Медные трубы

В последние годы одним из наиболее популярных материалов для изготовления водопроводов является медь. Связана растущая популярность этого материала, прежде всего с научно-техническими достижениями в области цветной металлургии. Так, медный трубопровод благодаря освоению технологии бесшовного производства стал намного надёжнее и долговечнее в эксплуатации.

Одним из факторов, сдерживавших широкое использование медных труб для водопровода, была их относительно высокая себестоимость. Эта проблема также была решена путём внедрения новейших технологических схем и использования современного производственного оборудования. Это позволило значительно расширить область применения медных труб, сделав их более конкурентоспособными по сравнению с другими материалами — пластиком, сталью, чугуном.

Эксплуатационные особенности

Основное достоинство медных труб для водопровода — исключительно высокая надёжность в эксплуатации. Для сравнения возьмём два аналогичных изделия, но одно выполненное из меди, а другое из стали. При одинаковом диаметре и толщине стенки, медная труба для водопровода, выполненная с применением бесшовных технологий, способна выдержать давление в пять раз большее, чем стальная.

Так, стальные трубопроводные сети, выполненные из стальной трубы с внутренним диаметром 12мм, рассчитаны на максимальное эксплуатационное давление в 100 кгс/см². Точно такие же водопроводные системы, но выполненные из меди, способны в некоторых случаях без разрушения выдержать давление в 500 кгс/см². Относительно рабочих температур, то преимущество здесь опять-таки на стороне медных изделий. Максимальная рекомендованная температура теплоносителя (горячей воды, пара) для стальных трубопроводов составляет порядка 250^оС, в то время, как медные водопроводные сети могут применяться для подачи жидкостей и пара, нагретых до очень высоких температур — вплоть до 600^оС.

Гораздо менее восприимчива медь и к низким температурам. Уникальная особенность состоит в том, что при отрицательных температурах она не только не становится менее прочной и ломкой, а наоборот — становится даже пластичнее. Благодаря этому, медные трубы могут выдерживать неоднократные циклы заморозки-оттаивания воды без разрывов и образования свищей. Это позволяет с успехом использовать их в районах с очень низкими зимними температурами. Так, согласно эксплуатационно-техническим данным, нижний температурный порог труб из меди составляет 110^оС.

Применение медных труб для подачи воды

Долговечность и высочайшие эксплуатационные характеристики водопроводных медных труб даёт возможность их практически неограниченного использования. Залогом этого служит отличная устойчивость к окислению и воздействию влаги. Медь, как и сплавы, созданные на её основе, не вступает в реакцию водой. Поэтому медные трубопроводы не ржавеют, и не разрушаются под действием влаги, что не редкость для стальных труб. Способность «работать» в очень широком температурном диапазоне позволяет применять подобные трубопроводные системы не только для водоснабжения, но и для перекачки жидкостей со сверхнизкими температурами (например, сжиженных газов), и перегретого пара.

Помимо этого, медь является очень пластичным материалом, способным выдерживать серьёзные механические нагрузки. К примеру, при замерзании воды внутри системы, стальные и чугунные трубы в 90% случаев разрушаются. Разрывы стенок вызваны внутренним давлением расширяющейся при замерзании воды. Медь, благодаря своей пластичности, способна растягиваться под воздействием льда без разрушения стенок трубопровода. Подобные циклы замерзания-разморозки могут повторяться несколько раз, без какого-либо особого механического ущерба.

Несмотря на более высокую себестоимость, использовать трубы из меди для монтажа водопроводных систем, в конечном итоге, является более выгодно, нежели их стальные аналоги. Это связано с длительными сроками службы, превышающими порой полвека. За это же время стальные трубопроводы приходится не раз латать, заваривая разрывы и свищи, образовывающиеся под воздействием коррозии металла. А в большинстве случаев стальные водопроводы, прослужившие два-три десятилетия, вообще не подлежат ремонту, а только полной замене. К слову, старейшие водопроводные системы, используются в некоторых европейских городах более двух столетий без замены и каких-либо серьёзных ремонтов.

Характеристики материала

Медные водопроводные трубы — одна из разновидностей металлопроката, производимых на трубопрокатных станах по бесшовной, либо шовной технологии. В продажу медная труба поступает в виде прямых изделий, длиной от 1 до 6 м, либо свёрнутых в бухту (используется для труб небольшого диаметра, до 21,3 мм). Длина изделия в бухте может варьироваться от 15 до 50 м. Из-за высокой пластичности материала, скрутка медных труб в бухту никак не отражается на их технических характеристиках, но делает более удобными транспортировку и складирование.

Как правило, толщина стенок у труб из меди меньше, нежели у стальных или чугунных. Это связано с тем, что медь по своим техническим характеристикам способна выдержать гораздо большие эксплуатационные нагрузки. В связи с чем, увеличение толщины стен является излишеством, увеличивающим себестоимость и удельный вес продукции. Но для особых условий эксплуатации на рынок поставляются варианты с увеличенной или уменьшенной толщиной стенок.

