Leitfaden für die Planung von Hauswasserleitungen, Bemessung und Auswahl von Hauswasserleitungen

6.0ROHRWERKSTOFFE

Die gängigste Rohrleitung für die Wasserverteilung in Gebäuden ist Kupfer. In diesem Leitfaden werden jedoch auch andere Werkstoffe und deren Verwendung, Eigenschaften, Vor- und Nachteile behandelt.

Es gibt weitere Rohre, die im Rechner verwendet werden können, aber Sie können auch Ihre eigenen Rohrdaten hinzufügen. Zu den in den Rechner integrierten Rohren gehören ASTM A53 Steel (Schedule 40 & 80), ASTM B88 Copper (Type K, L & M), ASTM D2241 PVC (SDR 26), ASTM F2389 Polypropylen (DR 9), ABS ASTM D1527, ABS ASTM D 2282, Messing Regular und Extra, CPVC ASTM F441 und F442, PEX, duktiles Eisen, verzinkter Stahl und Edelstahl 304 & 316. Dies sind die gebräuchlichsten Rohre, die bei der Anwendung von Kaltwasserleitungen verwendet werden. Wenn Sie einen speziellen Fall haben, verwenden Sie bitte das Referenzblatt, um Ihre Rohrinformationen einzutragen oder kontaktieren Sie Justin per E-Mail [email protected].

Abbildung 16: Diese Abbildung ist ein Beispiel für die in den Rechner integrierten Rohrleitungsinformationen, Registerkarte „Referenzen“.

Jedes Rohrmaterial und jeder Rohrtyp innerhalb dieses Rohrmaterials hat seine eigenen Standardrohrgrößen. Zum Beispiel gibt es für Schedule 40 Stahl keine 5/8 Zoll Rohrgröße. Wenn Sie das Rohrmaterial und den Rohrtyp ändern, ändern Sie bitte auch die Rohrgröße, um sicherzustellen, dass die von Ihnen gewünschte Rohrgröße in der Norm verfügbar ist. Der Rechner gibt eine Fehlermeldung aus, wenn Sie eine nicht standardisierte Rohrgröße innerhalb des Rohrmaterials & auswählen.

6.1ABS-ROHRE

ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. Diese Rohre werden meist für Entwässerungs-, Abfluss- und Entlüftungssysteme und nicht für Brauchwassersysteme verwendet. Häufig sieht man diese Rohre als Abflussrohre für Sanitäranlagen, und sie sind oft schwarz. Diese Rohre sind leicht und einigermaßen flexibel und eignen sich für Temperaturen zwischen -30 °F und 140 °F. Genau wie andere Kunststoffrohre ist ABS nicht für den Außenbereich geeignet, wenn es dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Die UV-Strahlen werden die ABS-Rohre zersetzen.

Es gibt zwei Normen, die für ABS-Rohrleitungen gelten: (1) ASTM D 1527 und ASTM D 2282. ASTM D 1527 trägt den Titel Standard Specification for Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) Plastic Pipe, Schedules 40 and 80. ASTM D 2282 trägt den Titel Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Kunststoffrohre, SDR-PR. Diese beiden Normen enthalten die Abmessungen und Toleranzen für die verschiedenen ABS-Rohrtypen.

6.1.1ASTM D 1527 SCHEDULE 40 & SCHEDULE 80

Das Rohrschema beschreibt die Dicke und Druckstufe für jede Rohrgröße. Schedule 80 hat dickere Wände als Schedule 40 und daher haben Schedule 80-Rohre eine höhere Druckstufe als Schedule 40-Rohre. Schedule 40- und Schedule 80-Rohre haben den gleichen Außendurchmesser, sind aber unterschiedlich dick. Rohrleitungen nach Schedule 80 haben eine größere Dicke, wodurch der Innendurchmesser im Vergleich zu Rohrleitungen nach Schedule 40 kleiner ist.

Tabelle 4: Diese Tabelle zeigt die Rohrabmessungen für Rohrleitungen aus ABS-Kunststoff der Klasse 40 gemäß ASTM D 1527.

Rohre haben in der Regel den gleichen Außendurchmesser, da sich so Rohre unterschiedlicher Dimensionen miteinander verbinden lassen. Wie Sie sehen können, haben Rohre der Größe 80 den gleichen Außendurchmesser wie Rohre der Größe 40 für jede spezifische Rohrgröße. Der Innendurchmesser ist jedoch kleiner, weil das Rohr der Größe 80 dickere Wände hat.

