  temperatury  topnienia  składnika 
o najwyższej  temperaturze  topnienia.  Temperatura  wrzenia  dla  większości  metali  jest  dość 
wysoka. Do łatwo wrzących metali zalicza się kadm i cynk. Temperatura wrzenia kadmu wynosi 
767°C,  a  cynku  907°C.  Tę  własność  cynku  wykorzystuje  się  w  hutnictwie  otrzymując  czysty 
cynk przez odparowanie z rudy. 
Właściwości mechaniczne metali  

Własności  te  stanowią  zespół  cech  określających zdolność do przeciwstawiania się działaniu 

sił  zewnętrznych  oraz  zmian  temperatury.  Pod  wpływem  działania  tych  sił  mogą  nastąpić 
odkształcenia,  a  w  przypadku  niedostatecznie wytrzymałej  konstrukcji  -  nawet zniszczenie  danej 
części.  Do  własności  mechanicznych  zalicza  się:  wytrzymałość,  twardość  i  udarność,  czyli 
odporność na uderzenia. 

Wytrzymałość  jest  określona  jako  stosunek  największej  wartości  obciążenia  uzyskanego  

w  czasie  próby  wytrzymałościowej  do  pola  powierzchni  przekroju  poprzecznego  badanego 
elementu.  W  zależności  od  rodzaju  obciążeń  rozróżnia  się  wytrzymałość  na  rozciąganie, 
ściskanie, zginanie, skręcanie, ścinanie i wyboczenie. 

Twardość  określa  odporność  materiału  na  odkształcenia  trwałe,  powstające  wskutek 

wciskania  weń  wgłębnika.  Próby  twardości  dokonuje  się  sposobem:  Brinella,  Rockwella  
i Vickersa. 

Udarność,  czyli  odporność  materiałów  na  uderzenia,  sprawdza  się  za  pomocą  próby 

udarności  polegającej  na  złamaniu  jednym  uderzeniem  młota  wahadłowego  próbki  
o  określonym  kształcie  i  wymiarach.  Miarą  udarności  jest  stosunek  pracy  zużytej  na  złamanie 
próbki  do  pola  przekroju  poprzecznego  próbki.  Próbie  udarności  poddaje  się  materiał 
przeznaczony  na  części,  które  są  narażone  na  uderzenia  lub  nagłe  obciążenia,  a  niekiedy  nawet 
gotowe już części. 

 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

Własności technologiczne metali  

Własności  technologiczne  określają  przydatność  materiału  w  procesach  wytwarzania 

przedmiotów.  Do  własności  technologicznych  zalicza  się  lejność  (własności  odlewnicze), 
plastyczność i skrawalność. 

Lejność,  czyli  zdolność  ciekłego  metalu lub stopu do wypełniania formy odlewniczej, zależy 

od składu chemicznego, struktury i temperatury ciekłego metalu. 

Plastyczność  określa zdolność ciał stałych do osiągania znacznych odkształceń trwałych pod 

działaniem  sił  zewnętrznych  bez  naruszania  spójności. Inaczej  -  jest to  przydatność  materiału  do 
obróbki plastycznej, czyli do kucia, tłoczenia, walcowania itp. 

Skrawalność,  czyli  podatność  materiału  do  obróbki  skrawaniem,  bada  się  stosując  próby, 

podczas których określa się powierzchnię skrawaną oraz rodzaj wiórów. 

Ocenę  technologicznych  własności  plastycznych  przeprowadza  się  na  podstawie  prób 

mających  wykazać  podatność  materiału  do  odkształceń  trwałych,  niezbędnych  do  nadania 
właściwych  kształtów  produktom,  przy  czym  głównie  wymienić  należy:  próbę  zginania,  próbę 
nawijania drutu, próbę kucia oraz próbę tłoczności. 

 

Rys. 1. Próba zginania: a) zwykła, b) obostrzona z karbem, c) obostrzona z otworem [10] 

 
Próbę  zginania  przeprowadza  się  na  prętach  o  przekrojach  kołowym,  kwadratowym  lub 

prostokątnym.  Polega  ona  na  powolnym  zginaniu  próbki  wokół  pręta.  W  niektórych 
przypadkach  przeprowadza  się  obostrzoną  próbę  zginania.  W  próbie  zginania  miarą 
plastyczności  jest  wartość  kąta,  o  jaki  próbkę  można  zgiąć  bez  spowodowania  pęknięcia. 
Materiały  bardzo

 

plastyczne  poddaje  się  próbie  wielokrotnego  zginania.  Miarą  plastyczności 

jest liczba określonych przegięć wykonanych do chwili pojawienia się pierwszych pęknięć.

 

 

Rys. 2. Próba nawijania drutu [10]

 

 

Próbę  nawijania  stosuje  się  do  drutów  o  średnicach  mniejszych  od  6  mm.  Określa  ona 

własności  plastyczne  drutu  oraz  pozwala  na  wykrycie  niejednorodności  materiału.  Ponadto 
umożliwia  w  przypadku  drutów  emaliowanych  określenie  w  warunkach  próby  trwałości 
nałożonej  powłoki.  Próba  polega  na  nawinięciu  drutu  na  trzpień  o  określonej  średnicy.  Sposób 
nawinięcia, liczbę zwojów oraz średnicę trzpienia określa norma. 

Próba kucia. Próbę kucia można wykonać zależnie od potrzeby jako próbę spęczania, próbę 

rozklepywania lub próbę rozbijania. Sposób przeprowadzania tych prób ilustrują rysunki 3, 4, 5. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

10 

Miarą  plastyczności  w  próbie  kucia  jest stopień odkształcenia  uzyskany  do  chwili  pojawienia  się 
pęknięć materiału. 

 

 

 

Rys.  3.  Próba  rozbijania:  1-  trzpień,  
2-próbka z otworem [10] 

Rys. 4. Próba spęczania [10] 

Rys. 5. Próba rozklepywania [10] 

 

Do  pomiaru  twardości  stosuje  się  najczęściej  metody:  Brinella,  Rockwella,  Vickersa,  Poldi  

i  Shore`a.  Pomiar  twardości  metodą  Shore`a  polega  na  pomiarze  wysokości  odbicia  się  od 
powierzchni  badanej  niewielkiego  ciężarka  zakończonego  twardym  wgłębnikiem,  który  spada na 
powierzchnię  badaną  z  odpowiedniej  wysokości.  Im  bardziej  materiał  jest  twardy,  tym  wyżej 
odskoczy ciężarek twardościomierza. 
Tworzywa sztuczne 

Wśród  materiałów,  mających  duże  zastosowanie  w  robotach  instalacyjnych,  nie  będących 

metalami,  wyróżnić  należy  tworzywa  sztuczne.  Ich  składnikiem  podstawowym  jest  polimer 
(substancja  wielocząsteczkowa),  ponadto  tworzywa  sztuczne  zawierają  składniki  dodatkowe, 
nadające  tym  tworzywom  określone  właściwości  przetwórcze  i  użytkowe.  Surowcami 
wyjściowymi  do  produkcji  polimerów  są  przede  wszystkim:  ropa  naftowa,  gaz  ziemny  i  węgiel 
kamienny. 

Ze względu na właściwości przetwórcze tworzywa sztuczne dzielimy na: 

− 

tworzywa  termoplastyczne,  których  cechą  charakterystyczną  jest  ich  mięknienie  (do  stanu 
plastyczności) pod wpływem podwyższonej temperatury, 

− 

tworzywa  utwardzalne  (nieodwracalnie)  pod  wpływem  wyższej  temperatury  (tzw. 
termoutwardzalne) lub środków chemicznych (tzw. chemoutwardzalne). 
Z  produkowanych  obecnie  tworzyw  termoplastycznych,  znajdujących  zastosowanie 

w robotach  instalacyjnych,  można  wyróżnić:  polichlorek  winylu  (PVC),  polietylen  (PE) 
i polipropylen (PP). 

Z  tworzyw  termo-  i  chemoutwardzalnych  używane  są  żywice  poliestrowe,  epoksydowe, 

poliuretanowe, fenolowe, fenolowo-form-aldehydowe itp. 

Tworzywa sztuczne charakteryzują się: 

− 

dużą odpornością na działanie agresywnych czynników (mediów) i na korozję, 

− 

dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi w zakresie dopuszczalnej temperatury, 

− 

złym przewodnictwem elektryczności i ciepła, 

− 

łatwością przetwarzania na konkretne materiały, 

− 

łatwością obróbki w trakcie robót montażowych; 
jednocześnie jednak: 

− 

dużą rozszerzalnością (dochodzącą do 14-krotnie większej od stali), 

− 

słabą odpornością na uderzenia i działanie ognia, 

− 

słabą odpornością na działanie promieni ultrafioletowych (skłonnością do starzenia). 

Własności mechaniczne tworzyw sztucznych. 

Ze  względu  na  właściwości  mechaniczne,  tworzywa  klasyfikuje  się  tradycyjnie  na 

elastomery i plastomery lub tworzywa miękkie, półsztywne i sztywne.  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

11 

Elastomerem  nazywamy  tworzywo  charakteryzujące  się  współczynnikiem  sprężystości 

wzdłużnej  (modułem  Younga)  rzędu  od  1  do  4  MPa  i  wydłużeniem  przy  rozciąganiu  rzędu  na 
ogół kilkuset procent, nawet 1000% i więcej, w bardzo dużym stopniu sprężystym.  

Plastomerem nazywamy tworzywo mające współczynnik sprężystości wzdłużnej od 1000 do 

1500  MPa  i  więcej  oraz  wydłużenie  przy  rozciąganiu  od  ok.  1%  (tworzywo  kruche)  do 
100–200% i więcej (tworzywo sprężyste). 

Tworzywem  miękkim  nazywa  się  tworzywo,  którego  współczynnik  sprężystości  wzdłużnej 

przy  zginaniu  (E  )  lub  rozciąganiu  (Ery  jeżeli  E  jest niemierzalny, ma wartość  poniżej  700 MPa 
w temperaturze pokojowej).  

Tworzywem  półsztywnym  nazywa  się  tworzywo,  którego  współczynnik  sprężystości 

wzdłużnej, określony jak poprzednio, mieści się w zakresie od 700 do 7000 MPa.  

Tworzywem  sztywnym  nazywa  się  tworzywo,  którego  współczynnik  sprężystości 

wzdłużnej, określony jak wyżej przekracza 7000 MPa. 
Właściwości cieplno - przetwórcze. 

Tworzywo  termoplastyczne  (termoplast)  jest  zdolne  do  wielokrotnego  przechodzenia,  pod 

wpływem  ciepła,  ze  stanu  stałego  w  stan  plastyczny  i  następnie  ciekły  oraz  odwrotnie,  bez 
istotnych  zmian  właściwości.  Tworzywo  utwardzalne  (duroplast)  pod wpływem  ciepła, łącznego 
działania  ciepła  i  czynników  chemicznych  lub  fizycznych,  lub  tylko  pod  wpływem  tych 
czynników,  przekształca  się  nieodwracalnie  -  utwardza  w  materiał  usieciowany,  nietopliwy. 
Sieciowanie  jest  to  proces  tworzenia  wielu  międzycząsteczkowych  wiązań  kowalencyjnych 
między  makrocząsteczkami  polimeru.  Gdy  sieciowanie  przebiega  przede  wszystkim  na  skutek 
działania  składnika  dodatkowego,  zwanego  utwardzaczem,  w  czasie  egzotermicznej  reakcji 
chemicznej,  na  ogół  polimeryzacji  addycyjnej,  otrzymane  tworzywo  nazywa  się  często 
tworzywem  chemoutwardzalnym.  Jeżeli  sieciowaniu  poddaje  się  kauczuk  naturalny  lub 
syntetyczny,  to  nosi  ono  nazwę  wulkanizowania.  W wyniku tego procesu otrzymuje się z reguły 
elastomer,  zwany  powszechnie  gumą.  Gdy  sieciowanie  przebiega  przede  wszystkim  pod 
wpływem  ciepła,  mikrofal  lub  głównie  promieniowania  gamma  bądź  widzialnego  albo  pod 
wpływem  innych  czynników  fizycznych,  najczęściej  nosi  nazwę  tworzywa  termoutwardzalnego. 
Bardzo  użyteczne  z  punktu  widzenia  konstruowania,  przetwórstwa  i  użytkowania  elementów 
z tworzyw,  okazało  się  klasyfikowanie  tych  materiałów  na  podstawie  obu  kryteriów  łącznie. 
Zgodnie  z  podanymi  dotąd  wiadomościami  elastomery  i  plastomery  mogą  być  zarówno 
tworzywami termoplastycznymi, jak i utwardzalnymi. 
Twardość tworzyw sztucznych: 

Pojęcie  twardości  odnosi  się  do  dwu  wzajemnie  niezależnych  właściwości  fizycznych:  do 

zdolności  do  wzajemnego  rysowania  się  (twardość  Mohsa)  i  oporu  stawianego  przez  materiał 
w czasie  prostopadłego  wciskania  w  jego  powierzchnię  odpowiedniego  „wgłębnika”  przy 
zastosowaniu  takich  nacisków,  aby  wystąpiło  odkształcenie  trwałe.  Jako  wgłębnik  stosuje  się 
elementy  znormalizowane,  takie  jak:  kulki,  stożki  lub  ostrosłupy.  Metody  oznaczania  twardości 
tworzyw  sztucznych  dzieli  się  na  dwie  grupy  w  zależności  od  tego,  czy  badane  tworzywo  ma 
temperaturę  zeszklenia  (Tg)  powyżej  temperatury  normalnej  eksploatacji,  czy  też  jest  to 
tworzywo  wysoko  sprężyste,  dla  którego  Tg  leży  poniżej  zakresu  temperatury  normalnej 
eksploatacji.  Twardość  obu  grup  tworzyw  oznacza  się  innymi  metodami,  tak dalece  różnymi, że 
metod  przydatnych  dla  jednej  grupy  nie  można  stosować  dla  grupy  drugiej.  Różne  metody 
pomiaru twardości  są  między  sobą  tylko w  przybliżeniu  porównywalne, dlatego przy podawaniu 
twardości  należy  zawsze  podawać  dodatkowe  parametry  badania,  jak:  temperaturę  otoczenia, 
grubość  próbki,  czas  nacisku  itd.  Do  pomiaru  twardości  tworzyw  stosuje  się  ogólnie  znane 
metody: Brinella, Vickersa i Rockwella. 
Rozpoznawanie tworzyw sztucznych metodą spalania 

W  metodzie  tej  obserwuję  się  zachowanie  próbki  tworzywa  wprowadzonej  do  płomienia 

palnika. Identyfikację tworzywa przeprowadza się na podstawie następujących kryteriów:  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

12 

1.  Zmiany po ogrzaniu, 
2.  Wyglądu płomienia, 
3.  Zmiany po wyjęciu z płomienia, 
4.  Zapachu po ogrzaniu. 
Niżej  znajduję  się  tabela  z  informacjami  jak  można  rozpoznać  jakie  to  tworzywo  po  wykonanej 
metodzie spalania. 

 
Tabela 1. 
Rozpoznawanie tworzyw sztucznych [1, s. 67] 

Tworzywo 

Zmiany po 

ogrzaniu 

Wygląd 

płomienia 

Zmiany po 

wyjęciu 

z płomienia 

Zapach po 

ogrzaniu 

Polietylen 

(PE) 

topi się, traci 

zmętnienie 

żółty z niebieska 

podstawą 

nadal się pali 

parafiny 

Polipropylen(PP) 

topi się traci 

zmętnienie 

żółty z niebieska 

podstawą 

nadal się pali 

kwaśny parafiny 

Polistyren 

mięknie, topi 

się 

żółto-

pomarańczowy, 

kopcący 

nadal się pali 

styrenu 

Kopalimar styren- 

-akrylonitryl 

(SAN) 

mięknie, topi 

się 

żółto-

pomarańczowy, 

kopcący 

nadal się pali 

odrażający 

styrenu 

Polichlorek winylu 

(PCW) 

mięknie 

żółty, kopcący 

z niebieską 

podstawą 

natychmiast 

gaśnie 

kwaśny gryzący 

Palimetakrylan 

metylu  

(PMM) 

mięknie 

żółty z niebieska 

podstawą 

nadal się pali 

estrowy 

(owocowy) 

Poliwęglan 

(PW) 

mięknie, pieni 

się 

żółty, kopcący 

po chwili gaśnie 

fenalu 

Poliamid 

traci 

zmętnienie, 

ciemnieje, topi 

się, pieni się 

niebieski, prawie 

niewidoczny 

po chwili gaśnie 

palonego rogu 

Azolan celulozy 

mięknie, 

zapala się 

intensywnie 

intensywny, żółty 

pali się 

intensywnie 

kamfory 

Octan celulozy 

mięknie 

żółty, kopcący 

nadal pali się 

z odpryskami 

octu, palonego 

papieru, gryzący 

Octo-maślan 

celulozy 

mięknie 

żółty z niebieska 

podstawą 

pali się nadal 

zjełczałego masła 

Tłoczywa 

melaminowo- 

-formaldchydowe 

nie zmienia się 

niebiesko żółty 

natychmiast 

gaśnie 

palonej ryby 

Żywice i 

kompozycje 

poliestrowe 

nie zmienia się 

żółto-

pomarańczowy, 

kopcący 

nadal się pali 

styrenu, kwaśno- 

słodki 

Żywice i 

kompozycje 

epoksydowe 

nie zmienia się 

żółto-

pomarańczowy, 

kopcący 

po chwili gaśnie 

specyficzny 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

13 

Udarność tworzyw sztucznych. 

