Медь — один из лучших проводников тепла, пластичный, хорошо поддающийся обработке материал. Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам медные трубы мастера сантехники используют при монтаже трубопроводов для систем водоснабжения и отопления, прокладке газопроводов, а также при подключении кондиционеров. Их применяют в производстве кристаллизаторов и радиолокационных систем. Это объясняется высокой антикоррозийной устойчивостью, долговечностью и надёжностью медных труб. В данной статье мастер сантехник рассмотрит характеристики и свойства медных труб, сравнивая эти качества с аналогичными характеристиками конкурентов. И мы надеемся, что это поможет нашим читателям составить собственное мнение об уникальности медных труб и целесообразности их применения в домашних трубопроводах.
Характеристики медных труб
Основные рабочие и эксплуатационные характеристики труб из меди определены в особом нормативном документе ГОСТ 617, последняя редакция которого состоялась в 2006 году. Хотя первым номером этого нормативного документа был 617-19 – медные трубы ГОСТ меняли достаточно часто. Различные редакции данного нормативного документа обновлялись, начиная с 20-х годов, как минимум, в каждое десятилетие ХХ века.
И согласно последнему ГОСТ медная труба изготавливается либо из меди, либо из медно-цинкового Латунные трубысплава (латуни). Поэтому все характеристики медных труб зависят от физических качеств данных конструкционных материалов.
Причем на изготовление труб тратится 7 сортов меди: от 99,5-процентного М3, до 99,9 процентного М1. Ну, а латунь используют всего одного сорта – Л96, в котором содержится не менее 95 процентов чистой меди и еще шесть компонентов, главным из которых является цинк.
Основные преимущества использования медных труб
Медь и латунь наделяют изделия следующими достоинствами:
- Способностью сопротивляться коррозии. Срок службы медных фитингов и коммуникаций (от 80 и более лет) превышает срок службы стальных изделий (до 50 лет).
- Отменной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Медные изделия служат дольше любых труб из термопластичных полимеров.
- Широким диапазоном температур эксплуатации.
Обратите внимание! Медные коммуникации прекрасно работают и при -50 °C и при +100 °C. Полимерным изделиям с их жалкими -15 и 90 °C такие свойства даже и не снились
- Высокой прочностью, сравнимой с жесткостью стальных изделий и позволяющей выдерживать давление в 5,5 МПа (около 54 атмосфер). Тогда как полимерные коммуникации не выдерживают и 25 атмосфер.
- Высокой ковкостью, позволяющей гнуть медные трубы практически без усилий и предварительной термообработки. Таким качеством неспособны похвастаться ни излишне жесткие стальные изделия, ни излишне мягкие полимерные изделия. Последние сгибаются без усилий, но форму изгиба не держат.
Недостатки медных труб
Единственным спорным качеством рассматриваемого нами конструкционного материала является высокая плотность – 8,96 г/см³, определившая вес труб из меди. Этот показатель выше, чем аналогичная характеристика стали – 7,8 г/см³, и значительно выше, чем плотность полимера – 0,9 г/см³.
В итоге, медные трубы уступают стальным и полимерным конструкциям не только в цене трубопровода (медь – дороже), но и в весе (медь – тяжелее). Например, вес трубы медной 12/1 длиной в 1 метр равен 307 граммам, а вес аналогичного мерного отрезка стальной трубы равен всего 271 грамму. Разница составляет почти 12 процентов от веса медных изделий.
Однако высокая пластичность меди дает возможность создать практически идеальный трубный прокат – с минимальной разницей между внутренним и внешним диаметром. Поэтому, упомянутая выше труба медная – 1/2 дюйма в диаметре – может весить и 250 грамм, при толщине стенки в 0,8 миллиметров. Следовательно, преимущество стальных изделий – сомнительно.
