Kunststoffen: algemeen

Transcriptie

1 Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid De sanitair installateur Kunststoffen: algemeen

2 D E S A N I T A I R I N S T A L L A T E U R KUNSTSTOFFEN: ALGEMEEN FONDS VOOR VAKOPLEIDING IN DE BOUWNIJVERHEID Koningsstraat Brussel Tel.: (02) Fax: (02) info@fvbffc.be

3 VOORWOORD Toen het werkterrein van het Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid werd uitgebreid tot de Voltooiingssector, werden de verantwoordelijkheden per beroep verdeeld over werkgroepen: de FVB-secties. Binnen de FVB-sectie «Sanitaire Installaties, Kunststoffen en Gas» werd reeds van bij de aanvang be slist om een leerboek te ontwikkelen. In de loop van de werkzaamheden kreeg het leerboek eerder het ka rak ter van een naslagwerk voor opleiding. Met dit naslagwerk willen we een zo breed mogelijk publiek bereiken: de leerlingen, de volwassenen in opleiding, de opleiders, en last but not least... de sanitair installateur zelf. Ten behoeve van de lezer werd het naslagwerk opgedeeld in verschillende modules. Per afgeronde eenheid werd er telkens een boekje van een 40-tal pagina s opgemaakt. Voor diegenen die zich meerdere boekjes, of de volledige reeks willen aanschaffen, werd een bijbehorende map ontwikkeld, om de boekdelen in op te bergen. De volledige structuur van het naslagwerk vindt u op de keerzijde van de cover. We hopen met dit werk een bijdrage te leveren tot meer uniformiteit in de opleiding en zijn er van overtuigd dat de leerlingen of cursisten met dit werk op een aangename wijze kunnen kennismaken met het zo veelzijdige beroep van «Sanitair Installateur». We willen hierbij al de leerkrachten danken die hun bijdrage hebben geleverd om dit omvangrijk werk te realiseren, evenals de fi rma s die ons hebben geholpen bij de keuze van de illustraties en het corrigeren van sommige teksten. Speciaal willen we de heren N. De Pue ( ) (past-voorzitter L.B.I.S. - Beroepsfederatie Sanitair, Gas en Dakbedekking) en G. Wouters (honorair voorzitter, Verenigde Lood- en Zink be wer kers, Ant werpen) vermelden, die mee aan de wieg stonden van dit project en de verdere realisatie mogelijk maakten. Veel lees ple zier. Stefaan Vanthourenhout, FVB-Voorzitter. WERKGROEP Opmaak en eindredactie: De heer Marc Boeynaems De heer Fons Ides De heer Patrick Uten De heer Georges Verhoeven Coördinatie: De heer Paul Becquevort 2

4 INHOUDSTAFEL MODULE III: LEIDINGEN HOOFDSTUK V: KUNSTSTOFFEN ALGEMEEN V.1. WAT ZIJN KUNSTSTOFFEN?... 5 V.1.1. Geschiedenis... 6 V.1.2. De naam «kunststoffen»... 7 V.1.3. Een simpele en bruikbare code... 7 V.1.4. Hoeveel kunststoffen zijn er?... 8 V.2. SOORTEN KUNSTSTOFFEN... 8 V.2.1. Elastomeren... 8 V.2.2. Thermoharders (duroplasten)... 9 V.2.3. Thermoplasten... 9 V.3. HET JUISTE MATERIAAL KIEZEN V.3.1. PVC V U-PVC V PVC-C V PVC-HI V Zacht PVC V.3.2. PE V LD-PE V HD-PE V VPE (PEX) V.3.3. PP V PP V PP-H V PP-C V PP-R V PP-S V.3.4. PB V.3.5. PVDF V.3.6. ABS V.3.7. PIB V.4. HET HERKENNEN VAN KUNSTSTOFFEN V.4.1. Herkennen door de vlamtest V.4.2. Herkennen door de dichtheidsvergelijking Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid, Brussel, Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen. D/1698/2000/11 3

5 V.5. OVERZICHT V.5.1. U-PVC (polyvinylchloride) V.5.2. PVC-C (nagechloreerd polyvinylchloride) V.5.3. PE (HD) (polyethyleen) V.5.4. PP (polypropyleen) V.5.5. ABS (acrylonitril - butadieenstyreen) V.5.6. PVDF (polyvinylideenfluoride) V.6. DIAMETERS VAN KUNSTSTOFBUIZEN V.7. DE UITZETTING VAN KUNSTSTOFLEIDINGEN V.8. BEVESTIGING EN BEUGELING VAN BOVENGRONDSE LEIDINGEN V.8.1. Vastpuntbeugel V.8.2. Glijbeugel V.8.3. Beugelafstanden V.8.4. Uitzettingscompensatoren V.8.5. Expansiebochten V.9. KUNSTSTOFLEIDINGEN: ONDERGRONDS V.9.1. Voorschriften V Laden en lossen V Transport V Opslaan V Stapelen V.9.2. In de sleuf