Tabelle 5: Diese Tabelle zeigt die Rohrabmessungen für Rohrleitungen aus ABS-Kunststoff der Klasse 80 gemäß ASTM D 1527.

6.1.2ASTM D 2282 STANDARD DIMENSION RATIO (SDR)

Das Standard Dimension Ratio oder SDR beschreibt das Verhältnis zwischen dem Rohraußendurchmesser und der Dicke der Rohrwand.

Beispielsweise ergibt sich bei SDR 17 für einen Außendurchmesser von 1,315 Zoll eine Rohrdicke von 0,077 Zoll und bei SDR 21 von 0,063 Zoll.

Tabelle 6: ABS-Rohrtyp SDR 26 Rohrgrößen

Tabelle 7: ABS SDR 14 Rohrgrößen

Tabelle 8: ABS SDR 13,5 Rohrgrößen

6.1.3Druckstufen

Die Druckstufen für ABS-Rohre werden durch den Rohrdurchmesser, die Rohrdicke und das Rohrmaterial bestimmt. Obwohl das Rohrmaterial ABS ist, gibt es verschiedene Klassen innerhalb der gesamten ABS-Rohrmaterialfamilie. Zu den typischen ABS-Rohrklassen gehören ABS2112, ABS1316, ABS1210 und ABS1208. ABS 2112 ist die stärkste Klasse, dann ABS1316, gefolgt von ABS1210 und schließlich ABS1208. Der Berstdruck für diese Materialien und SDR-Kombinationen ist unten aufgeführt.

6.2BRASSROHRLEITUNGEN

Messingrohre sind in einigen Fällen zugelassene Trinkwasserrohre und waren in der Vergangenheit sehr beliebt, wurden aber durch Materialien ersetzt, die einfacher zu verarbeiten sind und in der Regel eine längere Lebensdauer haben. Es gibt zwei Arten von Messingrohren: (1) normale Stärke und (2) extrastarke. Die extrastarken Messingrohre haben dickere Wände, wodurch sie einen höheren zulässigen Betriebsdruck aufweisen. Die nachstehende Tabelle zeigt die Abmessungen von Rohren aus Messing mit normaler und extra starker Festigkeit. Wie Sie sehen können, ist der Innendurchmesser der extrastarken Rohre etwas kleiner als die entsprechende reguläre Rohrgröße. Dies ist auf die größere Rohrdicke zurückzuführen.

6.2.1REGULAR STRENGTH

Tabelle 9: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von Messingrohren mit normaler Stärke.

6.2.2EXTRASTÄRKE

Rohrleitungen der Extrastärke werden in der Regel nicht für Brauchwassersysteme verwendet, da die Drücke in Brauchwassersystemen in der Regel nie 300 psi überschreiten und die Messingrohre der Normalstärke eine ausreichende Stärke aufweisen, um 300 psi standzuhalten. Die folgenden beiden Tabellen zeigen den maximal zulässigen Druck für normale und extrastarke Rohre, um diesen Punkt weiter zu erläutern. Wie Sie sehen können, nimmt der maximal zulässige Druck mit steigender Temperatur ab.

Tabelle 10: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von extrastarken Messingrohren.

6.2.3DRUCKREGELN

Tabelle 11: Der maximal zulässige Druck nimmt mit steigender Temperatur der Flüssigkeit ab.

Tabelle 12: Die extrastarken Messingrohre haben viel höhere maximal zulässige Drücke, wie in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

6.3CPVC-ROHRLEITUNGEN

Chlorinate Polyvinylchlorid (CPVC) ist ein Kunststoffrohr, das für die Verteilung von Kaltwasser und Abwasser-, Abfall- und Entlüftungssystemen verwendet wird. Sein Hauptvorteil ist, dass es kostengünstig und einfach zu installieren ist. Es eignet sich für unter Druck stehendes Kaltwasser (73 F) mit einem Druck von bis zu 300 PSI bei kleineren Durchmessern und dickeren Rohren. Bei höheren Temperaturen (180 F) sinkt die Druckrate jedoch auf 100 PSI und bei dünneren Rohren und größeren Durchmessern auf weniger.

CPVC ist etwas stärker als PVC und kann höheren Temperaturen standhalten. Allerdings kann CPVC nicht so hohe Temperaturen wie Kupferrohre aushalten. Darüber hinaus hat CPVC einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Metallrohre. Das bedeutet, dass Sie bei langen Strecken mit CPVC-Rohren Ausdehnungen und Reduzierungen berücksichtigen müssen.