Ну, а труба медная 1/4 дюйма диаметром и длиной в один метр весит всего 116 грамм, а прокачивает сквозь себя такой же поток носителя, что и 16-миллиметровая труба из металлопластика, которая весит те же 115 грамм. Ведь медная труба прочнее, поэтому напор в таком трубопроводе будет, как минимум в 2,5 раза сильнее напора в пластиковом водоводе. Следовательно, у пластиковых изделий нет никаких преимуществ перед продукцией из меди.
Способы и технологии изготовления
Согласно ГОСТ труба медная и латунная изготовляется с помощью двух технологических операций – проката и прессования с последующей сваркой стыков. Трубы круглого сечения производят и одним и другим способом. Медная квадратная труба производится преимущественно методом прессования с продольной сваркой шва.
Прокатное производство
Прокатные трубы изготавливаются только методом холодного деформирования. Ведь медь очень пластичный металл, который можно прокатать между вальцами даже без предварительного нагрева. В итоге, на вальцы прокатного стана просто надевают заготовку – гильзу, которая выкатывается до нужного диаметра.
На стадии финальной обработки прокатные трубы разделяются на подвергнутые отжигу и неотожженные изделия. Последний вариант не предполагает термической обработки трубы после проката, поэтому неотожженные трубы намного прочнее обработанных аналогов. Ведь внешний и внутренний слой такого изделий будет намного плотнее обычной меди за счет деформации кристаллической решетки металла на прокатных вальцах.
Таким образом отжиг разделяет холоднодеформированные трубы на:
- Жесткие,
- Полужесткие,
- Мягкие.
Сварное производство
Прессованные трубы делают на особых станках из листовой меди. Из листа вырубают мерную заготовку, подаваемую на формовочные вальцы пресса. После прессования лист принимает форму круглой, овальной или квадратной трубы, а стыковочный шов – заваривается в среде инертного газа.
На финише сварную трубу пропускают сквозь калибрующие вальцы, выравнивающие профиль изделия и исправляющие продольную деформацию.
Кроме того, на финальном этапе и прокатные, и прессованные трубы могут подвергнуться еще одному виду обработки – хромированию. В итоге, у производителя получается совершенно новый вид продукции — хромированная труба из меди, по которой можно прокачивать даже очень концентрированные кислоты.
Говоря о технологии производства, следует отметить, что от выбранного способа изготовления будет зависеть не только цена и характеристика продукта (бесшовные трубы прочнее), но и габариты конечного изделия.
Видео
В сюжете - Как делают медные трубы
Сечения и размеры медных труб
Высокая ковкость меди позволяет изготовить из этого металла изделие практически любой формы. И даже устаревший нормативный документ на трубы медные – ГОСТ 617-19 – поражает воображение обилием типоразмеров. В новом ГОСТе 617 от 2006 года к сортаменту медных труб причислены около 130 единиц сортамента с оригинальными габаритами сечений.
Причем, в отличие от первого ГОСТа 20-х годов ХХ века в новом нормативном документе все размеры указаны не в дюймах, а в миллиметрах. Например, вместо такой единицы сортамента, как труба медная 3/8 дюйма появилась труба на 10 миллиметров. Кроме того, в новом ГОСТе появились и ранее невиданные размеры, например труба медная труба 1/4 дюйма была заменена сразу двумя изделиями – трубами диаметром 6 и 7 миллиметров.
Конкретные размеры медных труб зависят от способа изготовления продукции. Так круглые медные трубы, полученные в результате холодного деформирования заготовки, имеют диаметр от 3 до 350 миллиметров. Число типоразмеров прокатных труб превышает семь десятков. И это только в том случае, если принять во внимание внешний диаметр. Толщина стенки таких изделий колеблется между 0,8 и 10 миллиметрами.
Габариты сварных изделий, к которым относятся и трубы медные прямоугольного сечения, имеют меньшие размеры. Диаметр такой продукции начинается от 30 миллиметров, и заканчивается 280 миллиметрами. Число изделий с оригинальным размером внешнего диаметра в сварном сортаменте приближается к 50. Толщина стенок в данном случае может быть более существенной: от 5 до 30 миллиметров.
