Životnost plastových a vodovodních trubek se obvykle uvádí normami na minimálně sto let, přičemž se předpokládá, že však vydrží i několik stovek let. Můžete se také setkat s názorem, že trubka vydrží 50-100 let. Evropská asociace plastových trubek a tvarovek TEPPFA zveřejnila výsledky nové meta-studie, která potvrzuje, že životnost plastových potrubí výrazně převyšuje 100 let. Studie, provedená Polymer Competence Center v Leobenu v Rakousku, analyzovala údaje o životnosti polyethylenových, polypropylenových a PVC trubek používaných pro přepravu pitné vody, zemního plynu, odpadních a dešťových vod. Výsledky ukazují, že pokud jsou dodržovány současné normy EN a ISO, plastová potrubí mohou bez problémů sloužit více než jedno století.
Faktory ovlivňující životnost potrubí
U celkové životnosti se počítá s tím, že jsou trubky na rozvod vody vystavené běžnému vnitřnímu tlaku vody a kanalizační potrubí zase odolává běžnému tlaku zeminy nad ním. Životnost trubek je do značné míry ovlivněna tím, jak velkému tlaku jsou vystaveny. V případě, že dojde k přetížení trubek v zemi vyšším zatížením (např. 2x a více násobně), neznamená to nutně poškození trubky. Spíše to jen může zkrátit její celkovou životnost.
Potrubí v zemi ohrožuje mnoho faktorů, jako jsou například kořeny od stromů či neodborné stavební práce. Slabším místem některých plastových trubek je, obdobně jako u ocelového potrubí, šev, který vzniká při výrobě, například u potrubí CVPC. Zmenšit dopady mechanického napětí lze správnou montáží potrubí, zejména použitím předepsaných druhů závěsů a dodržením požadavků na jejich rozmístění.
Stárnutí a degradace materiálu
Obvykle se stárnutí trubek neprojeví celkovým rozpadnutím, ale jejich postupným lokálním chátráním, respektive například netěsností. Dochází obvykle k drobným trhlinkám v důsledku tlaku nebo dojde k zeslabení jejich stěny. Většina lidí považuje degradaci mylně za rozpad na drobné kousky. Plasty se během času opravdu mohou měnit - stárnout. V řadě dalších odpovědí na Časté otázky mluvíme o stárnutí vlivem mechanického zatížení, protože je to v praxi nejdůležitější způsob změny vlastností a dožití trubek. Zmiňujeme i široký okruh působení chemického.
Poněkud užším vymezením stárnutí jsou pojmy koroze (respektive koroze za napětí), nebo degradace, mluví se i o znehodnocování nebo odbourávání. Degradace v terminologii plastů většinou znamená změnu vlastností polymerů štěpením polymerních řetězců na kratší, o odbourání hovoříme především v důsledku vlivu chemikálií. První změny začínají již v extrudéru nebo vstřikolisu, kde při vysokém smykovém a tepelném namáhání může dojít ke zkracování řetězců. Některé polymery je nutno chránit přídavkem stabilizátorů - například PVC by se bez stabilizace nedalo zpracovat vůbec. Následuje poměrně rychlé ochlazení, při kterém dochází k menšímu nebo většímu „zamrznutí“ napětí. Během skladování může docházet až po dobu několika měsíců k jeho postupnému samovolnému uvolnění. Tento jev respektují předpisy pro zkoušení výrobků (trubek), které před testováním předepisují určitou dobu kondicionování/zrání (mimoto je nutná také temperace na zkušební teplotu).
Čtěte také: Materiály pro gabionový plot a jejich trvanlivost
Další změny délky řetězců mohou probíhat během používání výrobku v důsledku kombinace vnějších vlivů. Jsou to například vysoká provozní teplota, kolísání teplot, ionizující záření, kyslík ze vzduchu nebo protékajícího média, působení ozónu, oxidů síry a dusíku z městského vzduchu, prachové částice s povrchově vázanými chemikáliemi, agresivní média (plyny, výpary, kapaliny, suspenze). Některé polymery jsou citlivé i na vlhkost - ty se na běžné trubky nepoužívají. Při nadzemním použití je velmi častým případem štěpivý vliv slunečního záření s podílem UV paprsků - každý polymer je citlivý na jinou vlnovou délku. Spolupůsobení tepla a ozónu, méně účinně i kyslíku vyvolává takzvanou termooxidaci, působení světla fotodegradaci. Protože jde o působení vnějšího prostředí, bývají největší změny v povrchových vrstvách, a do hloubky pronikají různě rychle. Například oxidační činidla a UV záření napadají PP v celé tloušťce stěny, ale u PVC vznikne povrchová „ochranná“ vrstva, přes kterou UV záření dále neprochází. U trubek většinou nepovažujeme za závažné poruchy změnu barvy (často zde jde velmi často jen o změnu barvy použitého nestabilizovaného barviva!!), lesku a podobně, pokud nesignalizují pokles pevnostních hodnot. Řadě předvídatelných vlivů lze pro konkrétní použití předcházet přídavkem aditiv, například UV stabilizátorů - zvláště u dvou důležitých trubních materiálů PE a ještě více u PP, pro použití jinak než uložené v zemi nebo v budovách. PVC trubky UV stabilizaci nevyžadují.
