Teoretická část

1. Základní pojmy trubních materiálů

Charakteristickým prvkem všech vodovodních nebo kanalizačních zařízení je potrubí.
Potrubí (obr. 1) je zvláštní technické zařízení resp. specializovaný dopravní prostředek, určený k dopravě kapalin, plynů nebo různých sypkých materiálů (případně též jejich vzájemné směsi). Potrubí je složeno z těsně spojených trubek (trub), tvarovek a armatur.

Obr. 1 Potrubí

Trubka (trouba) (obr.2) je přímý kusový prvek potrubí. V instalatérské praxi se používá názvu trubka pro části  vodovodních, plynových nebo vytápěcích rozvodů do průměru přibližně 50 mm. Názvu trouba se používá zpravidla v kanalizaci pro průměry prvků nad 50 mm.

Obr. 2 Trubka

Tvarovky (obr. 3) jsou části potrubí, které slouží v rozvodu ke změnám směru, průměru, k přechodu na jiný materiál, k připojení odboček apod.

Armatura (obr. 4) je obecné označení pro pomocné a ovládací zařízení potrubních rozvodů různých kapalin. Podle účelu, který v rozvodu armatura plní, rozlišujeme armatury uzavírací, armatury výtokové, armatury pojistné nebo armatury regulační.

Obr. 3 Tvarovky	Obr. 4 Armatura

Jednotlivé části potrubí se označují údaji o jmenovité světlostí (DN) a jmenovitém tlaku (PN).
Jmenovitá světlost (DN) rozměr DN (Diametre nominal) označuje jmenovitou světlost (dříve Js). Jde o smluvenou hodnotu, která odpovídá přibližně vnitřnímu průměru potrubí v milimetrech. Tento rozměr nelze na trubce změřit, jde pouze o orientační dohodnutý parametr, používaný u potrubních systémů jako charakteristika připojovaných částí, tj. trubek, tvarovek a armatur.
V instalatérské praxi se u jednotlivých materiálů pro označení velikosti jednotlivých částí rozvodu používají tyto konkrétní rozměry: vnitřní průměr, vnější průměr a tloušťka stěny, popřípadě též průměr závitu (u ocelových závitových trubek). U každého materiálu je k měřitelným hodnotám přiřazena příslušná hodnota DN.
Jmenovitý tlak (PN) – jednotlivé prvky potrubí se vyrábějí v různých tlakových řadách, to znamená, že při stejném vnějším průměru je různá tloušťka stěny. 
Tlaková řada se vyjadřuje pomocí značky PN a číslem, které udává maximální přípustný provozní atmosférický přetlak v barech. Například označení PN 16 odpovídá maximálnímu dovolenému pracovnímu přetlaku 16 barů (tj. 1,6 MPa). Tento dovolený pracovní přetlak souvisí s pracovní teplotou. Vliv teploty musíme uvažovat především u plastových materiálů.
Pracovní teplota – je hodnota maximální trvalé povolené teploty, která může  působit na materiál potrubí. Důležitá je především u plastových rozvodů, protože teplota má vliv na mechanické vlastnosti plastů a značně ovlivňuje hodnotu PN i životnost potrubí.
Montážní teplota – je doporučená minimální teplota, při které se ještě může s materiálem manipulovat, aniž by se zhoršily jeho vlastnosti. Tato teplota má rovněž význam především u plastů.

2. Trubky a tvarovky v rozvodech TZB

V instalatérské praxi se na výrobu trubek a tvarovek používají různé technické materiály, které musí splňovat především tyto základní požadavky:

• pevnost proti vnitřním i vnějším tlakům
• naprostou nepropustnost směrem ven i dovnitř
• zdravotní nezávadnost
• hladkost vnitřních povrchů
• přiměřenou pružnost
• odolnost proti korozivnímu působení dopravované látky i okolního prostředí
• dlouhou životnost
• snadnou montáž 

Každý používaný materiál má vedle určitých výhodných vlastností i některé nevýhody. Proto je při volbě vhodného materiálu nutno vycházet vždy z konkrétních podmínek a požadavků. Na správné volbě materiálu vždy závisí bezpečnost, hygiena, plynulost dopravy a životnost daných rozvodů.
V následujícím přehledu jsou uvedeny nejčastěji používané kovové i nekovové materiály používané při výrobě trubek a tvarovek. Základní vlastnosti těchto materiálů byly zmiňovány v kapitole o technických materiálech, zde budou tudíž zmiňovány již pouze informace přímo se týkající trubek a tvarovek z těchto materiálů.

2.1. Kovové trubní materiály

Ve vodovodních instalacích a kanalizaci jsou z kovových materiálů nejpoužívanější ocelové trubky nebo litinové trouby a tvarovky. V poslední době se začala uplatňovat v rozvodech vody též měď.

Ocelové trubky (obr. 5) – ocel je jedním z nejběžnějších a nejstarších materiálů používaných pro výrobu trubek. Ocelové trubky se vyrábějí různými způsoby v normalizovaných průměrech a délkách. Trubky z oceli jsou pevné, pružné, odolné vůči nárazům a snesou vysoké teploty. Podle způsobu výroby rozlišujeme trubky bezešvé a trubky svařované.

Obr. 5 Ocelové trubky

Bezešvé trubky – se vyrábějí nejčastěji na speciálních válcovacích stolicích válcováním mezi dvěma válci (obr. 6). Mezi válci je vložený trn, který vytváří dutinu. Jiný způsob výroby bezešvých trubek je tažením na tažných stolicích nebo bubnech. Tažením (obr. 7) se vyrábějí trubky tenkostěnné.