Длина трубного проката зависит от диаметра. И трубы диаметром до 18 миллиметров выпускают в виде мерных отрезков по 1-6 метров (с шагом в 0,5 метра) или бухт с общей длиной труб в 10 метров. Более габаритные трубы выпускают в виде мерных или немерных отрезков, длина которых колеблется от 1,5 до 6 метров.
Разумеется, указанные размеры характерны только для отечественной продукции, а вот труба медная KME (известная торговая марка из Германии) может иметь немного иные габариты. Ведь в Евросоюзе действуют свои стандарты качества.
Впрочем, при стыковке труб совершенно неважно, какой размер будет иметь стыкуемое изделие. Технология монтажа зависит от иных причин. И каковы эти причины вам станет понятно после изучения следующего абзаца.
Способы соединения медных труб
Сборка схемы из медных труб производится из прямых участков и соединительных деталей – фитингов. Последние бывают латунными или медными, в зависимости от способа соединения. А способы эти бывают такими:
В свою очередь, спаивание стыков может выполняться двумя методами: мягким и твердым припоем. Но, вне зависимости от выбранного способа, сначала требуется надо произвести подготовку. Она заключается в измерении участка требуемой длины, отрезку самой трубы и зачистку стыка перед совмещением. Резать материал рекомендуется специальным ручным или механическим труборезом, он позволяет соблюдать четкий угол 90º и оставляет минимальную заусеницу, а от этого зависит качественный монтаж отопления из медных труб.
Зачистка стыка осуществляется наждачной бумагой с целью убрать с поверхности тонкую пленку из оксида меди. Наилучший вариант – использовать вместо наждачной бумаги мягкие губки, содержащие абразив. Перед зачисткой нужно удалить заусеницу, сняв небольшую фаску с внутренней поверхности. Для этого можно воспользоваться специальным приспособлением либо обычным сапожным ножом треугольной формы. Когда планируется осуществлять монтаж медных труб способом пайки, то зачистить от окиси нужно и фитинг.
Видео
В сюжете - Обзор медных фитингов
Как паять медные трубы
Для спаивания самым популярным способом – с помощью мягкого припоя – для работы потребуется газовая горелка либо паяльник, а также кисть и флюс. На зачищенный стык снаружи кистью наносится слой флюса, при этом длина участка должна соответствовать глубине погружения трубы в фитинг. Рекомендуется ее замерить заранее и поставить метку маркером. Как и медные трубы для системы отопления, флюсом покрывается внутренняя поверхность фитинга, после чего производится стыковка деталей вручную.
Следующий шаг – прогрев сопряжения газовой горелкой либо электропаяльником. Тут важно попасть в точку, чтобы не было перегрева или недогрева, неопытному монтажнику потребуется предварительная тренировка. Узнать, когда достигнута достаточная температура, довольно просто.
Надо в процессе работы прикладывать проволочку припоя к поверхности трубы и в тот момент, когда она начнет плавиться, начать наносить припой на стык, отведя горелку немного дальше.
Видео
В сюжете - Пайка медных труб
Разъемные и прессовые сопряжения
Чтобы выполнить прессовое соединение, нужен специализированный инструмент – обжимные клещи. Они бывают как ручными, так и электрическими. После зачистки трубы и фитинга они совмещаются, снаружи на стык накладываются клещи и выполняется обжатие. Соединение считается неразъемным и достаточно надежным.
Разъемное сопряжение делается по примеру металлопластиковых труб, поскольку принцип совмещения латунного фитинга с трубой точно такой же. Соответственно, стоимость соединителя в несколько раз выше, чем фитинга для пайки. Зато для монтажа понадобятся лишь 2 гаечных ключа.
Заключение
Вы точно не ошибетесь, если примете решение вложить средства в медные трубы. В результате вы получите долговечные трубопроводы с большим запасом прочности. Более того: подобные системы выглядят очень эстетично и привлекательно в любом интерьере.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Монтаж котельной из меди