6 HOOFSTUK V: KUNSTSTOFFEN ALGEMEEN V.1. WAT ZIJN KUNSTSTOFFEN? Kunststoffen zijn organische materialen die bestaan uit macromoleculen; ze worden gefabriceerd volgens een geheel of gedeeltelijk synthetisch fabricageproces en tot gebruiksklare voorwerpen gevormd door middel van plastische vormgeving. Vertaald wil dit zeggen: dat kunststoffen hun oorsprong vinden in organisch materiaal (bv. aardolie); dat zij opgebouwd zijn uit macromoleculen (komt van «makros» wat betekent groot), het gaat hier echt om reuzenmoleculen; bij alle andere stoffen en voorwerpen liggen de moleculen onder, boven en naast elkaar; bij kunststoffen vormen zij lange ketens of netwerken; dat zij scheikundig worden gefabriceerd door middel van synthese (het maken door samenstelling, van nieuwe stoffen uit elementen of eenvoudige verbindingen, bv. cellulose); en dat zij tot gebruiksklare materialen worden klaargemaakt door middel van plastische vormgeving («plastisch», ook afgeleid uit het Oudgrieks, betekent hier deegachtig, kneedbaar en in een bepaalde vorm gedrukt). BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) 5

7 V.1.1. GESCHIEDENIS Reeds in 1837 werd door de Amerikaan Hyatt het celluloid ontdekt. De Gentenaar Dr. L.H. Baekeland speelde een belangrijke rol in de geschiedenis van de kunststoffen. In 1909, achttien jaar na zijn emigratie naar de USA, werdt hij wereldberoemd met de fenolformaldehyde-kunststoffen, «Bakelite» genaamd. Deze kunststoffen werden onder andere gebruikt voor het vervaardigen van elektrische schakelaars. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) Tijdens de eerste wereldoorlog moesten de nog jonge kunststoffen heel wat schaarse materialen vervangen. Vaak werd er ook te veel van ze verwacht. De kunststoffen moesten nog verbeterd worden en daarvoor diende de chemische opbouw van deze materialen grondiger onderzocht te worden. Bij dit onderzoek ontdekte Hermann Staudinger dat alle organische materialen opgebouwd zijn uit enorm lange moleculen. Reeds in 1922 stelde hij voor deze «macromoleculen» te noemen. Pas in 1935 werden Staudingers opvattingen offi cieel aanvaard. Nog een beroemd voorbeeld uit de geschiedenis van de kunststoffen is het PVC. De chemicus noemt het polyvinylchloride en het is uitgegroeid tot een algemeen bekende kunststof met zeer uiteenlopende toepassingen. In 1912 ontdekte Fritz Klatte de basisprincipes voor de industriële productie van PVC. Deze prin cipes werden voor het eerst toegepast om het milieu te beschermen tegen het giftig chloor dat bij de productie van natronloog vrijkomt. Door er PVC mee te produceren werd het chloor chemisch gebonden en kon het zonder gevaar afgevoerd worden. De massaproductie van deze kunststof begint echter pas in 1938, toen duidelijk werd waarvoor men PVC zoal kon gebruiken. Tegenwoordig worden PVC-afvalproducten gerecycleerd (hergebruikt) om ook het milieu niet achteraf te belasten met onverteerbare kunststoffen. De technieken om waardevolle materialen in het afval (industrieel en huisvuil) te sorteren, te behandelen en opnieuw te gebruiken worden voortdurend verbeterd. 6

8 Bij de productie van kunststoffen worden natuurlijke materialen gebruikt zoals: cellulose, steenkool, aardolie, aardgas. Het gaat altijd om verbindingen van koolstof (C) en waterstof (H). Ze kunnen ook zuurstof (O), stikstof (N) en zwavel (S) bevatten. Aardolie is naast aardgas de belangrijkste grondstof voor de productie van kunststoffen! BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) V.1.2. DE NAAM «KUNSTSTOFFEN» In Vlaanderen gebruikt men in de omgangstaal het woord plastiek, onder invloed van het Frans. In Nederland is dat woord weinig bekend; voor nieuwe woorden heeft het Engels daar meer invloed dan het Frans: men schrijft «plastic(s)» en spreekt uit plèstic(s). In beide landen zeggen vakmensen kunststoffen en de tweede <st> wordt niet uitgesproken. De wetenschapper heeft het dan weer over polymeren (komt van het Oudgrieks <poly> veel; en <meros> deeltje). Praktisch gesproken: «plastiek» is de meest gebruikte benaming bij de gewone mens, «kunststoffen» is de naam bij de geschoolde vakman, «polymeer» is de naam voor de wetenschapper. Wij spreken dus van kunststoffen. V.1.3. EEN SIMPELE EN BRUIKBARE CODE Kunststoffen zijn producten van de scheikundige nijverheid; vandaar dat ze vaak een lange en moeilijk uit te spreken naam hebben. Om ze dan toch te noemen heeft men gemakshalve een code samengesteld van letterwoorden; die worden geschreven met hoofdletters en zonder punten. We noemen dat symbolen. Het zijn dus geen afkortingen want in afkortingen moeten punten staan. Het grote voordeel is dat die code internationaal is en in alle landen geldig en in gebruik. Een voorbeeldje: polyethyleentereftalaat heet dus PET, dat is een grondstof waaruit men onder andere flessen maakt voor cola en limonades. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) 7

