Использование медных труб в различных трубопроводных системах — плюсы и минусы

Когда речь идет об устройстве или реконструкции инженерной системы, возникает вопрос, какие трубы лучше всего использовать. Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент таких изделий. Они изготовляются из таких материалов, как медь, сталь, алюминий, металлопластик и полимеры.

Самым дорогостоящим материалом является медная труба. Поэтому с целью экономии ее используют крайне редко. Но, бывают и исключения. Дальновидные люди останавливают свой выбор именно на трубе из меди. И это не удивительно. Ведь, с ее помощью можно соорудить прочный и долговечный трубопровод, который обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

Разновидность изделий из меди

Медные трубы классифицируют по разным критериям. Одним из основных является способ их изготовления. Согласно этому критерию изделия делятся на такие виды:

• Неотожженные трубы из меди. Изготовляются из чистого металла путем проката или штамповки. Трубы обладают высокой прочностью и легко выдерживают давление величиной в 450 МПа. Использование такого метода имеет некоторый недостаток. В результате получается материал с пониженной пластичностью, что несколько ограничивает сферу его применения.
• Отожженные. Обработка труб производится по особой технологии. Ее суть заключается в нагреве материала до 700 градусов с последующим охлаждением. Охлаждение проводится постепенно. В результате такой обработки изделия из меди теряет прочность. Взамен повышается ее пластичность. Благодаря такой особенности медную трубу широко используют для сооружения трубопровода, который имеет сложную конфигурацию.

Согласно нормам медные трубы изготовляются трех видов, которые имеют характерные отличия в плане механических и эксплуатационных свойств. Итак, в зависимости от степени твердости, изделия из меди делятся на следующие виды:

• Твердые. Изделия широко используются для устройства трубопровода, который должен обладать высокой прочностью. Раздача трубы в процессе монтажа производится только предварительного нагрева. Трубопровод может иметь многочисленные повороты. Чтобы согнуть трубу под выбранным углом, необходимо воспользоваться трубогибом.
• Полутвердые. Медные трубы такого типа способны легко выдержать раздачу, если диаметр увеличить на 15%. Изделие обладает большой пластичностью, нежели предыдущий материал. Но, тем не менее, для гибки понадобиться трубогиб.
• Мягкие трубы. Способны выдерживать раздачу при увеличении диаметра на четверть. При этом не возникают разрывы и трещины. Изделие легко поддается гибке. Для этого не нужно нагревать материал. Мягкие медные трубы широко используются для устройства системы отопления и водоснабжения. Также они нашли широкое применение в прокладке теплых полов.

Также медные трубы классифицируют по форме сечения. Они бывают круглыми или прямоугольными. Последний вариант стоит гораздо дороже. Прямоугольные трубы используют для изготовления специальных проводников в электрооборудовании. Также медные трубы могут иметь разную толщину стенок (0,6 – 3 мм) и диаметр (12 – 267 мм). В разных сферах используют изделия с определенными параметрами. Так, для устройства газопровода используют трубы, толщина стенок которых составляет 1 мм, а в сантехнике – 2 мм.

Сечения и размеры труб медных

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.

Изделия из меди с изолирующим покрытием

Помимо всего прочего, медные трубы могут иметь дополнительный изоляционный слой. В зависимости от этого, они делятся на несколько типов:

• Изделия с вспененной изоляцией на основе каучука, пенополиуретана и пенополиэтилена. Такие трубы используются для снижения потери тепла в отоплении и системе горячего водоснабжения. Толщина изоляционного слоя сожжет достигать 3 см.
• Медные трубы с полиэтиленовым покрытием, толщина которого достигает 2,5 мм. Изделия зачастую имеет диаметр 12 – 54 мм. Зачастую используются в системе отопления и холодного водоснабжения.
• Изделия с полиэтиленовой изоляцией толщиной до 3 мм. Трубы прокладываются скрытым методом в монолитной конструкции. Изделие имеет конструктивные особенности, которые позволяют сохранить целостность трубопровода при колебаниях температуры.

Трубы из меди не подвергаются коррозийным процессам. Поэтому нет потребности в наложении защитного слоя. Но, что касается дополнительной изоляции, то она не будет лишней, особенно когда речь идет о сооружении системы отопления и водоснабжения. Особенно часто такие трубы используются для прокладки наружных сетей, которые подвергаются серьезным нагрузкам под воздействием внешней среды.

