Огонь, вода и медные трубы: особенности работ с медными трубами и фитингами

Ассортимент материалов для обустройства трубопроводов постоянно расширяется. Среди прочих изделий уверенно лидируют современные пластиковые детали, отличающиеся привлекательными эксплуатационными характеристиками и невысокой ценой. Несмотря на это традиционные медные трубы и фитинги не сдают своих позиций и остаются весьма востребованным материалом для магистралей самого разного назначения. Согласно ГОСТам медные трубы могут использоваться в различных отраслях хозяйства. Это обусловлено особенностями металла и специальной технологией, позволяющей получить бесшовные изделия.

Разновидности медных изделий

Существует несколько классификаций медных труб. Рассмотрим некоторые из них. По способу изготовления различают изделия:

• Неотожженные. Производятся из чистого металла методом штамповки или проката. Характеризуются высокой разрывной прочностью, которая составляет порядка 450 Мпа. При этом пластичность металла уменьшается, что создает определенные ограничения при использовании деталей.
• Отожженные. Отличаются особой технологией обработки. Трубы прогревают до 700С после чего постепенно охлаждают. В результате изделия несколько теряют свою прочность, но становятся более пластичными. Такие трубы прекрасно тянутся, непосредственно перед разрывом длина элемента может увеличиться в полтора раза. Отожженные изделия более мягкие, что упрощает их монтаж.

По форме сечения различаются круглые и прямоугольные элементы. Последние отличаются более высокой стоимостью, которая обусловлена сложностью их изготовления. Используются для производства проводников в статорных обмотках электрического оборудования, охлаждающихся жидкостным способом. Типоразмеры не изолированных медных изделий по внешнему диаметру варьируются от 12 до 267 мм. При этом каждый из типоразмеров может иметь разное значение толщины стенки, которое находится в диапазоне от 0,6 до 3 мм. Для газоснабжения используются изделия с минимальной толщиной от 1 мм. В сантехнике чаще всего используются типоразмеры 22, 18, 15, 12 на 1 мм, 52 на 2 мм и 42, 35, 28 на 1,5 мм.

Отожженые медные трубы несколько теряют в прочности, зато приобретают особую пластичность и мягкость, что облегчает процесс их монтажа

ГОСТ 52318-2005 регламентирует изготовление медных деталей в трех видах, различающихся степенью твердости, эксплуатационными и механическими свойствами:

• Мягкие. Обозначаются М или W, устаревшее r или F22. Выдерживают раздачу без трещин и разрывов в процессе увеличения наружного диаметра на 25%. Могут подвергаться гибке и бесфитинговому соединению «на холодную». Изделия применяются для обустройства систем отопления и водоснабжения с лучевым распределением подводки к отопительным и сантехническим приборам, а так же для тепловых насосов, напольного, а так же панельного отопления.
• Полутвердые. Маркировка П или НН, устаревший вариант z. Детали выдерживают раздачу в процессе увеличения диаметра трубы на 15%. Меньшая, чем у мягких изделий, пластичность требует использования нагрева для бесфитингового соединения. Для гибки потребуется трубогиб.
• Твердые. Обозначение Т или Н, устаревшее z6 или F30. При монтаже раздача трубы происходит только в процессе нагрева. Чтобы согнуть деталь используется трубогиб. Твердые, как и полутвердые, элементы применяются для обустройства магистралей без частого изменения направления движения и поворотов. Кроме того такие изделия используются для трубопроводов для которых требуется повышенная механическая прочность.

Некоторые производители выпускают специальные трубы с дополнительными опциями, которые востребованы для систем отопления и водоснабжения:

• С изоляцией полиэтиленовой тонкостенной оболочкой, толщина которой 2-2,5 мм. Материал устойчив к химическим и к механическим воздействиям, наносится на трубы, диаметр которых от 12 до 54 мм. Оболочка снижает теплопотери, присутствующие в системах отопления, и предупреждает возникновение конденсата на трубах холодного водоснабжения.
• С защитной изоляцией толщиной от 2,5 до 3 мм. Внутренняя сторона оболочки из полиэтилена оснащается мелкими продольными зубцами, образующими воздушные каналы. Таким образом, улучшаются теплоизоляционные характеристики, и появляется возможность осуществления теплового расширения замоноличенной трубы при колебаниях температуры.
• С теплоизоляционной оболочкой из вспененных материалов: синтетического каучука, пенополиэтилена, мягкого пенополиуретана и т.п. Ширина изоляционного слоя может превышать 30 мм. Оболочка используется для снижения высокой теплоотдачи в системах горячего водоснабжения и отопления.