Es gibt zwei Normen, die die Abmessungen von CPVC-Rohrleitungen regeln. Diese Normen sind ASTM F441 und ASTM F442. Die erste Norm gibt die Abmessungen im Schedule-Format und die zweite Norm im SDR-Format an.

6.3.1ASTM F441 STANDARD SPECIFICATION FOR CHLORINATED POLY VINYL CHLORIDE (CPVC) PLASTIC PIPE, SCHEDULES 40 AND 80

Tabelle 13: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für CPVC Schedule 40 Rohrleitungen.

Tabelle 14: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für CPVC Schedule 80-Rohre.

Die Druckstufe der Rohre reicht von 1.130 PSI für Schedule 80, 1/4″ Rohr bis hinunter zu 230 PSI für Schedule 80 12″ Rohr und 210 PSI für Schedule 80 24″ Rohr. Die Druckrate reicht ebenfalls von 780 PSI für Schedule 80 ¼“ Rohre bis hinunter zu 220 PSI für 4″ Schedule 40 Rohre und noch weiter hinunter zu 120 PSI für 24″ Schedule 40 Rohre. Wie Sie sehen können, nimmt die Druckrate (maximal zulässiger Wasserdruck) mit zunehmender Größe der Rohrleitung ab, und die Druckrate für Schedule 80-Rohre ist höher als die Druckrate für Schedule 40-Rohre.

Mit steigender Wassertemperatur nimmt auch die Druckstufe ab. Die bisherigen Drücke basieren auf einer Wassertemperatur von 73 F. Die Druckstufe wird auf 20 % der Druckstufe herabgesetzt, wenn die Wassertemperatur 200 F beträgt. Die Druckstufen für Rohrleitungen sind auf den Websites der Rohrhersteller leicht zu finden. Als Konstrukteur sollten Sie jedoch wissen, dass CPVC nicht für Hochtemperaturwasser mit einem Druck von mehr als 100 PSI und für größere Rohrgrößen sogar noch weniger geeignet ist.

6.3.2ASTM F442 STANDARD SPECIFICATION FOR CHLORINATED POLY VINYL CHLORIDE (CPVC) PLASTIC PIPE, SDR-PR

Ähnlich wie ABS-Rohre kann auch CPVC im SDR-Format eingestuft werden. Die meisten Hersteller in den Vereinigten Staaten verwenden dieses Format jedoch nicht. Daher sind diese Rohrgrößen weder in diesem Leitfaden noch im Rechner enthalten.

6.4.1 UNTERSCHIED ZWISCHEN ROHREN UND SCHLAUCHEN

Rohre werden in erster Linie als Flüssigkeitsträger verwendet und nach dem Innendurchmesser (ID) gemessen. Wenn also ein Kupferrohr mit einem Nennwert von ½“ gewählt wird, beträgt der Innendurchmesser etwa ½“, während der Außendurchmesser 0,625 Zoll beträgt. Rohre werden hauptsächlich für strukturelle Zwecke verwendet und werden nach dem Außendurchmesser (OD) gemessen. Ein ½“ Kupferrohr hat einen Außendurchmesser von 0,545, während sein Innendurchmesser weniger als ½“ beträgt. In Hauswasserleitungssystemen werden Kupferrohre und nicht Kupferrohre verwendet.

6.4.2KUPFERARTEN

Es gibt sechs Standardkupfertypen, die im Folgenden zu Referenzzwecken aufgeführt sind. Sie sollten den Typ auswählen, der am ehesten der Situation Ihres Projekts entspricht:

6.4.3KUPFERROHRTYP K

Kupferrohre vom Typ K sind im Handel in Längen von 20 Fuß erhältlich, gezogen oder geglüht. Es kann für Brauchwasser, Brandschutz, Kraftstoff, Heizöl, Kältemittel, Druckluft, Flüssiggas und Vakuum verwendet werden. Es hat die dicksten Wände der Typen L und M. Die Wände des Typs L sind dicker als die des Typs M. Diese Beziehungen gelten für alle Rohrdurchmesser. Die Außendurchmesser für jeden Typ, nur die Innendurchmesser und Wandstärken variieren für jeden Typ.

Dieser Rohrtyp wird am häufigsten für unterirdische Installationen verwendet oder wenn eine oberirdische Installation beschädigt werden kann und ein härteres Material erforderlich ist.

