Медные трубы: разновидности изделий и процесс их установки

В последние годы все большим спросом у владельцев частных домов пользуются медные трубы, выполненные по бесшовной технологии. Именно способ изготовления в сочетании с уникальными свойствами самого материала и стали причиной столь широкой популярности этих изделий.

Для начала остановимся на технических характеристиках труб:

• разрушающее давление – 220-290 кг/кв. см;
• критическая температура – 400 градусов Цельсия;
• морозоустойчивость – 5 циклов замораживания и оттаивания.

Базовые технические параметры медных труб прописаны в ГОСТ 617, который последний раз редактировался в 2006 году, причем различные редакции этого документа обновлялись каждые 10 лет начиная с 20-х гг. прошлого столетия. Согласно последнему нормативу, медные трубы производятся либо из чистой меди, либо из латуни – медно-цинкового сплава, именно поэтому все базовые характеристики, в первую очередь, зависят от параметров этих конструкционных материалов.

Срок службы медных труб достигает 60-70 лет. Это исключительно надежные изделия. Если сравнить их со стальными аналогами такого же размера, то можно заметить, что последние работают при давлении не свыше 100 бар, а рабочая температура теплоносителя не должна превышать 250 градусов. Трубы из меди эффективно переносят жидкости при давлении до 500 бар, а температура транспортируемой жидкости порой доходит до 600 градусов.

В отличие от многих материалов, которые используются для производства труб, медь не ломается при резком снижении температуры. Более того, она даже увеличивает свою пластичность и прочность. Медные трубы могут многократно переносить заморозку и последующее оттаивание без ущерба для своих физико-технических характеристик. Если на медном трубопроводе возникает аварийная ситуация, то она локализуется на небольшой площади – в этом состоит большое преимущество медных труб перед всеми остальными, в которых прорыв быстро распространяется по всей трубе. Это обуславливает экономичность и практичность техобслуживания трубопроводов из меди и латуни, поскольку ремонтные работы обходятся намного дешевле, чем полная замена труб в случае поломки стальных магистралей.

К реализации предлагаются ровно обрезанные трубы, максимально допустимая косина не должна превышать 2-7 мм для труб разных диаметров. В местах загибов не должно наблюдаться трещин и видимых надрывов, это касается и принудительного растяжения изделия.

При определенных условиях медные трубы могут эксплуатироваться на протяжении довольно длительного времени: если отопительная и водопроводная система спроектированы и смонтированы правильно, то срок их службы составляет несколько десятилетий.

Трубы из меди обладают целым рядом преимуществ.

• Медь – это очень пластичный и прочный материал, за счет этого возможно изготовление труб с тонкими стенками, что в целом снижает их вес и существенно облегчает транспортировку и монтаж.
• Отличительная особенность меди и ее сплавов состоит в способности выдерживать высокие и низкие температуры: от -40 до +115°С. Такие трубы не боятся даже заморозки, это качество очень ценится в регионах с суровым климатом.
• Чтобы медь хорошо переносила водную среду, в ее состав добавляют фосфорсодержащие компоненты. Как правило, такие изделия имеют маркировку EN1057 и могут использоваться как для отопления, так и для водопровода, поскольку не вступают в реакцию с водой.
• Примечательно, что медные трубы не требуют наружной отделки, они изначально имеют эстетичный внешний вид, который остается неизменно привлекательным с течением времени. Хотя если трубы не соответствуют стилю и дизайну интерьера, то их можно покрасить в любой выбранный цвет.

• Медь и латунь не пропускают никакие газообразные вещества, включая кислород, который известен своими окисляющими свойствами.
• Трубы из меди имеют гладкую внутреннюю поверхность, в этом состоит ее отличие от стальных изделий, поэтому существенно сокращен риск возникновения известковых отложений и, соответственно, уменьшения рабочего просвета.
• Коэффициент температурного расширения металла довольно низок и это тоже большой плюс.
• В небольших дозировках медь попадает в переносимую жидкость, а именно – в воду. Это даже полезно, поскольку медь обладает мягкими антисептическими свойствами. Несколько лет назад сообщалось о неблагоприятном воздействии меди на организм человека, но эти факты не нашли подтверждения, на сегодняшний день считается, что медь абсолютно безвредна даже в больших дозах.

Список достоинств меди достаточно серьезный, однако и недостатки не менее существенны.