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.

Достоинства медных изделий

Благодаря эксплуатационным свойствам, медные трубы широко используются для транспортировки различных жидкостей. Среди преимуществ таких изделий можно выделить:

• Пластичность и прочность. Изделия из меди обладают высокой прочностью и пластичностью. При низких температурах такие свойства значительно повышаются. Это дает возможность использовать трубопровод из меди для транспортировки незамерзающих жидкостей.
• Стойкость к резким перепадам температуры. Медные трубы не теряют свои эксплуатационные свойства при экстремальных температурах. Это касается и высокого давления. Такие трубы способны выдерживать нагрузку в 400 атмосфер.
• Незначительное температурное расширение.
• Универсальность материала. Для сооружения той или иной инженерной коммуникации можно использовать трубы с небольшой толщиной стенок. Так, к примеру, если брать стальные или пластиковые аналоги, то для решения аналогичной задачи понадобились изделия, толщина стенок которых превышала в несколько раз.
• Стойкость к воздействию хлора и других химических веществ, которые могут содержаться в транспортирующей жидкости. При контакте с медью образуется оксид, который продлевает срок эксплуатации изделия.
• Медным трубам не страшны ультрафиолетовые лучи, химически агрессивные вещества и коррозия. Благодаря таким свойствам срок эксплуатации трубопровода может достигать 100 лет и более.
• Медь тормозит развитие бактерий, что делает трубопровод безопасным.
• Внутренние стенки медных изделий имеют ровную поверхность. Благодаря этому для сооружения трубопровода можно использовать трубы с небольшим диаметром. При этом пропускная способность находится на высоком уровне.
• Демонтированные медные трубы можно повторно использовать для сооружения нового трубопровода системы отопления или водоснабжения.
• Медные трубы имеют привлекательный внешний вид. Это дает возможность отказаться от устройства декоративных коробов. Сами изделия можно использовать в качестве элемента декора.

Благодаря наличию таких преимуществ, трубы из меди пользуются особой популярностью среди профессионалов и используются в различных сферах.

Недостатки меди и изделий из нее

Конечно, как и любой другой строительный материал, медные трубы обладают некоторыми недостатками, среди которых можно выделить:

• Высокая стоимость изделий из меди.
• Достаточно высокая электропроводность материала. В результате трубопровод может пострадать в результате влияния на него блуждающих токов.
• При прохождении изделий через стену необходимо использовать специальные защитные кожухи. Это делается для того, чтобы защитить трубопровод от негативного воздействия конструкций.
• В одном трубопроводе одновременно нельзя использовать медные и алюминиевые изделия. Это может стать причиной образования электрохимической коррозии.
• Если речь идет о стальных трубах, то они должны располагаться перед медными изделиями. Это позволит снизить риск возникновения коррозийных процессов.

Качество, доказанное 5 тысячелетиями

Медь — один из самых надёжных и долговечных металлов. Самые ранние металлические водопроводы найдены в Египте. Там же нашли и фрагменты первой трубы, предназначенной для отвода дождевой воды. Она состояла из звеньев, изготовленных из листового металла. Для соединения кусков трубы не использовались ни заклёпки, ни способ фальцовки или пайки. Они соединялись «внахлёст»: фрагменты с одного конца сужены, каждое звено вставляется и надёжно фиксируется в предыдущем. Оценочное время создания такого трубопровода — 2500 г. до н. э.

Уже во II веке до н. э. в Египте появились длинные водопроводы. Так же, как и первый водопровод, они строились из медных труб. Но во II веке до н.э. вода в них транспортировалась под давлением из резервуаров и водохранилищ, возвышающихся над местностью.

С тех пор водопроводные системы неоднократно изменялись, использовались другие материалы. Но в середине XIX века Европа вернулась к истокам, там стали использовать медные трубы, которые и сегодня пользуются высоким спросом.

Сфера применения

Медные трубы обладают многими достоинствами, что позволило использовать их в различных сферах. Так, изделия применяют:

• в системах отопления и водоснабжения;
• в системах высокого давления для подачи масла;
• для транспортировки сжатого воздуха и газа;
• в качестве фреоновых трубок в холодильных системах;
• для отвода конденсата;
• в топливных системах;
• в системах кондиционирования;
• для подключения различного оборудования.