 

Obr. 6 Trubková válcovací stolice

Obr. 7 Protahování trubek

Svařované trubky (se švem) – se vyrábějí ze svinutého ocelového pásu podélným svařováním natupo na svářecím automatu (obr. 8). Svar je oboustranný a musí mít stejnou pevnost jako má základní materiál.

Obr. 8 Výroba svařovaných trubek

Ocelové trubky pro instalace se vyrábějí jako trubky závitové nebo jako trubky hladké. Trubky závitové jsou určeny ke spojování pomocí závitů, hladké trubky se spojují převážně svařováním na tupo. Ocelové trubky mohou být bez povrchové úpravy nebo s povrchovou úpravou. Černé ocelové trubky hladké i závitové (bez povrchové úpravy) se uplatňují při rozvodech ústředního vytápění nebo plynovodu. Dají se svařovat a změny směru se na nich vytvářejí ohýbáním za tepla. Závitové spoje se na nich používají např.pro připojení armatur nebo spotřebičů.
Pro domovní vodovody se musí ocelové trubky chránit proti korozi povrchovou úpravou. Proto na tyto rozvody používáme ocelové pozinkované trubky. Aby nedocházelo k porušení ochranného zinkového povlaku na povrchu trubky, nesmí se tyto trubky ohýbat ani svařovat. Změny směru a vzájemné spojování trubek se provádí pomocí speciálních závitových tvarovek tzv. fitinek.

Fitinky (obr. 9) – se používají k závitovému spojení ocelových trubek. Umožňují spojení stejného i různého průměru, změny směru, odbočení potrubí apod. Vyrábějí se převážně z temperované litiny. Připojovací vnitřní závity fitinků jsou válcové. Spoj se těsní například konopím nebo různými plastovými těsnícími páskami (např. teflonová páska).

Obr. 9 Fitinky

Litinové trouby (obr. 10) – vyrábějí se ze šedé litiny předepsané jakosti nebo z tvárné litiny. Jsou trvanlivé, velmi pevné v tlaku a ohybu a odolávají korozí lépe než trubky ocelové. Jsou však křehké, těžké a nesnášejí zatížení tahem.
Podle úpravy konců se litinové trouby vyrábějí jako hrdlové nebo jako přírubové a to odléváním. Používá se odlévání do svislých forem, odstředivé lití nebo poloplynulé lití.
Podle účelu použití se litinové trouby vyrábějí v dvojím provedení, a to jako tlakové nebo odpadní.

Obr. 10 Litinové trubky a tvarovky

Litinové tlakové trouby a tvarovky  jsou určeny pro vodovodní potrubí, zejména pro veřejné vodovody uložené v zemi. Z venkovní strany jsou chráněny proti korozi asfaltovým povlakem, z vnitřní strany cementovou vrstvou. Mohou být hrdlové nebo přírubové.

Ke změnám směru nebo průměru se používají, různé druhy litinových tvarovek (viz. tabulka):

Litinové odpadní trouby a tvarovky vyrábějí se výhradně v hrdlovém provedení. Proti korozi jsou chráněny oboustranným asfaltodehtovým povlakem. Jsou určeny pro části rozvodů vnitřní kanalizace. Používaly se na svislá potrubí a na potrubí ležaté.
Ke změnám směru nebo průměru se používají, podobně jako u tlakové litiny, různé druhy litinových tvarovek (viz. tabulka):

V současné době se tento materiál nahrazuje potrubím z plastů.

Měděné trubky (obr. 11) – používaly se na instalace již v dávných dobách. Pak byla měď označena za tzv.strategický materiál a na rozvody instalací se určitý čas nepoužívala. Nyní nastal návrat tohoto materiálu do oblasti domovních instalací. Vyznačuje se dobrou pevností, houževnatostí a tvárností. Odolává korozi i vysokým tlakům v potrubí. Měděné trubky nepotřebují žádnou povrchovou úpravu, protože působením vody se na povrchu vytvoří ochranná vrstva oxidu měďnatého, která pevně lpí na stěně trubky a zabraňuje vzniku jedovaté měděnky (oxid měďný).

Obr. 11 Měděné trubky

Měděné trubky se vyrábějí z elektrolyticky čisté mědí (99,9 % Cu) tažením za studena (obr. 12) v různých tloušťkách stěn a v průměrech od 6 mm do 220 mm.

Obr. 12 Tažení za studena s plovoucim trnem

Podle pevnosti se měděné trubky rozdělují na měkké (dají se ohýbat rukou za studena), polotvrdé (ohebné za studena pouze pomocí ohýbacích zařízení) a tvrdé (za studena ohýbat nejdou). Měkké trubky se dodávají ve svitcích v délkách 25 m a více, polotvrdé a tvrdé trubky v tyčích dlouhých zpravidla 5 m. Každá měděná trubka musí na sobě mít vyznačeny následující údaje: typ trubky, rozměr, označení kvality, označení pevnosti, výrobce a rok výroby (obr. 13).