9 V.1.4. HOEVEEL KUNSTSTOFFEN ZIJN ER? Waarschijnlijk meer dan honderd als men de copolymeren meerekent. Net zoals men met metalen legeringen maakt door verschillende metalen met elkaar te vermengen, kan men met twee of drie kunststoffen een andere kunststof maken; men noemt dit een copolymeer. Een voorbeeld hiervan is ABS, dit is acrylonitril-butadieen-styreen. Door de eerste twee te copolymeriseren met styreen, verkrijgt men een stof die beter is dan gewoon polystyreen: ABS is veel beter slagvast en bestand tegen hogere temperaturen. Het wordt veel gebruikt in koelkasten, auto s en in mindere mate in leidingsystemen. Gewoon PS (polystyreen) is vrij bros, al is het dan een van de meest gebruikte kunststoffen ter wereld (isolatie, verpakking enz.). V.2. SOORTEN KUNSTSTOFFEN Men kan die honderd en zoveel kunststoffen indelen op verschillende manieren, zoals bv. naar hun herkomst, of naar hun scheikundige verwantschap. Voor ons is het belangrijk te weten of men van de kunststoffen goede buizen kan maken, met hun toebehoren en platen (dat zijn vaak ook toebehoren voor leidingen) en wat die afgewerkte of halfafgewerkte producten dan waard zijn in onze praktijk. Door hun structuur onderscheiden we drie soorten: elastomeren, thermoharders, thermoplasten. V.2.1. ELASTOMEREN is de groepsnaam voor alle rubbersoorten en rubberachtige materialen. Rubbers zijn over het algemeen goed buigzaam en de buizen die men er van maakt zijn dus slangen. Elastomeren zijn wel erg nuttig als onderdelen van leidingen en constructies: als pakking, dichtingsringen, O-ringen en andere zoals EPDM (Ethyleen-propyleenrubber). BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) 8

10 V.2.2. THERMOHARDERS (duroplasten) Ook deze term is afgeleid van het Oudgrieks «thermos» wat warmte betekent. Thermoharders worden dus hard na verwarming. In de bepaling van kunststoffen zagen we dat ze een plastische vormgeving ondergaan, ten minste één keer. En dit is dan de speciale eigenschap van thermoharders: bij hun vormgeving worden ze week, soms bijna vloeibaar en zo worden ze in een vorm gebracht waarin ze na afkoeling verstijven en vrij hard worden. Ook typisch is dat ze daarna door te verwarmen niet meer kunnen week gemaakt worden. U hebt al wel begrepen dat men met thermoharders inzake buizen leggen niet veel kan aanvangen. Toch worden ze toegepast als persleidingen in de chemische sector, daar waar niet alleen een grote scheikundige bestandheid van de buis wordt geëist maar ook een hoge drukbestendigheid. Meestal komen ze dan voor in diameters van 400 mm, 500 mm en meer, voor drukken boven 10 bar. Want voor drukken tot 10, en zelfs 16 bar, zijn buizen van PVC (polyvinylchloride), PE (polyethyleen) en PP (polypropyleen) tot + Ø 500 mm wel geschikt en bovendien voordeliger dan de thermoharders polyester en epoxy. Deze laatste zijn in nog grotere diameters dan weer minder duur. De thermoharde buizen worden dan als gewapende kunststofbuizen gefabriceerd. De wapening bestaat dan meestal uit glasvezels en glasmatten. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) BRON: VINK - HEIST-OP-DEN-BERG V.2.3. THERMOPLASTEN Dit zijn veruit de belangrijkste kunststoffen voor de installateur. Thermoplasten worden telkens opnieuw week door verwarming en verstijven door afkoeling. Hoe kouder ze zijn, des te harder zijn ze; sommige zijn dan zo bros als glas. In weke toestand zijn ze met weinig kosten en een geringe inspanning te vervormen; als men ze in de vervorming laat afkoelen, blijven ze de nieuwe vorm behouden. Als men ze daarna opnieuw verwarmt, zullen ze vanzelf naar hun oorspronkelijke toestand terugkeren. Men noemt dit het «geheugen» van de thermoplastische kunststoffen. Met opzet is het woord glas gebruikt. Er is echter geen enkele kunststof zo breekbaar als glas bij normale temperatuur. Laat u dus niet door het woord misleiden. Maar in de overgang van hard naar erg week, door verwarmen, is er een punt dat men het glaspunt noemt, ook wel de glas/rubberovergangsfase. 9

11 Echt smelten, zoals metalen, doen thermoplasten niet. Men kan ze dus niet gieten, ten hoogste bereikt men een toestand van week rubber en sommige thermoplasten ontbinden al eer het zover is. Die verwekingstemperaturen liggen eerder laag: zo tussen 100 C en 300 C. Hoe hoger de temperatuur, hoe minder sterk een thermoplast wordt. De vervormbaarheid is groter dan die van metaal en we kunnen ze vrij gemakkelijk lassen. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) BRON: VINK - HEIST-OP-DEN-BERG V.3. HET JUISTE MATERIAAL KIEZEN Werken met kunststoffen betekent voor de installateur leidingen leggen, dat is buizen verbinden met hulpstukken, kranen en andere toestellen. Van de tientallen metalen waaruit de industrie buizen, hulpstukken, platen en profi elen maakt, gebruikt de buizenfitter er slechts enkele. Maar van die enkele metalen moet hij dan toch de belang rijkste eigenschappen kennen om van daaruit de toepassingen af te leiden en de manier van werken. Materiaalkennis blijft een vereiste voor de vakman. Dat geld ook voor kunststoffen, als materiaal vormen zij een wereld op zichzelf. Wanneer de kunststoffen hun weg vinden naar de pijpfi tter, cv-man en sanitair installateur dan geldt de vergelijking met metalen buizen wel degelijk. Het maken van een verantwoorde materiaalkeuze voor toevoer- en afvoerleidingen is, naast de kostprijs, afhankelijk van factoren als brandwerendheid, temperatuur en samenstelling van het te transporteren water, geluidshinder, weerstand tegen eventuele mechanische beschadiging enz. We gebruiken maar een tiental kunststoffen die worden geleverd als halffabrikaten zoals: buizen, hulpstukken, platen en profi elen. Deze kunststoffen zijn: PVC-U PVC-C PVC-HI PE LDPE HDPE VPE PP PP-H PP-C PP-R PB PVDF ABS PIB PMMA (polymethylmethacrylaat) (koepels, badkuipen) PC (polycarbonaat) (slagvaste koepels) PUR (polyurethaan) (schuim) Net als bij metalen dient men te weten waar en wanneer men wat kan toepassen en hoe. 10