Udarność jest to odporność tworzywa na złamanie udarowe. Określa się ją stosunkiem pracy 

potrzebnej  do  dynamicznego  złamania  próbki  do  przekroju  poprzecznego  próbki  w  miejscu 
złamania.  Oprócz  pracy  potrzebnej  do  złamania,  celowe  jest  również  określenie  odkształcenia 
próbki.  Dzięki  elektronicznym  metodom  pomiaru  siły  i  odkształcenia  można  lepiej 
scharakteryzować  zachowanie  się  tworzyw  sztucznych  przy  obciążeniach  udarowych. 
W zależności  od  właściwości  badanego  tworzywa  pęknięcie  w  czasie  dynamicznego  złamania 
próbki może być kruche lub plastyczne. 
Rysunek 6 - pęknięcie kruche 
Rysunek 7 - pęknięcie plastyczne 
a' - odkształcenie sprężyste b' - odkształcenie plastyczne  
 

       

 

Rys. 6. pęknięcie kruche

 

[1, s. 67]

             

Rys. 7. pęknięcie plastyczne 

[1, s. 82]

              

 
4.1.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie są właściwości chemiczne metali? 
2.  Jaka jest różnica pomiędzy metalem czystym a stopem? 
3.  Jak dzielimy tworzywa sztuczne? 
4.  Jakie są własności fizyczne metali?. 
5.  Co określają własności technologiczne materiałów? 
6.  Jakie są właściwości niemetali? 

 
4.1.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Na  stanowisko  montażowe  dostarczono  materiały  metalowe  do  konstrukcji  rurociągu. 

Zmierz 

twardość 

dostarczonych 

materiałów. 

Do 

pomiaru 

twardości 

wykorzystaj 

twardościomierz Brinella. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  przeprowadzić pomiar twardości, 
3)  zmierzyć średnicę odcisku, 
4)  odczytać z tablic twardość materiału, 
5)  porównać wyniki, 
6)  omówić sposób rozwiązania.  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

14 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

twardościomierz Brinella, 

− 

mikroskop pomiarowy lub lupa Brinella, 

− 

tablice twardości, 

− 

instrukcja obsługi twardościomierza, 

− 

katalog wyrobów metalowych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

Ćwiczenie 2 

Dokonaj  selekcji  na  metale  i  niemetale  dostarczonych  próbek  materiałów  używanych  

w systemach rurociągowych 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  przeprowadzić oględziny próbek, 
3)  określić zastosowanie próbek materiałów, 
4)  porównać wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

katalog wyrobów metalowych, 

− 

katalog wyrobów niemetalowych 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 
4.1.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak  

Nie 

1)  rozpoznać metale i niemetale?   

 

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

2)  określić właściwości chemiczne metali? 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

3)  przeprowadzić rozpoznanie rodzaju tworzyw sztucznych? 

   

 

¨   

¨ 

4)  ocenić technologiczne własności plastyczne? 

 

 

 

  

 

¨   

¨ 

5)  rozpoznać podstawowe rodzaje tworzyw sztucznych?  

 

 

 

¨   

¨ 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

15 

4.2. Metale i ich stopy  

 
4.2.1. Materiał nauczania 

 
Metale żelazne 

Podstawowymi  stopami  stosowanymi  w  technice  są  stopy  żelaza  z  węglem.  Produktem 

wyjściowym,  z  którego  otrzymuje  się  techniczne  stopy  żelaza  z  węglem,  jest  surówka 
otrzymywana  w  wielkim  piecu  z  rudy  żelaza.  Stopy  żelaza  z  węglem  zawierają  również 
domieszki  pochodzące  z  procesu  metalurgicznego  w  postaci  krzemu,  manganu,  siarki  i  fosforu. 
Siarka  i  fosfor  są  domieszkami  szkodliwymi.  Zawartość  siarki  powoduje  kruchość  stopu  na 
gorąco,  a  zawartość  fosforu  kruchość  na  zimno  oraz  pogarsza  własności  plastyczne  i  udarność 
stopu. Stopy żelaza z węglem dzieli się na surówki, żeliwa i stale. 

Otrzymywanie  surówek  żelaza  z  rud  odbywa  się  w  piecach  hutniczych  zwanych  wielkimi 

piecami. Piece te są budowane w kształcie wieży o wysokości do 30 m i średnicy do 8 m.  
Surówka, jako stop żelaza z węglem (ponad 2%) i innymi składnikami (Si, Mn, P, S), otrzymany 
w  wyniku  redukcji  rudy  w  wielkim  piecu,  stanowi  materiał  wyjściowy  do  produkcji  stali.  Stal 
otrzymuje  się  w  wyniku  przeróbki  surówki,  a  ponieważ  stal  może  zawierać  do  2%  węgla, 
podczas  gdy  surówka  zawiera  3,2÷4,3%  węgla,  więc  głównym  celem  procesu  otrzymywania 
stali  jest odwęglenie  surówki.  Surówka zawiera również domieszki w postaci krzemu, manganu, 
siarki 

fosforu. 

Podczas 

przerobu 

surówki 

na 

stal 

zarówno 

węgiel, 

jak  

i  domieszki  ulegają  częściowemu  wypaleniu.  Otrzymana  w  ten  sposób  ciekła  stal  użyta  na 
odlewy  nazywa  się  staliwem,  a  odlana  we  wlewki  i  przewalcowana  na  walcarkach,  zwanych 
zgniataczami, nazywa się stalą. 
Stale niestopowe konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia
 

Oznaczenie  gatunku  stali  (wg  PN-88/H-84020)  składa  się  z  liter  (St)  oraz  liczby 

porządkowej: 0, 3, 4, 5, 6 lub 7 (im wyższa liczba, tym większa zawartość węgla). Ponadto: 

− 

gatunki stali o liczbie porządkowej: 0, 3 i 4 oznacza się dodatkowo literą S, np.: StOS, St3S, 
St4S, która oznacza przydatność stali do spawania; 

− 

gatunki  stali  o  liczbie  porządkowej:  3  i  4  o  podwyższonych  wymaganiach  jakościowych  
(o  obniżonej  zawartości  węgla,  fosforu  i  siarki)  oznacza  się dodatkowo  literą  V  lub  W,  np.: 
St3V, St3W, St4V, St4W; 

− 

litery  wprowadzone  na  końcu  oznaczenia  stali  oznaczają:  X  -  tzw.  stal  nieuspokojoną,  np.: 

St3X, St3VX; Y - tzw. stal półuspokojoną, np.: St3Y, St35Y, St3VY, St4VY. 

Stale  niskostopowe  konstrukcyjne  do  utwardzania  powierzchniowego  i  ulepszania 
cieplnego
 

Oznaczenie  gatunku  stali  składa  się  z  liczb,  które  mogą  być  uzupełnione  literami. Litera  po 

liczbach oznacza: 
G  

− 

podwyższonej 

ilości 

manganu                 

(np.: 15G, 20G); 

− 

o  podwyższonej  czystości  fosforu  i  siarki 
(np.: 09A, 14A, 26A); 

rs  

− 

o  regulowanej  zawartości  siarki  (np.:  14rs, 
26rs); 

h  

− 

o wymaganej hartowności (np.: 36Ah, 46rsh); 

H  

− 

o podwyższonej twardości; 

L  

− 

o obniżonej górnej granicy twardości. 

 
 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

16 

Stale konstrukcyjne stopowe 

Oznacza  sieje  za  pomocą  cyfr  i  liter.  Dwie  pierwsze  cyfry  oznaczają  średnią  zawartość 

węgla  w  setnych  częściach  procenta,  zaś  litery  oznaczają  pierwiastki  stopowe.  Cyfry 
występujące  po  literach  oznaczających  pierwiastki  stopowe  określają  zawartość  składnika 
stopowego  w  liczbach  całkowitych,  gdy  jego  średnia  zawartość  przekracza  1,5%.  Jeżeli 
zawartość procentowa  jest  niższa  niż  1,5%,  to po  symbolu  określającym  dany składnik stopowy 
nie podaje się cyfr. Przykłady oznaczania stali konstrukcyjnych stopowych: 
15H - stal chromowa (średnia zawartość węgla 0,15%, zawierającą poniżej 1,5% chromu); 
18H2N2  -  stal  chromowo-niklowa  (średnia  zawartość  węgla  0,18%,  zawartość  chromu  
i niklu po ok. 2%). 
 

Tabela 2. Porównanie stali [3, s. 102] 

Stale węglowe 

Stale stopowe 

Głównym  składnikiem  wpływającym  na  własno-
ści stali jest węgiel 

Oprócz  węgla,  własności  stali  określają  celowo 
wprowadzone  domieszki  jednego  lub  kilku  dodatków 
stopowych 

Pozostałe  składniki  (oprócz  żelaza)  występują  w 
małych  ilościach  i  są  pozostałością  procesów 
hutniczych 

Składniki  stopowe  są  wprowadzane  celowo  w  trakcie 
obróbki stali w określonych ilościach 

Składnik 

Symbol chemiczny 

Składnik 

Symbol chemiczny 

Mangan 

Mn 

Mangan 

Mn 

Krzem 

Si 

Krzem 

Si 

Chrom 

Cr 

Chrom 

Cr 

Nikiel 

Ni 

Nikiel 

Ni 

Miedź 

Cu 

Wolfram 

Molibden 

Mo 

Molibden 

Mo 

 

 

Wanad 

 

 

Kobalt 

Co 

Wyżej wymienione składniki i wzrost procentowy 
węgla mają wpływ na: 

− 

wzrost twardości, 

− 

zwiększenie wytrzymałości, 

− 

zwiększenie sprężystości, 

− 

polepszenie własności mechanicznych 

Wyżej wymienione dodatki mają wpływ na: 

− 

zwiększenie hartowności, 

− 

uzyskanie lepszych własności 
wytrzymałościowych w stanie obrobionym 
cieplnie, 

− 

nadanie specjalnych własności fizycznych  
i chemicznych 

Niżej wymienione składniki występują w małych ilościach i są zanieczyszczeniami (domieszkami 
szkodliwymi) w obu rodzajach stali 

Składnik 

Symbol chemiczny 

Siarka 

Fosfor 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

17 

Tabela 3. Klasyfikacja i znakowanie stali [4, s. 130] 

Grupa 

stali 

Barwa 

Gatunek stali 

Zastosowanie 

Czerwona  Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości  nity. śruby, sworznie, haki, wały 

pędne osie 

II 

Brązowa  Stale węglowe konstrukcyjne wyższej jakości  czopy, łańcuchy, sworznie, wały, osie. 

tuleje, korbowody 

III 

Zielona 

Stale niskostopowe konstrukcyjne oraz stale 
zwykłej jakości 

do produkcji rur 

IV 

Żółta 

Stale sprężynowe 

walce, płyty do pras, sprężyny, druty 
do linek 

Biała 

Stale stopowe konstrukcyjne do nawęglania i 
azotowania 

wały rozrządu, sworznie, koła zębate 
ślimacznice 

VI 

Niebieska  Stale stopowe konstrukcyjne do ulepszania 

cieplnego 

koła zębate, części konstrukcyjne do 
ulepszania cieplnego 

VII 

Czarna 

Stale narzędziowe 

wiertła, frezy, noże do tworzyw 
sztucznych 

VIII 

Fioletowa  Stale stopowe o szczególnych 

właściwościach 

sprężyny zwijane, sprężyny talerzowe 

 
Żeliwo i jego podział
 

Żeliwo  jest  stopem  żelaza  z  węglem,  który  zawiera  większą  zawartość  węgla  niż  stal  

(tj.  2  do  3,6%)  oraz  domieszki:  krzemu,  manganu,  fosforu  i  siarki.  Węgiel  w  żeliwie  może 
występować  w  postaci  grafitu  (węgiel  niezwiązany)  lub  cementytu  (związku  chemicznego  
z  żelazem).  Żeliwo  stosuje  się  w  przemyśle  do  wytwarzania  metodą  odlewania  różnych  części 
maszyn  i  urządzeń.  Odznacza  się  zdolnością  do  tłumienia  drgań,  dobrą  obrabialnością,  dużą 
wytrzymałością i odpornością na ścieranie. 

Żeliwo  białe  ma  przełom  biały,  ze  względu  na  występujący  w  nim  węgiel  w  postaci 

cementytu.  Jest  twarde,  kruche  i  nie  nadaje  się  do  obróbki  skrawaniem.  Znalazło  zastosowanie 
przy  wytwarzaniu  klocków  hamulcowych,  walców  drogowych  oraz  jako  produkt  wyjściowy  do 
otrzymywania żeliwa ciągliwego. 

Żeliwo szare ma przełom szary ze względu na występujący w nim węgiel w postaci grafitu. 

Odznacza  się  dobrymi  własnościami  odlewniczymi,  dużą  wytrzymałością  na  ściskanie  
i rozciąganie, małą udarnością i minimalną wytrzymałością na skręcanie i zginanie.  

W oznaczeniu żeliwa szarego, np. ZL300: 

− 

symbol ZL - oznacza żeliwo; 

− 

cyfra 300 - oznacza minimalną wytrzymałość na rozciąganie (Rm

min

 = 300 MPa). 

Do montażu rurociągów wodnych możemy używać rur z żeliwa. 
Rury  i  kształtki  żeliwne  ciśnieniowe,  pokryte  na  gorąco  z  zewnątrz  i  wewnątrz powłoką 

przeciwkorozyjną ze smoły pogazowej, ze względu na kształt dzieli się na: 

− 

proste bez odgałęzień, 

− 

proste z odgałęzieniami, 

− 

zakrzywione po łuku bez odgałęzień. 

Ze względu na stosowane połączenia takie rury i kształtki dzieli się na: 

− 

prostki kołnierzowe i kielichowe, 

− 

kształtki kielichowe i kołnierzowe, 

− 

kształtki kielichowo-kołnierzowe. 

Prostki  ciśnieniowe  produkuje  się  w  dwóch  klasach  LA  i  A,  przy  czym  ścianka  w  klasie  A 

jest o 10% grubsza niż w klasie LA. 

W  klasie  LA  produkuje  się  prostki  kielichowe  o  średnicach  nominalnych  50÷1200  mm, 

grubości  ścianek  6,7  ÷  22,5  mm  i  długości  2000  ÷  6000  mm.  W  klasie A produkuje się prostki 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

18 

kołnierzowe  o  średnicach  nominalnych  80÷1000  mm,  grubości  ścianek  8,6÷27,0  mm  oraz 
długości 3000 i 4000 mm. 

Omówione  rury  i  kształtki  żeliwne  ciśnieniowe  poddaje  się  przez  15  s  działaniu  ciśnienia 

próbnego o wartości zależnej od średnicy nominalnej . 

Wodociągowe  rury  żeliwne  mogą  być  łączone  na  połączenia  sztywne  (najczęściej)  – 

kielichowe  lub kołnierzowe  oraz połączenia elastyczne. 

Biorąc  pod  uwagę  fakt,  że  rury  żeliwne  nie  są  odporne  na  uderzenia  i  charakteryzują  się 

małą  wytrzymałością  na  zginanie,  w  warunkach  kiedy  te  właściwości  mają  decydujące 
znaczenie, zamiast rur żeliwnych używa się rur stalowych. 

Żeliwo  ciągliwe jest otrzymywane z żeliwa białego, a gatunki i rodzaje określono w normie 

PN-92/H-83221, wg której rozróżnia się żeliwo: 

− 

białe (o symbolu literowym W), np.: W 35-04; 

− 

czarne (o symbolu literowym B) np.: B 35-10; 

− 

perlityczne (o symbolu literowym P), np.: P 80-01. 