Также технические характеристики изделия во многом зависят от самого материала. В производстве может использоваться либо чистая медь, либо сплавы, созданные на её основе. В сплавы добавляется некоторое количество легирующих добавок, повышающих эксплуатационно-технические свойства изделия. К примеру, добавка таких металлов, как цинк, свинец, или олово, позволяет значительно увеличить прочность и упругость медной заготовки. Если требуется придать трубе дополнительную жёсткость и увеличить стойкость к механическим нагрузкам, в состав сплавов добавляют алюминий или бериллий. Для улучшения сопротивляемости воздействиям агрессивных химических сред, к меди примешивают некоторое количество марганца.

Нормативные требования

Медные трубы для водоснабжения выпускаются отечественной промышленностью в соответствии с действующими нормативами. Также должны подвергаться обязательной сертификации изделия, поступающие на российский рынок строительных материалов из-за границы. Так, прессованный и холоднокатаный медный прокат должен отвечать требованиям ГОСТа №617 от 2006г.

Тянутые тонкостенные тубы изготавливают в соответствии с регламентом ГОСТа №11383.75. Точность калибровки диаметра и толщины стенок определяют по ГОСТу №26877 от 2008г. Маркировка медных сплавов регулируется положениями ГОСТа №859 от 2001г., а состав медных сплавов и процентное соотношение добавок — ГОСТом №52318 от 2005г. По показателям растяжения на разрыв медные трубы бывают двух типов:

• Мягкие, удлиняющиеся до разрыва на ¼ своей первоначальной длины.
• Полужёсткие, коэффициент удлинения которых не превышает 15%.

Строительные нормативы рекомендуют применять медные изделия для воды с содержанием хлора не выше 30 промилле, и с показателем кислотности Рh ниже 9.

Специфика монтажа

Благодаря своей пластичности медные трубы достаточно технологичны в использовании и установке. Монтаж медных трубопроводов можно производить двумя основными способами:

• При помощи пайки.
• Посредством специальных фитингов.

При этом фитинги, используемые в процессе монтажа, могут быть выполнены не только из меди или медного сплава. Строительные нормативы допускают применение для стыковки отдельных труб фитинги, изготовленные из нержавеющей стали, термостойких полимеров и т.д.

Чаще всего для соединения труб используется метод пайки. Для большей надёжности используется расширение одного из стыкуемых концов при помощи специального ручного инструмента — эспандера. В расширенный конец трубы вставляется другая, после чего стык запаивается автогеном или паяльной лампой. При этом, для придания стыку должной надёжности, конец одной трубы должен входить в другую, как минимум, на 7-10мм.

Менее надёжна и более трудоёмка пайка «в стык». В этом случае потребуется произвести калибровку стыкуемых концов, и их тщательную зачистку. Также возможно использование для пайки медных фитингов, выполняющих роль стыковочных муфт. Фитинг надевается на оба конца стыкуемых медных труб, после чего производится его нагрев. В результате этого получается прочное и герметичное соединение.

Соединение фитингами без использования нагревательного оборудования возможно тремя способами:

1. Обжимом, когда фитинг обжимается вокруг стыкуемых концов при помощи специальных клещей.
2. Компрессионный метод. При стыковке компрессионная гайка, закручиваясь, вдавливает в просвет между трубой и фитингом герметизирующее уплотнительное кольцо.
3. Фитингами с уплотнительным кольцом и стопором.

При правильном соблюдении технологий, получаемый стык не должен по крепости уступать цельному отрезку трубы. При монтаже также следует помнить, что из-за своей повышенной пластичности медные трубы склонны к изгибу под собственным весом и массой текущей в них воды. Поэтому при их крепеже к стене следует использовать больше точек опоры, чем при установке стальных или чугунных труб аналогичного диаметра.

Плюсы и минусы медных труб

В сравнении со своими ближайшими конкурентами — сталью и пластиком, — медь, как и любой другой конструкционный материал, обладает своими достоинствами и недостатками. К несомненным достоинствам следует отнести:

• Большая, по сравнению с полимерами, прочность.
• Устойчивость к воздействию коррозии и прямого солнечного света.
• Высокая пластичность, по сравнению со сталью и некоторыми видами полимерных труб.
• Длительность эксплуатации. Реальный срок службы медных труб для водопроводов может быть намного дольше заявленного в техрегламенте производителя.
• Стойкость к морозному расширению воды и высоким температурам.
• Эстетичный внешний вид. Медные трубопроводы, в отличие от стальных и чугунных не требуется красить или прятать в короба.
• Экологичность. В процессе эксплуатации медь не выделяет в окружающий воздух токсичных и опасных для человека веществ.

Недостатков у медных труб не так много, но они всё же имеются. Главным минусом является высокая цена, по сравнению со сталью, а тем более, с пластиком. Также при монтаже могут возникнуть проблемы со стыковкой с трубами, изготовленными из других материалов — стали или пластиком.

Советы по выбору

Внутренний диметр трубы следует выбирать в зависимости от проектной пропускной способности трубопроводной системы. Так, чем больше источников потребления — сантехнического оборудования, отопительных радиаторов, — подключено к водопроводной сети, тем больше должен быть диаметр изделия.

Для монтажа водопровода рекомендуется использовать изделия, выполненные в цельнокатаном, бесшовном варианте. Отсутствие шва повышает надёжность и долговечность трубопровода, так как шов всегда является наиболее слабым местом любой трубы. При покупке также следует обратить внимание на целостность трубы, отсутствие деформаций и трещин.+