Использование медных труб в различных трубопроводных системах; плюсы и минусы

Использование медных труб в различных трубопроводных системах — плюсы и минусы

Несмотря на то, что пластиковые коммуникации повсеместно вытесняют металлические, медная труба остаётся приоритетной для обустройства коммуникаций у рачительных хозяев. Используют медные изделия и на производстве, например, для транспортировки газов под давлением или при эксплуатации трубопроводов в высокотемпературном режиме.

Для монтажа коммуникаций из меди следует знать особенности материала, маркировку диаметра для подбора фитингов, совместимость европейской и отечественной продукции.

Характерные особенности материала

Медь относится к химически инертным металлам. В отличие от стали, она не подвергается коррозии, обладает большей пластичностью, гладкостью поверхности. Благодаря химической устойчивости к внешним воздействиям, трубопроводы из меди могут служить около 80 лет без замены.

На поверхности металла образуется зеленоватый карбонат меди или патина. Этот налёт выполняет роль естественного защитного слоя, поэтому его не рекомендуют счищать.

Обратите внимание! Патина является показателем старинности изделия и считается вполне аристократическим налётом. В современном дизайнерском мире патину получают искусственно, для придания вещам благородства.

Единственным недостатком труб и фитингов из меди можно назвать их высокую стоимость. Однако затраченные средства позволят забыть о проблемах с водоснабжением или отоплением навсегда.

Медные коммуникации не поддаются ни внешней, ни внутренней деформации. Для производства труб и комплектующих используют специальную, очищенную медь, которая на 99,9% состоит из химически чистого металла. Для придания медным эстетичности, их хромируют или красят.

Как производятся медные трубы?

Различают два способа производства:

• Бесшовный;
• Сварной.

Производство бесшовной медной трубы более распространено. Суть изготовления заключается в холодном прокате заготовочной медной гильзы до нужного диаметра. Для этого:

• Нагревают медную болванку и проделывают в ней отверстие на специальном стане – прошивном. Получают заготовочную гильзу. Размер болванки и гильзы зависит от желаемого диаметра будущего изделия.
• Гильзу прокатывают на специальных станках, увеличивая диаметр до нужного размера. При изготовлении медной трубы большого диаметра болванку или гильзу могут нагревать несколько раз.

Производство сварной медной трубы проводится с использованием листового материала, который накручивают на заготовку нужного размера. В месте соединения стенок шов заваривают. Такой способ производства встречается все реже.

Эксплуатационные характеристики и физические свойства медных труб зависят от их дальнейшей обработки.

Различают отожжённые и неотожженные изделия.

• Отожжённые медные трубы более пластичны. Их транспортировка и продажа осуществляется в бухтах. В одной бухте может быть до 50 м.
• Неотожженные трубы продают прямыми отрезками. Они обладают большей жёсткостью в сравнении с трубопрокатом, который не подвергался тепловой обработке.

Обратите внимание! Кроме привычных круглых изделий, производители предлагают медные трубы с квадратным или прямоугольным сечением. Однако их производство дороже, что влияет на конечную цену изделий.

Преимущества медных труб

Медные трубы обладают следующими положительными качествами:

• Устойчивы к коррозии. Их не разрушает перепад температур, эксплуатация в режиме от +200 градусов по Цельсию, замораживание.
• Пластичны. В отличие от стальной или чугунной, медная труба не лопнет при замораживании отопительной системы. Хотя коэффициент расширения у меди ниже, чем у железа.
• Имеют исключительно гладкие внутренние стенки. Это предотвращает возникновение очагов кальцинации солей на внутренней стенке. Медная труба редко «зарастает» отложениями солей даже при эксплуатации в агрессивных средах.
• Термоустойчивость и пластичность позволяют использовать тонкостенные медные трубки, собранные в сложные схемы разводки, при высокотемпературных режимах.

Медные коммуникации не поддаются ни внешней, ни внутренней деформации. Для производства труб и комплектующих используют специальную, очищенную медь, которая на 99,9% состоит из химически чистого металла. Для придания медным трубам эстетичности, их хромируют или красят.