Tabelle 15: Tabelle Kupferrohre Typ K

6.4.4Typ L KUPFERROHRE

Kupferrohre vom Typ L sind im Handel in Längen von 20 Fuß erhältlich, gezogen oder geglüht. Es kann für Brauchwasser, Brandschutz, Kraftstoff, Heizöl, Kältemittel, Druckluft, Flüssiggas und Vakuum verwendet werden. Es hat die zweitstärksten Wände der Typen K, L und M.

Dieser Rohrtyp wird am häufigsten für oberirdische Installationen verwendet, wenn eine Beschädigung der oberirdischen Installation nicht zu erwarten ist.

Tabelle 16: Tabelle für Kupferrohre des Typs L

6.4.5KUPFERROHRE DES TYPES M

Kupferrohre des Typs M sind im Handel in Längen von 20 Fuß erhältlich, gezogen oder geglüht. Es kann für Brauchwasser, Brandschutz, Kraftstoff, Heizöl, Kältemittel, Druckluft, Flüssiggas und Vakuum verwendet werden. Es hat die dünnsten Wände der Typen K, L und M.

Tabelle 17: Diese Tabelle zeigt die Rohrabmessungen für Kupferrohre des Typs M.

6.4.6KUPFERROHRE TYP DWV

Typ DWV: Dieser Typ hat die dünnsten Wände und wird für Abfluss-, Abwasser- und Entlüftungsanwendungen verwendet, bei denen wenig oder kein Druck vorhanden ist. Dieser Typ sollte nicht für unter Druck stehendes Wasser verwendet werden und ist daher nicht im Kalkulator für Hauswasserleitungen enthalten.

6.4.7TYP MEDICAL GAS COPPER TUBING

Typ Medical Gas: Dieser Typ hat eine interne Reinheitsanforderung, die den Standards für Rohrleitungen zum Transport von Sauerstoff, Stickstoff, Lachgas, medizinischer Druckluft oder anderen Gasen in medizinischen Einrichtungen entspricht. Dieser Typ sollte nicht für Druckwasser verwendet werden und ist daher nicht im Rechner für Hauswasserleitungen enthalten.

6.4.8Druckraten von Kupferrohren

Druckraten: Die Druckfestigkeit von Kupferrohren ist für Hauswassersysteme sehr gut geeignet, da der Druck in einem Gebäude in der Regel 300 psi nicht überschreitet. In Hochhäusern kann der Wasserdruck 300 psi übersteigen.

Tabelle 18: Typ K ist das stärkste Kupferrohr und hat daher den höchsten zulässigen Druck. Obwohl Rohre des Typs K in der Regel für unterirdische Brauchwasserleitungen verwendet werden, sollten Sie auch diesen Typ verwenden, wenn der Druck 150 psi und größere Rohrdurchmesser übersteigt.

Tabelle 19: Rohre vom Typ L sind die zweitstärkste Kupfersorte. Dieses Rohr wird in der Regel für Rohrleitungen in Innenräumen und bei größeren Rohrdurchmessern verwendet, bei denen der Druck 150 psi nicht überschreitet.

Tabelle 20: Typ M ist der schwächste der drei Kupferrohrtypen und sollte sehr vorsichtig verwendet werden.

6.5PEX PLASTIC PIPE AND TUBING

Der Hauptvorteil von PEX-Rohren ist, dass es sich um ein Kunststoffrohr aus Polyethylen handelt. Dieses Material ist flexibel, was bedeutet, dass die Installationskosten niedriger sind als bei anderen Rohrleitungen. Die Vernetzung ist eine chemische Reaktion, bei der eine Polyethylen-Polymerkette mit einer anderen verbunden wird. Es gibt drei Hauptkategorien von PEX-Rohren: PEX-a, PEX-b und PEX-c. Die verschiedenen Klassifizierungen beschreiben die Vernetzungsmethode. Jede Methode entspricht den Normen ASTM F 876 und ASTM F 877, die die Abmessungen, Druck- und Temperaturwerte festlegen. Die Kosten der einzelnen Typen sind jedoch leicht unterschiedlich und die Flexibilität der einzelnen Typen ist unterschiedlich.