Obr. 13 Značení trubek podle ČSN EN 1057

Měď jako jeden z mála trubních materiálů umožňuje provést většinu domovních instalací. Měděná potrubí se mohou použít pro rozvod pitné vody, teplé užitkové vody, teplonosných látek s teplotou do 110 °C i vyšších, plynů, chladících médií, tlakového vzduchu i dalších rozvodů.
Pro montáž měděných rozvodů se zásadně používají tvarovky vyrobené z mědi nebo z červeného bronzu (kolem 85 % Cu, zbytek je Sn, Zn, Pb). Tvarovky z mědi jsou určeny pro spojování pájením, tvarovky z červeného bronzu jsou buď závitové, nebo mají jednu stranu určenou pro pájení a na druhé straně závit. Všechny tvarovky musí být opatřeny podobnými údaji jako trubní materiál, tj. výrobce, průměr, znak kvality.

Dělení materiálu – ruční řezání trubek

2.2. Nekovové trubní materiály

Současná nabídka nekovových trubních materiálů  je velice pestrá, ale v podstatě jde o některou ze dvou skupin materiálů. – materiály tuhé (kamenina, beton a železobeton, sklo) nebo materiály pružné (různé druhy plastů). Tyto dvě skupiny se chovají odlišně při jejich vnějším zatížení.
Tuhá potrubí si zachovávají svůj tvar i při rostoucím zatížení a poruší se náhle až při porušení jejich únosnosti.
Pružná potrubí se s rostoucím zatížením více a více deformují, přičemž zhroucení trubky nastane až při překročení deformačních mezí.
Kromě chování při zatížení se však tyto materiály liší též v řadě dalších důležitých vlastností, jako jsou například chemická odolnost, hmotnost nebo rychlost a cena montáže.
Kameninové trouby (obr. 13) – ještě v nedávné minulosti patřily k hlavním materiálům při výstavbě kanalizačních sítí. V současné době se uplatňují na některé části vnitřní kanalizace. Jsou relativně levné, velmi tvrdé, odolné proti chemickým vlivům a korozi. Jsou však křehké a velmi špatně se opracovávají (například zkracují).

Obr. 13 Kameninové trouby

Spojují se hrdlovými spoji, ke změnám směru nebo průměru se používají různé druhy kameninových tvarovek (viz. tabulka):

Betonové trouby (obr. 14) – jsou kruhové popřípadě vejčité a vyrábějí se z prostého betonu odléváním do forem. Mají dobré mechanické vlastnosti, jsou málo nasákavé, nepropustné a odolné proti povětrnostním vlivům. Kvalita trub je závislá především na jakosti betonu a jeho zhutnění. Betonové trouby beztlakové, a to buď hrdlové nebo s hladkými konci. Běžně se jejich povrch nijak neupravuje. 

Obr. 14 Betonové trouby

Používají se zejména na venkovní kanalizaci.

Železobetonové trouby jsou velmi pevné a kvalitní. Vyrábějí se z hutného betonu s ocelovou výztuží. Tento beton je vodotěsný, otěruvzdorný, odolává mrazu a chemikáliím. Trouby mohou být hrdlové nebo s hladkými konci pro pero a drážku. Mohou se vyrábět jako beztlakové (používají se na veřejnou kanalizaci) nebo jako tlakové, používané pro podzemní tlakové rozvody.

Skleněné trubky skleněná potrubí se pro své specifické vlastnosti používají především  v různých průmyslových oborech, zejména v chemickém nebo potravinářském průmyslu. Nejvýznačnější vlastností skleněných trubek je jejich vysoká odolnost proti působení chemikálií. Navíc hladké stěny umožňují zvýšený průtok a jejich průhlednost umožňuje vizuální kontrolu protékající látky. V potrubí se netvoří inkrustace, potrubí zůstává hladké a jsou v něm stále malé průtokové odpory. Skleněné trubky a tvarovky se vyrábějí strojně vertikálním tažením. Buď mají hladké konce a pak se spojují mechanickými spojkami, nebo nají konce upravené pro spojení přírubou.

Obr. 15 Plastové trubky a tvarovky

Plastové  trubky (obr. 15) při   používání   tradičních   materiálů na trubní rozvody v budovách se projevila celá řada nevýhod. S rozvojem plastických hmot dochází k jejich výraznému uplatnění i u trubních rozvodů, protože často odstraňují nevýhody klasických materiálů. 

Mezi hlavní výhody plastových potrubí patří:

• dlouhá životnost
• malá hmotnost
• odolnost proti korozi a zarůstání
• hygienická a fyziologická nezávadnost
• malá tepelná vodivost
• velmi dobré hydraulické vlastnosti
• jednoduchá a rychlá montáž
• přiměřená cena 

Samozřejmě i plasty mají své nevýhody – menší tepelnou odolnost, zvýšená křehkost při nižších teplotách nebo podstatně vyšší teplotní roztažnost než u jiných materiálů.
Plastové trubky a tvarovky se vyrábějí plynule na vytlačovacích linkách ze základního materiálu, kterým je prášek nebo granulát. Vyrábějí se v různých rozměrových i tlakových řadách, tzn. že při stejném vnějším průměru mají různé tloušťky stěn.  Rozměrové řady nejvíce používaných plastových potrubí pro vnitřní instalace jsou: 10, 16, 20, 32, 40, 50, 63, 75, 90 a 110. Plastová potrubí se však vyrábějí i v rozměrech podstatně větších.
Tlakové řady, používané v současné době pro plastové trubky jsou: PN 2,5; PN 4; PN 6; PN 12,5; PN 16; PN 20 a PN 25.
Podobně jako na měděných trubkách musí být i na každé plastové trubce vyznačeny základní údaje – výrobce, materiál, rozměr, tlaková řada a datum výroby (obr. 16). Podobné údaje má obsahovat též označení tvarovek.