Использование медных трубопроводов

Антикоррозийные свойства меди, её пластичность, термоустойчивость, высокая теплопроводность позволяют использовать изделия из этого металла в воздушных, отопительных, водоснабжающих и изоляционных коммуникациях.

В зависимости от диаметра, медные трубы находят применение:

• В системах кондиционирования и конвекторного отопления. Здесь используют лёгкие, тонкостенные изделия диаметром 8-10 мм.
• В холодильных установках.
• В системах водоснабжения для «домашней» разводки. Используют трубы 15-25 мм в диаметре.
• В системах автономного отопления. Диаметр от 20 до 32 мм.
• В системе водоотведения используют трубы наибольшего диаметра. Слив монтируют диаметром 40-50 мм.

Благодаря долговечности и благородному внешнему виду медные трубы используют часто в качестве предмета интерьера, который выполняет функцию изолятора электрической проводки.

Обратите внимание! Монтаж медных трубопроводов имеет свою специфику, поскольку соединение труб и фитингов проводят без использования резьбы.

Особенности монтажа медных трубопроводов

Главной особенностью монтажа медных трубопроводов является то, что здесь не используют привычное для металла резьбовое соединение.

• методом капиллярной пайки;
• обжимным соединением.

Капиллярная пайка более распространённый способ соединения таких коммуникаций. Она обеспечивает высокую прочность в месте соединения и хорошую герметичность трубопроводу. Паяное соединение позволяет эксплуатировать коммуникации в условиях высоких температур и давления.

Пайка проводится холодным или высокотемпературным методом. Разница в использовании припоя. Холодная пайка для изделий из меди предпочтительна, поскольку нагрев меняет физические свойства этого металла (отжиг). Для устранения вредного воздействия нагрева, при высокотемпературной пайке изделию дают остыть естественным образом, не ускоряя процесс.

Обратите внимание! Эффект капилляра образуется в месте стыковки только если зазор (между трубой и фитингом под пайку) составляет не более 0,4 мм. Локация подачи припоя значения не имеет.

Для обжимного соединения используют специальные самофиксирующиеся или компрессионные фитинги. Укрепить прессованное соединение помогают хомуты или особые фланцы. Соединение без пайки оставляют доступным для осмотра и контроля. Использование коммуникаций, которые смонтированы при помощи обжимных фитингов, ограничивается холодным водоснабжением без нагнетания давления.

Маркировка

Маркировка внешнего, внутреннего диаметра и толщины стенки изделия проводится как в мм, так и в английских дюймах. Переводить одно в другое несложно. За 1 дюйм принимают диаметр 25,4 мм. Однако на практике это округляется до привычных 25 мм. Также принято округлять и другие размеры в мм относительно дюйма.

Соответственно, расхожие определения в разговорной речи специалистов звучат так:

• диаметр в 50 мм называют двухдюймовым;
• труба в 15 мм – полдюймовой;
• 32 мм – на дюйм с четвертью;
• 20 мм – на три четверти дюйма.

Существуют специальные таблицы для перевода размеров в дюймах в метрическую систему мер. В таблице «Параметры медных труб ГОСТ 617-90» даётся справочная информация соответствия эквивалентов для внешнего диаметра трубы (включает размер внутреннего + толщина стенок).

Обратите внимание! Двойная система мер объясняется исторически сложившейся мерной системой в дюймах, и принятой позже, метрической системой мер в мм, см, м. Таблицей перевода значений диаметра в дюймах в цифры современной системы мер удобно пользоваться при выборе труб и фитингов, произведённых в разных странах.

Как рассчитать массу изделий?

Массу медной трубы рассчитывают по классической формуле масса= объем*плотность, где объем рассчитывают, исходя из длины изделия (1 погонный метр), наружного диаметра и толщины стенки.

Формула выглядит так:

М = (D — S) * S * 3,14 * p/1000

• М – искомая масса 1 метра медной трубы;
• S – толщина стенки (внешний диаметр (D) в мм);
• p – плотность меди, справочное значение, равное 8,9 г/см3.