12 V.3.1. PVC V U-PVC (PVC-U) Dit symbool staat voor polyvinylchloride, een van de hardste van onze thermoplasten. Dit PVC zonder weekmaker (U = unplastifi ed) heet dan ook hard PVC. Van U-PVC maken we zelfdragende leidingen, zoals met koper en staal, bruikbaar als drukleidingen tot ongeveer 60 C, als afvoerleidingen zelfs een stuk hoger, dat hangt af van de hoeveelheid en de duur van de doorstromende vloeistof. U-PVC buizen zijn bestand tegen de meeste vloeistoffen en gassen maar niet tegen een paar tientallen scheikundige oplosmiddelen en hun dampen. Er bestaan goede lijsten die het al of niet bestand zijn van U-PVC vermelden tegen tal van chemicaliën. U-PVC buizen en hulpstukken kunnen worden verbonden door middel van koud lassen (lijmen), steekmoffen met rubberdichtingen, klemfi ttingen, schroefdraad en worden soms warm gelast. V PVC-C Dit is gewoon PVC dat een nabehandeling heeft ondergaan met chloor, als grondstof wel te verstaan. Daarom noemt men het nagechloreerd PVC. PVC-C is harder en stugger dan gewoon PVC maar het belangrijkste is dat het meer warmte kan verdragen, zo n 40 C meer dan PVC. V PVC-HI De HI staat voor high impact, dit is Engels voor zware slag. Het is dus slagvaster dan gewoon PVC. Voor buisleidingen vindt men niet zoveel toepassingen maar voor profi elen voor ramen, deuren en veranda s wordt het des te meer gebruikt. V Zacht PVC Dit is PVC met weekmaker voor het maken van bv. strokengordijnen, gebruikt in fabrieken en magazijnen als tochtscherm en voor vloeren gebruikt in ziekenhuizen, bureaus enz. omwille van zijn grote slijtvastheid. V.3.2. PE PE: dit symbool staat voor polyetheen, meestal uitgesproken als polyethyleen. Voor de installateur is het belangrijk te weten dat er verschillende soorten PE bestaan en de drie die ons interesseren zijn: V LD-PE betekent low density PE of lagedichtheidpolyetheen, wordt gemaakt bij een druk van 1500 à 2000 kg/cm 2 bij een temperatuur van bij de 200 C. Wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het maken van verpakkingsfolies, huisvuilzakken, draagtassen, isolatie, enz. 11

13 V HD-PE betekent high density PE of hogedichtheidpolyetheen, wordt gemaakt bij een druk van een paar kg/cm 2 en een temperatuur van 200 C. Wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het maken van flessen, bussen voor wasmiddelen, folies voor waterbekkens, warenhuiszakjes en uiteraard buizen voor gas- en waterleidingen en riolering- of afvoerbuizen. V VPE of PEX betekent vernet PE, wordt scheikundig en door energierijke straling behandeld zodat tussen de verschillende moleculen verbindingen tot stand komen die het materiaal de eigenschappen van een thermoharder geeft zonder dat het dit is. Men spreekt hier van een thermo-elast. VPE kan niet gelast worden, is echter zeer goed te verbinden met speciale klemkoppelingen. PE-buizen worden verbonden met stuiklas, moflas, elektromofl as, knelfi ttingen en soms met schroefdraad. Koudlassen (lijmen) zoals bij PVC of ABS is niet mogelijk. V.3.3. PP V PP Dit is het symbool voor polypropeen, meestal uitgesproken als polypropyleen. Het is bestand tegen een temperatuur die 20 C hoger ligt dan bij PE-HD, is stijver en is bestand tegen chemische stoffen die PE zouden aantasten (bv. benzeen). PP-buizen worden aan elkaar verbonden door middel van stuiklassen, mofl assen, elektromofl assen, met klemverbindingen en een enkele maal met schroefdraad. Koudlassen (lijmen) zoals bij PVC of ABS is niet mogelijk. V PP-H De H staat voor Homopolymeer. Kenmerkt zich door een grote stijfheid, hardheid en treksterkte. Is geschikt voor leidingen met een bedrijfstemperatuur boven 60 C. Bij lagere temperaturen is PP-H gevoelig voor stoten en kerven. V PP-C De C staat voor copolymeer. Kenmerkt zich door een grotere taaiheid dan PP-H. Dit is bij lagere temperaturen positief merkbaar. De sterkte-eigenschappen liggen ongeveer 25 % lager dan die van PP-H. V PP-R De R staat voor «random» copolymeer. Dit is een gemodifi ceerd copolymeer met een hogere slagvastheid. De lagere kristalliniteit voorkomt de vorming van haarscheurtjes in het inwendige buisoppervlak. PP-R gedraagt zich in grote mate overeenkomstig PE-HD. 12