Obr. 16 Označení plastového potrubí

Všechny plastové materiály samozřejmě nemají stejné vlastnosti, a proto se též na trubních rozvodech neuplatňují stejnou měrou. Přehled nejpoužívanějších plastů pro trubní rozvody, včetně jejich vhodnosti na jednotlivé typy rozvodů byl uveden v kapitole 1.3.4. této učebnice.

Vícevrstvé trubky jsou trubky složené ze dvou nebo více různorodých materiálů. V současné době se můžeme setkat se dvěma druhy vícevrstvých trubek – kombinace kovu a plastu nebo kombinace několika plastických materiálů.
Vícevrstvé trubky s vloženou kovovou vložkou (obr. 3, kapitola 2) – spojují výhody kovů a plastů. Podrobněji jsou popsány v kapitole 3.1.5.

Vícevrstvé plastové trubky jsou tvořeny vrstvením různých plastů, kdy se na základní plast za tepla nanáší další vrstva. Důvody pro toto řešení mohou být různé, například se tímto řešením snižuje hlučnost způsobovaná prouděním protékající vody. Pro spojování těchto kombinovaných materiálů není vhodné svařování (každý plast má jinou tavící teplotu). K provádění spojů se používají mechanické spojky nebo lze použít elektrotvarovky.

3. Spojování potrubí

Kvalita provedeného trubního rozvodu závisí na mnoha okolnostech (materiál, postup práce, umístění rozvodu). Důležitou úlohu hrají též těsnící materiály a správně zvolený způsob vzájemného spojení jednotlivých prvků rozvodu – trubek, tvarovek a armatur. Jednotlivé prvky rozvodu se spojují mnoha způsoby, přičemž způsob spojení je dán především materiálem spojovaných prvků a provozními parametry potrubí. Základní požadavky kladené na trubní spoje jsou shodné s požadavky na ostatní části rozvodu – trvalá těsnost, trvanlivost, pevnost, snadná proveditelnost.
Postupem doby se vyvinula řada různých druhů spojů, které jsou přizpůsobeny jak materiálu potrubí, tak i různým provozním podmínkám. Spoje rozdělujeme na spoje rozebíratelné a spoje nerozebíratelné.

3.1. Rozebíratelné spoje

Mezi rozebíratelné zařazujeme takové spoje, které lze opakovaně složit a rozebrat bez toho, abychom je poškodili. Patří sem spoje hrdlové, spoje závitové a spoje přírubové.

Hrdlový spoj (obr. 17) – hrdlo tvoří rozšířený konec trubky (trouby), do kterého se zasune hladký konec připojované trubky (trouby). Prostor mezi vnitřním povrchem hrdla a vnějším povrchem vsunuté části se pak vhodným způsobem utěsní. Vlastní provedení (utěsnění) hrdlového spoje se liší především podle materiálu potrubí a provozních podmínek.
Hrdlovým spojem jsou spojovány trouby litinové, kameninové, betonové nebo železobetonové. Hrdlový spoj se uplatňuje též u odpadních plastových potrubí. Podrobný postup pro provádění a těsnění jednotlivých druhů trubních materiálů je probírán v části odborný výcvik.

Závitový spoj (obr. 18) se u potrubí používá téměř výhradně pro spojování ocelových závitových trubek pomocí fitinků nebo ke spojení ocelových trubek s drobnými armaturami. Závitový spoj je tuhý a nedovoluje vzájemné úchylky spojovaných částí. Pokud je dobře provedený, je trvale těsný a přenáší spolehlivě veškerá osová zatížení.
Pro závitové spoje potrubí obecně platí, že vnitřní závit je válcový trubkový (mají ho všechny fitinky a armatury) a vnější závit na trubce je kuželový. Trubkové válcové závity se provádějí ve velikostech G1/8“ až G6“. Tolerance závitů jsou poměrně hrubé, takže se musí k dosažení dostatečné těsnosti spoje použít vhodné těsnění (např. konopí impregnované fermeží). Postup při provádění spoje i vyřezávání závitů je popsán v části praktický výcvik.
V současné době tento klasický způsob spojování potrubí ztrácí na významu, díky nahrazování oceli jinými trubními materiály, nicméně se bez něj neobejdeme především při různých opravách a rekonstrukcích stávajících trubních rozvodů v budovách.

Přírubový spoj (obr. 19) je tvořen dvěmi přírubami, kruhovým těsněním a spojovacími šrouby. Příruby jsou v podstatě desky kolmé k ose potrubí. Nejběžnější jsou příruby kruhové, vyjímečně mají tvar oválu či jiný. Příruba může být vyrobena součastně s troubou (např. u litinového potrubí) nebo mohou být provedeny jako volné, které se na potrubí nasouvají (např. u plastových potrubí). Příruby mají upravené těsnící plochy a jsou opatřeny potřebným počtem otvorů pro šrouby. Tyto spoje jsou velmi tuhé a pevné a nedovolují žádné pohyby ve spoji, bezpečně přenášejí osové síly v potrubí.

Používají se v případech vyšších provozních tlaků u litinového nebo ocelového potrubí, kde vyžadujeme snadnou montáž a demontáž. V některých případech se využívají též u plastových potrubí, např. v případě, kdy potřebujeme napojit armaturu nebo provést spoj s jiným materiálem.