Żeliwo to ma własności zbliżone do stali i odznacza się dużą wytrzymałością na rozciąganie, 
twardością oraz dobrą plastycznością. 

Żeliwo modyfikowane w porównaniu z żeliwem szarym ma większą odporność na ścieranie 

i  korozję,  wytrzymałość  na  rozciąganie  i  zginanie  oraz  dużą  twardość.  Nadaje  się  do  obróbki 
skrawaniem i ma dobre własności odlewnicze. 

Żeliwo  sferoidalne  ma  dużą  wytrzymałość  na  rozciąganie  i  twardość  (zbliżoną  do  stali). 

Jego gatunki i klasyfikację określono w normie PN-92/H-83123. 

Żeliwo stopowe uzyskuje się dodając do żeliwa dodatki chromu, niklu, krzemu, aluminium, 

molibdenu,  magnezu,  miedzi,  tytanu  i  wanadu.  Charakteryzują  je  następujące  własności: 
odporność  na  korozję,  wysoką  temperaturę,  ścieranie  oraz  działanie  różnych  kwasów  
i czynników chemicznych. Według normy rozróżnia się następujące gatunki żeliwa stopowego: 

− 

żaroodporne, np.: ZL Cr 0,8, ZL Al 4 Cr 2,2; 

− 

odporne na korozję, np.: ZL Ni 15 Cu 6 Cr 2; 

− 

odporne na ścieranie, np.: ZL Mn 10, ZL Ni. 

Oznaczenie zawiera nazwę, skład chemiczny i średnią zawartość pierwiastka, np.: 

− 

ZL Cr 0,8 (ZL - żeliwo; Cr - chrom; 0,8 - 0,8% chromu); 

− 

ZL  Ni  15  Cu  6  Cr  2  (ZL  -  żeliwo;  Ni  -  nikiel;  15-15%  niklu;  Cu  -  miedź;  6-6%  miedzi; 
Cr - chrom; 2-2% chromu). 

Staliwo 

Staliwem  nazywa  się  stal  o  zawartości  węgla  od  0,1  do  0,25%,  nie  poddaną  obróbce 

plastycznej  i  odlaną  w  formy  odlewnicze.  Rozróżnia  się  staliwo  węglowe  i  stopowe.  Staliwo 
węglowe  konstrukcyjne  w  zależności  od  wymaganych  własności,  dzieli  się  na  8  gatunków 
różniących  się  między  sobą  wytrzymałością,  udarnością  i  zawartością  poszczególnych 
pierwiastków.  Gatunek  staliwa  określa  znak,  który  składa  się  z  litery,  z  trzycyfrowej  liczby 
określającej  wymaganą  minimalną  wartość  wytrzymałości  na  rozciąganie  oraz  czasami  litery  
W oznaczającej ograniczony skład chemiczny mający wpływ na jednolitą spawalność. 

Staliwo  stopowe  konstrukcyjne  zawiera  0,15÷0,4%  węgla  oraz  dodatki  stopowe: 

0,40÷1,60%  manganu,  0,20÷0,80%  krzemu,  0,30÷1,40%,  chromu,  0,30÷0,80%  niklu, 
0,20÷0,60%  molibdenu  i  0,15÷0,30%  wanadu.  Znak  staliwa  składa  się  z  litery  L,  liczby 
określającej  średnią  zawartość  węgla  oraz  litery  oznaczającej  pierwiastki  stopowe  wg 
malejących zawartości procentowych składnika. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

19 

Rys. 8. Różne rodzaje profili kształtowanych na zimno z cienkiej blachy o różnej grubości: otwarte o jednakowych 
skrzydełkach,  często  stosowane  do  produkcji  prowadnic  do  żaluzji  (A),  profile  stosowane  do  konstrukcji  ram 
i drzwi (B), profile używane do wykonywania balustrad (C), profile prostokątne (D), profile kwadratowe (E), profile 
okrągłe (F), profile wyprodukowane w wyniku perforacji na gorąco (G) [1, s. 25] 

 

Tabela 4. Wymiarowanie i oznaczanie kształtowników [3, s. 140]

 

Lp. 

Rodzaj przekroju 

pręta 

Symbol 

graficzny 

Charakterystyczne wymiary 

Przykład 

wymiarowania 

Przekrój okrągły 
pełny 

 

Ø50-100 

Rura 

 

 
 

 

x

 t 

Ø 30x2 -300 

Przekrój 
kwadratowy pełny 

 

 

 20-65 

Przekrój 
kwadratowy 
zamknięty 

 

 
 

 

x

 t 

 

 24

x

1 -1000 

Przekrój 
sześciokątny pełny 

 

 

 14 -136 

Kątownik 
równoramienny 

 

x

 t 

50

x

4-200 

Kątownik 
nierównoramienny 

 

 

x

 b 

x

  t 

 80

x

50

x

Ceownik 
równoramienny 

 

 

x

 a 

x

 t 

40

x

20

x

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

20 

Ceownik 
półzamknięty 

 

 

x

 a 

x

 b 

x

 t 

60

x

30

x

6

x

10  Zetownik 

 

 

x

 a 

x

 t 

100

x

30

x

 
Rury i elementy stalowe do budowy rurociągów 

Rury  stalowe  stosuje  się  do  budowy  przewodów  rurociągowych[0]  o  ciśnieniu  roboczym 

powyżej    1,0  MPa,  a  także  na  terenach  objętych  szkodami  górniczymi,  w  gruntach 
nawodnionych, przy przejściach przez rzeki, pod torami kolejowymi i tramwajowymi itp. 

Rury  te  układane  w  ziemi  wymagają  bardzo  starannej  izolacji  przeciwkorozyjnej. 

Od wewnątrz  stosuje  się  powłokę  asfaltową,  od  zewnątrz  –  powłokę    asfaltową  lub  owijanie 
taśmą  Denso  nasyconą  asfaltem.  Rury  stalowe  można  łączyć  za  pomocą  spawania,  połączeń 
kielichowych, kołnierzowych i specjalnych nasuwek (łączenie rur o końcach bosych). 

Program  produkcji  nie  przewiduje  wytwarzania  znormalizowanych  kształtek  stalowych. 

W związku  z  tym  wykonuje  się  je  z  odcinków  blach  stalowych  spawanych  (odpowiednio 
wyprofilowanych) najczęściej bezpośrednio na budowie lub w zakładach produkcji pomocniczej. 

Do  instalacji  wodociągowych    stosuje się stal ocynkowaną – powłoka cynkowa zabezpiecza 

rury przed korozją. 

Podstawowymi  zaletami  stali  są  jej  własności  mechaniczne.  Stal  jest  wytrzymała  na 

rozciąganie,  zginanie  i  ściskanie  -  pozwala  to  na  układanie  nawet  długich  instalacji 
rurociągowych  bez  dodatkowych  podpór.  Instalacje  stalowe  sprawdzają  się  też    tam,  gdzie  rury 
narażone są na obciążenia mechaniczne. 

Stal  jest  materiałem  szczelnym  -  przez  rury  stalowe  nie  przenikają  gazy  z  otoczenia 

zewnętrznego  (np.  tlen).  Jest  też  odporna  na  oddziaływanie  promieni  UV  -  pod  ich  wpływem 
własności stali nie ulegają pogarszaniu. 

Stal  jest  odporna  na  wysokie  temperatury  -  można  z  niej  wykonywać  nie  tylko  instalacje 

wody  użytkowej  (zimnej  i  ciepłej),  ale  też  instalacje  grzewcze.  Stal  ma  najniższy  wśród 
materiałów  instalacyjnych  współczynnik  rozszerzalności  cieplnej  (0,013  mm/mK,  co  oznacza 
wydłużenie  1  metra  odcinka  rury  o  0,65  mm  przy  wzroście  temperatury  wody  o  50°C.). 
Jednocześnie  stal  jest  dobrym  przewodnikiem  w  związku  z  tym  instalacje  wody  ciepłej 
i grzewczej powinny być izolowane - zapobiega to stratom ciepła. 

Stal  jest  podatna  na  korozję.  Dotyczy  to  szczególnie  przewodów,  którymi  płynie  woda 

o stosunkowo  niskim  (poniżej  7)    pH.  Może  to  powodować  uszkodzenie  powłoki  z  cynku.  Ze 
względu  na  dość  dużą  chropowatość  ścianek  rur  stalowych  tworzą  się  osady  złożone  ze 
związków  żelaza  i  błony  biologicznej.  Sprawia  to,  że  pogarsza  się  jakość  wody  (zawartość 
żelaza) oraz jej parametry mikrobiologiczne. Z tego powodu rury stalowe muszą być płukane, co 
podwyższa    koszt  ich  eksploatacji;  zaś woda musi  być dwukrotnie  chlorowana  (by nie  rozwijała 
się błona biologiczna), co negatywnie wpływa na jej smak i zapach. 

Instalacja  z  rur  stalowych  najsłabiej  wytłumia  drgania,  co  powoduje,  że  jest  najgłośniej 

pracującą instalacją (w porównaniu z miedzią czy tworzywami sztucznymi). 

Rury  stalowe  są  łączone  za  pomocą  łączników  z  żeliwa  białego.  Łączniki  gwintowane 

muszą  być  uszczelniane  -  taśmami  teflonowymi,  pastami  uszczelniającymi  lub  –  tradycyjnie  – 
przędzą  z  konopi.  Rury  można  też  łączyć  przy  pomocy  złączek  zaciskowych.  Rur  stalowych 
ocynkowanych  nie  wolno  giąć  -  może  to  spowodować uszkodzenie powłoki cynkowej. Dlatego 
zmiany kierunków trzeba wykonywać za pomocą łączników (kolana, łuki). 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

21 

Łączenie  rur  stalowych  z  miedzianymi  jest  wskazane  tylko  przy  zachowaniu  tzw.  reguły 

przepływu,  tj.  w  konfiguracji:  rura  stalowa  -  rura  miedziana  (zgodnie  z  kierunkiem  przepływu). 
Jeśli  kierunek  przepływu  będzie  przeciwny,  jony  miedzi  będą  przepływać  do  rur  stalowych,  co 
spowoduje ich zniszczenie. 

Rosnące  wymagania  w  stosunku  do  jakości  i  trwałości  materiałów,  z  których  wykonywane 

są  instalacje  sanitarne  i  technologiczne,  spowodowały,  że  stal  nierdzewna  stała  się  bardzo 
popularna i  powszechnie  stosowana.  Jedyną  przeszkodą,  która  nie  służyła  jej  popularyzacji,  była 
czasochłonna,  wymagająca  dużych  umiejętności  i  odpowiedniego  sprzętu,  metoda  łączenia 
elementów systemu  przez  spawanie.  W związku z  tym  zaadaptowano,  znaną z innych systemów 
instalacyjnych, technologię łączenia opartą na kształtkach zaciskowych. 

Systemy  rur  stalowych  ze  stali  nierdzewnej    przystosowane  są  do montażu w następujących 

układach instalacyjnych:  

− 

ciepła i zimna woda użytkowa,  

− 

centralne ogrzewanie,  

− 

woda deszczowa,  

− 

woda częściowo lub całkowicie zasolona (statki, instalacje solankowe w uzdrowiskach),  

− 

obieg kolektora słonecznego,  

− 

woda destylowana,  

− 

woda technologiczna,  

− 

woda zmiękczona,  

− 

woda po dekarbonizacji, 
 
Specjalne zastosowania 

− 

woda odmineralizowana,  

− 

instalacje osmozy,  

− 

sprężone powietrze,  

− 

instalacje parowe,  

− 

instalacje w szpitalach, gdzie stosowane są agresywne środki dezynfekujące.  

− 

obiekty  o  nowoczesnej  architekturze  gdzie  stal  nierdzewna  może  być  elementem  wystroju 
wnętrz: np. poręcze schodów,  

− 

obiekty  gdzie  w  wyniku  procesów  technologicznych  powietrze  nasycone  jest  substancjami 
powodującymi  korozję  miedzi  lub  przyspieszoną  korozję  stali  czarnej  lub  ocynkowanej:  np. 
we  Włoszech  system  montowany  jest  w  budynkach  inwentarskich  gdzie  w  powietrzu  jest 
duże nasycenie amoniaku,  

− 

powietrze  o  dużej  zawartości  pary  wodnej,  związków  soli  -  tutaj  stal  nierdzewna  i  łącznik 
z brązu są idealne (przemysł stoczniowy). 
Ponieważ  instalacje  ze  stali  są  od  wielu  lat  bardzo  popularne,  na  rynku  znajduje  się  bogaty 

asortyment  rur  i  kształtek.  Wyroby  stalowe  mają  aprobaty  techniczne  i  dopuszczenia 
do stosowania.  Ze  względu  na  wieloletnią  praktykę  rynek  wyrobów  stalowych  jest  stabilny, 
można też łączyć w jednej instalacji wyroby różnych producentów. 
Metale nieżelazne 

 
Miedź i jej stopy 
Miedź  jest  metalem  o  barwie  czerwonozłotej.  Jest  odporna  na  korozję,  plastyczna  i  dobrze 

przewodzi  ciepło  i  prąd  elektryczny.  Miedź  można obrabiać plastycznie na zimno lub na gorąco 
w  temperaturze  ok.  700°C.  Miedź  stosuje  się  na  przewody  elektryczne,  elementy  chłodnic  
i  innych  urządzeń  w  przemyśle  spożywczym  i  chemicznym  oraz  jako  składnik  stopów.  Niskie 
własności  wytrzymałościowe  czystej  miedzi  ograniczały  jej  zastosowanie  i  dlatego  rozpoczęto 
wprowadzanie  do  miedzi  różnych  składników  stopowych.  Miedź  hutniczą  stosuje  się  do 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

22 

przygotowania  stopów  odlewniczych  (mosiądz,  brąz  itp.),  z  których  wykonuje  się  m.in.  zawory 
do instalacji wodociągowych i centralnego ogrzewania. 

Miedź  stopowa  zawiera  niewielkie ilości składników  stopowych w ilości nie przekraczającej 

3%.  Miedź  arsenowa  zawiera  0,3÷0,5%  As;  jest  stosowana  na  części  aparatury  chemicznej  
i  innych  urządzeń.  Jest  ona  odporna  na  utlenianie  w  podwyższonej  temperaturze.  Miedź 
chromowa zawierająca  0,4÷2%  Cr i do 0,5 Zn jest używana na elektrody do zgrzewarek. Miedź 
kadmowa  zawiera  0,9÷1,2%  Cd  i  jest  używana  na  przewody  trakcji  elektrycznej.  Oprócz  wyżej 
wymienionych  gatunków  miedzi  stopowej  stosuje  się też  miedź  srebrową,  manganową,  cynową, 
cynkową i telurową. 

Znak  miedzi  stopowej  jest  określony  symbolem  miedzi,  następnie  symbolem  składnika 

stopowego  i  liczbą  określającą zawartość procentową składnika stopowego, np. symbol gatunku 
CuAg2 oznacza miedź srebrową o zawartości 1,85÷2,15% Ag. 
Zastosowanie miedzi w instalacjach i rurociągach 

W  instalacjach  wodociągowych  (zarówno  wody  ciepłej,  jak  i  zimnej)  stosuje  się  miedź 

o oznaczeniu  Cu-DHP  (miedź  odtleniana  fosforem).  Rodzaj  ten  spełnia  wymogi  normowe 
dotyczące własności mechanicznych oraz wymogi higieniczne.  

Własności  miedzi  ułatwiające  wykonanie  instalacji  to  podatność  na  obróbkę  plastyczną 

i jednoczesna  wysoka  wytrzymałość  na rozciąganie.  Rury  miedziane  występują  w  trzech  stanach 
materiałowych (tabela), co pozwala na optymalne wykorzystanie ich własności. Przykładowo, na 
długich  odcinkach  warto  zastosować  rury  w  stanie  twardym  (mają  największa  sztywność); 
a prowadząc  instalacje  zgodnie  z  kształtem  pomieszczeń  -  rury  w  stanie  miękkim,  które  można 
łatwo wyginać. 