Enviromental Stress Cracking (ESC)
Pravděpodobnými poruchovými mechanismy plastových potrubí jsou chemická a mechanická degradace, oxidace a biodegradace vlivem změkčovadel a rozpouštědel. Podle FM se za nejčastější příčinu vzniku trhlin a poškození plastového potrubí považuje mechanismus Enviromental Stress Cracking (ESC). Ten je způsoben absorbováním chemických látek, což ve spojení s tahovým namáháním vede ke snížení pevnosti potrubí a jeho poškození. Mechanismus ESC způsobuje zeslabování intermolekulárních vazeb. To vede postupně k narušování vnitřní struktury materiálu, ke snížení pevnosti a vzniku trhlin na potrubí. Plasty typu PVC, CVPC, PC jsou více náchylné k působení ESC než plasty PE a PP. K chemickým látkám podílejících se na ESC patří pravděpodobně některé sloučeniny obsahující aromatické uhlovodíky, halogenované uhlovodíky, ketony, estery, dusík nebo síra.
Stav potrubí a metody oprav
Stav potrubí je tak poměrně snadné stanovit a určit, kdy je nutné přejít ideálně k opravě / výměně potrubí či například některé moderní formě opravy (například pomocí sanačního rukávce). Jde PVC vůbec nějak sanovat? Nemá příliš vysokou kruhovou pevnost a v případě sanace výstelkou hrozí odlepení výstelky od stěn potrubí. Sanační rukávec je jednou z moderních metod opravy, kdy se do stávajícího potrubí zavede speciální rukávec, který se přitlačí ke stěnám a vytvoří novou vnitřní vrstvu, čímž se potrubí utěsní a prodlouží jeho životnost. Podle přílohy K ČSN EN 12845 je prohlídka předepsaná po 25 letech provozu sprinklerového SHZ. Provádí se selektivně. Na každých 100 sprinklerů se prohlíží nejméně 1 m rozváděcího potrubí zevnitř i zvenku. U mokrých soustav se kontroluje nejméně 10 % soustav v jedné budově, minimálně jedna. V případě suchých soustav se kontroluje každá soustava. Při této prohlídce se demontuje i stanovený počet sprinklerů.
Porovnání PVC s jinými materiály
Na základě teoretických podkladů a díky metodě takzvaného zrychleného stárnutí plastů dokážeme na základě krátkodobých intenzivních zkoušek předpovídat životnost plastů. Ta pak vstupuje do příslušných norem a výpočtů. Porovnejme životnost a vlastnosti PVC potrubí s jinými běžnými materiály:
| Materiál potrubí | Předpokládaná životnost | Výhody | Nevýhody / Specifika |
|---|---|---|---|
| PVC (Polyvinylchlorid) | 50-100+ let, až několik stovek let (recyklace) | Chemická odolnost, recyklovatelnost, nízká náchylnost na UV degradaci (podzemí) | Vyšší náchylnost na ESC než PE/PP, při hoření uvolňuje chlorovodík |
| PP (Polypropylen) | 50-100 let | Odolnost proti korozi, stabilita při vyšších teplotách, minimální údržba | Citlivost na UV záření (pokud není stabilizován), oxidační činidla a UV záření napadají celou tloušťku stěny |
| PE (Polyethylen) | 100+ let | Chemická odolnost, recyklovatelnost | Citlivost na UV záření (pokud není stabilizován) |
| Kamenina | Až 120 let | Vysoká kruhová pevnost, odolnost vůči tlaku (obetonovaná) | Možná vyšší náchylnost k poškození kořeny, obtížnější sanace |
| Ocelové potrubí | Obvykle 50 let, často i polovina | Tradiční materiál, vysoká pevnost | Koroze, inkrustace, zkrácení životnosti při nedostatečných požadavcích a údržbě |
Ekologické aspekty plastových potrubí
Výroba polyetylénu (PE), polypropylénu (PP) a polyvinylchloridu (PVC) probíhá v uzavřených systémech, při teplotách, které jsou ve srovnání s výrobou kovů, cementu nebo vypalováním kameniny velmi nízké. Také zpracování na trubky a tvarovky je proces energeticky nenáročný a ekologicky nezávadný - probíhá při teplotách okolo 200 °C, proto se neuvolňují žádné škodlivé látky. Totéž se dá říci i o běžných způsobech recyklace plastů. Plasty lze ve většině případů téměř stoprocentně recyklovat. Příliš znečištěné plasty lze tepelně rozštěpit na chemikálie, použitelné pro opakovanou výrobu polymerů, nebo spálit v odpovídajícím zařízení, přičemž se využije jejich energetický obsah. Podobně jako plastové lze plně recyklovat například kovové trubky. Beton i kameninu lze rovněž podrtit; drť se používá ve stavebnictví pouze jako plnivo, obsypový materiál apod.