Die andere Klassifizierung von PEX-Rohren besteht darin, ob das Rohr eine Barriere hat oder nicht. In der Regel werden in Hauswassersystemen PEX-Rohre ohne Barriere verwendet. Die Barriere bezieht sich auf eine laminierte Oberfläche, die an der Außenseite des Rohrs angebracht ist und den Eintritt von Sauerstoff in die Flüssigkeit verhindert. Dies wird für Hydronik-Systeme und andere Nicht-Trinkwassersysteme verwendet.

Schließlich kann PEX nicht im Freien verwendet werden, da es den UV-Strahlen nicht standhält, es sei denn, es ist mit einer UV-Beschichtung versehen. Konstrukteure riskieren nicht gerne die Lebensdauer eines Rohrs wegen einer Beschichtung, daher wird PEX nicht im Freien verwendet, ähnlich wie andere Kunststoffrohre.

ASTM F 876 ist die Norm, die die Materialeigenschaften und die Abmessungen für PEX-Rohre festlegt. ASTM F 877 ist die Norm, die die Leistungsanforderungen für ein PEX-System, Rohr und Fittings zusammen, festlegt. PEX-Rohre werden normalerweise nach SDR-9 hergestellt. Die Abmessungen für PEX SDR-9 sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Die Herstellungsmethode spielt für die Abmessungen keine Rolle, da PEX-a, b, c alle nach den gleichen Abmessungen hergestellt werden.

Tabelle 21: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für PEX SDR-9-Rohre.

PEX-Rohre werden nur für kleinere Verteilerrohre bis zu 1″ verwendet, einige Hersteller bieten jedoch auch Rohre bis zu 2″ an.

6.5.1Druckwerte

PEX-Rohre haben in der Regel einen maximal zulässigen Wasserdruck von 160 PSI bei 73 F, 100 psi bei 180 F und 80 PSI bei 200 F.

6.6DUCTILE IRON WATER PIPE

Duktiles Eisen wird in der Regel von Bauingenieuren für unterirdische Hauptleitungen verwendet. Dieses Rohr wird normalerweise nicht von Maschinenbauern für die Hauswasserleitung verwendet. Diese Rohre eignen sich aufgrund ihrer langen Lebensdauer für unterirdische, größere Leitungen. Die Rohre sind für eine Lebensdauer von in der Regel mehr als 100 Jahren ausgelegt. Das Rohr ist sehr stark und haltbar, so dass es auch Druckbelastungen unter Straßen und möglichen Beschädigungen bei der Handhabung und Verlegung standhalten kann. Duktiles Eisen ist fester als Kohlenstoffstahl und lässt sich auch leichter verarbeiten, daher der Name duktiles Eisen.

Duktiles Eisen ist ein Eisen und daher anfällig für Korrosion. Um die Korrosion zu verlangsamen, werden in der Regel Auskleidungen angebracht, die jedoch die Kosten für die Rohrleitungen erhöhen. Duktiles Eisen ist relativ teurer als seine Gegenstücke aus Kunststoff.

Duktiles Eisen hat verschiedene Druckklassen. Diese Klassen geben den zulässigen Wasserdruck an. Zu diesen Klassen gehören 350 PSI, 300 PSI, 250 PSI, 200 PSI und 150 PSI. Die Außendurchmesser sind für alle Klassen gleich, aber die Innendurchmesser werden angepasst, da sich die Dicke für jede Rohrklasse ändert. Die höheren Rohrklassen haben eine größere Dicke und kleinere Innendurchmesser.

Die Dimensionen für diese Rohrklassen sind im Hauswasser-Rechner angegeben.

6.7GALVANISIERTE STAHLROHRE

Verzinkte Stahlrohre sind in einigen Fällen als Trinkwasserrohre zugelassen, aber sie sind schwer zu verarbeiten und rosten, was zu Undichtigkeiten, vermindertem Druck und reduziertem Durchfluss führen kann.

Tabelle 22: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von Rohren aus verzinktem Stahl, Rohrklasse 40.

Tabelle 23: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von Rohren aus verzinktem Stahl, Schema 80.

6.7.1DRUCKSTUFEN

Die Druckstufen für verzinkte Stahlrohre variieren je nach Rohrgröße und Muffe. Die dickeren Rohre haben höhere Druckstufen, ebenso wie die kleineren Rohre. Der maximal zulässige Druck reicht von 2.000 psi für kleine Rohre bis hinunter zu 200 psi für größere Rohre und niedrigere Formate. Die Druckstufen sind für Temperaturen von 0 F bis 300 F geeignet.