 

Tabela 5. Ogólne własności rur miedzianych 

R220 - rura rekrystalizowana miękka 

6 - 54 

220 

40 

R250 - rura w stanie półtwardym 

6 - 159 

250 

30 

R290 - rura w stanie twardym 

6 - 267 

290 

 
1.  stan materiału nazwa rury  
2.  zakres średnic [mm]  
3.  wytrzymałość na rozciąganie [MPa]  
4.  wydłużenie [%] 

 
Zagadnieniem,  o  którym  trzeba  pamiętać  przy  projektowaniu  instalacji  są  własności  cieplne 

miedzi.  Po  pierwsze,  jest  ona  dobrym  przewodnikiem  cieplnym  (ma  wysoki  współczynnik 
przewodności  cieplnej)  i  konieczna  jest  izolacja  przewodów  za  pomocą  specjalnych  otulin 
(istnieją gotowe odpowiednie do rodzaju i wymiaru rur). Po drugie, projektując instalację, trzeba 
pamiętać  o  rozszerzalności  pod  wpływem  temperatury.  Współczynnik  rozszerzalności  liniowej 
wynosi  0.0166mm/mK,  co  oznacza,  że  -  przykładowo  -  odcinek  o  długości  1  m  wydłuża  się 
o ok. 0,8 mm pod wpływem zmiany temperatury o  50°C. Trzeba więc przewidzieć kompensację 
(odpowiednie  mocowanie,  kompensatory).  Jest  to  szczególnie  istotne  przy  połączeniach, 
ponieważ  może  dojść  nawet  do  uszkodzenia  lutowania.  Jednocześnie  jednak,  rury  miedziane 
wykazują  ok.  3,5  razy  mniejszą  rozszerzalność  temperaturową  niż  tworzywa  sztuczne.  Na 
wykonanie  rur  miedzianych  zużywa  się  stosunkowo niewiele  materiału  - mają  mniejsze  grubości 
ścianek,  a  przez  to  mniejsze  średnice  zewnętrzne  niż  rury  stalowe  o  takich  samych  średnicach 
wewnętrznych. 

Najważniejsza  jest  odporność  miedzi  na  korozję  -  nie  poddaje  się  ona  działaniu  związków 

występujących  w  wodzie pitnej.  Trzeba jednak zachować pewną ostrożność, ponieważ w rurach 
miedzianych  występuje  tzw.  zjawisko  korozji  równomiernej.  Zjawisko  to  polega  na 
wypłukiwaniu  jonów  miedzi  ze  ścianek  rury.  Według  prawa  zarówno  polskiego,  jak  i  unijnego, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

23 

miedź  może  być  obecna  w  wodzie  pitnej w  ilości nie  przekraczającej  2 mg/l. Badania wykazują, 
że w wodzie płynącej przez instalacje z miedzi wielkość ta nie przekracza 1 mg/l. Woda ta musi 
jednak spełniać wymogi stawiane wodzie pitnej.  

Miedź  wykazuje  tzw.  własności  bakteriostatyczne.  Oznacza  to,  że  jej  jony  są  zabójcze  dla 

bakterii  i  glonów  -  w  rurach  miedzianych  nie  rozwija  się  więc  tzw.  błona  biologiczna. 
Szczególnie  jest  to  istotne  w  przypadku  bakterii  Legionella,  które  stanowią  zagrożenie 
w instalacjach  wody  ciepłej.  Rury  miedziane  są  szczelne  -  nie  przenikają  przez  nie  gazy 
(własność  tę  nazywa  się  szczelnością  antydyfuzyjną),  promieniowanie  ultrafioletowe  ani 
mikrozanieczyszczenia  obecne  w  powietrzu.  Sprawia  to,  że  jakość  wody  nie  ulega  pogorszeniu 
podczas przepływu przez domową instalację. 

Miedź  jest  niepalna  i  (w  przeciwieństwie  do  tworzyw  sztucznych)  nie  zawiera 

węglowodorów  ani  związków  chloru  -  oznacza  to,  że  w  przypadku  pożaru  nie  emituje 
szkodliwych substancji. 

Miedź  stwarza  liczne  możliwości  co  do  technologii  połączeń.  Rury  można  lutować  - 

zarówno  lutem  twardym,  jak  i  miękkim.  Można  je  łączyć  za  pomocą  stałych  (nierozłącznych) 
połączeń  zaprasowywanych.  Mogą  też  być  spawane  -  w  praktyce  sposób  ten  wykorzystywany 
jest  poza  budynkiem  (raczej  w  sieci  niż  w  instalacji).  Możliwe  jest  też  łączenie  rur  za  pomocą 
łączników zaciskowych.  

Trzeba  pamiętać  o  kompensacji  wydłużenia  cieplnego:  jeśli  przewody  ukryte  są  pod 

tynkiem  lub  pod  posadzką  betonową,  trzeba  je  umieścić  w  odpowiedniej  elastycznej  otulinie, 
która  umożliwi  ich  ruch.  Kształtki  powinny  mieć  grubszą  warstwę  otuliny.  Przewody  trzeba 
mocować  za  pomocą  uchwytów  -  muszą  być  albo  przesuwne,  albo  stałe  z  odpowiednio 
większym rozstawem.  

Miedź  może  być  też  stosowana  w  instalacjach  gazowych,  chłodniczych  i  klimatyzacyjnych 

oraz  ogrzewania  podłogowego.  Instalacje  gazowe  należy  wykonywać  tylko  z  rur  twardych. 
Grubość  ścianki  nie  może  być  mniejsza  niż  1  mm  -  ważne  jest,  by  nie  uszkodzić  rur  podczas 
montażu  i  eksploatacji.  Łączenie  rur  w  instalacji  gazowej  powinno  następować  przez  lutowanie 
twarde  albo  poprzez  łączniki  mosiężne  gwintowane.  Nie  jest  dopuszczalne  łączenie  przez 
łączniki  zaciskowe  lub  zaprasowywanie.  W  przypadku  ogrzewania  podłogowego  przewody 
miedziane  muszą  być  łączone  za  pomocą  lutu  twardego.  Przy  instalacji  ogrzewania 
podłogowego  można  użyć  rur  miedzianych  z  fabrycznym  płaszczem  z  tworzywa  (rolą  jego  jest 
kompensacja  wydłużeń  temperaturowych).  Jest  to  możliwe,  kiedy  długość  rury  między  łukami 
przejmującymi  wydłużenie  wynosi  najwyżej  5m  przy  temperaturze  wody  na  doprowadzeniu  do 
50°C lub 3m przy temperaturze wody do 80°C.  

Na rynku dostępny jest następujący asortyment elementów instalacji miedzianych: 

− 

rury rekrystalizowane miękkie (R220),  

− 

rury w stanie półtwardym (R250),  

− 

rury w stanie twardym (R290),  

− 

łączniki  i  kształtki  (kolana,  łuki,  mufy,  mufy  redukcyjne,  trójniki równoprzelotowe, trójniki 
redukcyjne,  zaślepki)  zaciskowe,  zaprasowywane,  z  końcówkami  do  lutowania, 
z końcówkami zaciskowymi, z końcówkami gwintowanymi lub kołnierzowymi,   
Stopy miedzi znajdują bardzo duże zastosowanie. Do najważniejszych stopów miedzi należy 

zaliczyć mosiądze i brązy np. łączniki z brązu i mosiądzu do połączeń gwintowanych; 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

24 

 

Rys. 9. Profile z miedzi (po prawej) i mosiądzu [1, s. 24]

 

 
Mosiądz  jest  to  stop  miedzi  z  cynkiem zawierającym  46,5÷97% miedzi.  Mosiądze specjalne 

zawierają  (oprócz  miedzi  i  cynku)  mangan,  ołów,  żelazo,  aluminium,  krzem,  nikiel  i  cynę. 
Mosiądz jest odporny na korozję, ma dobre własności plastyczne i odlewnicze oraz odznacza się 
dobrą skrawalnością.  

Mosiądze  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej.  Mosiądze  odlewnicze  są 

stopami  wieloskładnikowymi  i  zawierają:  ołów  do  4%,  mangan  do  4%,  aluminium  do  3%, 
żelazo  do  1,5%  i  krzem  do  4,5%.  Ołów  i  krzem  poprawiają  lejność,  a  aluminium,  mangan  
i  żelazo  podwyższają  własności  wytrzymałościowe.  Aluminium  i  krzem  podwyższają  odporność 
na  korozję  i  dlatego  mosiądze  aluminiowe  i  krzemowe  są  stosowane  na  odlewy  części,  które 
powinny być odporne na korozję i ścieranie. 

Mosiądze do obróbki plastycznej są stosowane w postaci odkuwek, prętów, kształtowników, 

drutów, blach, rur i taśm. Mosiądze dwuskładnikowe, czyli bez dodatków stopowych, mają dużą 
podatność do obróbki plastycznej, szczególnie na zimno. 

Brązy  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej.  W  zależności  od  nazwy  głównego 

składnika  stopowego  rozróżnia  się  brązy:  cynowe,  aluminiowe,  berylowe,  krzemowe, 
manganowe  i  inne,  lecz  zazwyczaj,  gdy  brązy  są  stopami  wieloskładnikowymi  to i  nazwy  ich  są 
bardziej złożone (np. brąz krzemowo-cynkowo-manganowy). 

Brązy odlewnicze są przeważnie wieloskładnikowe i zawierają: cynę do 11%, ołów do 33%, 

aluminium  do  11%,  krzem  do  4,5%,  cynk  do  7%,  mangan  do  2%,  żelazo  do  5,5%,  nikiel  do 
5,5% i fosfor do 1,5%. 

Brązy  do  obróbki  plastycznej  zawierają: mangan do 5,5%, aluminium do 11%, cynę do 7%, 

krzem  do  3,5%,  nikiel  do  6,5%,  beryl  do  8,6%,  fosfor  do  0,3%,  cynk  do  5%,  ołów  do  3,5%  
i  żelazo  do  5,5%.  W  brązach  do  obróbki  plastycznej  stosuje  się  mniejsze  ilości  dodatków 
stopowych  niż  w  brązach  odlewniczych  w  celu  uzyskania  lepszych  własności  plastycznych 
stopów. 

Aluminium i jego stopy 
Aluminium  jest  pierwiastkiem  o  barwie  srebrzystobiałej.  Jest metalem  odpornym na  korozję 

oraz  dobrym  przewodnikiem  prądu  elektrycznego  i  ciepła.  Zastosowanie  aluminium  w  stanie 
czystym  jest  ograniczone,  głównie  ze  względu  na  niską  wytrzymałość.  Czyste  aluminium  jest 
stosowane  na  przewody  elektryczne,  do  wyrobu  folii,  proszków  do  platerowania  naczyń,  do 
wyrobu  farb  i  jako  składnik  stopów  a w  materiałach  instalacyjnych  jako wkładkę  przy produkcji 
rur z tworzyw sztucznych.. Dużo większe zastosowanie mają stopy aluminium, które ze względu 
na małą gęstość są nazywane stopami lekkimi.  

Najczęściej  stosowanymi  dodatkami  stopowymi  są:  miedź,  krzem,  magnez,  mangan,  nikiel  

i  cynk.  Dodatki  stopowe  zwiększają  przede  wszystkim  wytrzymałość,  odporność  na  korozję  
i polepszają obrabialność. Stopy aluminium dzieli się na odlewnicze i do obróbki plastycznej. 

Głównymi  składnikami  odlewniczych  stopów  aluminium  są:  krzem,  miedź,  magnez,  

a  ponadto  w  niektórych  stopach  występują  jeszcze  mangan,  nikiel  i  tytan.  Największe 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

25 

zastosowanie  mają  stopy  aluminiowe  o  dużej  zawartości  krzemu.  Stopy  aluminium  zawierające 
10÷13% krzemu noszą nazwę siluminów. 

Stopy  aluminium  do  obróbki  plastycznej  zawierają  procentowo  mniejsze  zawartości 

dodatków  stopowych  niż  stopy  odlewnicze  aluminium.  Głównymi  składnikami  stopów 
aluminium  do  obróbki  plastycznej  są:  magnez,  miedź,  mangan,  krzem,  i  w  mniejszym  stopniu 
także nikiel, żelazo, cynk, chrom i tytan. 

Stopy  aluminium  z  miedzią  i  magnezem  oraz  częściowo  również  z  manganem  i  krzemem 

charakteryzują  się  dużym  oporem  plastycznym  przy  obróbce  na  zimno  i  na  gorąco.  Stopy  te  są 
przede  wszystkim  używane  na  konstrukcje  lotnicze.  Duże  zastosowanie  przemysłowe  znalazły 
wieloskładnikowe stopy zwane duralami. 

Magnez i jego stopy 
Magnez  jest  metalem  bardzo  lekkim  o  niskich  własnościach  mechanicznych  i  dużej 

aktywności  chemicznej.  Ze  względu  na  te  własności  jest  stosowany  w  technice  przede 
wszystkim w postaci stopów. 

Stopy  magnezu  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej.  Głównym  składnikiem 

stopów magnezu jest aluminium, którego zawartość w stopach odlewniczych może dochodzić do 
10%,  a  w  stopach  do  obróbki  plastycznej  do  9%.  Stopy  magnezu  zawierają  jeszcze  cynk  do 
5,5%,  mangan  do  2,5%,  a  także  cer  i  cyrkon.  Stopy  magnezu  z  aluminium  i  cynkiem  noszą 
nazwę elektronów. 

Stopy  odlewnicze  magnezu  są  stosowane  na  odlewy  wykonywane  przeważnie  pod 

ciśnieniem.  Stopy  są  stosowane  na  odlewy  części  lotniczych  silnie  obciążone,  części  silników, 
agregatów oraz aparatów fotograficznych i maszyn do pisania. 

Stopy  do  obróbki  plastycznej  wykazują  większą  przydatność  do  obróbki  plastycznej  na 

gorące  niż  na  zimno.  Obróbka  plastyczna  na  gorąco  zależnie  od  stopu  odbywa  się  
w temperaturze 230÷450°C. 

Cynk i jego stopy 
Cynk  jest  metalem  o  dobrych  własnościach  plastycznych,  małej  wytrzymałości  na 

rozciąganie  i  niskiej  temperaturze  topnienia.  Używany  jest  do  wyrobu  blach,  folii  itp.,  głównie 
cynk  stosuje  się  na  przeciwkorozyjne  powłoki  ochronne  głównie  blach,  rur  i  drutów(np.  rury 
stalowe ocynkowane).a głównie jako składnik wielu stopów technicznych. 

Głównymi  składnikami  stopów  cynku  są:  aluminium,  miedź  i  niekiedy  mangan.  Większość 

stopów  cynku  może  być  stosowana  do  odlewania  i  do  obróbki  plastycznej.  Stopy  zawierające 
powyżej 5,4% aluminium są stopami wyłącznie odlewniczymi. 
Stopy  cynku  znane  są  pod  nazwą  znal.  Można je  łatwo spawać  i  hartować oraz  obrabiać. Znale 
po obróbce plastycznej mają dobrą wytrzymałość i plastyczność. 

Cyna i jej stopy 
Własności  mechaniczne  czystej  cyny  są  tak  niskie,  że  nie  nadaje  się  jako  materiał 

konstrukcyjny.  Folia  cynowa  ma  duże  zastosowanie  do  pakowania  produktów  żywnościowych. 
Cynę  stosuje  się  do  cynowania  puszek  do  konserw,  a  największe  zastosowanie  znalazła  jako 
dodatek  stopowy.  Cyna  stanowi  składnik wielu stopów  stosowanych w technice (brązu, spiżów, 
stopów  lutowniczych,  łożyskowych  itp.),  jest  także  używana  do  bielenia  (powlekania 
ochronnego) przedmiotów stalowych, mosiężnych, miedzianych itp. 

Stopy  cyny  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej.  Stopy  do  obróbki  plastycznej 

są stosowane głównie na folie. 

Ołów i jego stopy 
Ołów  ma  bardzo  małą  wytrzymałość  i  bardzo  dobre  własności  plastyczne.  Jest  odporny  na 

działanie  niektórych  środowisk  chemicznych,  jak  kwas  siarkowy.  Istnieje  szereg  gatunków 
ołowiu  różniących  się  między  sobą  ilością  zanieczyszczeń  srebrem,  arsenem,  antymonem,  cyną, 
żelazem, miedzią, cynkiem i bizmutem. Ołów łatwo obrabia się plastycznie na zimno, dobrze się 
skrawa i daje się łatwo lutować oraz spawać. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

26 

Stopy  ołowiu  znalazły  szerokie  zastosowanie  w  elektrotechnice,  przemyśle  chemicznym  na 

spoiwa  do  lutowania  jako  stopy  drukarskie  i jako  stopy  łożyskowe.  Podstawowymi  składnikami 
stopów  ołowiu  są:  antymon, cyna, miedź i niekiedy arsen. Stopy ołowiu z antymonem i niekiedy 
dodatkiem  cyny  i  arsenu  noszą  nazwę  ołowiu  twardego;  zawierają  one  0,15÷10%  antymonu.  Są 
one  stosowane  na  powłoki  kabli,  podkładki,  uszczelki,  rury,  blachy,  elementy  aparatury 
chemicznej,  anody  do  galwanizacji,  folie,  akumulatory,  odlewy  pomp  kwasoodpornych,  śrut  
i  stopy  drukarskie.  W  robotach  instalacyjnych  ołów  stosuje  się  do  uszczelniania  połączeń 
kielichowych;  jako  minia  ołowiana  w  roztworze  pokostowym  służy  do  uszczelniania  połączeń 
gwintowych.  Rur  i  blach  ołowianych  używa  się  na  instalacje  w  laboratoriach  chemicznych 
i zakładach przemysłu chemicznego. 