Obr. 19 Přírubový spoj

Měření a dělání závitů

Montáž trubek a tvarovek

3.2. Nerozebíratelné spoje

Mezi nerozebíratelné zařazujeme takové spoje, které nelze opakovaně složit a rozebrat bez toho, abychom je poškodili. Patří sem spoje pájené, spoje svařované, spoje lepené a spoje lisované.
Pájené spoje – pájení je nerozebíratelné spojení dvou kovových částí v pevném stavu pomocí přídavného materiálu, tzv. pájky, která je v tekutém stavu.
Pájka je slitina kovů, která má nižší bod tavení než mají spojované kovy. Pájky se dodávají ve tvaru tyčí, drátů, fólií, trubiček nebo past. Kvalita pájky výrazně ovlivňuje kvalitu spoje. Nejdůležitějšími vlastnostmi pájek jsou smáčivost a vzlínavost. Smáčivost je schopnost pájky přilnout k základnímu materiálu, vzlínavost je schopnost pájky zatékat do úzkých spar.
Podle velikosti pracovní teploty rozlišujeme pájení naměkko a pájení natvrdo.
Rozlišení mezi pájením natvrdo a pájením naměkko se provádí podle pracovní teploty. Pracovní teplota je teplota, při které se použitá pájka taví, smáčí stěny trubky a tvarovky a vyplňuje spoj. Protože se u používaných pájek jedná o slitiny (směsi) různých prvků, mají pájky teplotní rozmezí tavení a ne bod tavení jako je to u čistých prvků. Pracovní teplota se pohybuje v blízkosti horního bodu tavení pájky. Při pájení natvrdo je pracovní teplota nad 450 °C a při pájení naměkko pod 450 °C. S rozdílných pracovních teplot vyplývají i rozdílné mechanické vlastnosti pájených spojů. Spoje pájené natvrdo mají vyšší pevnost ve smyku a umožňují vyšší provozní teploty než spoje pájené naměkko.
Všechny měkké pájky pro potrubní instalace obsahují jako hlavní složku cín. To lze poznat podle toho, že cín je vždy uváděn v označení pájky  jako první kov po identifikačním písmenu S. Abychom si byli jisti, že používáme správné pájky, měly by měkké pájky mít tyto značky (obr. 20a): značka výrobce nebo dodavatele, ČSN EN 29453, zkrácené označení pájky, popřípadě též značka kvality RAL.

Jako tvrdé pájky se nejčastěji používají pájky měď – stříbro – fosfor a pájky měď – fosfor. Kromě tvrdých pájek obsahujících fosfor existují ještě tvrdé pájky měď-stříbro s podílem cínu a bez něho. Tvrdé páky mají mít toto značení (obr. 20b): značka výrobce nebo dodavatele, ČSN EN 1044,  zkratka pájky a případně značka kvality RAL. 
Při měkkém a tvrdém pájení měděných trubek s tvarovkami se používá technika kapilárního pájení. Pájecí kapilární mezera musí být stejnoměrná a úzká tak, aby byla možná vzlínavost (kapilarita) a pájka pronikla do kapilární mezery i přes gravitační sílu. Princip kapiláry je znázorněn na obrázku č. 21.

Obr. 21 Princip kapiláry

Většinu trubních rozvodů lze pájet měkkým pájením. Natvrdo se musí pájet  instalace plynu, zkapalněného plynu a oleje, nebezpečných látek (např.chladiva), potrubí s provozními teplotami nad 110 °C nebo trubky podlahového vytápění pokládané v mazanině. Natvrdo se doporučuje vždy pájet též průměry potrubí nad 28 mm.
Svařované spoje – svařování je nerozebíratelné spojování materiálů stejného složení. Svařujeme buď s přídavným materiálem, nebo bez přídavného materiálu. Přídavný materiál (svařovací drát, elektroda) má zpravidla stejné nebo téměř stejné složení jako základní svařovaný materiál.
Rozlišujeme svařování tavné (spojované části jsou na styčných plochách roztaveny) a svařování tlakové (spojované části se ohřejí do těstovitého stavu a pak se k sobě stlačí). V instalatérské praxi (pro spoje na potrubí) se používá výhradně svařování tavné. Uplatňuje se při spojování ocelových potrubí a u některých plastových materiálů (termoplastů). Svářeči se připravují ve svářečských školách, kde absolvují kurzy pro jednotlivé druhy svařování. V instalatérské praxi nejčastěji používáme:
Svařování ocelových trubek plamenem (obr. 22) při svařování plamenem se potřebné tavné teplo vytvoří ostrým plamenem hořlavého plynu a kyslíku. Při svařování ocelových trubek se výhradně používá směs acetylénu a kyslíku. 

Zařízení na svařování plamenem sestává z ocelových lahví na kyslík a acetylén s lahvovými ventily, tlakových hadic a ze svařovacího hořáku. Lahve jsou označeny barevným pruhem a mají speciální lahvové ventily, aby nemohlo dojít k jejich záměně. Lahvové ventily slouží k uzavírání a otvírání lahví, k jejich plnění a vyprazdňování a k nasazení redukčního ventilu. Redukční ventily (obr. 23) jsou regulátory tlaku, které snižují tlak z lahve na požadovanou pracovní hodnotu a zajišťují stálý pracovní tlak během svařování.
Při svařování potrubí (obr. 24) je důležité správně upravit konce jednotlivých trub. Podrobný postup při svařování, základní druhy používaných svarů a zásady BaOZ budou podrobněji probrány v části praktické výuky a při svařovacích kurzech.