• Медь абсолютно не сочетается ни с какими другими материалами. К примеру, при включении в систему элементов из алюминия, неминуемо начинается активное электрохимическое взаимодействие. При контакте с другими металлами довольно быстро начинается разрушение структуры материала, при этом в момент реакции выделяется большое количество газов, и если в водопроводе отсутствуют газовыпускные клапаны, то его может попросту разорвать изнутри.
• Как сами трубы, так и комплектующие к ним стоят совсем недешево и это при том, что для монтажа таких труб необходим припой, который тоже стоит довольно дорого, даже его аренда может влететь «в копеечку». Более того, с медными трубами нельзя ставить алюминиевые и чугунные радиаторы, здесь могут подойти лишь медные, поэтому медный трубопровод обходится довольно дорого.

• Медь, как уже упоминалось, – мягкий и очень пластичный материал, поэтому она быстро стирается в случае, если транспортируемая жидкость содержит твердые частицы, Специалисты рекомендуют устанавливать специальный фильтр, который будет задерживать все абразивные частицы из водной среды.
• Всем известно, что медь отлично проводит электрический ток, поэтому систему необходимо изолировать от блуждающих токов – установить заземление и диэлектрические прокладки в водопроводе.
• Очень важно защитить трубы от механических повреждений, в противном случае вы рискуете уже через несколько лет получить не трубы, а бесформенную груду металла.

• Высокая теплопроводность. Если медный трубопровод проводится открыто, то такие трубы излучают много тепла и радиаторов требуется гораздо меньше – это плюс. Но если система закрытого типа, то все тепло трубы могут отдать стенам, особенно если это торцы зданий, выходящие на улицу, – это минус.
• Мягкость. Трубы могут гнуться в разных направлениях, это означает, что для монтажа водопровода требуется меньше фитингов и других соединений – это безусловное достоинство. Однако материал настолько мягкий, что его требуется дополнительно фиксировать через довольно небольшие промежутки, поскольку при перемещении теплых сред они могут деформироваться – это уже недостаток.

Впрочем, справедливости ради следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев все проблемы, которые могут возникнуть в связи с использованием таких трубопроводов, обусловлены низким качеством изделий, поскольку правильно построенная система всегда работает эффективно. А вот если хотя бы один фрагмент был выполнен из некачественного материала, могут возникнуть проблемы. К примеру, если водопровод собран из меди, приобретенной у надежного поставщика, а один кусок приобретен на сомнительном лотке на рынке, то уже через год-два на сантехнике появится голубая пленка, а вслед за ней – активная коррозия и ржавчина.

В быту, как правило, используют медные трубы двух видов:

• отожженные;
• неотожженные.

Отожженные трубы в процессе производства подвергаются термическому обжигу, в результате чего изделия приобретают особую мягкость, это существенно облегчает монтаж труб, однако, при этом ухудшает их прочностные характеристики. Соответственно, неотожженные варианты более надежны, но менее пластичны. Отожженные трубы реализуются отрезками 2-50 метров в длину, закрученными в бухты. Неотожженные поступают в продажу в виде прямых отрезков, обычно 5-ти метровых.

По форме можно выделить стандартные круглые и специальные трубы с прямоугольным сечением. Чаще всего их используют для изготовления проводников обмоток электромашин, которые охлаждаются с использованием жидкого метода. Длина сторон таких труб варьируется от 1.2 до 290 мм, а толщина стенок – от 0.8 до 3 мм. Продается такая труба отрезками длиной 1-6 метров, а также бухтами, если диаметр небольшой.

Именно профильные прямоугольные неотожженные трубы чаще всего используются и в сплит-системах, они ровно отрезаны и не имеют заусенцев, могут выдержать высокое давление. Следует также остановиться на такой разновидности медных труб, как оребренные. Такие изделия представлены в двух вариантах – моно- и биметаллические. Первые изготавливают способом отливки, то есть соединение исходного материала и оребрения отсутствует. В результате получается довольно надежный теплообменник, характеризующийся длительным сроком использования.

Производство биметаллических труб происходит одним из трех способов:

• накатка – когда на трубу из меди прессуется алюминиевая лента, на которую, в свою очередь, прокатом выдавливаются ребра;
• наливка – при этом рифления накатываются, и только после этого надевается алюминиевая лента сечением в виде буквы L;
• при третьем варианте исполнения труба и стальная лента разогреваются с использованием высокочастотного тока, в это время происходит приваривание ленты к трубе, такие модели используют в отопительных котлах.

Как правило, сечение трубы условно обозначается в английских дюймах, однако, это кажется сложным лишь на первый взгляд. Разобравшись, переводить эти величины в понятные нам можно будет буквально «на лету», хотя для облегчения расчетов существует специальная таблица, которую можно найти в любом открытом источнике.