14 V PP-S De S staat voor «schwerentfl ammbar». Dit is een moeilijk ontvlambare polypropyleen-kwaliteit. Voor de rest is zij vrij analoog aan PP-H. PP-S kan onder invloed van bepaalde chemicaliën en temperaturen boven de 230 C zijn zelfdovendheid verliezen. V.3.4. PB Polybuteen is net als PP nauw verwant met HDPE wat zijn scheikundige structuur betreft. Buizen van PB worden verbonden door middel van las of klemkoppeling; elektromoffen zijn er niet. V.3.5. PVDF Polyvinylideenfl uoride is een kunststof gelijkwaardig aan PTFE polytetrafluoretyleen (Tefl on). Zijn eigenschappen overtreffen alle kunststoffen wat betreft chemische en temperatuurbestendigheid en als het niet zo duur was zou het waarschijnlijk alle andere buismaterialen van de markt duwen. PVDF-buizen worden verbonden door stuiklassen, mofl assen, klemfi ttingen, eventueel schroefdraad. V.3.6. ABS Voluit acrylonitril-butadieenstyreen, is een copolymeer en het lijkt op PVC. Het wordt net als PVC koud gelast (gelijmd) maar het is niet zo goed bestand tegen scheikundige producten als PVC. Wel is het slagvaster zowel bij lage 40 C als hoge +80 C temperaturen. V.3.7. PIB Polyisobuteen wordt vooral toegepast als soepele folie, voor dakbedekkingen, in tunnels, in metselwerk om opstijgend grondwater te weren. Het laat zich goed lassen en kleven maar als materiaal voor buizen wordt het niet gebruikt omdat het te soepel is. V.4. HET HERKENNEN VAN KUNSTSTOFFEN Kunststoffen herkennen is vanzelfsprekend belangrijk. Elke kennis vangt immers aan met identificatie en classifi catie. Er bestaan gelukkig relatief eenvoudige technieken die het mogelijk maken de meeste kunststoffen van elkaar te onderscheiden omdat zij telkens andere fysische en chemische eigenschappen hebben. 13

15 V.4.1. HERKENNEN DOOR DE VLAMTEST Met de vlamtest bestudeert men eerst het brandgedrag van een kunststofstaal boven of in een vlam van kaars of bunsenbrander, en daarna het brandverloop (kleur van de vlam) buiten de vlam. Ook identifi ceert men de geur van de verbrande kunststof nadat het staal is uitgedoofd. Natuurlijk neemt men bij een vlamtest alle voorzorgsmaatregelen om brandgevaar te voorkomen. Het kunststofstaal moet men niet langer laten branden dan nodig omdat in sommige gevallen de dampen giftig zullen zijn, zoals zoutzuur en fluorwaterstof. 1. Zet de bril op en neem het proefstaafje van PE. 2. Hou het proefstaafje met de tegel tang in het puntje van de vlam. 3. Als het vuur vat, neem je het uit de vlam. Opgelet! PE druipt. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) 4. Blaas de vlam voorzichtig uit. 5. Waai rookslierten voorzichtig naar je toe en bepaal de geur. 1. Neem nu het proefstaafje van PVC. 2. Hou het staafje weer met de tegeltang in het puntje van de vlam. 3. Als het materiaal ontbrandt, neem je het uit de vlam. 4. Waai rookslierten voorzichtig naar je toe en bepaal de geur. De aanwezigheid van chloor of fl uor kan men vaststellen met de zogenaamde koperdraadtest. Men verhit hiervoor het uiteinde van een blanke koperdraad (om de warme draad te kunnen vasthouden kan men het andere uiteinde in een kurk steken) in een kleurloze propaanvlam, totdat de deze een eventuele groene vlamkleur verliest en drukt dan de hete draad tegen een monster van de te onderzoeken stof. Verhit men de draad daarna opnieuw en wordt de vlam groen, dan bevat de onderzochte stof chloor of fl uor en is zij giftig! Men zal dan ook behoedzaam te werk gaan bij het opsnuiven van de geur nadat het kunststofstaal gedoofd is. 14

16 V.4.2. HERKENNEN DOOR DE DICHTHEIDSVERGELIJKING Men legt de kunststof in water en controleert visueel zijn gedrag. Voor polyetheen en polypropeen is dit een gemakkelijke herkenningstest omdat zij beide een dichtheid hebben die kleiner is dan water zodat zij blijven drijven op het water. Polyetheen is daarenboven gemakkelijk te onderscheiden van polypropeen omdat het wasachtig aanvoelt en met de vingernagel kan gekrast worden. In het algemeen zal deze test onvoldoende zijn voor identifi catie omdat in de praktijk de dichtheid sterk beïnvloed wordt door de aanwezigheid van vulmiddelen, soms zelf door een lichte porositeit. 1. Vul het maatglas half met water en doe er een scheutje afwasmiddel bij. Leg de 6 proefstaafjes in het maatglas. 2. Het PE staafje gaat boven drijven. Het heeft een dichtheid van 920 kg/m Doe nu voorzichtig keukenzout in het water en laat het oplossen. Hierdoor stijgt de dichtheid van de oplossing. 4. Blijf zout toevoegen tot er nog staafjes boven komen drijven. Noteer in welke volgorde ze omhoog komen. BRON: KUNSTSTOFFEN VANDAAG EN MORGEN (FCN) 15