6.8POLYETHYLEN- UND POLYPROPYLEN-KUNSTSTOFFROHRE

Polyethylen und Polypropylen sind Arten von thermoplastischen Materialien. Diese Materialien werden nicht so häufig für Hauswassersysteme verwendet. Diese Materialien werden in der Regel für Flüssigkeiten verwendet, die mit Metallrohren chemisch nicht kompatibel sind. Darüber hinaus können diese Materialien verwendet werden, wenn Korrosion ein Problem darstellt, da Kunststoffrohre nicht korrodieren. Kunststoffrohre werden auch deshalb verwendet, weil sie viel billiger und einfacher zu verarbeiten sind als Metallrohre.

Allerdings sind diese Kunststoffe nicht so langlebig wie ihre Gegenstücke aus Metall und halten sich nicht gut, wenn sie der UV-Strahlung ausgesetzt sind, es sei denn, der Kunststoff hat eine UV-Beschichtung. Einige Polyethylenrohre können mit eingebauter UV-Beständigkeit hergestellt werden. Außerdem dehnen sich Kunststoffrohre bei Temperaturschwankungen drastischer aus bzw. ziehen sich zusammen, und sie haben eine viel geringere Druckfestigkeit als Metallrohre, insbesondere bei hohen Temperaturen.

Polyethylen (PE)- und Polypropylen (PP)-Rohre gibt es in Größen von ½“ bis 65″, aber der Rechner berücksichtigt nur die kleineren Rohrgrößen, da diese für Hauswassersysteme am häufigsten verwendet werden.

Es gibt verschiedene Arten von PE- und PP-Materialien. Diese verschiedenen Typen werden in der Regel mit einem vierstelligen Materialcode versehen. Die ersten beiden Ziffern klassifizieren die Zelle, die die Dichte des Materials, die Zugfestigkeit, die Beständigkeit gegen langsam wachsende Risse und vieles mehr bestimmt. Die zweiten beiden Ziffern bestimmen die empfohlene Standardkategorie für die hydrostatische Spannung. Auf dieser Grundlage wird die Langzeitfestigkeit des Rohrs bestimmt.

Die geltenden Normen für Polyethylen- und Polypropylenrohre sind (1) ASTM D 2239, (2) AWWA C901 und ASTM D 2737. ASTM D 2239 trägt den Titel Standard Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe (SIDR-PR) Based on Controlled inside Diameter. AWWA C901 trägt den Titel Polyethylen (PE)-Druckrohre und -Schläuche, ½ Zoll bis 3 Zoll für die Wasserversorgung. AWWA steht für die American Water Works Association. ASTM D 2737 trägt den Titel Standard Specification for Polyethylene (PE) Plastic Tubing. ASTM F 2389 trägt den Titel Standard Specification for Pressure-rated Polypropylene (PP) Piping Systems.

6.8.1PIPE DIMENSIONS

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie die Rohrdimensionen für diese Kunststoffrohre ausgedrückt werden können, (1) SIDR und (2) SDR. SDR oder Standard-Durchmesser-Verhältnis wurde bereits bei ABS- und CPVC-Rohren besprochen. SIDR steht für das Standard-Innendurchmesserverhältnis, d. h. das Verhältnis von Innendurchmesser zu Rohrdicke. SIDR wird für kleinere Rohre und für eine spezielle Verbindungsmethode verwendet, bei der Einsteckfittings eingesetzt werden. So kann der Außendurchmesser variieren, aber die Rohre können verbunden werden, solange ihre Innendurchmesser gleich sind.

Tabelle 24: Diese Tabelle zeigt die Rohrdimensionen für SIDR7-Rohre aus Kunststoff. Eine niedrigere Zahl steht für eine größere Rohrdicke.

Tabelle 25: Diese Tabelle zeigt die Rohrdimensionen für Kunststoffrohre SIDR9. Die höhere Zahl steht für eine geringere Rohrdicke. Wie Sie sehen, ist der Innendurchmesser derselbe wie bei SIDR7, aber die Dicke ist geringer.

Die zweite Methode, mit der die Abmessungen von Kunststoffrohren dargestellt werden können, ist die SDR- oder DR-Methode. Bei dieser Methode sind die Außendurchmesser gleich und die Innendurchmesser variieren.

Tabelle 26: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen der Kunststoffrohre DR7.

Tabelle 27: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen der Kunststoffrohre DR9.