Трубы разного размера имеют различные сферы использования.

• Так, трубы 10 мм и меньше применяются для обустройства внутренних теплообменников в отопительных системах. Благодаря небольшому размеру достигается наибольшая эффективность работы таких устройств за счет высокой степени передачи энергии.
• Трубы диаметром 10-25 мм используют для строительства водопроводов.
• А вот для сливных систем и канализации следует отдать предпочтение трубам размером 40-45 мм, эти модели отличаются хорошей проходимостью, даже невзирая на сравнительно небольшой размер.

Медные трубы имеют довольно широкую сферу использования, чаще всего их устанавливают в:

• отопительных трубопроводах;
• системах горячего и холодного водоснабжения;
• магистралях, перемещающих сжатый воздух либо газ;
• устройствах подачи фреона в холодильных установках;
• системах гидравлической подачи масла;
• топливных установках;
• системах вывода конденсата;
• при монтаже оборудования технологического назначения;
• системах кондиционирования воздуха и т. д.

Отдельно следует заострить внимание на существующих ограничениях в использовании медных труб, которые обусловлены специфическими параметрами самого материала.

• Как уже упоминалось, медь – это пластичный и мягкий металла, поэтому максимально допустимая скорость потока по трубам из этого металла составляет 2 метра в секунду, соответственно, если скорость перемещаемой рабочей среды выше – следует использовать другие материалы.
• Если в воде, которая перемещается по системам водоснабжения, присутствуют твердые частицы, со временем это может привести к повреждению металла и сокращению срока эксплуатации трубопровода, поэтому использование медных труб возможно лишь в условиях, когда вода предварительно проходит через фильтр грубой очистки.
• Жесткость воды, контактирующей с трубами, должна находиться в диапазоне 1.42-3.42 мг/л, а кислотность равняться 6-9. Только в этом случае на внутренней поверхности труб формируется оксидная пленка, которая обеспечивает защиту покрытия. Если это требование не соблюдается, патина на поверхности будет постоянно разрушаться и восстанавливаться, затем снова разрушаться – это приводит к уменьшению толщины стенок и их раннему износу.
• Припои на основе свинца нельзя использовать на тех медных трубах, которые служат источником питьевой воды.
• Принимая во внимание тот факт, что примерный период использования медных трубопроводов равняется 50 годам, следует монтировать их таким образом, чтобы ни в коем случае не сократить его, а именно: категорически не допускаются перекручивания и заломы труб, а также выполнение выправки вмятин на них более одного раза. Важно следить за температурой рабочей среды, поскольку перегрев приводит к деформациям и существенному сокращению прочности мест стыков.

В работе с медными трубами используют особые инструменты.

Они необходимы для того, чтобы нарезать трубы необходимой длины. Кстати, этот инструмент эффективен не только для работы с медными трубами, он хорошо справляется с пластиком, сталью и металлопластиком. Труборез обеспечивает строгую перпендикулярность разреза и требуемое качество торца. Инструмент оптимален, когда приходится работать с газообразными или прочими быстровоспламеняющимися материалами, поскольку в таком инструменте отсутствует искра, которая может вызвать возгорание. Очень удобно, что труборез работает без использования электрического тока, это делает эффективным его использование в удаленных местностях, где отсутствует повсеместная электрификация.

Для медных труб используют труборезы двух типов.

• Стальной телескопический со скобообразным корпусом – с одной стороны данного инструмента установлен режущий ролик, а со второй – каретка оси с несколькими направляющими. В момент вращения рукоятки каретка начинает продвигаться и тем самым зажимает трубу. После того как труборез проворачиваться полностью вокруг винтообразной оси, производится надрез, а если в этот момент усилить давление на рукоять, то участок трубы отрезается полностью.
• С храповым механизмом – чисто визуально такой труборез похож на ножницы, причем одна их часть выполнена в виде С-образной выемки, а другая сторона является режущей. Чтобы произвести надрез трубы, необходимо сомкнуть рукоять.

Всем известно, что трубопровод представляет собой разветвленную сеть, которая состоит из труб разного размера, именно поэтому при монтаже системы использование труборасширителя является насущной необходимостью – без него невозможно соединить отдельные элементы при помощи муфт или фитингов. Изделие может быть ручным либо электрическим, первый оптимален для работ небольшого объема, а второй – для установки сложных систем.

Как и следует из названия, трубогибы используют для того, чтобы гнуть трубы.