Čtěte také: Asfaltový šindel: Co potřebujete vědět
Prášky a granuláty PVC, polyetylénu (PE) a polypropylénu PP jsou za běžných podmínek zdravotně nezávadné. Například prášek PVC je netoxický materiál, který může pouze mechanicky slabě dráždit sliznice. Nejsou známy nepříznivé účinky působení na lidský organismus, není uvedena karcinogenita, mutagenní vlivy ani bioakumulační potenciál, PVC je klasifikován jako látka neohrožující vodu. Při výrobě trubek se do PVC nepřidávají žádná změkčovadla. Trubky pro inženýrské sítě musí být pevné, proto se vyrábí z neměkčeného (tvrdého) PVC. Plastové trubky tedy obsahují minimum dalších aditiv. I toto malé množství je v nich velmi pevně vázáno, což dokazují takzvané výluhové testy trub určených pro styk s pitnou vodou. Zemina plasty chemicky nenapadá, v zemi se plasty samy od sebe nerozpadnou, za běžných ani mírně zvýšených teplot nedochází k rozkladu. Použití ani skládkování nepotřebných PE, PP nebo PVC trub nepředstavuje ekologickou hrozbu, protože plasty neuvolňují škodlivé látky do země, do vody ani do ovzduší.
Všechny hořící organické látky, plasty nevyjímaje, mají negativní dopad na životní prostředí, neboť jsou zdrojem oxidu uhličitého, jednoho z hlavních viníků globálního oteplování. Při spalování plastů jako PE, PP, také polybutenu, které se skládají pouze z atomů uhlíku a vodíku, vznikají pouze oxidy uhlíku, voda a nic jiného. Oxidy uhlíku a voda ovšem vznikají při každém hoření organických látek (při nedostatečném přístupu vzduchu vzniká více oxidu uhelnatého a také více sazí). PVC obsahuje kromě uhlíku a vodíku asi 57 % chlóru. Je proto těžko hořlavý, samozhášivý, a pro hoření potřebuje přítomnost trvalého plamene jiného hořlavého materiálu. Při hoření se uvolňuje méně tepla než u jiných plastů. Při hoření PVC mohou rovněž vznikat škodlivé látky - kromě oxidu uhličitého nebo uhelnatého a vody se uvolňuje také chlorovodík. Koncentrace je 100x menší, než pro zdraví škodlivá, ale jeho pronikavý zápach účinně signalizuje požár - dráždí přitom dýchací cesty přítomných osob. Dále podle podmínek hoření mohou vznikat malá množství nebezpečných chlorovaných uhlovodíků (včetně obávaných dioxinů), naštěstí většinou pevně vázaných na sazové částice. Po odstranění sazových částic z místa požáru dojde k podstatnému snížení jejich výskytu. Stejné látky, tj. chlorovodík a chlorované uhlovodíky (dioxiny) mohou vznikat při hoření všech organických látek obsahujících chlór, uhlík a vodík, zvláště běžně spalovaného dřeva. Vznikají i při grilování, uzení, ale také hoření papíru, tabáku, benzínu, odpadků z domácnosti s obsahem kuchyňské soli, případně i jiných směsí v nichž se vyskytuje uhlík, vodík a chlór. Dioxiny jsou na zemi odjakživa - typickým zdrojem dioxinů v historii i prehistorii matičky Země byly lesní požáry. Plasty mají nezastupitelné místo v životě dnešní společnosti. Při běžném použití základních trubních plastů jako PE, PP, PVC, PEX a CPVC i po skončení jejich životnosti nedochází ke vzniku žádného nebezpečí pro lidi nebo prostředí.
Čtěte také: Srovnání plastových oken
tags: #zivotnost #pvc #potrubi #v #zemi #informace