Stopy  łożyskowe  są  stosowane  na  łożyska  ślizgowe.  Są  to  stopy  ołowiu,  cyny  i  antymonu 

z dodatkiem miedzi i niekiedy arsenu, kadmu, niklu, chromu, a nawet telluru. 
 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie są rodzaje właściwości metali i ich stopów? 
2.  Jaka jest różnica pomiędzy stalą a staliwem? 
3.  Podaj różnice pomiędzy stalą stopową i węglową. 
4.  Jaki jest podział żeliw? 
5.  Czy potrafisz wymienić rodzaje profili kształtowanych na zimno i na gorąco? 
6.  Jakie jest zastosowanie metali nieżelaznych i ich stopów w budowie rurociągów? 

 

4.2.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Do magazynu dostarczono rury stalowe z materiału 15HM. Posługując się katalogiem zapisz 

w  zeszycie  przedmiotowym  skład  chemiczny  i  właściwości  mechaniczne  tych  materiałów.  Do 
jakiego gatunku stali można zaliczyć wymienione materiały. 

 
Tabela 6.
 Tabela do ćwiczenia 1 [9] 

Norma 

Gatunek 

C (%) 

Mn(%) 

P max 

(%) 

S max 

(%) 

Si (%) 

Cr(%) 

Ni(%) 

Cu max 

(%) 

Mo(%) 

PN-H-
74252 

15HM 

0,10–0,18 

0,40–0,70 

0,040 

0,040 

0,15–0,35  0,7–1,00 

max 0,35 

 

0,40-0,55 

PN-H-
74252 

10H2M 

0,08–0,15 

0,40–0,60 

0,030 

0,030 

0,15–0,50  2,00–2,50  max 0,30 

 

0,90-1,10 

PN-H-
74252 

13HMF 

0,10–0,18 

0,40–0,70 

0,040 

0,040 

0,15–0,35  0,30–0,60  max 0,30 

 

0,50-0,65 

PN-H-
74252 

20H12M1F 

0,17–0,23 

 

0,40–0,80

 

0,035

 

0,035

 

0,10–0,50

 

11,0–12,5

 

0,30–0,80

   

0,80-1,20 

 
Tabela 7. Tabela do ćwiczenia 1 [9] 

Norma 

Gatunek 

Min. granica 

plastyczno

ści Re (MPa) 

min 

Wytrzyma

łość na 

rozci

ąganie Rm (MPa) 

Wyd

łużenie przy 

zerwaniu A

5

 min (%) 

PN-H-74252 

15HM 

295 

440-590 

22/20 

PN-H-74252 

10H2M 

265 

450-600 

20/18 

PN-H-74252 

13HMF 

365 

490-690 

20/28 

PN-H-74252 

20H12M1F 

490 

690-840 

17/14 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

27 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  zapisać w zeszycie przedmiotowym skład chemiczny oraz właściwości mechaniczne stali,  
3)  przyporządkować gatunki stali, 
4)  uzasadnić przyjęte rozwiązanie. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

katalog wyrobów metalowych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

Ćwiczenie 2 

W  katalogu  przedstawiono    kształtowniki  wykonane  z  różnych  materiałów.  Wypisz  

w  zeszycie  przedmiotowym  rodzaje  wyrobów  oraz  materiały,  z  których  zostały  wykonane.  Jaki 
jest skład chemiczny tych materiałów?  
 

Tabela 8. Tabela do ćwiczenia 2 [9]

 

 

 

 

 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  opisać  w  zeszycie  przedmiotowym  rodzaje  wyrobów  oraz  materiały,  z  których  zostały 

wykonane, 

3)  omówić sposób rozwiązania.  
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

katalog wyrobów metalowych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak  

Nie 

1)  rozpoznać metale i ich stopy?   

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

2)  określić właściwości metali i ich stopów? 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

3)  przeprowadzić badania własności metali i ich stopów?     

 

¨   

¨ 

4)  odczytać oznaczanie stopów żelaza z węglem?   

 

  

 

¨   

¨ 

5)  odczytać oznaczanie metali nieżelaznych i ich stopów? 

 

 

¨   

¨ 

6)  rozpoznać podstawowe rodzaje półwyrobów hutniczych?  

 

¨   

¨ 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

28 

4.3. Materiały niemetalowe 

 
4.3.1. Materiał nauczania 

 

Jak  już  wspomniano  tworzywa  sztuczne  dzielimy  na  termoplastyczne  oraz  termo- 

i chemoutwardzalne. 
Tworzywa termoplastyczne 

Tworzywa  termoplastyczne  stosuje  się  m.in.  do  produkcji  rur,  kształtek,  elementów 

armatury,  galanterii  instalacyjnej,  płyt  i  folii.  Rury  produkuje  się  w  wytłaczarkach  formujących 
rury  w  sposób  ciągły  z  upłynnionego  tworzywa.  Kształtki,  elementy  armatury  i  galanterii 
sanitarnej  wykonuje  się we wtryskarkach, przez wtłoczenie do form podgrzanej masy tworzywa. 
Płyty i folie produkuje się metodami wytłaczania, prasowania lub walcowania. 

Wśród tworzyw termoplastycznych, stosowanych w robotach instalacyjnych, wyróżnia się 

następujące: 

− 

Polichlorek  winylu  (PVC)  jest  polimerem  termoplastycznym,  produkowanym  przemysłowo 
w  postaci  białego  proszku.  Przerabiany  w  postaci niezmienionej  (bez plastyfikatorów)  służy 
do  produkcji  wyrobów,  mających  duże  zastosowanie  w budownictwie  i  przemyśle 
chemicznym.  Polichlorek  winylu  charakteryzuje  się  małą  gęstością  (ok.  1,4  g/cm3), 
odpornością  na  działanie  wody,  agresywnych  cieczy  (o  odczynie  zasadowym  i  kwaśnym), 
tlenu i  ozonu.  Zakres  stosowania jest  ograniczony  temperaturą  cieczy  i gazów  przesyłanych 
przewodami.  Temperatura  przesyłanych  mediów  powinna  być  zawarta  w  granicach  od  0°C 
do

 

40°C  (przy  krótkotrwałych  przepływach do 60°C). W niskiej temperaturze PVC staje się 

kruchy  i  nieodporny  na  uderzenia,  a  w  wyższej  –  uplastycznia  się  i  traci  wytrzymałość.  Do 
zalet  PVC  zalicza  się  łatwość  obróbki  i  prostotę montażu  wyrobów  z  niego  wytwarzanych. 
Stosowany jest do produkcji rur do instalacji kanalizacyjnych i instalacji zimnej wody. 

− 

Polietylen  (PE)  otrzymuje  się  w  wyniku  polimeryzacji  etylenu.  Istnieją  trzy  podstawowe 
grupy  metod  polimeryzacji  etylenu:  wysoko-,  średnio-  i  niskociśnieniowe.  W  Polsce 
produkowany  jest  polietylen  wysokociśnieniowy.  Charakteryzuje  się  on  małą  gęstością  (ok. 
0,92  g/cm3),  odpornością  na  korozję,  działanie  kwasów  (z  wyjątkiem  stężonego  kwasu 
siarkowego  i  azotowego),  zasad  i  roztworów  soli  oraz  dużą  elastycznością.  Może  być 
stosowany  w  temperaturze  od  -20

÷

60°C.  W  niskiej  temperaturze  (w  razie  zamarznięcia 

cieczy  w  przewodach)  nie  staje  się  kruchy  i  nie  pęka.  Rury  i  kształtki  produkuje  się 
podobnie  jak  z  PVC.  Rury  z  polietylenu  (w  przeciwieństwie  do  rur  z  PVC)  są  łatwe  do 
zgrzewania w temperaturze 250

÷

270°C (temperatura polifuzyjnego spajania). 

− 

Polipropylen  (PP)  otrzymuje  się  w  formie  granulatu  w  wyniku  polimeryzacji  propylenu. 
W Polsce  polipropylen jest produkowany na skalę przemysłową w Mazowieckich Zakładach 
Rafineryjnych  i  Petrochemicznych  w  Płocku,  gdyż  zapotrzebowanie  na  ten  polimer  stale 
rośnie.  Polipropylen  charakteryzuje  się  małą  gęstością  (ok.  0,9  g/cm3),  dużą  odpornością 
chemiczną, zerową wrażliwością na działanie wody, roztworów silnych kwasów, zasad i soli 
nieorganicznych.  Nieodporny  na  działanie  silnych  utleniaczy.  Mimo  że  temperatura 
mięknienia  polipropylenu  waha  się  w granicach 140

÷

155°C, w  praktyce  stosuje  się go tylko 

do  temperatury  135°C.  Przewody  z  polipropylenu  mogą  więc  być  stosowane  nie  tylko 
w instalacjach  zimnej  i  ciepłej  wody  użytkowej,  ale  także  centralnego  ogrzewania  dla 
temperatury  do  70

  ÷ 

80°C.  Powyżej  tej  temperatury  polipropylen  szybko  starzeje  się  i  traci 

swe  właściwości  fizyczne.  Polipropylen  nadaje  się  do  formowania  wytłaczanego 
i wtryskowego  (w  zakresie  rur  i  kształtek).  Granulat  w  czasie  produkcji  można  dodatkowo 
barwić  barwnikami  proszkowymi  –  uzyskuje    się  wyroby  w  różnych  kolorach.  Ponieważ 
cena  wyrobów  z  polipropylenu,  w  porównaniu  z  polietylenowymi,  jest  znacznie  wyższa, 
stosuje się je wówczas, gdy pożądana jest większa sztywność i trwałość kształtu wyrobu. 
W praktyce instalacyjnej stosuje się trzy rodzaje polipropylenu:  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

29 

− 

Daplen, oznaczony PP-1 - typ l,  

− 

Hostalen, oznaczony PP-2 - typ 2,  

− 

Hostalen, oznaczony PP-3 - typ 3. 
Rury  z  polipropylenu  (podobnie  jak  polietylenowe) są łatwe do zgrzewania  w  temperaturze 

225°C  (temperatura  polifuzyjnego  spajania  rur  i  kształtek).  Mimo  tej  samej  temperatury 
spojenia,  nie  należy  łączyć  metodą  polifuzji  termicznej  polipropylenu  typ-1  z  polipropylenem 
typ-2 i typ-3. 

Rury  z  nie  zmiękczonego  polichlorku  winylu  PVC-U,  jako  przewody  wodociągowe 

ciśnieniowe  mogą  pracować  w  temperaturze  wody  0

  ÷ 

40°C  i  pod  ciśnieniem  roboczym  do 

l MPa  oraz  w  temperaturze  do  20°C  i  pod  ciśnieniem  roboczym  do  1,6  MPa.  Produkowane  są 
jako  rury  bezkielichowe,  kielichowe  wciskane  i  kielichowe  klejone,  o  średnicy  zewnętrznej 
63 

÷

  450  mm  i  w  długościach  6

  ÷

12  m.  Charakteryzują  się  lekkością,  odpornością  na  korozję 

i gładkością  ścianek  wewnętrznych.  Ta  ostatnia  cecha,  z  jednej  strony  ma  wpływ  na  obniżenie 
oporów  podczas  przepływu  wody,  a  z  drugiej  na  zmniejszenie  stopnia  zarastania  rur 
wytrącającymi  się  osadami.  Ponadto  rury  są  odporne  na  chemiczne  i  mechaniczne  działanie 
wody  i  roztworów  wodnych  oraz  nie  ulegają  wpływom  prądów  błądzących.  Rury  z  PVC-U 
należy  chronić  przed  bezpośrednim  działaniem  słońca,  ponieważ  promienie  ultrafioletowe 
powodują przyspieszony proces starzenia się polichlorku winylu. 

 
Tabela 9.
 Nominalne średnice zewnętrzne  

 

 
Zależnie  od  rodzaju  rur  z  PVC-U,  montując  je  wykonujemy  dwa  rodzaje  połączeń:  stałe 

i rozłączne.  Korzystamy  także  z  kształtek,  wśród  których  są  łuki  jednokielichowe,  łuki  i  kolana 
dwukielichowe,  nasuwki  dwukielichowe,  trójniki  itp.  W  instalacjach  wodociągowych  mają 
zastosowanie  rury  z  PVC-U,  które  ze  względu  na  wymiary  średnic  zewnętrznych  i  grubości 
ścianek dzieli się na pięć szeregów oznaczonych kolejnymi numerami l, 2, 3, 4 i 5.  

Nominalne  średnice  zewnętrzne  rur,  z  uwzględnieniem  grubości  ścianek  w  rozbiciu  na 

szeregi podano w tab . 9 

Ze  względu  na  warunki  eksploatacyjne  instalację  wodociągową  wykonuje  się  z  rur  szeregu  

5 o barwie szarej (jednolitej pod względem odcienia i intensywności na całej powierzchni). Są to 
rury  o  maksymalnym  ciśnieniu  roboczym  1,6  MPa  i  temperaturze  czynnika  przewodzonego  do 
40°C.  Produkuje  się  je  w  odcinkach  o  długości  handlowej  5  ÷  12  m.  Rury  i  kształtki 
z polipropylenu  stosowane  do  instalacji  wody  zimnej,  a  także  instalacji  ciepłej  wody  użytkowej 
i centralnego  ogrzewania,  charakteryzują  się  dużą  odpornością  chemiczną,  gładkością 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

30 

powierzchni  wewnętrznych  i  małą  przewodnością  cieplną.  Program  produkcji  obejmuje  rury 
o średnicach  20,  25,  32,  40  i  63  mm  kształtki-kolanka (z  gwintem lub bez), trójniki oraz złączki 
przelotowe i redukcyjne, zaślepki, obejścia i uchwyty do rur 

Rury  polietylenowe  (PE)  charakteryzują  się  następującymi  właściwościami:  są  odporne  na 

korozję,  działanie  kwasów  i  zasad,  nie  ulegają  elektrolizie  i  są  obojętne  fizjologicznie,  tzn.  nie 
mają  zapachu  i  nie  mają  negatywnego  wpływu  na  smak  wody.  Ponadto  są  gładkie,  lekkie 
i odporne  na  ujemne  temperatury  (do  -60°C).  Do  wad  tych  rur  należy  zaliczyć  brak  odporności 
na  związki  aromatyczne  (fenol)  i  metylowe  oraz  możliwość  powstawania  trwałych  zmian  we 
właściwościach  pod  wpływem  tlenu  i  ozonu  w  obecności  światła.  Tej  ostatniej  wadzie 
zapobiegamy  przez  dodawanie  do  masy  polietylenowej  antyutleniaczy.  Wadą  jest  również    fakt, 
że rury i kształtki nie nadają się do łączenia metodą klejenia. 

Program  produkcji  rur  z  polietylenu  twardego  (niskociśnieniowego),  przeznaczonych  do 

wykonawstwa  sieci  wodociągowych  i  podłączeń  domowych,  obejmuje  rury  o  średnicach 
(zewnętrznych)  40

  ÷

250  mm  i  grubości  ścianek  2,3 

÷

  14,2  mm    przy  dopuszczalnym    ciśnieniu 

nominalnym 0,6 MPa oraz o grubości ścianek 3,6 

÷ 

22,8 mm przy ciśnieniu 1,0 MPa. 

Rury  o  średnicy  do  75  mm  i  długości  300  m  dostarcza  się  przeważnie  w  zwojach  lub  na 

szpulach, a powyżej 75 mm  w długich prostych odcinkach 6 

÷

 12 m. 

Rury  i  kształtki  polietylenowe  można  łączyć  przez  zgrzewanie  jako  połączenia  stałe 

nierozłącznie i rozłącznie. 