При необходимости можно приобрести специальные детали для укрытия и теплоизоляции смонтированных трубопроводов.

Для соединения медных деталей используются фитинги. Их ассортимент очень широк. Они различаются формой и предназначены для осуществления различных типов соединений

Чем трубы из меди лучше труб из других материалов?

Медные детали отлично подходят для транспортировки различных сред, что обусловлено уникальным сочетанием свойств материала:

• Устойчивость к температурным перепадам. Медный трубопровод выдерживает температуру теплоносителя в диапазоне от -200С до +250С. При этом нет ограничений по времени воздействия или давлению.
• Высокая прочность и пластичность, которые при воздействии отрицательных температур не уменьшаются, а возрастают. Это дает возможность транспортировать незамерзающие газы или жидкости в зимних условиях.
• Устойчивость к коррозии, разрушающему воздействию ультрафиолета и химических соединений, что обеспечивает длительный срок эксплуатации трубопроводам.
• Высокая прочность и пластичность позволяют изготавливать трубы с толщиной стенки от 1,5 до 3 раз меньше, чем у изделий из стали или пластика. Медные детали достаточно легко обрабатываются и гнутся, в том числе и вручную.
• Низкий коэффициент шероховатости, который ниже, чем у пластмассы. Это дает возможность использовать меньшие внутренние диаметры и увеличивает пропускную способность трубопровода.
• Бактериостатичность или способность сдерживать развитие и рост микрофлоры, что позволяет обеспечить повышенную инфекционную безопасность.
• Возможность повторного использования. При замене медного трубопровода или его ликвидации трубы могут повторно использоваться. Кроме того изделия поддаются повторной переработке.
• Привлекательный внешний вид деталей, что позволяет использовать их как элемент декора помещения при открытой прокладке.

Главным недостатком медных изделий считается их высокая стоимость, которая, впрочем, окупает себя многолетней беспроблемной эксплуатацией.

Медные трубы очень пластичны и прочны. Используя различные фитинги из них можно собрать трубопровод самой разной, даже очень сложной конфигурации

Какие фитинги представлены на рынке?

Медные трубопроводы достаточно просты и удобны в монтаже. Это обусловлено наличием большого количества типов соединений и фитингов для них, что дает возможность выполнять системы сложной конфигурации. При проведении монтажных работ не требуется громоздкое специальное оборудование. Соединения в трубопроводах из меди считаются самыми надежными элементами. В зависимости от используемого способа соединения различают несколько видов фитингов.

Вариант #1 — компрессионные элементы

Детали оснащены специальным обжимным кольцом, которое обеспечивает герметичность соединения и закрепляет фитинг на трубе. Элемент затягивается вручную с помощью соединительной гайки и гаечного ключа. Главное достоинство компрессионных деталей – простота монтажа. Специальное оборудование и разогрев не потребуются. Таким методом можно монтировать трубопровод в самых труднодоступных местах. Трудозатраты на установку невелики, а полученная система достаточно долговечна и герметична. У обжимных фитингов есть и недостатки. Они не рассчитаны на высокое давление, их нужно периодически контролировать и подтягивать. Бетонировать такие детали нельзя.

Теоретически компрессионные элементы обеспечивают разборное соединение. Однако практика показывает, что после первой разборки и сборки надежность узла резко уменьшается и его приходится менять. Различаются два типа обжимных фитингов. Они маркируются литерами А и В.

• Детали А применяются для наземных трубопроводов, выполненных из полутвердых сортов меди.
• Детали В используются для обустройства наземных и подземных коммуникаций из труб, произведенных из полутвердых и мягких сортов металла.

Монтаж деталей обоих типов проводится по похожей схеме.