Der Rechner umfasst auch die folgenden Kunststoffrohrtypen: DR11, DR13.5, SIDR11.5, SIDR15 und SIDR19. Der Rechner enthält nur kleinere Rohrgrößen für diese Kunststoffe, da dies die Größen sind, die für Hauswassersysteme am häufigsten verwendet werden.

6.8.2Druckstufen

Die Druckstufen für Kunststoffrohre sind viel niedriger als die für Metallrohre. Die Druckstufen reichen von 160 psi bis 63 psi für die verschiedenen Rohrtypen. Außerdem gelten diese Druckwerte nur für 73 F, und die Druckwerte sinken, wenn die Temperatur steigt.

Tabelle 28: Maximal zulässiger Druck für Kunststoffrohrleitungen

Es gibt verschiedene Materialtypen innerhalb der allgemeinen PE- und PP-Rohrleitungskategorien, und jeder Untermaterialtyp hat leicht unterschiedliche maximal zulässige Drücke. Verwenden Sie diese Druckwerte daher nur als Richtwerte und erkundigen Sie sich beim Rohrhersteller nach den genauen Druckwerten, die von der Rohrtemperatur, der Rohrgröße, dem Rohrtyp und dem Untermaterialtyp abhängen.

6.9POLYVINYLCHLORID-ROHRLEITUNGEN (PVC)

PVC-Rohre werden in der Regel für Entwässerungs-, Abwasser- und Entlüftungssysteme sowie für Bewässerungssysteme verwendet. PVC-Rohre können im Gegensatz zu den meisten anderen Kunststoffrohren der UV-Strahlung ausgesetzt werden. Im Vergleich zu Metallrohren sind diese Rohre billiger, leichter und einfacher zu verbinden.

Die geltenden Normen sind (1) ASTM D 1785 und (2) ASTM D 2241. ASTM D 1785 trägt den Titel Standard Specification for Polyvinyl Chloride (PVC) Plastic Pipe, Schedules 40, 80, and 120. ASTM D 2241 trägt den Titel Standard Specification for Polyvinyl Chloride (PVC) Pressure-Rated Pipe (SDR Series) (Standardspezifikation für Rohre aus Polyvinylchlorid (PVC)). Diese Normen regeln die im nächsten Abschnitt dargestellten Abmessungen.

Es gibt verschiedene Arten von PVC-Rohren, PVC 1120, 1220, 2120, 2116, 2112 und 2110. Diese verschiedenen PVC-Typen haben leicht unterschiedliche Materialeigenschaften wie Dichte, Festigkeit, langsame Rissausbreitung usw. Jeder Teilwerkstofftyp hat leicht unterschiedliche Druckstufen, aber die Abmessungen sind für jeden Teilwerkstofftyp gleich.

6.9.1Rohrdimensionen

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Rohrdimensionen für diese PVC-Rohre auszudrücken, (1) SDR und (2) Schedule.

Die wichtigsten SDR-Typen sind SDR 17, 21, 26 und 32,5. Die niedrigeren SDR-Werte haben größere Dicken und höhere Druckstufen.

Tabelle 29: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von PVC SDR 17-Rohren.

Tabelle 30: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von PVC-Rohren nach SDR 21. SDR 21-Rohre haben einen kleineren Innendurchmesser

Der Rechner umfasst auch SDR 26 und SDR 32,5. Die beiden wichtigsten Rohrtypen sind Schedule 40 und Schedule 80. Es gibt auch Rohrleitungen nach Schedule 10 und 120, aber diese sind weniger gebräuchlich und werden nicht in den Rechner aufgenommen.

Tabelle 31: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von PVC-Rohren nach Schedule 40.

Tabelle 32: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen von Rohrleitungen aus PVC Schedule 80.

6.9.2Druckstufen

Die verschiedenen PVC-Submaterialtypen und SDRs haben Druckstufen von 50 bis 315 psi. Die niedrigeren SDRs haben höhere Druckraten und die höheren SDRs haben niedrigere Druckraten. Schedule 40-Rohre haben einen Druckbereich von 810 psi bis hinunter zu 60 psi, je nach Art des PVC-Trägermaterials und der Rohrgröße. Die kleineren Rohrgrößen haben höhere Druckstufen. Schedule 80-Rohre haben einen Druckbereich von 1.230 psi bis hinunter zu 60 psi, je nach Art des PVC-Submaterials und der Rohrgröße.