Tworzywa termo- i chemoutwardzalne 
Tworzywa  termo-  i  chemoutwardzalne  stosuje  się  m.in.  do  produkcji  rur,  zbiorników, 

pojemników,  przyborów  sanitarnych  itp.  Używa  się  ich  z  różnymi  wypełniaczami  (mączką 
mineralną,  włóknem  szklanym  itp.),  które  podwyższają  korzystne  cechy  fizykochemiczne 
wyrobu.  Ponadto  tworzywa  te  znajdują  zastosowanie  jako  kity,  kleje  i  materiały  izolacyjne  -
antykorozyjne i cieplne. Do najczęściej używanych należą żywice: 

− 

poliestrowe,  

− 

epoksydowe  

− 

poliuretanowe. 
Żywice  poliestrowe  charakteryzują  się  średnią  przyczepnością  do  podłoża  i  znacznym 

skurczem  w  czasie  twardnienia.  Stosowane  są  do  produkcji  rur,  kształtek,  przyborów 
sanitarnych.  Wyroby  wzmacnia  się  włóknem  szklanym,  dzięki  czemu  wzrastają  ich  korzystne 
właściwości mechaniczne. 

Do  utwardzania  chemicznego  używa  się  poliestrów  nienasyconych,  które charakteryzują  się 

dobrą  płynnością,  nadają  się  więc  do  formowania  bezciśnieniowego.  Żywice  poliestrowe 
utwardza  się  na  zimno  najczęściej  stosując  pastę  WNCH  w  obecności  przyspieszaczy,  np. 
naftenianu  kobaltu.  Początek  wiązania  (żelowania)  żywicy  w  temperaturze  otoczenia  (20°C) 
następuje  po  ok.  40  min.,  a  utwardzanie  w  temperaturze  15°C  do  20°C  trwa  24-12  h. 
W temperaturze 150°C czas ten może być skrócony do 30 minut. 

Żywice  epoksydowe  charakteryzują  się  dużą  przyczepnością  do  podłoża  i  niewielkim 

skurczem  w  czasie  utwardzania.  Stosowane są do produkcji  wyrobów instalacyjnych podobnych 
jak  z  żywic  poliestrowych.  Ponadto  są  produktem  wyjściowym  do  produkcji  kitów 
uszczelniających  i  na  powłoki  antykorozyjne.  Żywice  epoksydowe  utwardza  się  za  pomocą 
utwardzaczy  aminowych  lub  poliamidów. Czas żelowania w temperaturze 15°C do 25°C wynosi 
12  h,  a  czas  utwardzania  jest  analogiczny  jak  dla  żywic  poliestrowych.  Wydłużony  czas 
żelowania ułatwia przetwarzanie żywic epoksydowych na wyroby. 

Żywice  poliuretanowe  służą  do  wytwarzania  lakierów  i  kitów.  Te  ostatnie  znajdują 

zastosowanie  do  uszczelniania  kielichów  kanalizacyjnych  odprowadzających  agresywne  ścieki. 
W  praktyce  instalacyjnej  coraz  powszechniej  używa  się  pianek  poliuretanowych.  Surowcem  do 
ich  produkcji  są  m.  in.  poliestry.  Pianki  poliuretanowe  charakteryzują  się  małą  gęstością  (0,033 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

31 

g/cm

3

)  i  dobrą  izolacyjnością  cieplną.  Używa  się  ich  na  izolacje  cieplne  przewodów  ciepłej 

wody użytkowej (c.w.u.) i centralnego ogrzewania (c.o.) oraz w instalacjach chłodniczych. 

Inne tworzywa sztuczne 
Do  innych  tworzyw  sztucznych  stosowanych  w  robotach  instalacyjnych,  przede  wszystkim 

jako  materiał  uszczelniający,  zaliczamy  politetrafluoroetylen,  produkowany  w  Polsce  pod  nazwą 
„Tarflen", a Stanach Zjednoczonych „Teflon".  

Doskonałe właściwości tego polimeru: 

− 

odporność na wysoką temperaturę (do 250°C),  

− 

odporność chemiczna (nie rozpuszcza się w żadnym ze znanych rozpuszczalników),  

− 

plastyczność w temperaturze od -270°C do +260°C,  

− 

stwarzają  szerokie  możliwości  jego  użycia,  także  w  technice  instalacyjnej.  Jako  szczeliwo 
stosowany  jest  w  formie  uszczelek  (np.  do  zaworów  kulowych),  sznurów  do  uszczelniania 
kołnierzy i taśm do uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach wody, pary i gazu. 
Tworzywa ceramiczne 
Tworzywami 

ceramicznymi 

nazywa 

się 

elementy 

konstrukcyjne 

uformowane  

w  temperaturze  otoczenia  z  materiałów  mineralnych  proszkowych  lub  plastycznych,  
a następnie utrwalane za pomocą wypalania lub spiekania. 

Podstawowymi  materiałami  do  wytwarzania  tworzyw  ceramicznych  są:  glina  i  jej  odmiany, 

jak: szamot i kaolin, krzemionka, magnezyt, kwarc, skaleń, talk, związki wapnia, związki metali. 

Tworzywa  ceramiczne  odznaczają  się  wieloma  zaletami,  z  których  do  najważniejszych 

należy  zaliczyć:  dużą  odporność  chemiczną  i  cierną,  bardzo  małą  przewodność  elektryczną, 
odporność  na  ścieranie  i  dużą  twardość.  Największe  zastosowanie  w  przemyśle  znalazły: 
porcelana, kamionka, steatyt, klinkier. 

Porcelanę  otrzymuje  się  z  kaolinu  pławionego,  kwarcu  i  skalenia,  spiekanych  

w  temperaturze  ok.  l400°C.  Porcelana  jest  złym  przewodnikiem  ciepła,  ma  dużą  twardość  oraz 
odporność na korozję i ścieranie. 

Kamionka  jest  wytwarzana  z  plastycznej  gliny  z  dodatkiem  skalenia.  Kamionkę  stosuje  się 

jako  tworzywo  izolacyjne  podobnie  jak  porcelanę  z  tym,  że  nie  nadaje  się  ona  na  izolatory 
cienkościenne  i  drobne.  Kamionka  jest  również  odporna  na ciecze i  gazy działające  korodująco. 
W  zależności  od  zastosowania  dzielimy  ją  na  kanalizacyjną  (rury),  elektrotechniczną, 
kwasoodporną(wanny galwaniczne, zbiorniki do kwasów), szlachetną (wyroby stołowe). 

 

 

 

 

Rys. 9. Rury bezkielichowe[3, s. 56] 

Rys. 10. Rury przeciskowe. [3, s. 4] 

Rys. 11. Rury kielichowe [3, s. 98]

 

Steatyt  jest  otrzymywany  z  talku  z  domieszką  gliny.  Odznacza  się  bardzo  dobrymi 

własnościami izolacyjnymi i mechanicznymi. 

Cermetale,  czyli  materiały  metaloceramiczne,  są  otrzymywane  z  mieszaniny  proszków 

metalowych  z  niemetalami.  Odznaczają  się  dużą  odpornością  na  działanie  wysokich  temperatur 
oraz korozji.  

Rury  betonowe  i  żelbetowe  zawdzięczają  swoje  wszechstronne  zastosowanie  wysokiemu 

poziomowi  technicznego  ich  produkcji,  wymaganiom  norm  i  systemowi  zapewnienia  jakości 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

32 

a także  swoim  szczególnym  własnościom.  Rury  żelbetowe  stosuje  się  na  przewody 
wodociągowe  o  ciśnieniu  roboczym  0,2  ÷  0,4  MPa,  tj.  do  budowy  niskociśnieniowych 
przewodów  tranzytowych.  Produkuje  się  je  o  średnicach  500÷  1200  mm  i  długościach 
tj.  3000  ÷  5000  mm  jako  kielichowe  i  o  końcach  bosych,  łączonych  specjalnymi  nasuwkami 
żelbetowymi i pierścieniami gumowymi. 

 

Rys. 12. Przekrój rury [3, s. 4] 

 
Kielichowe  betonowe  i  żelbetowe  rury  łączone  na  uszczelki,  przeznaczone  głównie  do 

budowy  podziemnych,  bezciśnieniowych  przewodów  kanalizacji  zewnętrznej  oraz  na  przepusty 
pod  drogami  i  przejazdami  przez  rowy  na  posesje.  Mogą  być  wykorzystane  również  w  innych 
robotach  melioracyjnych.  Kielichowe  żelbetowe  rury  produkowane  są  w  dwóch  klasach 
zbrojenia oznaczonych cyfrą II i III. 

Zaletami stosowania kielichowych betonowych i żelbetowych rur są:  

− 

okres użytkowania ponad 100 lat,  

− 

odporność na obciążenia statyczne i dynamiczne,  

− 

produkowane z surowców naturalnych (cement, kruszywo, piasek i woda),  

− 

łączenie na uszczelkę gumową zapewnia absolutną szczelność kanalizacji,  

− 

różnorodność zastosowania.  

Materiały ogniotrwałe 

Materiały 

krzemionkowe. 

Podstawowym 

surowcem 

do 

produkcji 

wyrobów 

krzemionkowych 

są 

kwarcyty. 

Głównym 

składnikiem 

kwarcytów 

jest 

krzemionka.  

W  przyrodzie  występują  trzy  odmiany  alotropowe  (kwarc,  krystobalit  i  trydymit)  Podczas 
nagrzewania  kwarcu  następuje  jego  przemiana  w  dwie  następne  odmiany.  Odmiany  te 
charakteryzuje  zmniejszona  gęstość  i  zwiększona  objętość.  Wyroby  krzemionkowe 
nieodpowiednio  wypalane,  w  których  nie  zaszła  wymagana  przemiana  wykazują  znaczną 
rozszerzalność  wtórną,  a  zatem  znaczne  zmiany  objętościowe,  co  należy  uwzględnić  przy 
budowie różnych  elementów z tych materiałów. Krzemionka jest typowym materiałem kwaśnym 
i  wyroby  z  niej  odznaczają  się  dużą  odpornością  na  działanie  kwaśnych  żużli  oraz  znaczna 
wytrzymałością na ściskanie. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

33 

Materiały  glinokrzemianowe.  Podstawowym  surowcem  do  wyrobu  tych  materiałów  jest 

glinka  ogniotrwała  (kaolin).  Surowiec  ten  służy  do  produkcji  różnych  wyrobów  szamotowych. 
Do  wad  wyrobów szamotowych należy zaliczyć znaczną różnicę między ogniotrwałością zwykłą 
a  ogniotrwałością  pod  obciążeniem.  Dodatnią  cechą  tych  materiałów  jest  znaczna  odporność 
cieplna.  Materiały  szamotowe  są  stosunkowo  bardzo  tanie  i  dlatego  powszechnie  stosowane. 
Wyroby  szamotowe  izolacyjne  produkuje  się  z  glin  ogniotrwałych  i  szamotu  z  dodatkiem 
substancji, które powodują znaczną porowatość (np. trociny). 

Materiały  magnezytowe  i  magnezytowo-chromitowe.  Do  produkcji  tych  materiałów  stosuje 

się  magnezyty  krystaliczne,  jak  również  coraz  częściej  stosowane  magnezyty  syntetyczne.  Do 
produkcji  cegieł  magnezytowych  stosuje  się  magnezyt  prażony  zawierający  w  swym  składzie 
chemicznym tlenek magnezu oraz w małej ilości niepożądane zanieczyszczenia. 

Cegły  magnezytowe  mają  kolor  czekoladowy.  Wyroby  z  magnezytu  wykazują  dużą 

odporność  na  działanie  żużli  zasadowych.  Znacznie  lepszą  odporność  cieplną  mają  wyroby 
magnezytowo-chromitowe.  Materiały  te  zaliczane  są  do  ogniotrwałych  obojętnych.  Główną  ich 
zaletą jest stałość obojętności przy wysokich temperaturach. 

Materiały  dolomitowe.  Dolomit  jest  podwójnym  węglanem  wapnia  i magnezu. W przemyśle 

hutniczym  znajduje  zastosowanie  po  wyprażeniu  i  rozdrobnieniu.  Dolomit  jest  ogniotrwałym 
materiałem  zasadowym.  Główną  wadą  dolomitu  jest  duża  skłonność  do  hydratacji  
i rozsypywania się. 

Sztuczne  materiały  ogniotrwałe.  Do  ogniotrwałych  materiałów  sztucznych  zaliczamy: 

materiały korundowe, karborundowe, grafitowe, węglowe i forsterytowe. 

Korund  w  hutnictwie  używany  jest  do  produkcji  mufli  i  tygli.  Wyroby  karborundowe 

wykonane  są  z  węglika  krzemu.  Wyroby  węglowe  wykonuje  się  z  antracytu  oraz  z  odpadów 
elektrod węglowych z dodatkiem smoły. Materiały ogniotrwałe węglowe używane są głównie do 
wyłożenia trzonu wielkich pieców. 

Wyroby  forsterytowe  są  produkowane  z  surowców  zawierających  krzemian  magnezu  

z dodatkiem magnezytu.  
 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaki jest podział i zastosowanie tworzyw sztucznych? 
2.  Określ przeznaczenie materiałów ceramicznych. 
3.  Jakie są rodzaje wyrobów ceramicznych? 
4.  Jakie znasz rodzaje polipropylenu? 
5.  Jak jest zastosowanie tworzyw chemoutwardzalnych? 

 
4.3.3. Ćwiczenia

 

 

Ćwiczenie 1 

Wskaż zastosowanie żywicy epoksydowej. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wymienić zalety i wady żywicy epoksydowej, 
2)  wskazać zastosowanie żywicy. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

34 

Ćwiczenie 2 

Dobierz  rodzaj  tworzywa  sztucznego  z  którego wykonane powinny być elementy systemów 

rurociągowych centralnego ogrzewania. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  dobrać elementy systemów rurociągowych z tworzyw sztucznych, 
3)  zaprezentować wyniki pracy. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki elementów, 

− 

katalogi elementów instalacyjnych,  

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak  

Nie 

1)  dobrać rodzaje tworzyw sztucznych do instalacji? 

 

 

 

¨   

¨ 

2)  określić przeznaczenie żywic epoksydowych? 

 

 

 

 

¨   

¨ 

3)  jakie substancje stosujemy do zabezpieczeń autokorozyjnych?   

¨   

¨ 

4)  wymienić rodzaje tworzyw stosowanych w systemach  

rurociągowych?   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

5)  wymienić podstawowe własności rur betonowych i żelbetowych?   ¨   

¨ 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

35 

4.4.  Materiały do izolacji, konserwacji i zabezpieczenia systemów 

rurociągowych 

 

4.4.1. Materiał nauczania 

 

Izolacja rur w instalacji grzewczej 

Rurami  grzewczymi  transportowana  może  być  woda  o  temperaturze  ok.  90°C.  Jeśli  takie 

rury  nie  są  zabezpieczone,  straty  ciepła  mogą  być  wysokie,  szczególnie  gdy  rury  przechodzą 
przez  pomieszczenie, w których panuje niska temperatura. Oddawaniu ciepła można zapobiegać, 
odpowiednio izolując rury grzewcze. 

Prawo  nakłada  obowiązek  stosowania  odpowiednich  zabezpieczeń  cieplnych  instalacji 

grzewczej:  

− 

Rozporządzenie  Ministra  Infrastruktury  w  sprawie  warunków  technicznych,  jakim  powinny 
odpowiadać  budynki  i  ich  usytuowanie  mówi:  "Izolacja  cieplna  instalacji  ogrzewczej 
wodnej  powinna  odpowiadać  wymaganiom  Polskiej  Normy  dotyczącej  izolacji  cieplnej 
rurociągów,  armatury  i  urządzeń  [...]".  Oznacza  to  obowiązek  zastosowania  normy:  PN-B-
02421:2000  Izolacja  cieplna  przewodów,  armatury  i  urządzeń.  Wymagania  i  badania 
odbiorcze;  

− 

rozporządzenie  mówi  też:  "Izolacje  cieplne  i  akustyczne  zastosowane  w  instalacjach: 
wodociągowej,  kanalizacyjnej  i  ogrzewczej  powinny  być  wykonane  w  sposób  zapewniający 
nierozprzestrzenianie ognia." 
W  instalacji  grzewczej  muszą  być  izolowane  przewody,  kształtki  i  połączenia, 
w następujących sytuacjach:

 

− 

w części instalacji w pomieszczeniach nieogrzewanych i w pomieszczeniach źródeł ciepła;  

− 

na  przewodach  pionów  prowadzonych  po wierzchu  ścian  w pomieszczeniach  ogrzewanych, 
w  których  temperatura  obliczeniowa  t

i

<12°C.  Jeśli  koszty  zużycia  ciepła  w  budynku  są 

rozliczane  na  podstawie  podzielników  ciepła,  zaleca  się  stosowanie  izolacji  także 
w pomieszczeniach,  gdzie  t

i

  ≥  12°C.  W  pomieszczeniach  przeznaczonych  na  pobyt  stały 

ludzi należy stosować materiały izolacyjne posiadające atest higieniczny. 