Инструмент может быть механическим или ручным.

• Механический трубогиб выполнен в виде гидравлического пресса. Такие варианты оптимальны, когда работы производятся в больших объемах, поскольку они обеспечивают более мощное усилие, нежели ручные модели. Составными элементами трубогиба-пресса являются гидравлический цилиндр, рама, насос, ролики для крепления трубы, сменные насадки разных размеров и ручки управления. В целях снижения возможности перегрева вмонтировано особое реле. Такой пресс крепится на твердое основание. Его вес в зависимости от рабочей мощности может варьироваться от 29 до 129 кг. Трубогиб широко используется как в промышленности, так и в быту.

• А вот для небольших работ годится и ручной инструмент, он позволяет сгибать трубы на 90 градусов. Этот вариант оптимален для работы в стесненных условиях, а также на высоте.

Этот инструмент производится из стали, он используется для зажима пресс-фитингов. Принцип действия тут прост: контур зажимает фитинг, а прочие зоны образуют углубления. При покупке этого инструмента очень важно заострить внимание на маркировке, которая служит доказательством соответствия действующим системам качества. Кстати, изделие может иметь различные профили обжима, однако, это никоим образом не влияет на прочность и надежность фиксации. Кроме того, для работы с трубами всех типов из меди потребуется хомут, а также паяльник и триммер.

Монтаж трубопроводов из меди производится при помощи специальных соединений – фитингов либо с применением сварки. Через прессовые либо разборные фитинги трубы прочно стыкуются с элементами отопительной системы, однако, чаще всего используют сварочные работы. При монтаже отожженных медных труб в тех местах, где это необходимо, они могут гнуться для того, чтобы общее количество соединений и стыков уменьшилось. Для этого используется трубогиб, благодаря которому можно получить необходимый уклон без ущерба для общей проходимости системы.

Монтаж обжимных фитингов не требует особенного оборудования: труба попросту вставляется в паз до полного упора, а после этого крепко прикручивается гайкой, сам материал при этом следует прижимать к корпусу фитинга. Для того чтобы добиться максимального прилегания и полной герметизации, необходимо использовать два ключа. Вот и все оборудование, которое вам понадобится. Однако не следует забывать о специфике обжимных креплений, которая предполагает полный контроль герметичности – такие системы периодически начинают «капать», именно поэтому стыки не следует замуровывать, доступ к трубам должен быть открыт.

Прессовые фитинги устанавливают при помощи специальных пресс-машин, это довольно дорогой вариант монтажа, однако и соединение получается прочным и надежным, но неразъемным. Специалисты отмечают, что наиболее универсальным способом монтажа медных трубопроводов считается капиллярная пайка, этот способ позволяет соединить между собой отрезки труб одинакового диаметра. Для этого на одном из концов производится развальцовка, то есть его диаметр немного увеличивают, это позволяет вставить одну трубу в другую.

Место стыка зачищают специальной губкой или металлической щеткой, а затем соединенные поверхности покрывают флюсом – это особый состав, который обеспечивает максимальную адгезию металла с припоем. Трубы, обработанные таким образом, последовательно вставляют друг в друга так, чтобы просвет между ними не превышал доли миллиметра. Далее припой прогревают сварной горелкой, а когда материал достигает температуры плавления, расплавленным составом заливают все возникшие щели.

После того как шов будет заполнен, его необходимо остудить, для этого можно опустить место стыка в воду, а можно просто оставить на открытом воздухе. В общем и целом этот процесс, как и ремонт, довольно прост, однако, он требует аккуратности, тщательности и соблюдения правил техники безопасности. Медные трубы отличаются эстетичным внешним видом, но иногда пользователи красят такие изделия для того, чтобы трубопровод соответствовал общей концепции интерьера.

Очень важно, чтобы краска, которую используют для этого, отвечала следующим условиям:

• покрытие не должно менять цвет под воздействием высокой температуры;
• краска должна надежно защищать от любых типов внешних воздействий;
• недопустимо даже минимальное отслаивание.

Желательно перед нанесением краски покрыть трубы грунтовкой, специалисты рекомендуют использовать свинцово-суриковый состав. Имейте в виду, что краска в медь не впитывается, поэтому нужно очень тщательно разносить ее кисточкой. И даже в этом случае более-менее ровное покрытие может быть достигнуто только после 2-3 слоев. Впрочем, можно использовать и краску из баллончика, она ложится гораздо ровнее.

О том, как соединить медные трубы своими руками, смотрите в следующем видео.