На схеме представлено устройство компрессионного фитинга. Он прост в монтаже, но дает недостаточно прочное соединение, нуждающееся в регулярном контроле

Вариант #2 — капиллярные фитинги

Капиллярными называют медные фитинги под пайку. Они соединяют трубы при помощи припоя, то есть медной, оловянной или серебряной проволочки, находящейся под внутренней резьбой детали. В процессе монтажа фитинг надевается на трубу, которая предварительно покрывается флюсом. Участок соединения нагревают с помощью горелки до тех пор, пока металлический припой не расплавится и не заполнит небольшую щель между фитингом и трубой. После чего детали дают возможность остыть. После чего осуществляется внешняя чистка с использованием специального средства. Труба готова к эксплуатации.

Процесс пайки фитинга предполагает использование припоя, который расплавляясь заполняет щель между деталями

Преимуществом такого способа соединения можно считать высокую надежность. Максимальное рабочее давление узла составляет 40 бар при температуре системы 150°С. Капиллярный метод дает очень ровный и аккуратный шов, в ходе работы используется минимальное количество припоя, стоимость монтажных работ вполне демократична. К относительным недостаткам метода можно отнести обязательное наличие горелки и необходимость наличия определенной квалификации и опыта у человека, который будет заниматься монтажом.

Вариант #3 — пресс-фитинги

Принцип действия деталей основан на использовании пластичности меди и ее восприимчивости к деформациям, которые создаются при механических воздействиях. Чтобы получить такое соединение трубу, которая предварительно вставляется в пресс-фитинг, обжимают пресс-клещами. Минимальная сила деформации обжима 32 кН. Это позволяет создать неразъемное прочное соединение. По контуру пресс-фитинга уложено уплотнительное кольцо, обеспечивающее соединению герметичность. Соединительная деталь может поворачиваться, герметичность и прочность от этого не страдает. Конструктивно пресс-фитинги различаются на детали с двойным и одинарным контуром деформационного обжатия.

Основное достоинство этих элементов – возможность быстрого монтажа без использования электронагревателей или открытого пламени. Они устанавливаются на объектах, где запрещено применение горелок с открытым пламенем, а так же внутри различных цистерн, баков и емкостей. Получившееся соединение более прочное, чем выполненное при помощи компрессионных деталей. К недостаткам элементов можно отнести более высокую стоимость, чем у фитингов под пайку, и необходимость использовать при монтаже специальное оборудование – гидравлические или электрические прессы с набором клещей разных профилей и диаметров.

Для установки пресс-фитингов потребуется использование электрического или гидравлического пресса с набором клещей разных диаметров и форм

Особенности соединения медных труб

Проектируя коммуникации из медных деталей нужно знать, что для создания долговечного трубопровода используются только однородные материалы: медь и ее сплавы. Если же это невозможно, придерживаются следующих правил:

• Соединение нелегированной оцинкованной и нелегированной стали с медью запрещено. В этом случае активируются электрохимические процессы, ускоряющие коррозию стальных элементов.
• Допускается соединение меди с кислотоупорной сталью.

В целом комбинация стальных и медных труб крайне нежелательна. Если невозможно избежать таких соединений, лучше всего выполнять их так: сначала монтируются стальные элементы, после них – медные.

Соединять стальной и медный трубопровод категорически не рекомендуется. Если же этого не избежать, специалисты советуют устанавливать медный участок только после стального

Подробнее про пайку можно узнать из статьи *Пайка медных труб — обзор частых ошибок и правильной технологии работ*.

А вот как можно согнуть медную трубу:

Трубопроводы из меди очень надежны и долговечны. Неважно, обустроены они скрытым или открытым методом, они прослужат столько же, сколько само здание, где изделия проложены. Наличие широкого ассортимента фитингов позволяет обустраивать коммуникации самых разных конфигураций, используя при этом наиболее удобный в данном случае метод. Сравнительно небольшое распространение медных изделий объясняется их высокой ценой. Стоимость медного трубопровода будет в разы отличаться от цены пластикового аналога. Однако те, кто решится на установку медных коммуникаций, не пожалеют о своем решении, получив прочную, безотказную и долговечную систему.

Похожие записи:

Как работать с полипропиленовыми трубами: всё про особенности проведения монтажных работ

Как работать с металлопластиковыми трубами: обзор способов соединения и методов сгибания

Можно ли спаивать полиэтиленовые трубы с полипропиленовыми фитингами