 
Właściwa izolacja cieplna
 

 

 

 

 

 

Rys. 13. 

Pianka 

polietylenowa 

[12] 

Rys. 14. 

Pianka 

poliuretanowa 

 

[12] 

Rys. 15. 

Wełna mineralna  

[12] 

 
Aby  materiał  do  izolacji  cieplnej  dobrze  spełniała  swą  rolę  powinien  on  odznaczać  się 

następującymi cechami:

 

− 

niski  współczynnik  przenikania  ciepła   [W/(m·K)]  -  im  niższa  wartość,  tym  mniejsze 
przenikanie ciepła, a więc lepsze własności izolacyjne materiału;  

− 

odporność  na  wysokie  temperatury  (maksymalną  temperaturę  eksploatacji)  oraz  różnice 
temperatur  -  własność  ta  zapewnia  niezmiennie  dobrą  pracę  i  zachowanie  właściwości 
materiału niezależnie od temperatury;  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

36 

− 

odporność na działanie wody i otoczenia - w tym na działanie mikroorganizmów i gryzoni;  

− 

niepalność lub bardzo niska palność (co najmniej nierozprzestrzenianie ognia);  

− 

obojętność chemiczna wobec izolowanego materiału;  

− 

odporność  na  obciążenia  statycznie i  dynamiczne podczas  montażu i  pracy  -  w tym  wysoka 
elastyczność  (pod  wpływem  temperatury  rury  rozszerzają  się  -  izolacja  powinna  więc 
"pracować");  
Zadaniem  izolacji  cieplnej  jest  ograniczenie  strat  przesyłanego  lub  magazynowanego  ciepła. 
Izolacja cieplna składa się z dwóch warstw: 

− 

właściwa  izolacja  cieplna,  która  musi  charakteryzować  się  niskim  współczynnikiem 
przenikania ciepła;  

− 

płaszcz  ochronny  -  chroni  izolację  właściwą  przed  uszkodzeniami  mechanicznymi 
i oddziaływaniem środowiska zewnętrznego. 
Materiały stosowane jako izolacje instalacji grzewczych są do siebie zbliżone pod względem 

opisanych  właściwości. Pozostałe  cechy materiałów (przede wszystkim zachowanie wobec wody 
i  pary  wodnej,  np.  opór  dyfuzyjny  i  wodochłonność)  są  zróżnicowane  -  wpływa  to  na  zakres 
stosowania poszczególnych materiałów. 

Najczęściej stosuje się następujące materiały: 

− 

porowate tworzywa sztuczne (spieniony polietylen, styropian);  

− 

pianka poliuretanowa natryskiwana na izolowaną powierzchnię.  

− 

materiały  włókniste  (wełna  mineralna  i  szklana  pod  warunkiem  uzyskania  certyfikatu 
bezpieczeństwa "B")  
Materiały  te  mogą  występować  w postaci  mat,  płyt,  filców,  otulin i  odpowiednich  kształtek 

izolacyjnych. Dostępne są też rury preizolowane, na które otulina założona jest fabrycznie. 

 

 

 

Rys. 16. 

Mata 

[12]

 

Rys. 17. 

Otulina 

[12]

 

Rys. 18. 

Rura preizolowana  

[12]

 

 
Polietylen spieniony charakteryzuje się następującymi cechami:  

− 

współczynnik przewodności cieplnej dla t= +40°C  od 0,035 do 0,045 W/(mK);  

− 

temperatura pracy od -45°C do +105°C;  

− 

duża elastyczność;  

− 

wysoki współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej;  

− 

różne  wykonania  zależnie  od  zastosowania:  np.  zewnętrzna  powłoka  z  folii  polietylenowej, 
co ułatwia prowadzenie podtynkowe. 
Charakteryzują  się  one  dodatkowo  wysoką  elastycznością,  całkowitym  brakiem 

toksyczności,  wysokim  współczynnikiem  oporu  dyfuzyjnego  pary  wodnej.  Produkowane  są 
zwykle  w  kolorze  szarym  o  różnych  odcieniach,  bez  dodatkowego  płaszcza  ochronnego. 
Niektórzy  producenci  oferują  otuliny  z  pianki  polietylenowej  powleczone  zewnętrznie  folią 
polietylenową. 

Poliuretan spieniony charakteryzuje się następującymi cechami: 

− 

współczynnik przewodności cieplnej t= +40°C  od 0,03 do 0,04 W/(mK);  

− 

temperatura pracy od -45°C do +135°C;  

− 

dźwiękochłonność;  

− 

mniejsza odporność na zawilgocenie;  

− 

różne wykonania zależnie od zastosowania: np. wyposażenie w płaszcz ochronny PVC. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

37 

Otuliny  poliuretanowe  mają  wysoki  stopień  tłumienia  hałasów  związanych  z  przepływem. 

Nie  zaleca  się  stosowania  tego  typu  otulin  do  rurociągów  napowietrznych  oraz  w  innych 
miejscach szczególnie narażonych na zawilgocenie i oddziaływanie czynników zewnętrznych. 

Polistyren spieniony (styropian) charakteryzuje się następującymi cechami: 

− 

współczynnik przewodności cieplnej t= +40°C  od 0,03 do 0,04 W/(mK);  

− 

temperatura pracy do +80°C;  

− 

bardzo mały ciężar;  

− 

stosowany głównie do kształtek izolacyjnych. 
Otuliny  ze  spienionego  kauczuku  syntetycznego  szczególnie  zalecane  są  do  izolowania 

instalacji  i  systemów  klimatyzacyjnych  oraz  chłodniczych,  charakteryzują  się  wysoką 
elastycznością,  współczynnikiem  przewodności  cieplnej    mierzonym  w  temperaturze  -60°C 
wynoszącym  około  0,030  W/(m•K),  a  w  temperaturze  +40°C  około  0,040  W/(m•K).  Wysoki 
współczynnik  oporu  dyfuzyjnego  pary  wodnej  (m  powyżej  7000)  skutecznie  zapobiega 
kondensacji  pary  wodnej.  Dodatkowo  otulina  ze  spienionego  kauczuku  syntetycznego 
charakteryzuje  się  wysoką  zdolnością  tłumienia  dźwięków  związanych  z  przepływem  medium 
wewnątrz rurociągu.  

Wełna  mineralna  (skalna  i  szklana)  przeznaczona  jest  przede  wszystkim  do  stosowania 

w ciepłownictwie  (rurociągi  wysokotemperaturowe).  Materiał,  z  którego  wykonana  jest  taka 
otulina,  to  produkt  niepalny  i  trwały,  odporny  na  działanie  mikroorganizmów  i  gryzoni.  Jest  on 
nietoksyczny  i  przepuszcza  parę  wodną,  jednak  należy  chronić  go  przed  zawilgoceniem  - 
wilgotna wełna mineralna traci swoje właściwości izolacyjne. 

Wyróżnia  się  wełnę  skalną  (czasem  też  nazywaną  bazaltową),  produkowaną  z  włókien 

mineralnych - tłucznia bazaltowego, kamienia wapiennego itp. oraz wełnę szklaną, produkowaną 
z  piasku,  skaleni,  szkła,  dolomitu  i  boraksu.  Wełna  skalna,  zwykle  o  nieco  ciemniejszej  barwie, 
ma  odporność  ogniową  nawet  do  1000°C.  Natomiast  wełna  szklana  o  jasnożółtym  zabarwieniu 
jest  bardziej  sprężysta,  ale  charakteryzuje  się  niższą  odpornością  ogniową  -  do  600°C.  Otuliny 
z wełny 

mineralnej 

stosuje 

się 

jako 

izolację 

jedno- 

lub 

wielowarstwową 

wysokotemperaturowych  rurociągów  parowych,  wodnych  i  ciepłowniczych  w  energetyce, 
przemyśle  chemicznym,  petrochemii  itp.  Są  one  oferowane  także  z  wewnętrznym  płaszczem 
aluminiowym  -  zmniejsza  to  jednak  maksymalną  temperaturę  stosowania  do  około  200°C. 
Współczynnik  przewodności  cieplnej    dla  otulin  z  wełny  mineralnej,  mierzony  w  temperaturze 
+200°C, wynosi około 0,060 W/(m•K). 

Na  kształtki  i  armaturę  stosuje  się  specjalne  kształtki  wykonane  ze  sztywnych  porowatych 

materiałów  izolacyjnych.  Kształtki  izolacyjne  składają  się  z  dwóch  lub  więcej  części.  Zaleca  się 
stosowanie 

kształtek 

powierzchni 

zewnętrznej 

wzmocnionej 

włóknem 

szklanym 

i z wykładziną zewnętrzną wykonaną np. z folii aluminiowej. 

 

 

 

Rys. 19. Przykład zaizolowanego elementu rurociągi [12] 

Kształtki  izolacyjne  powinny  być  mocowane  taśmami  z  blachy  stalowej  ocynkowanej  lub 

taśmą z tworzywa sztucznego, z możliwością demontażu. 

W  przypadku  izolacji  zaworów  i  zasuw  ich  wrzeciona  muszą  pozostać  odsłonięte.  Nie 

izoluje się zaworów bezpieczeństwa. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

38 

 

 

Rys. 20.

  Widok na przewód w piance PE 

[12] 

Rys. 21. I

zolacja w powiększeniu 

[12] 

Płaszcz ochronny 

Zadaniem  płaszcza  ochronnego  jest  chronić  warstwę  izolacji  właściwej  przed  wpływami 

środowiska  oraz  uszkodzeniami  mechanicznymi.  Materiał  na  płaszcz  powinien  cechować  się 
następującymi właściwościami:  

− 

odporność na działanie wody i otoczenia - w tym na działanie mikroorganizmów i gryzoni;  

− 

niepalność lub bardzo niska palność (co najmniej nierozprzestrzenianie ognia);  

− 

odporność na obciążenia statyczne i dynamiczne podczas montażu i pracy  
Płaszcze ochronne w postaci arkuszy - mogą być wykonane z następujących materiałów: 

− 

taśma aluminiowa;  

− 

folia z tworzyw sztucznych;  

− 

papa asfaltowa na taśmie aluminiowej;  

− 

blacha stalowa ocynkowana. 
W  przypadku  zastosowania  płaszcza  ochronnego  z    arkuszy  blachy  stalowej  ocynkowanej, 

blachy  aluminiowej  lub  blachy  powlekanej  tworzywami  sztucznymi  należy  owinąć  cylindrycznie 
właściwą izolację cieplną na zakład zarówno na wzdłużnych, jak i poprzecznych stykach arkuszy 
tak umiejscowionych, aby spływająca woda nie przedostawała się pod płaszcz. 

Powinny  być  rozmieszczone  do  1  m.  Jeśli  płaszcz  jest  wykonany  z  materiału 

nieprzepuszczającego  wody,  należy  zamontować  przekładki  lub  opaski  wentylacyjne.  Kolejne 
arkusze  płaszcza  ochronnego  powinny  być  łączone  na  zakład  i  mocowane  wkrętami 
zabezpieczającymi przed korozją. 
Dodatkowe funkcje otulin termoizolacyjnych. 

Otuliny  termoizolacyjne  oprócz  swego  podstawowego  zadania,  jakim  jest  minimalizacja 

strat ciepła, spełniają wiele dodatkowych funkcji. Wśród nich na szczególną uwagę zasługują: 

− 

poprawa żywotności i trwałości instalacji;  

Zastosowanie  otulin  termoizolacyjnych  odizolowuje  rurociąg  od  oddziaływań  zewnętrznych. 
Stanowi  także  ochronę  przed  uszkodzeniami  mechanicznymi,  co  jest  ważne  dla  rurociągów 
wykonanych z tworzyw sztucznych lub miedzi.  

− 

wyciszenie hałasu;  
Przepływ  medium  przez  rurociąg  powoduje  szum, który jest  szczególnie uciążliwy  dla  osób 

stale  przebywających  w  pobliżu  rurociągu  z  powodu  jednostajności  natężenia  dźwięków 
o niewielkim  zakresie  częstotliwości.  Po  pewnym  czasie  przestaje  on  być  rejestrowany  przez 
zmysły,  nie  zaprzestaje  jednak  szkodliwie  oddziaływać  na  organizm  człowieka.  Doświadczenie 
mówi,  iż  przed  hałasem  najskuteczniej  chronią  otuliny  składające  się  z  co  najmniej  dwóch 
warstw  wykonanych  z  różnych  materiałów.  Skuteczne  są  też  otuliny  ze  spienionych  tworzyw 
sztucznych o dużych grubościach - powyżej 20 mm.  

− 

estetyczny wygląd rurociągu;  

− 

zmniejszenie uciążliwości w pomieszczeniach, przez które przechodzi rurociąg.  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

39 

Straty  ciepła  na  rurociągach  oprócz  skutków  ekonomicznych  powodują  także  wzrost 

temperatury  w  pomieszczeniach,  przez  które  przechodzi  rurociąg  na  przykład  z  parą  lub  ciepłą 
wodą. 
Materiały lakiernicze 

Materiały  lakiernicze  są  przeznaczone  do  wytwarzania  powłok  lakierowych  o  określonych 

własnościach ochronnych, dekoracyjnych lub głuszących. Materiały lakiernicze składają się z: 

− 

substancji powłokotwórczych, czyli spoiwa. 

− 

barwników i pigmentów, 

− 

wypełniaczy i obciążników, 

− 

rozpuszczalników. 

Substancje  powłokotwórcze  spełniają  zadanie  ciekłego  spoiwa  tworzącego  powłokę. 

Stanowią  one  najważniejszy  składnik  wyrobu  lakierniczego,  gdyż  utrzymują  jak  najlepszy  stan 
wymieszania  barwników  i  związania  powłoki  lakierniczej  z  podłożem.  Substancje  te  nadają 
powłoce  lakierniczej  elastyczność  i  połysk.  Substancje  powłokotwórcze  to  przeważnie  żywice 
naturalne  lub  syntetyczne,  a  ich  rodzaj  jest  uwzględniony  w  nazwie  wyrobu  lakierniczego,  np. 
emalia ftalowa lub emalia celulozowa. 

Barwniki  i  pigmenty  nadają  wyrobowi  lakierniczemu  barwę  oraz  uodparniają  powłokę  na 

działanie  czynników  korozyjnych  i  światła  słonecznego.  Barwniki  nie  mają  wpływu  na  jakość 
powłoki,  a  pigmenty  działają  antykorozyjnie.  Jako  pigmenty  stosuje  się  między  innymi:  minię 
ołowianą, pył aluminiowy i biel cynkową oraz pył cynkowy. 

Wypełniacze  i  obciążniki  zmieszane  z  pigmentami  uszczelniają  powłoki  i  zwiększają  ich 

wytrzymałość  mechaniczną.  Jako  wypełniacze  i  obciążniki  stosuje  się  między  innymi:  kredę, 
szpat, talk oraz włókno azbestowe lub pył azbestowy. 

Rozpuszczalniki  powodują  rozpuszczenie  składników  powłokotwórczych,  dzięki  czemu 

można  nałożyć  odpowiednio  cienką  powłokę  lakiernicza  Powodują  również  utrzymanie 
jednolitej  gęstości  materiału  lakierniczego.  Rozpuszczalniki  wyparowują  z  powłoki 
rozpoczynając proces jej wysychania lub utwardzania. 

Rodzaje materiałów lakierniczych: 

− 

farby, 

− 

emalie, 

− 

lakiery. 

Podział materiałów lakierniczych w zależności od rodzaju spoiwa i zastosowania 

Materiały  lakiernicze  nitrocelulozowe  są  łatwe  do  nakładania  i  schną  w  temperaturze 

pokojowej.  Spoiwem  jest  żywica  nitrocelulozowa.  Są  bardzo  łatwo  palne  i  wychodzą  obecnie  
z użycia. Powłoka po wyschnięciu wymaga polerowania. 

Materiały  lakiernicze  chlorokauczukowe  dają  powłoki  bardzo  odporne  na  działanie  wody  

i  schną  w  temperaturze  pokojowej.  Nie  nadają  się  do  natrysku.  Stosowane  głównie  do  powłok 
antykorozyjnych. 