В общем виде расчёт получается приближенный. Однако для оценки нагрузки коммуникаций на несущие конструкции этого на практике бывает достаточно.

Медные трубы и фитинги: виды, маркировка, особенности обустройства медного трубопровода

Несмотря на популярность металлопластика и полипропилена, медные трубы и фитинги повсеместно используют для монтажа отопительных и водоснабжающих сетей. Их считают лучшим вариантом для оснащения холодильного оборудования и кондиционеров.

Постараемся разобраться в разнообразии медных изделий и выяснить, какие способы соединения труб являются наиболее эффективными.

Медные трубы для внутренней разводки

В отличие от металлопластиковых аналогов, медные трубопроводы имеют минимальное тепловое расширение, не деформируются в течение длительного периода и не реагируют на солнечные лучи. Их можно устанавливать зимой и летом – технические характеристики меди от воздействия низких температур не меняются.

Из медных труб сооружают все виды домашних коммуникаций:

Предлагаем информацию, которая может пригодиться при выборе или монтаже трубного материала из меди.

Разновидности: изолированные и неизолированные

Мы привыкли видеть неизолированные медные трубопроводы – металлические сети красноватого оттенка, собранные с помощью фитингов из меди, бронзы или латуни, иногда – паяные или соединенные сварным муфтовым методом.

Отечественные и иностранные производители предлагают продукцию, отличающуюся не только размерами, формой сечения или способом изготовления, но и внешним оформлением.

Таким образом, среди медного трубопроката можно найти следующие разновидности труб:

• неизолированные для монтажа внутридомовых сетей и сборки газового и электрического оборудования;
• с ПВХ изоляцией для защиты от коррозии и механических повреждений;
• с эластичной полиэтиленовой изоляцией для систем водоснабжения;
• с изоляцией из вспененного полиуретана для сетей с максимальными теплосберегающими требованиями;
• с защитной изоляцией для теплых полов и комплексных систем.

Для соединения медных труб с изоляцией используют фитинги без изоляции, причем способы монтажа не отличаются от обычных.

Как разобраться в маркировке?

Чтобы не ошибиться при покупке труб для самостоятельного монтажа, необходимо научиться читать маркировку и цветовые пометки.

Изготовление труб отечественных марок производится по ГОСТ 617-90, раздел которого так и называется – «Трубы медные».

Маркировка наносится по общей схеме, в ней указывается следующая информация:

• способ изготовления (тянутая, холоднокатаная – Д, прессованная – Г);
• сечение (круглое – КР);
• точность изготовления (нормальная – Н, повышенная – П);
• состояние (от мягкого – М до твердого промышленной прочности – Ч);
• длина (немерная – НД, кратная мерной – КД, в бухтах – БТ);
• особые условия.

К особым условиям относятся обозначения изделий увеличенной длины или высокой точности по кривизне и длине.

Образец маркировки ГКРПТ 32*3*5000 М3 расшифровывается следующим образом: прессованная твердая круглого сечения повышенной точности изготовления, с внешним сечением 32 мм, толщиной стенки 3 мм, мерной длиной 5 м, из меди марки МЗ.

Кроме маркировки ГОСТа используется система обозначений по международному стандарту NF: обязательно указывается страна, производитель, номер завода, типоразмер.

Сортамент и условия выбора

Мягкие медные трубы небольшого сечения реализуют бухтами по 25 м и 50 м, а изделия крупного диаметра – отрезками мерной длины, чаще всего по 3-5 м. В бухты сворачивают так называемые «мягкие» виды, широко применяемые для обогревания пола.

В монтаже трубопроводов из меди используются три разновидности, различающиеся по степени твердости:

Тонкий шнур легко перегибается и не требует установки фитингов или других элементов, обеспечивающих монтаж поворотов трубопровода жесткого типа.

Для определения параметров или характеристик трубного материала различного сечения используют таблицы.

Некоторые виды труб пользуются повышенным спросом. Например, для водопровода применяют изделия от 12 мм до 22 мм в диаметре, а для сливных систем – от 32 мм и выше.