17 V.5. OVERZICHT V.5.1. U-PVC (POLYVINYLCHLORIDE) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen zinkt (1,40 kg/dm 3 ) geel/groen smelt, verkoolt, roet, zelfdovend zoutzuur, stekend (giftig) hard, glad helder bij koude (0 C) makkelijk breekbaar, atmosferische weerstand is slecht zeer goed goed heetgaslassen constructies, waterbehandelingsinstallaties, transport van allerlei vloeistoffen en gassen tot max. 60 C Opgepast voor buitentoepassingen: U-PVC is niet UV- bestendig! V.5.2. PVC-C (NAGECHLOREERD POLYVINYLCHLORIDE) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen zinkt (1,55 kg/dm 3 ) geel/groen smelt, verkoolt, roet, zelfdovend zoutzuur, stekend (giftig) hard, glad helder breekbaar zelfs bij 20 C atmosferische weerstand is slecht zeer goed goed constructies, waterbehandelingsinstallaties, transport van allerlei vloeistoffen en gassen tot max. 110 C Opgepast voor buitentoepassingen: PVC-C is niet UV-bestendig! 16

18 V.5.3. PE (HD) (POLYETHYLEEN) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen drijft op water (0,92 0,96 kg/dm 3 ) geel/blauw rustig walmende vlam / vlamdruppels branden verder ruikt naar uitgeblazen kaars wasachtig, zwak inkerfbaar halfhelder zelf bij bevriezing barst PE niet maar zet uit met het water (ijs) en komt terug in zijn oorspronkelijke toestand na ontdooiing (thermoplastisch geheugen) is zeer slagvast transport van vloeistoffen en gassen tot 70 C temperatuurbestendigheid van 40 tot max. 70 C V.5.4. PP (POLYPROPYLEEN) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen drijft op water (0,92 kg/dm 3 ) geel rustig zonder rook / vlamdruppels branden verder ruikt naar uitgeblazen kaars wasachtig, iets harder dan PE helder is een schokgevoelige kunststof bij een temperatuur rond het vriespunt met een hoge chemische bestandheid bij een hoge temperatuur gaat niet gaat zeer goed transport van vloeistoffen en gassen tot 80 C temperatuurbestendigheid van +5 tot max. 100 C 17

19 V.5.5. ABS (ACRYLONITRIL BUTADIEENSTYREEN) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen zinkt in water (1,07 kg/dm 3 ) oranjegeel verkolend, niet zelfdovende roetende vlam zoetig glad / hard helder is geen schokgevoelige kunststof zelfs bij een temperatuur van 40 C, heeft een zeer hoge mechanische weerstand t.o.v. andere kunststoffen gaat goed gaat goed transport van vloeistoffen op lage of hoge temperatuur, perslucht en transport van vloeistoffen met vaste stoffen (zand) V.5.6. PVDF (POLYVINYLIDEENFLUORIDE) Eigenschappen en kenmerken 1. Gedrag in water 2. Kleur vlam 3. Brandgedrag 4. Reuk 5. Aanvoelen 6. Klank 7. Kenmerken 8. Koud lassen 9. Warm lassen 10. Toepassingen zinkt (1,78 kg/dm 3 ) zeer moeilijk ontvlambaar zeer moeilijk ontvlambaar / ruisende en zelfdovende vlam stekende en giftige rook glad en droog helder is geen schokgevoelige kunststof zelfs bij een temperatuur van 40 C, met een hoge chemische bestandheid bij een hoge temperatuur van max. 150 C gaat niet gaat zeer goed transport van chemische en agressieve vloeistoffen en gassen onder druk tot max. 150 C. Zeer duur product. Te vergelijken met RVS-soorten. 18

20 V.6. DIAMETERS VAN KUNSTSTOFBUIZEN Equivalent bij stalen buizen 1/4 3/8 1/2 3/ /4 of 5/ /2 of 6/ / Buitendiameter in mm * *80 90 * * enkel regenafvoer. 19

21 V.7. DE UITZETTING VAN KUNSTSTOFLEIDINGEN Om de lineaire uitzetting te berekenen past men de volgende formule toe: DL = L x DT x α (mm) (m) (K) (mm/m.k) Waarin: DL = lengteverandering in millimeter L = lengte van de leiding in meter DT = temperatuurverschil in graden Celsius of Kelvin tussen binnen- en buitenwand van de leiding α = uitzettingscoëffi ciënt van de kunststof in millimeter per meter per graad Celsius. DT = T int T ext T int = max. of min. wandtemperatuur inwendig T ext = max. of min. wandtemperatuur uitwendig Waarden voor α (mm/m C) PVC-U PVC-C ABS PP PE PB PVDF 0,08 0,065 0,101 0,15 0,20 0,13 0,12 UITZETTINGSGRAFIEK KUNSTSTOFFEN PVC-U PVC-C ABS PP PE PB PVDF 20