Obr. 24 Úprava konců trub pro svařování

Svařování plastových trubek – důležité veličiny pro tento druh spoje jsou především čas, tlak a teplota. Na svařovaný plast totiž působí po určitou dobu tlak a teplota, takže se  spojované díly nataví, materiál se propojí a vznikne požadovaný spoj.       Svařovat nelze všechny plasty, ale pouze termoplasty. Svařováním lze spojovat pouze stejné typy plastů (nelze navzájem například svařit PE a PP), protože každý materiál má danou svařovací teplotu, která se musí bezpodmínečně dodržet. Přehled těchto teplot je v následující tabulce:

DRUH PLASTU	SVAŘOVACÍ TEPLOTA
polypropylen (PP)	250–270 °C
polyetylen (PE)	200–270 °C
polybuten (PB)	250–270 °C

Je-teplota nižší, dochází k tzv.studeným spojům, pokud danou teplotu při svařování překročíme, dochází ke zhoršení kvality materiálu.
Pro spojování plastových trubek používáme tři základní způsoby svařování – svařování na tupo, polyfuzní svařování a svařování elektrotvarovkami.
Svařováním na tupo (obr. 25) se svařují hlavně trubky větších průměrů s hladkými konci. Upravené čelní plochy se nahřejí na svařovací desce (tzv. zrcadle), které je vyrobeno z vodivého materiálu, na povrchu potaženého ochrannou vrstvou proti ulpívání zahřátého materiálu (např. vrstvou teflonu). Uvnitř zrcadla je elektrické topné těleso, kterým se svářecí deska nahřeje na požadovanou svařovací teplotu.

Obr. 25 Svařování plastů na tupo

Po nahřátí k zrcadlu přiložíme upravené konce trubek, které po natavení oddálíme od svařovacího zrcadla a okamžitě k sobě vzájemně přitlačíme. Pak musí spoj několik minut chladnout. Pro větší průměry trubek se používají svářecí stroje s mechanickým přítlakem (obr. 26). 

Obr. 26 Přístroj pro svařování trubek na tupo

Polyfúzní svařování (obr. 27) se používá k provádění spojů na hrdlových trubkách. Při tomto způsobu svařování se obě svařované části (vnější povrch trubky a vnitřní povrch hrdla) ohřejí pomocí polyfuzních nástavců na svařovací teplotu, přivedou se do plastického stavu a posléze vzájemně sesadí.

Obr. 27 Polyfúzní svařování

Zdrojem tepla je polyfuzní svářečka (obr. 28), která je osazena ohřívacím tělesem polyfúzním nástavcem potřebné dimenze. Polyfúzní svářečky jsou buď trnové, nebo zrcadlové. Do průměru potrubí 40 mm se používají malé svářečky s ručním přítlakem, pro větší průměry jsou určeny svařovací   stroje a zařízení s mechanickým přítlakem. 

Obr. 28 Polyfúzní svářečka

Svařování elektrotvarovkami (obr. 29) je metoda, při které vznikne homogenní spoj za pomoci elektrosvářečky (obr. 30) a elektrotvarovky (obr. 31). Tento způsob svařování se dá použít na všechny typy svařitelných plastových trubek od nejmenších světlostí až po značně velké průměry trub. 

Obr. 29 Svařování elektrotvarovkou

Elektrotvarovky jsou speciální plastové tvarovky (nátrubky, kolena, odbočky apod.), které mají v materiálu vinutí odporového drátu a uprostřed výstupek pro doraz potrubí.Vinutí je vyvedeno na povrch tvarovky do kontaktních vývodů, kam se připojuje elektrosvářečka. Podle toho, jak je vinut odporový drát, rozlišujeme tvarovky monofilární a tvarovky bifilární.
Monofilární tvarovky mají vinutí drátu společné pro celou tvarovku, takže při jednom ohřátí se vytváří spoj na obou koncích tvarovky.
Bifilární tvarovky mají na každém konci samostatné vinutí, takže každý konec se svařuje samostatně.
Elektrosvářečka je svařovací transformátor, který dodává potřebnou dobu proud do elektrotvarovky. Tato doba je závislá na druhu spojovaného materiálu, průměru potrubí a na tloušťce stěny.
Při svařování se konce trubek nasunou do elektrotvarovky až ke středovým dorazům. Svařovací transformátor se napojí na kontaktní vývody tvarovky. Odporovým drátem se nahřívá tvarovka i trubka na příslušnou teplotu, při které se natavený materiál navzájem promísí a tvarovka se propojí s trubkou.

Lepené spoje – lepením vytváříme spolehlivý a pevný spoj mezi dvěma plochami pomocí přídavného materiálu, kterým je syntetické lepidlo. Používá se výhradně ke spojování některých druhů plastových potrubí. Pro vznik kvalitního spoje je důležitý typ plastu i typ použitého lepidla. Některé plasty se lepením spojují snadno (u rozpustných plastů), plasty částečně rozpustné se lepením spojují hůře a nerozpustné plasty lepit nelze. Výrobce plastových potrubí, která lze lepit, zpravidla udává i typ lepidla, který se musí k lepení použít, aby vznikl kvalitní a dostatečně pevný spoj. Z trubních materiálů uplatňovaných na rozvody TZB se lepení používá téměř výhradně u trubek z PVC a C-PVC.