Кроме внешнего сечения принято указывать и толщину стенки или внутренний диаметр (предположим, 12/2 или 12/14 – это труба с внешним диаметром 14 мм, внутренним –12 мм и толщиной стенки 2 мм).

Виды фитингов для медного трубопровода

Фитинги необходимы при сборке трубопроводов, чтобы создавать надежные разъемные и неразъемные соединения. Результатом правильно сделанного соединения является эксплуатация сети без ремонта на протяжении 15 и более лет. Рассмотрим, какие виды фитингов используют для труб из меди.

Вариант #1 – компрессионные

Для монтажа компрессионных фитингов пайку не используют. Цанговые конструкции называют условно-разъемными, так как они создают герметичное соединение, которое время от времени нуждается в подтяжке. В связи с этим трубопроводы нельзя зашивать в пол или стены.

Для установки компрессионного фитинга специальный инструмент – клещи или зажимы – не нужен. Сначала обжим производится вручную, а затем накидная гайка дотягивается разводным или рожковым ключом.

Рекомендуется использовать пару ключей: одним придерживать корпус, вторым производить полувращательные движения. Для прочного соединения обычно хватает 2-3 дополнительных оборотов.

Цанговые фитинги имеют стандартные размеры – по сечению труб, причем их внутренняя стенка заранее откалибрована (для выполнения раструбного соединения). Кроме того, они отличаются назначением. Предположим, детали для водопровода и отопительной системы могут отличаться и конструктивно.

Вариант #2 – пресс-фитинги

Фитинги, обжимаемые прессованием, имеют абсолютно другую конструкцию. Они имеют трубчатое строение, а каждое окончание оснащено выемкой с уплотнителем. Принцип крепления на трубе основан на одном из качеств меди как мягкого и податливого при обработке металла.

В процессе обжима конструкция детали деформируется таким образом, что материал с уплотнительным кольцом создает неразъемное герметичное соединение.

Для сборки трубопровода с помощью пресс-фитингов необходим специальный инструмент – пресс-клещи. Для временных и одноразовых работ подойдет ручной аппарат, однако при постоянном профессиональном использовании он быстро вызовет усталость.

Для квалифицированных сантехников предусмотрены гидравлические и электромеханические модели – дорогие, но экономящие силу и время.

Сложность прессования состоит в том, что после обжима порой трудно отличить обработанный фитинг от просто надетого на трубу. Чтобы не было пропусков, производители снабдили детали специальными сигнальными элементами, которые меняют свой вид после опрессовки: яркими пластиковыми кольцами или деформирующимися выпуклостями под названием SC-Contur.

Различить детали по назначению несложно, так как их помечают маркером разного цвета:

• голубой или красный – водоснабжение (питьевое или не питьевое);
• зеленый – отопление;
• желтый – газоснабжение.

Есть и универсальные варианты: например, желто-голубая маркировка обозначает, что фитинги можно применять в системах перемещения газов и воды. Цвет используют и для пометки уплотнителя (желтый – для газа, черный – для воды и т.д.)

Вариант #3 – под пайку

Пайка обеспечивает прочное и неразъемное соединение двух фрагментов труб. Она осуществляется с помощью специального инструмента. Непосредственно перед пайкой концы труб состыковывают внахлест, то есть используют раструбное соединение.

Однако между стенками должен остаться небольшой зазор, необходимый для заполнения расплавленным припоем. Величина зазора – от 0,02 мм до 0,4 мм.

Главным инструментом для пайки является горелка, но для первичной обработки труб также используют калибратор (расширитель), фаскосниматель, труборез и всякого рода чистящий инструмент (ершики, шкурки).

Для домашнего использования подходит ручная горелка с газовым баллончиком на 200 мл. Легкий и удобный ручной прибор образует пламя с температурой + 1100 °C, которой вполне достаточно для плавления мягкого припоя.

Также потребуется флюс- раствор, которым смазывают соединяющиеся части фитинга и трубы.

Обмазка флюсом поверхности медных деталей осуществляется кисточкой. Она обеспечивает равномерное растекание припоя по зоне соединения.