22 Een voorbeeld Een ondergrondse PE-leiding van 100 meter lengte moet instaan voor een watertransport waarvan de temperatuur kan oplopen tot 45 C. De grondtemperatuur kan tot 15 C dalen. Wat is de maximale uitzetting van deze leiding? Gegevens: PE leiding van 100 m DT = +45 C 15 C = 60 C (= 60 K) uitzettingscoëfficiënt α = voor PE 0,20 mm/m C Gevraagd: De maximale uitzetting van de PE leiding Oplossing: DL = L x DT x α = 100 m x 60 K x 0,20 mm/m C = 1200 mm = 1,2 m! Deze uitzetting van 1,2 meter is natuurlijk alleen in zeer extreme omstandigheden mogelijk. Niettemin is zij mogelijk! V.8. BEVESTIGING EN BEUGELING VAN BOVENGRONDSE LEIDINGEN De beugeling is in de eerste plaats bedoeld voor het ondersteunen van een leiding. Bij de keuze van het type en de plaats van de beugel dient echter naast de statische belasting (gewicht van de leiding plus het gewicht van de leidingvloeistof) ook rekening gehouden te worden met het geleiden van de leiding en opvangen van uitzetting en krimp veroorzaakt door temperatuurschommelingen. Ook zullen eventuele hydraulische schokken, veroorzaakt door plotse richtingsveranderingen of diameterwijzigingen, opgevangen moeten worden. 21

23 V.8.1. VASTPUNTBEUGEL of verankeringsbeugel Vaste punten worden daar geplaatst waar de uitzetting in een welbepaalde richting wordt gestuurd. bv. naar een uitzettingscompensator. Zij worden grafi sch voorgesteld door het symbool X. Reservoirs, apparaten, muur- en vloerdoorgangen komen als eerste in aanmerking voor het plaatsen van verankeringspunten. Dikwijls zijn echter nog extra vaste punten in de leiding vereist. Voor sommige verankeringssystemen kan men gebruik maken van bepaalde verbindingselementen zoals bv. fl enzen. BRON: VINK - HEIST-OP-DEN-BERG V.8.2. GLIJBEUGEL of uitzettingsbeugel Glijbeugels worden gebruikt als ondersteuning van de leiding die onderhevig is aan uitzetting en krimp. Zij laten de buis toe om gemakkelijk te glijden bij lengteveranderingen. Zij worden grafi sch voorgesteld door het symbool =. Aangezien deze beugels een beweging van de buis moeten toelaten, mogen ze geen scherpe randen hebben en niet te strak rond de buis klemmen. Metalen beugelsystemen worden bij voorkeur van een kunststofglijlaag voorzien. BRON: VINK - HEIST-OP-DEN-BERG 22

24 V.8.3. BEUGELAFSTANDEN Buizen Beugelafstand in cm bij C Type Ø mm volledig ondersteunen PVC PN PN pn = pression nominale (druk) PE PN PP PN Bij verticaal geplaatste leidingen kunnen deze waarden met 30 % verhoogd worden = x 1,3. V.8.4. UITZETTINGSCOMPENSATOREN Uitzettingscompensatoren zijn speciale montageonderdelen die de beweging, veroorzaakt door de uitzetting van de leiding, kunnen absorberen (opvangen). Ze zijn zeer effi ciënt in leidingen die erg onderhevig zijn aan veelvuldige temperatuurschommelingen. Uitzettingscompensatoren worden steeds tussen twee verankeringspunten geplaatst, deze verankeringspunten mogen echter nooit beide tegen de uitzettingscompensator geplaatst worden. De afstand van de compensator tot de glijbeugel of vastpuntbeugel mag niet meer dan driemaal de buisdiameter bedragen. Er mag slechts één compensator tussen twee vaste punten worden geplaatst! Via geleidingsbeugels moet alle uitzetting naar de compensator geleid worden. 23

25 Een ondersteuning over de volledige lengte van de buis kan relatief goedkoop gerealiseerd worden door middel van halfschalen of kabelbanen. Dit heeft naast de eenvoudige en snelle montage, de ordelijke schikking en uitstekende ondersteuning van de leiding, nog het voordeel dat de kabelbanen nog voor andere doeleinden kunnen gebruikt worden. BRON: GEBERIT - MACHELEN V.8.5. EXPANSIEBOCHTEN Dankzij de buigzaamheid van kunststofbuizen is het mogelijk om uitzetting en krimp op te vangen in de bochten van een leiding. Wel dient hierbij de nodige aandacht besteed te worden aan de plaatsing van de beugels, om spanningen veroorzaakt door de uitzetting van de buis tot een minimum te beperken. Voorbeeld van een vrij gemonteerde afvoerleiding in een kelder De buizen kunnen zich vrij in de gewenste richting uitzetten BRON: GEBERIT - MACHELEN 24

26 V.9. KUNSTSTOFLEIDINGEN: ONDERGRONDS Het komt zelden voor dat de watermaatschappij of de chemische bedrijven met eigen personeel een leidingnet aanleggen. Meestal wordt dit werk toevertrouwd aan een gespecialiseerde fi rma, die het grondwerk doet en een eigen ploeg fi tters heeft, ofwel voor dit laatste werk een beroep doet op een gespecialiseerde installatiefi rma. V.9.1. VOORSCHRIFTEN Nog voor de eerste spadesteek zijn er al voorschriften van toepassing waarbij het echt nuttig is er streng de hand aan te houden. Deze hebben betrekking op: het laden en het lossen, het transport, het opslaan, het stapelen, het behandelen op de werf. V LADEN EN LOSSEN De buizen mogen niet gesleept of geschoven worden op de grond of op de bodem van de wagen; men moet ze stuk voor stuk of pak per pak in de wagen leggen en bij het lossen ze oppakken en voorzichtig neerleggen. Fout Juist BRON: GEORG FISCHER (DUITSLAND) V TRANSPORT De wagens moeten zo gekozen worden, dat de buizen over heel hun lijn vlak liggen. Aan de binnenkant van de wagen mogen geen scherpe kanten zijn die de buizen kunnen beschadigen; zij mogen niet uit de wagen overhangen. Fout Juist BRON: GEORG FISCHER (DUITSLAND) 25