Lisované spoje (obr. 32a,b) – lisovaný spoj vzniká plastickou deformací lisovací tvarovky a spojované trubky pomocí lisovacího zařízení. Toto zařízení je vybaveno speciálními lisovacími smyčkami nebo lisovacími čelistmi. Pro průměry do 35 mm se používají zpravidla lisovací čelisti, pro větší průměry (do 108 mm) se použí­vají lisovací smyčky. Ke spojování trubek se používá elektrické, pneumatické nebo mechanické lisovací nářadí s příslušnými lisovacími čelistmi. Pneumatické a mechanické lisovací nářadí lze použít i do výbušných prostředí, tedy tam, kde se nemůže použít sváření nebo letování.

Obr. 32a Lisovaný spoj – levá část před slisováním, pravá po slisování

Základní přednosti potrubních systémů s lisovanými spoji jsou: jednoduchost a rychlost montáže, čistota při práci, spolehlivost spoje, univerzálnost použití pro různá média. Lisované spoje se uplatňují u plastových potrubí, která nelze svařovat, u vícevrstvých trubek, u měděných trubek, popřípadě u rozvodů z nerezové oceli. Protože se tento způsob spojování potrubí řadí mezi tzv. suché procesy, odpadá při montáži doba potřebná k vytvrdnutí (lepené spoje) nebo ke chladnutí (svařované spoje) spoje. Vytvořený lisovaný spoj lze po ukončení lisování plně mechanicky zatížit. Postup při provádění spolehlivého lisovaného spoje je možné shrnout do pěti základních kroků - nařezání trubek, odhrotování, vizuální kontrola těsnicího kroužku ve tva­rovce, označení hloubky nasunutí trubky do tvarovky a zalisování.
Při lisování je velice důležité použít správný typ spojovací tvarovky a stále dodržovat montážní návod daného výrobce a používat pouze lisovací nástroje, které výrobce schválil. Lisovací nástroje je nutné pravidelně kontrolovat z hlediska funkčnosti a opotřebení.

Obr. 32b Tvarovky pro lisování a lisovací kleště

4. Upevnění potrubí

Dobrá a spolehlivá funkce potrubí závisí nejen na použitém materiálu trubek a na spolehlivosti spojů, ale také na jeho správném uložení a upevnění ke stavební konstrukci. Špatné upevnění rozvodu může snížit životnost potrubí nebo dokonce způsobit jeho poruchu. Uložení a upevnění potrubí by mělo splňovat tyto základní požadavky:

• zajištění přesné polohy rozvodu
• bezpečné přenesení sil a zatížení do stavební konstrukce
• zajištění dovoleného průhybu
• umožnění volné teplotní roztažnosti při teplotních změnách
• zabránění přenosu hluku a vibrací do stavební konstrukce
• dostatečný prostor pro montáž, demontáž, obsluhu a údržbu 

Potrubí se uchycuje ke stavební konstrukci různými prvky, které jsou zpravidla sériově vyráběné. Některé upevňovací prvky jsou použitelné univerzálně, jiné jsou určeny pouze pro určitý druh potrubí.
Podle konstrukčního provedení upevnění rozlišujeme tři základní konstrukční varianty – pevné uložení, kluzné uložení a volné uložení.

Pevné uložení (pevný bod) je způsob uložení potrubí, který nedovoluje potrubí pohyb v žádném směru.

Kluzné uložení (kluzný bod) je způsob uložení potrubí, který zajišťuje trubce její osový pohyb bez poškození povrchu. Tím je umožněn jeho dilatační pohyb (protahování a smršťování.

Volné uložení je způsob uložení potrubí, který umožňuje potrubí v povolených mezích vybočit do stran.

4.1. Upevňovací prvky potrubí

Upevňovací součásti používané k uchycení potrubí můžeme rozdělit do tří základních skupin:

• upevňovací prvky pro svislá potrubí
• upevňovací prvky pro ležatá potrubí zavěšená
• upevňovací prvky pro ležatá potrubí podepřená 

Základním upevňovacím prvkem, se kterým se setkáme u všech zmíněných skupin, jsou objímky. V současné době se nejvíce používají dvoudílné objímky se šrouby (obr. 33). Šrouby mají křížový závěr a pojistku proti vypadnutí. Samotné objímky jsou nejčastěji z pozinkované oceli, v různých velikostech a tvarech. Mohou být v provedení s tlumící pryžovou profilovanou vložkou nebo bez ní.

Obr. 33 Objímky

Upevňovací prvky pro svislá potrubí – u svislého potrubí je velmi důležité zachycení vlastní hmotnosti potrubí včetně hmotnosti dopravované látky. Kromě již zmiňovaných objímek se k upevňování svislých potrubí uplatňují například skoby, pouta s vruty nebo třmenové držáky (obr. 34).

Obr. 34 Upevňovací prvky

Upevňovací prvky pro ležatá potrubí – ležaté potrubí se upevňuje uvnitř budovy na svislých konstrukcích (zdi, sloupy) nebo se zavěšuje na stropy. Pro uložení potrubí na svislé konstrukce slouží různé druhy podpěr. Často jsou používány různé druhy konzol (obr. 35) ve spojení s již dříve zmiňovanými objímkami.

Obr. 35 Uložení potrubí na konzolách

Dalším běžně užívaným způsobem upevnění ležatých potrubí je  zavěšení. Potrubí může být zavěšeno jednotlivě pomocí objímky a táhla (obr. 36) nebo se použije skupinový závěs společný pro více potrubí. Táhla závěsů mohou být provedena jako pevná nebo posuvná. Pro jednotlivé druhy materiálů a průměry potrubí jsou stanoveny maximální vzdálenosti podpor (upevnění), které je nutno bezpodmínečně dodržet. Vzdálenost podpěr nebo závěsů je  se   musí volit  tak,  aby nemohlo dojít k průhybu potrubí.