Materiały 

lakiernicze 

poliwinylowe 

dają 

powłoki 

szybko 

schnące, 

elastyczne  

i  wodoodporne.  Spoiwem  są  żywice  poliwinylowe.  Są  stosowane  głównie  jako  farby 
podkładowe oraz pasty głuszące. 

Materiały  lakiernicze  ftalowe  mają  szerokie  zastosowanie  jako  wyroby  schnące  

w  temperaturze  pokojowej  oraz  jako  emalie  piecowe.  Przez  zastosowanie  spoiwa  w  postaci 
żywic alkaloidowych wyroby schną w temperaturze pokojowej. Są stosowane jako szpachlówki, 
farby podkładowe i emalie nawierzchniowe. 
Przez  zastosowanie  spoiwa  w  postaci  żywic  melaminowych  otrzymuje  się  bardzo  dobre  emalie 
nawierzchniowe, zwane emaliami ftalowymi karbamidowymi. 
Materiały  lakiernicze akrylowe są stosowane na najwyższej jakości emalie i lakiery. Spoiwem  są 
żywice  akrylowe.  Powłoki  otrzymane  z  emalii  akrylowych  odznaczają  się  dużą  odpornością  na 
działanie wody i chemikaliów. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

40 

Materiały  lakiernicze  poliestrowe  zawierają  jako  spoiwo  żywice  poliestrowe.  Stosuje  sieje 

głównie do wyrobu kitów szpachlowych. 

Ze  względu  na  zastosowanie  materiały  lakiernicze  dzieli  się  na:  pokosty  -  do  nasycania 

drewna,  farby  podkładowe  -  do  drewna  i  do  metali,  emalie  olejne  wewnętrzne  -  do  malowania 
drewna  i  metali  nie  narażonych  na  wpływy  atmosferyczne,  farby  antykorozyjne,  pasty  głuszące, 
kity  uszczelniające,  kity  szpachlowe  -  do  wyrównywania  nierówności  i  emalie  oraz  lakiery 
używane na powłoki zewnętrzne dekoracyjno-ochronne. 
Materiały zabezpieczające przed korozją 

Powłoki  ochronne  nakładane  dzieli  się  na  metalowe  i  niemetalowe.  Na  powłoki  metalowe  

o  dużej  odporności  na  korozję  używa  się  niklu,  chromu,  miedzi,  srebra,  cyny,  cynku,  ołowiu, 
kadmu,  aluminium.  Powłoki  ochronne  nakłada  się  galwanicznie  oraz  przez  zanurzenie,  natryski  
i platerowanie. 

Powłoki  niemetalowe  oddzielają  mechanicznie  metal  od  agresywnego  środowiska.  Są 

stosowane  powłoki  pochodzenia  organicznego,  jak  np.  farby,  oleje,  lakiery  szybko  schnące  
i  lakiery  piecowe,  a  ponadto  smoły  i  asfalty,  tworzywa  sztuczne,  wazelina  techniczna  oraz 
różnego rodzaju smary. Ostatnio stosuje się do tego celu tworzywa sztuczne. 

Przed  przystąpieniem  do  zabezpieczenia  powierzchni  metalowych  należy  powierzchnie  te 

dobrze  oczyścić  z  brudu  i  innych  zanieczyszczeń.  Przechowywanie  materiałów  metalowych 
powinno się odbywać w pomieszczeniach suchych. 

Powłoki  metalowe  -  wprowadzanie  do  stali  aluminium,  czyli  kaloryzowanie,  wprowadzanie 

cynku, czyli scherardyzowanie oraz nachromowywanie. 

Powłoki  niemetalowe  są  wytwarzane  metodami  chemicznymi  lub  elektrochemicznymi. 

Najczęściej są stosowane metody oksydowania i fosforanowania stali. 
Kleje do połączeń rurociągowych 

Kleje można podzielić na dwie grupy: utwardzalne i rozpuszczalnikowe. 
Kleje  utwardzalne  mogą  być  utwardzane  na  zimno  i  ciepło.  Kleje  utwardzalne  na  zimno  są 

zawsze  dwuskładnikowe.  Po  dodaniu  utwardzacza  lepkość  wzrasta  stosunkowo  szybko  i  czas 
"życia"  kleju  nie  przekracza  kilku  godzin. Kleje takie można utwardzać także w podwyższonych 
temperaturach,  co  znacznie  skraca  czas  utwardzania.  Należy  nakładać  możliwie  cienką  warstwę 
kleju  i  jeśli  to  możliwe,  umiarkowanie  dociskać powierzchnie  klejone.  Do tej  grupy  należą  kleje 
fenolowe, mocznikowe, melaminowe, epoksydowe i poliuretanowe. 

Kleje 

rozpuszczalnikowe 

nadają 

się 

przede 

wszystkim 

do 

klejenia 

tworzyw 

termoplastycznych,  podobnych  (lub  identycznych)  do  stałego  składnika  zawartego  w  kleju. 
Stanowią  one  roztwory  polimerów  termoplastycznych  w  odpowiednich  rozpuszczalnikach  i  dla 
otrzymania  połączenia  o  dobrej  wytrzymałości  konieczne  jest  niemal  ilościowe  odparowanie 
rozpuszczalnika.  Czas  potrzebny  do  odparowania  rozpuszczalnika  wynosi  zwykle  kilkanaście 
godzin  i  im  trwa  dłużej,  tym  spoina  jest  trwalsza  i  nie  zawiera  pęcherzyków.  W  przypadku 
dobrej  rozpuszczalności  klejonego  tworzywa  możliwe  jest  również  klejenie  samym 
rozpuszczalnikiem. 

O  wytrzymałości  połączenia  klejowego  decyduje,  oprócz  samego  kleju,  wiele  innych 

czynników,  jak  rodzaj  łączonego  tworzywa,  jakość  powierzchni  klejonej,  sposób  połączenia, 
grubość  spoiny,  a  zwłaszcza  sposób  obciążenia  połączenia klejowego,  który  może być statyczny 
lub dynamiczny, krótko- lub długotrwały, wywołujący różnego rodzaju naprężenia. 

Połączenia  klejowe  należą  do  najnowocześniejszych  sposobów  łączenia.  Wpływają  na  to 

następujące zalety: 

− 

możliwość  ukształtowania  złącza  bez  konieczności  powodowania  zmian  strukturalnych 
w materiale, 

− 

możliwość łączenia różnych materiałów, 

− 

możliwość łączenia materiałów o bardzo dużej różnicy grubości, 

− 

stosunkowo duża łatwość wykonania i klejenia. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

41 

Mimo tych zalet, dalszy rozwój złącz klejowych ograniczają: 

− 

duża  wrażliwość  złącza  na  podwyższoną  temperaturę  (ponad  60°C)  i  niemożliwość 
stosowania w temperaturze przekraczającej 350°C,  

− 

mała odporność na rozwarstwienia,  

− 

stosunkowo mała wytrzymałość złącza. 

 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  W jakim celu wykonuje się izolację rurociągów? 
2.  Jakie są rodzaje materiałów zabezpieczających przed korozją? 
3.  Jakie kleje stosuje się do połączeń elementów rurociągów? 
4.  Jakie materiały używane są do izolacji termicznej? 
5.  W jakim celu używa się płaszczy ochronnych? 
6.  Jakich elementów rurociągu nie izolujemy? 
 

4.4.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Określ  sposób  zabezpieczenia  termicznego  w  przykładowych  fragmentów  różnych 

rurociągów .  
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  zapisać wyniki oględzin próbek, 
3)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.  

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

katalog materiałów do izolacji rurociągów, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

Ćwiczenie 2 

Dobierz  grubość  warstwy  izolacyjnej  do  rur  stalowych  i  miedzianych o  średnicy nominalnej 

15 mm dla temperatury 60

o

C i 40 mm dla temperatury 95

o

C. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

42 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  odczytać i zapisać w zeszycie przedmiotowym:  

a.  kod zamówienia, 
b.  minimalną grubość otuliny dla rur miedzianych, 
c.  kod zamówienia, 
d.  minimalną grubość otuliny dla rur stalowych, 

3)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.  

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

katalog materiałów izolacyjnych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 
Ćwiczenie 3 

Dobierz zabezpieczenie antykorozyjne rury stalowej instalacji z zimną wodą.  
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia, 
2)  dobrać materiał na powłoką antykorozyjną 
3)  dobrać narzędzia do wykonania zabezpieczenia 
4)  wykonać odpowiednią powłokę, 
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.  

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

katalog materiałów antykorozyjnych, 

− 

próbki materiałów antykorozyjnych, 

− 

narzędzia do wykonania zabezpieczenia antykorozyjnego, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

 

 

Tak  

Nie 

1)  określić właściwości materiałów izolacyjnych? 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

2)  rozpoznać materiały do izolacji termicznej?   

 

 

 

               

¨   

¨ 

3)  rozpoznać materiały do zabezpieczenia antykorozyjnego?   

 

 

 

¨   

¨ 

4)  dobrać grubość izolacji? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

5)  określić zastosowanie otulin izolacyjnych? 

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

6)  rozpoznać materiały do połączeń klejowych? 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

7)  rozpoznać materiały lakiernicze? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨   

¨ 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

43 

5. SPRAWDZIAN  OSIĄGNIĘĆ 

 

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

 
A.   INSTRUKCJA OGÓLNA 
1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 
2.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
3.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi
 
B. INSTRUKCJA SZCZEGÓŁOWA 
1.  Zestaw zadań testowych składa się z zadań zamkniętych (zadań wielokrotnego wyboru). 
2.  Zadania  wielokrotnego  wyboru  mają  4  odpowiedzi,  z  których  jedna  jest  prawidłowa. 

Prawidłową odpowiedź należy zakreślić we właściwym miejscu na Karcie odpowiedzi. 

3.  W wypadku pomyłki błędną odpowiedź należy ująć w kółko i ponownie zakreślić odpowiedź 

prawidłową. 

4.  Jeżeli  udzielenie  odpowiedzi  na  jakieś  pytanie  sprawia  Ci  trudność,  to  opuść  je  

i przejdź do zadania następnego. Do zadań bez odpowiedzi możesz wrócić później. 

5. 

Czas trwania testu – 45 min. 

 

6.  Maksymalna  liczba  punktów,  jaką  można  osiągnąć  za  poprawne  rozwiązanie  testu  

wynosi 20 pkt. 

 

Materiały dla ucznia: 

− 

instrukcja dla ucznia, 

− 

zestaw zadań testowych, 

− 

karta odpowiedzi. 

 
Celem  przeprowadzanego  pomiaru  dydaktycznego  jest  sprawdzenie  poziomu  wiadomości  
i  umiejętności,  jakie  zostały  ukształtowane  w  wyniku  zorganizowanego  procesu  kształcenia  
w  jednostce  modułowej  „Rozpoznawanie  podstawowych  materiałów  stosowanych  do  budowy 
rurociągów”.  Spróbuj  swoich  sił.  Pytania  nie  są  trudne  i  jeżeli  zastanowisz  się,  to  na  pewno 
udzielisz poprawnej odpowiedzi. 

Powodzenia  

 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

44 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 
1.  Przewodność elektryczną zaliczamy do własności: 

a)  chemicznych,  
b)  technologicznych,  
c)  fizycznych,  
d)  mechanicznych. 

 
2.  Bardzo dużą odpornością na korozję odznacza się: 

a)  żelazo, 
b)  cyna, 
c)  aluminium,  
d)  platyna. 

 
3.  Przez udarność określa się odporność materiału na: 

a)  rozciąganie,  
b)  uderzenie, 
c)  ściskanie, 
d)  zginanie. 

 
4.  Surówkę żelaza otrzymuje się w:  

a)  piecu martenowskim,  
b)  wielkim piecu, 
c)  konwertorze,  
d)  piecu elektrycznym. 

 
5.  Który z wymienionych składników pogarsza własności stali:  

a)  krzem,  
b)  wolfram,  
c)  molibden,  
d)  siarka. 

 
6.  Maksymalna zawartość węgla w stalach do nawęglania wynosi: 

a)  0,30%, 
b)  0,25%, 
c)  0,15%, 
d)  0,10%. 

 
7.  Stop CuZn10Sn zawiera 10%: 

a)  miedzi,  
b)  cynku,  
c)  cynku i miedzi, 
d)  cyny. 
 

8.  Najniższa zawartość aluminium w brązach do obróbki plastycznej wynosi : 

a)  5,5%,  
b)  7%, 
c)  8,6%, 
d)  11%. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

45 

9.  Jakiego stopu używa się na złączki?  

a)  Miedź kadmową,  
b)  Brąz berylowy, 
c)  Mosiądz, 
d)  Brąz aluminiowy. 

 
10. Rury stalowe łączymy z miedzianymi:  

a)  zgodnie z kierunkiem przepływu,  
b)  przeciwnie do kierunku przepływu,  
c)  bez względu na kierunek przepływu,  
d)  w ogóle nie łączymy. 

 
11. Własności bakteriostatyczne posiadają rury: 

a)  stalowe, 
b)  miedziane , 
c)  kamionkowe. 
d)  polietylenowe. 

 
12. Najbardziej odporne na zginanie są rury wykonane z :   

a)  żelaza,  
b)  miedzi,  
c)  propylenu,  
d)  aluminium. 

 
13. Największą wadą tworzyw sztucznych jest : 

a)  niska wytrzymałość,  
b)  słaba odporność na działanie czynników chemicznych,  
c)  mała odporność na działanie podwyższonej temperatury, 
d)  mała udarność. 

 
14. Które materiały lakiernicze są bardzo łatwo palne: 

a)  nitrocelulozowe, 
b)  chlorokauczukowe,  
c)  akrylowe,  
d)  poliwinylowe. 

 
15. Na powłoki ochronne metalowe nakładane używa się między innymi: 

a)  fosforu, 
b)  molibdenu, 
c)  wolframu, 
d)  niklu. 

 
16. Symbol Cu-DHP oznacza: 

a)  miedź odtlenianą fosforem,  
b)  propylen powlekany miedzią, 
c)  czystą miedź analityczną, 
d)  karborund. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

46 

17. Dopuszczalne ciśnienie robocze dla rur wodociągowych ciśnieniowych wykonanych z 

 PVC-U wynosi:  
a)  0,5 MPa, 
b)  1,6 MPa, 
c)  2,5 MPa, 
d)  5 MPa. 

 
18. Wełna skalna to materiał służący do: 

a)  izolacji cieplnej rurociągu, 
b)  izolacji przeciwwilgociowej rurociągu, 
c)  osadzania rurociągu, 
d)  uszczelniania rurociągów. 

 
19. Otulinę ze spienionego polistyrenu stosujemy do temperatur: 

a)  40°C, 
b)  80°C, 
c)  120 °C, 
d)  dla wszystkich temperatur. 

 
20. Płaszcz ochronny rurociągu: 

a)  zabezpiecza rurociąg przed uszkodzeniami, 
b)  chroni izolację właściwą przed uszkodzeniami, 
c)  zabezpiecza rurociąg przed korozją, 
d)  ogranicza straty przesyłanego ciepła. 

 
 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

47 

KARTA ODPOWIEDZI 

 

Imię i nazwisko …………………………………………………….. 
 

„Rozpoznawanie 

podstawowych 

materiałów 

stosowanych 

do 

budowy 

rurociągów”. 

 
Zakreśl poprawną odpowiedź. 
 

Nr 

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

1.   

 

2.   

 

3.   

 

4.   

 

5.   

 

6.   

 

7.   

 

8.   

 

9.   

 

10.  

 

11.  

 

12.  

 

13.  

 

14.  

 

15.  

 

16.  

 

17.  

 

18.  

 

19.  

 

20.  

 

Razem:  

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

48 

6. LITERATURA 

 

1.  Cieślowski S., Krygier K.: Technologia – Instalacje sanitarne cz. 1. WSiP, Warszawa 2004 
2.  Cieślowski S., Krygier K.: Technologia – Instalacje sanitarne cz. 2. WSiP, Warszawa 2004 
3.  Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 2000 
4.  Lewandowski T.: Rysunek techniczny dla mechaników. WSiP, Warszawa 2004 
5.  Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP, Warszawa 1997 
6.  Poradnik mechanika warsztatowca. WNT, Warszawa 1981 
7.  Solis H. Lenart T.: Technologia eksploatacji maszyn. WSiP, Warszawa 1996 
8.  www.messer.pl 
9.  www.spawalnictwo.spawsc.pl 
10.  www.thyssenkrupp-energostal.pl 
11.  www.wychowanietechniczne.prv.pl 
12.  www.tworzywasztuczne.pl