27 V OPSLAAN De buizen moeten beschut worden tegen directe zonsbestraling, zeker bij PP, en het liefst ook bij PVC. Indien er geen overdekte ruimte op de werf is, ze dan afdekken met zeilen of met zwarte PE-folie; bij hevige zonsbestraling kan de temperatuur van de buizen meer dan 70 C worden, wat bij opgetrompte moffen of warm gebogen bochten tot vervorming kan leiden. De opslagplaats moet vlak zijn zonder scherpe voorwerpen noch producten die het buismateriaal kunnen beschadigen (olie, vet, teer, verf, enz.). Is dit niet mogelijk, de buizen dan op voldoende steunbalken leggen. Buizen op rollen moeten liggen, niet hangen. (zie NBN T ) BRON: GEORG FISCHER (DUITSLAND) Fout Juist BRON: GEORG FISCHER (DUITSLAND) V STAPELEN Men kan stapelen in: piramidevorm, waarbij de onderste laag aan weerszijden gestut wordt; kratvom, waarbij de twee zijden tot boven toe worden gestut; men stapelt normaal niet hoger dan 1,5 meter; mofbuizen worden zo gelegd, dat per laag de moffen afwisselend links en rechts komen en uit de stapel steken zodat alle buizen vlak dragend op elkaar liggen; PE opgerold: de rollen mogen gestapeld worden tot 1,5 m hoogte. Opmerking Er worden heel wat PE-buizen gelegd als rioolleiding in de diameters van 400 mm en meer. Als het om een persriool gaat neemt men meestal PN 6 of PN10. Die buizen hebben dan een wanddikte van 23 mm respectievelijk 37 mm en bij grotere diameters nog wat meer. Maar bij gewoon in afschot gelegde riolen gebruikt men vaak PN 3,2 en PN 4 om een lagere prijs per meter te verkrijgen. Een diameter van 400 PN 3,2 heeft een wanddikte van 12,7 mm en een PN 4 heeft een wanddikte van 15,4 mm. Als zulke buizen lang liggen zakken ze al door zonder dat er nog een of twee lagen bovenop komen. Dan is die doorzakking de technicus noemt dat ovalisatie vaak een nadeel want bijna altijd worden die buizen aan elkaar verbonden door stuiklassen. Om ovalisatie aan de uiteinden te vermijden, zal men elk buiseind ondersteunen door er een soort houten kruis in te steken, of een schijf piepschuim (PS-polystyreen) of zelfs speciaal daarvoor gespuitgiete schijven. De meeste fabrikanten zorgen daar zelf voor. 26

28 V.9.2. IN DE SLEUF De sleuf heeft een normale diepte, gebruikelijk bij gas- en waterleidingen, dit is: 1 à 2 meter overdekking boven de kruin van de buis. Bij rioleringen kunnen sleuven tot een diepte van 4 meter en meer gaan. BRON: DYKA PLASTICS - OVERPELT 27

29 Maar wij werken met smalle sleuven, dat kost minder. Voor buizen tot 200 mm is een sleufbreedte van 2 x 10 cm + 1 x de diameter voldoende; voor grotere diameters neemt men D + 2 x D. Of de wanden verticaal dan wel schuin moeten zijn, hangt af van de grondsoort en is zaak van de aannemer. De bodem van de sleuf moet zo vlak mogelijk zijn. Als die bodem bestaat uit gewone goede grond, normaal compact, dan mogen de buizen daar zonder meer worden opgelegd. Er mogen wel geen stenen of stukken hout of metaal in zitten en t mag ook geen rotsbodem zijn. Is dit laatste wel het geval, dan brengt men een laag zand aan. Maar ook gezeefde niet te grove grond is toegelaten evenals keitjes (grind) uit kiezelgroeven die door een zeef gaan met mazen van 20 x 20 mm! Wat niet goed is: humus, turf, bladgrond, steenslag en dergelijke. Als het een egalisatielaag is om de bodem vlak te krijgen, is 10 cm genoeg. Een beschermende laag in steenrijke bodem of rotsbodem nemen we 15 cm dik. Drukkerij Schaubroeck, Nazareth 28

30 handboeken De sanitair installateur Overzicht beschikbare handboeken Tekenen: conventies, normen, symbolen en definities Tekenen: planlezen voor de sanitair installateur Leidingen in lood Leidingen in koper Leidingen in gietijzer Leidingen in staal Kunststoffen: algemeen Leidingen in PVC-U, PVC-C Leidingen in PE, VPE, sandwichbuis Leidingen in PPR, sandwichbuis Leidingen in ABS, PB Leidingen in gresbuis Het bereiden van drinkwater - Waterbehandeling en drukverhoging Aanleg van waterleidingen Sanitair kraanwerk De sanitair warmwaterbereiding Brandweerleidingen en sprinklers Waterafvoer Gas : Van oorsprong tot distributie - De binneninstallatie De verbranding van gas Gas : De huishoudelijke toestellen - Ventilatie en schoorstenen De sanitaire toestellen Aanverwante technologieën Elektriciteit voor de sanitair installateur Scheikunde en fysica voor de sanitair installateur De sanitair installateur - Lege klasseermap Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid