Do zasilania dystrybutora z wodą wykorzystywano wąż poliuretanowy, który podłączony był do instalacji wodnej w pomieszczeniu kuchennym. Wąż ułożony był wzdłuż ścian kuchni. Uszkodzenie wężyka powstało w miejscu, w którym stała lodówka. Do awarii doszło po 24 miesiącach od montażu przewodu poliuretanowego. Aby ograniczyć koszty ekspertyzy wykonano proste badania połączone z analizą danych pozyskanych od producenta z Tajwanu. Przeprowadzono między innymi oględziny wizualne, identyfikację polimeru metodą płomieniową oraz oględziny pęknięcia przy użyciu mikroskopii świetlnej.
Do perforacji wężyka doszło na odcinku ~3cm, w miejscu 190 cm od jednego z końców, a długość całkowita rurki poliuretanowej wynosiła 480cm. W miejscu uszkodzenia widoczne są liczne spękania powierzchni wewnętrznej wężyka oraz wzdłużne rowki obserwowane od strony zewnętrznej.
Metoda płomieniowa potwierdziła, że badany materiał to poliuretan. Polimer charakteryzował się płomieniem o barwie żółtej i ostrym zapachu. Zapłon materiału oceniono jako średni.
Obserwacje mikroskopowe ujawniły, oprócz widocznego miejsca rozerwania wężyka, liczne są spękania polimeru od strony wewnętrznej, które miały głębokość od 0.5 mm do prawie 1mm. Uszkodzenia te nie były jedynie widoczne w okolicy pęknięcia polimeru, ale sięgały do kilkudziesięciu centymetrów długości rurki poliuretanowej od miejsca perforacji.
Ponadto na powierzchni wewnętrznej wężyka zaobserwowano osad o rdzawym i białym kolorze, wytrącony z wody. Najprawdopodobniej były to związki żelaza (Fe2O3, Fe3O4) oraz węglan wapnia (CaCO3), występujące powszechnie w wodzie wodociągowej.
Główne korzyści oferowane przez poliuretany to:
- Dobra odporność na uderzenia w niskich temperaturach,
- Dobra odporność na ścieranie,
- Odporność na ozon, utlenianie, grzyby i wilgotności, a w konsekwencji wodę ( w zależności od modyfikatorów),
- Dobra odporność na smary, oleje czy kwasy.
Wadą poliuretanów, podobnie jak niemal wszystkich polimerów jest nagła utrata wytrzymałości w wyniku podwyższonej temperatury i wilgotności. Ponadto należy pamiętać, że właściwości mechaniczne są zależne również od czasu pracy poliuretanów. Następuje ostry spadek wartości modułu sprężystości (Younga) wraz z rosnącą temperaturą (w określonej dla danego polimeru temperaturze). W przypadku wzrostu temperatury pracy poliuretanu następuję zmniejszenie zdolności do przenoszenia obciążeń.
Według danych producenta (zgodnego z katalogiem SHPI), wężyki poliuretanowe 5.5×8 mm są stosowane głównie do układów pneumatycznych, gdzie przepływa przez nie powietrze. Inną częstą rekomendacją jest wymiana wężyka co 8-12 miesięcy ze względu na ograniczoną trwałość polimeru w kontakcie z wodą. Niemniej jednak producenci rurek poliuretanowych dopuszczają zastosowanie ich w instalacjach wodnych.
Uszkodzony fragment wężyka narażony był na oddziaływanie temperatury, którego źródłem była lodówka, a w szczególności sprężarka freonu, która potrafi wygenerować znaczą ilość ciepła i podnieść temperaturę otoczenia znacznie przekraczającą 40°C (a nawet ponad 70°C). Ponadto lodówka wstawiona została w zabudowaną wnękę, za którą przebiegał wężyk, co pozwalało na akumulację ciepła. Ciśnienie wody w instalacjach może wynosić do 6 barów.
Na podstawie przeprowadzonych testów oraz analizie zgromadzonej dokumentacji uznano, że bezpośrednią przyczyną rozerwania wężyka poliuretanowego była przyspieszona degradacja polimeru na wskutek adsorpcji wody w podwyższonej temperaturze.
Literatura
Szycher’s Handbook of Polyurethanes; Second Edition; CRC Press 2013