Mit steigender Temperatur nimmt auch die Druckstufe ab. Die Druckrate sinkt um fast 22 %, wenn die Temperatur von 73 F auf 140 F ansteigt. Innerhalb der Gesamtkategorie der PVC-Rohrleitungsmaterialien gibt es verschiedene Untermaterialtypen, und jeder Untermaterialtyp hat leicht unterschiedliche maximal zulässige Drücke. Verwenden Sie diese Druckwerte daher nur als Richtwerte und erkundigen Sie sich beim Rohrhersteller nach den genauen Druckwerten, die auf der Rohrtemperatur, der Rohrgröße, dem Rohrtyp und der Art des Untermaterials basieren.

6.10Edelstahlrohre

Edelstahlrohre werden aus Kostengründen nicht oft für Hauswassersysteme verwendet. Nichtrostender Stahl eignet sich für Bedingungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Obwohl der Name „rostfrei“ impliziert, dass das Rohr nicht korrodiert, bedeutet er nur, dass das Rohr widerstandsfähiger ist als andere Metalle. Der Schlüssel zu seiner Korrosionsbeständigkeit ist das Chrom. Rostfreier Stahl ist eine Stahllegierung mit einem Chromanteil von mindestens 10,5 %. Eine Stahllegierung ist die Kombination von Eisen und einem anderen Element, in diesem Fall Chrom.

Es gibt zwei Haupttypen von Edelstahlrohren: Edelstahl 304 und Edelstahl 316. Der Unterschied zwischen 304 und 316 liegt in der chemischen Zusammensetzung. 304-Edelstahl enthält Eisen und (10,5 %) Chrom. 316-Edelstahl enthält Eisen, (10,5 %) Chrom und (2-3 %) Molybdän.

Es gibt noch eine weitere Unterscheidung bei rostfreien Stählen. Ein rostfreier Stahl enthält neben Eisen und Chrom auch andere Elemente. Dies ist zum Beispiel die typische Zusammensetzung von 304-Edelstahl.

Tabelle 33: Die prozentuale Zusammensetzung von typischem rostfreiem Stahl 304.

Ein nichtrostender Stahl lässt sich durch ein „L“ am Ende seiner Nummernbezeichnung kennzeichnen. Dies bedeutet, dass der Kohlenstoffgehalt des Edelstahls weniger als 0,04 % beträgt. Dieser niedrige Kohlenstoffgehalt erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Metalls. Edelstahl 304 oder 316 korrodiert eher an den Schweißstellen, aber 304L oder 316L haben eine höhere Korrosionsbeständigkeit an den Schweißstellen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass es vier Haupttypen von Edelstahlrohren gibt: (1) 304, (2) 304L, (3) 316 und (4) 316L. Diese Materialien eignen sich hervorragend für Bereiche, in denen Korrosion ein Problem darstellt.

6.10.1Rohrdimensionen

Die Rohrdimensionen sind für 304 und 316-Edelstahl identisch. Die Rohrdimensionen ändern sich nur bei den verschiedenen Rohrgrößen und -ausführungen. ASTM A312 trägt den Titel Standard Specification for Seamless, Welded, and Heavily Cold Worked Austenitic Stainless Steel Pipes. Diese Spezifikation gibt die Außendurchmesser und die Dicken an, die für die verschiedenen Rohrklassen 10S, 40S und 80S erforderlich sind. Schedule 10S ist das dünnste Rohr und 80S ist das dickste Rohr. Die Außendurchmesser sind für jedes Schema gleich, aber die Dicken variieren. Konstante Außendurchmesser ermöglichen es, Rohre verschiedener Formate miteinander zu verbinden.

Tabelle 34: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl der Klasse 10s

Tabelle 35: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl der Klasse 40s.

Tabelle 36: Diese Tabelle zeigt die Abmessungen für Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl der Klasse 80.

6.10.2DRUCKGRÖSSEN

Edelstahlrohre haben Druckstufen, die je nach Typ, Rohrgröße und Klasse variieren. Die dickeren Rohre haben höhere Druckstufen, ebenso wie die kleineren Rohre. Ähnlich wie bei den anderen zuvor besprochenen Metallrohren reicht der maximal zulässige Druck bei Edelstahlrohren von 2.000 psi für kleine Rohre bis hinunter zu 200 psi für größere Rohre und niedrigere Formate. Die Druckstufen sind für Temperaturen von 0 F bis 300 F geeignet. Die 304-Rohre sind stärker, da sie mehr Eisen enthalten, und die 316-Rohre sind schwächer.