Obr. 36 Závěsy potrubí

5. Dilatace potrubí

Změny teplot způsobují změny objemu těles (tedy změny rozměrů) Potrubní systém je charakteristický tím, že jeho délka mnohonásobně převyšuje jeho šířku, proto se teplotní roztažnost u potrubí projevuje hlavně ve změně délky. Změna šířky je zanedbatelná. U potrubí se zabýváme tedy pouze délkovou tepelnou roztažností neboli dilatací.
Prodloužení (nebo zkrácení) potrubí způsobují rozdílné teploty při montáži a při provozu. Celkové prodloužení (popřípadě zkrácení) potrubí závisí na:

• koeficientu délkové teplotní roztažnosti daného materiálu
• výpočtové délce potrubí
• rozdílu teplot
  
  Změna délky trubky ΔL (mm) v závislosti na teplotním rozdílu Δt (K) se stanoví podle vztahu:

ΔL = α . L . (t₂ - t₁)      [mm]

kde
(t₂ - t₁) –je rozdíl mezi teplotou při montáži a provozu potrubí nebo rozdíl mezi teplotou studené a teplé vody (K),
α – je součinitel tepelné roztažnosti materiálu (mm/m.K)
L – původní  délka trubky (m).

Tepelná roztažnost různých technických materiálů je různá. Hodnoty součinitele teplotní délkové roztažnosti pro nejčastěji používané trubní materiály jsou uvedeny v následující tabulce:

Materiál trubek	Součinitel tepelné roztažnosti a mm/m . K
PE	0,20
PVC-U	0,08
PVC-C	0,07
PE-X	0,15
PP	0,15
PB	0,13
Vícevrstvý s kovovou vrstvou	0,02
Měď	0,017
Korozivzdorná ocel	0,017
Pozinkovaná ocel	0,0116

Pokud se nejedná o potrubí, u kterého se má tepelná roztažnost převádět do materiálu potrubí, musí uložení potrubí umožnit změnu délky trubky vlivem tepelné roztažnosti.

5.1. Kompenzace dilatace

K vyrovnávání a zachycení dilatačních změn na trubních rozvodech se používají kompenzátory. Aby byla dilatační změna správně vyrovnána, je důležité nejen použití kompenzátorů v rozvodu, ale též jejich správné umístění Kompenzátory umísťujeme do rozvodu tak, aby byly osazeny v každém dilatačním úseku potrubí. Dilatační úsek je vzdálenost mezi dvěma pevnými body. Kompenzátory rozdělujeme na ohybové (rovinné) a osové.

Ohybové kompenzátory vyrovnávají změnu délky potrubí změnou svého tvaru. Nejvhodnějším řešením jak vyrovnat tepelnou roztažnost je správné vedení a uchycení trubky. U kratších úseků tak lze tepelnou dilataci beze zbytku vyřešit.Nejjednoduššími ohybovými kompenzátory jsou tzv. prosté ohyby (ohybová ramena). Ohybová ramena lze vytvořit vhodným řešením trasy potrubí (obr. 37). U dlouhých rovných potrubních úseků (např. stoupací nebo ležaté potrubí) se často používají speciální dilatační prvky jako jsou například U-kompenzátory (obr. 38). Používají se například u dlouhých, rovných potrubních úseků, jestliže je nutné vyrovnat větší délkové změny (např. stoupací vedení nebo potrubí zavěšené u stropů). 

Existují jednak různé továrně vyráběné U kompenzátory (dilatační oblouky), ale je možné zhotovit si takový kompenzátor dle potřeby například z tvarovek. Dalšími typy ohybových kompenzátorů jsou například kompenzační smyčky (obr. 39), lyrové kompenzátory nebo kompenzátory tvaru L, S a Z.

Obr. 39 Kompenzační smyčka

Osové kompenzátory vyrovnávají prodloužení potrubí stlačováním pružných součástí nebo posouváním dutého pístu ve směru osy potrubí. Používají se k řešení dilatací u kovových potrubí. U plastových rozvodů nejsou vhodné, protože jsou schopny vyrovnat prodloužení pouze malého rozsahu. Nejrozšířenější jsou kompenzátory vlnovcové, ucpávkové nebo pryžové.
Vlnovcový kompenzátor (obr. 40) – pružnou část tvoří vlnovec, ke kterému jsou připevněny nástavce umožňující připojení kompenzátoru do potrubí. Tyto kompenzátory mohou být provedeny též jako kloubové pro vyrovnání dilatačních změn v jedné rovině vychýlením v jednom nebo více kloubech. Hlavní výhodou vlnovcových kompenzátorů je malá stavební délka a dobrá těsnost.

Ucpávkový kompenzátor (obr. 41) vyrovnává poměrně velká prodloužení potrubí posuvem dutého pístu, který je připojen k potrubí. Těsnost je zajištěna pryžovou ucpávkou, která se však časem opotřebuje a způsobuje tak menší provozní spolehlivost těchto zařízení. Proto je nutná pečlivá údržba a kontrola – musí být osazen na dobře přístupném místě.
Pryžový kompenzátor (obr. 42) – dilatačním prvkem je pryž. Je vhodný pouze pro kapaliny do 60 °C, má malou dilatační kapacitu.

Obr. 42 Pryžové kompenzátory