Для самостоятельной пайки обычно используют низкотемпературную технологию. Фитинги для такого вида сварки снабжены полоской мягкого припоя, который помещен в специальную опоясывающую канавку.

Высокотемпературный способ сварки применяют на производстве, при создании промышленных сетей. Отличительные черты – использование твердого припоя, в дальнейшем возможность перемещать газы и жидкости под большим давлением. Более подробно о том, как производится пайка медных труб читайте в этом материале.

Какие виды медных труб используют при монтаже системы отопления?

Системы отопления изготавливаются из разных материалов. Наиболее популярным материалом является пластик. Медные трубы для отопления используются редко, поскольку у них высокая стоимость. Однако после установки системы из этого материала, хозяин дома по достоинству оценит преимущества меди.

Монтаж медных труб для отопления

Сферы применения

Существует несколько ситуаций, когда лучше выбрать этот материал:

1. Актуальный вариант для установки системы отопления из медных труб — подключение к твердотопливному котлу. Связано это с тем, что такие системы подвергаются длительному воздействию высоких температур (свыше 100 градусов по Цельсию).
2. По сравнению с другими материалами медь лучше, если она сложной формы.
3. Монтаж будет 100% оправдан, если у хозяина дома достаточно средств, он хочет получить наивысший показатель долговечности.

Рассматривая другие варианты, нужно обратить внимание на пластик или нержавеющую сталь.

В специализированных магазинах можно найти большое количество элементов из меди, предназначенных для изготовления систем отопления. Их разделяют по разным факторам:

1. Материал, из которого изготавливаются элементы трубопровода. Это может быть чистая медь, сплав олова, цинка.
2. Бесшовные или сварные.
3. Прессованные или тянутые.
4. Неизолированные, с пластиковым покрытием.

Медные трубы с пластиковым покрытием защищены от физических воздействий, повреждений. Дополнительно к этому, снижается показатель теплопотери, возрастает эффективность системы.

Маркировка и стоимость

Трубы для отопления изготавливаются, маркируются согласно ГОСТам. Например, изделия с толщиною стенок 0.8–10 мм изготавливаются по стандартам ГОСТ 617-90. Другое обозначение касается чистоты меди, регулируемая ГОСТ 859-2001. При этом разрешены пометки М1, M1р, М2, M2р, М3, M3.

По маркировке, которая указана на изготавливаемой продукции, можно узнать следующую информацию:

1. Форма поперечного среза. Обозначаются буквами КР.
2. Длина — этот показатель имеет разные маркировки. БТ — бухта, МД — мерная, КД — кратная мерность.
3. Способ изготовления изделия. Если элемент сварной, на нем указывается буква С. На тянутых изделиях ставится буква Д.
4. Особые эксплуатационные особенности. Например, повышенные технические характеристики обозначаются буквой П. Высокий показатель пластичности — ПП, повышенная точность среза — ПУ, точность — ПС, прочность — ПТ.
5. Точность изготовления. Стандартный показатель обозначается буквой Н, повышенный — П.

Чтобы визуально понимать, как читать маркировку, нужно разобраться с простым примером — ДКРНМ50х3.0х3100. Расшифровка:

1. Изготавливается из чистой меди, обозначаемой маркой М1.
2. Изделие тянутое.
3. Форма — круглая.
4. Мягкая.
5. Внешний диаметр — 50 мм.
6. Толщина стенок — 3 мм.
7. Длина изделия — 3100 мм.

Европейские производители применяют особую систему маркировки DIN 1412. На элементы систем водоснабжения, отопления они наносят обозначение EN-1057. Оно включает в себя номер стандарта, по которому изготавливаются трубы, дополнительный элемент входящий в состав — фосфор. Он нужен для повышения устойчивость к появлению ржавчины.

Медные трубы на заводе

Достоинства и недостатки медных труб

У медных элементов, которые используются для изготовления отопительных систем есть сильные, слабые стороны. Преимущества:

1. Срок эксплуатации до 50 лет.
2. Выдерживают давление свыше 30 атмосфер.
3. Материал не реагирует на ультрафиолет, устойчив к коррозии в естественных условиях.
4. Через стенки не просачивается воздух.
5. Медь не выделяет вредных веществ. Обладает антибактериальными свойствами.
6. Малый вес.
7. Возможно выполнить 3-х кратное размораживание системы.
8. Материал выдерживает длительное воздействие активных химических веществ, не выделяет каких-либо дополнительных элементов.
9. На внутренней поверхности изделий не накапливаются отложения.
10. Низкий показатель теплового расширения, не требующий установки компенсаторов.

1. Высокая цена, если сравнивать с другими материалами.
2. Соединения неразъемные, из-за этого при монтаже могут возникнуть сложности.
3. Может появиться электрохимическая коррозия, если пытаться соединить медь с другими металлами.
4. Если помещение с высоким уровнем влажности, на поверхности изделий может появиться коррозия.
5. Высокий показатель электропроводности способствует ухудшению состояния стенок изделий.
6. Чтобы уменьшить тепловые потери в стенах, необходимо использовать дополнительное утепление.

Способы соединения медных труб

Трубопроводы из меди являются надежными, долговечными, устойчивыми к физическим нагрузкам, коррозии. Однако такими свойствами они могут похвастаться только при правильной сборке. Для объединения отдельных элементов в одну систему, существует несколько методов:

1. Обжимные фитинги. Это специальные элементы, применяющиеся для соединения медных трубопроводов: цанговые штуцеры, крестовины, отводы, муфты. Изготавливаются они из бронзы, латуни, меди.
2. Неразъемный метод соединения. Это технология прессования, которая проводится с использованием пресс-фитингов, обжимный гильз. Прочность готового соединения сравнимо с методом спайки.
3. Компрессионное соединение. Является разъемным, при высокой прочности. Для проведения работ нужны ручные инструменты, специальные цанговые зажимы. Однако такой вид соединения со временем ослабевает от скачков давления, перепадов температур. Важно наблюдать за ним, периодически менять расходники.
4. Проведение пайки с использованием медных фитингов. Используется специальный элемент, который называют капиллярным. Для создания надежного соединения нужен припой.

Важно, чтобы после выполнения пайки изделия остыли при естественных условиях.

Обжимные фитинги для соединения труб

Монтаж медных труб отопления

Наиболее надежный, популярный способ монтажа медных труб отопления — пайка. Пошаговая инструкция выполнения работ:

1. Отрезать часть изделия нужной длины.
2. Срезать фаску по внутреннему диаметру.
3. Очистить наружную часть трубы, внутреннюю часть соединительного элемента (фитинга). Для этого нужно использовать синтетическую щетку.
4. Для создания надежного соединения, требуется покрыть обработанные поверхности слоем флюса.
5. Зажечь газовую горелку, медленно нагреть соединяемые части.
6. Нагревать поверхности до расплавления флюса.
7. Когда флюс станет жидким, взять мягкий припой, который продается прутками, поместить его в место, где должен получится шов.
8. Постепенно проволока расплавится, начнет растекаться по стыку, заполняя свободное пространство.

Подождать пока шов образуется по всему стыку без пустот, дождаться остывания готового соединения.

Чем покрасить медные трубы отопления?

Чтобы покрасить изделие из меди, можно использовать несколько видов краски:

1. Алкидную эмаль. Устойчива к высоким температурам, физическим воздействиям.
2. Акриловую краску. Изготавливается на основе органических растворителей.
3. Красящий состав на водно-дисперсионной основе. Быстро высыхает, но удерживается на поверхности короткий промежуток времени.

Наносить краску на металлическое основание просто. Его срок службы напрямую зависит от выбранного красящего состава, средний показатель долговечности — около 5 лет. Для повышения адгезии металл нужно зачистить мелкой наждачной бумагой.

Медные трубы редко применяются для изготовления трубопроводов. Связано это с их высокой ценой. Если средств достаточно, это лучший вариант по долговечности, надежности. Важно грамотно выбрать тип соединения отдельных элементов, чтобы система прослужила как можно дольше.