Правила подбора труб для различных систем

Каждый трубопровод отличается особыми характеристиками, поэтому при выборе труб следует учитывать все параметры.

Выбор труб для систем водоснабжения и водоотведения

Для системы водоснабжения преимущественно используются трубы круглого сечения диаметром 8 мм – 22 мм. Толщина стенки таких труб не превышает 1 мм.

Чтобы определить оптимальный наружный диаметр медных труб для системы водоснабжения в помещении, специалистами используется сложная математическая формула. Более простой способ определения диаметра следующий:

1. если давление в водоснабжающей системе превышает 3 атмосферы, то минимальный диаметр составляет 8 мм;
2. если к коллектору подключается более одного водоразборного крана, то минимальный диаметр труб составляет 15 мм;
3. если подключение системы водоснабжения производится от центрального коллектора, то устанавливается первая соединительная медная труба диаметр 20 мм;
4. если в системе вода подается под давлением менее 2 атмосфер, то диаметр устанавливаемых труб соответсвенно увеличивается на один типовой размер, то есть вместо 8 мм следует использовать 10 мм и так далее (таблица типовых размеров ниже);
5. если длина частного водопровода с точки ввода до точек потребления более 20 м, то для получения нормального напора воды во всех устройствах требуется увеличить номинальные размеры труб также на один типовой размер.

Стандартные типовые параметры медных труб

Для систем водоотведения используются трубы диаметром от 32 мм до 42 мм.

Выбор труб для отопительной системы

Для расчета диаметра трубы в системах отопления используются такие параметры, как:

• схема проведения трубопровода;
• коэффициент сопротивления трубы;
• скорость движения теплоносителя в системе;
• диаметры входного и выходного отверстий.

Определить диаметр труб самостоятельно практически невозможно из-за сложности проведения расчетов, поэтому для определения параметра можно воспользоваться таблицей ниже или методикой расчета.

Расчет оптимального диаметра труб для отопительной системы

Диаметр трубы в системе отопления не может быть больше выходного диаметра отопительного оборудования.

О медных трубах в системе отопления подробно рассказано на видео.

Подбор труб для газоснабжения

В зависимости от давления в системе газопроводы разделяются на следующие виды:

• с низким давлением (менее 0,005МПа);
• с средним давлением (0,005 МПа – 0,3 МПа);
• с высоким давлением (более 0,3 МПа).

Медные трубы разрешено применять исключительно при монтаже газопроводов с низким и средним давлением, то есть для бытовых газопроводов.

Рекомендуем: Что такое битермический теплообменник и его плюсы и минусы

По нормативным документам для прокладки трубопровода применяются медные трубы:

• диаметром не более 15,9 см;
• толщиной стенки до 5 мм.

Более точный расчет диаметра производится исключительно специалистами.

Особенности монтажа трубопроводов из меди

Перед тем как приступать к монтажу медного трубопровода, необходимо выполнить замеры и соответствующие нарезки. Здесь стоит проследить за тем, чтобы срез был ровным. Достичь такого результата можно с помощью специального трубного резака. Соединение труб в магистрале производится с помощью пайки или прессования.

Самым распространенным вариантом является капиллярная пайка. С ее помощью можно достичь высокой надежности и герметичности соединений. Зачастую такой метод используется для стыкования труб из меди прямоугольного сечения. В процессе капиллярной пайки используют раструбы и фитинги. Этот вариант идеально подходит для сооружения трубопровода, который будет использоваться под высокими температурами.

Что касается прессования, то они выполняется с помощью различных фитингов. В особенности это касается самофиксирующих и компрессионных изделий. Помимо этого, при сооружении трубопровода используются сжимающие хомуты и специальные фланцы. Соединение путем прессования используется в тех местах, где на трубопровод будет действовать открытый огонь.

Фитинги для медных труб

Для соединения труб из меди используют обжимные и паечные фитинги. Первые изделия изготовляются из латуни. Внутри находится обжимное кольцо, которое обеспечивает герметичность соединения. Затяжку соединительной гайки можно проводить вручную, так и с помощью обычного гаечного ключа. Это значительно упрощает монтаж трубопровода.

Процесс соединения производится по следующей технологии:

• Фитинг разбирают на составляющие.
• На медную трубу надевается зажимная гайка, а также обжимное кольцо.
• Конец трубы вставляется в фитинг.
• Гайку затягивают вручную. При этом стоит проследить за тем, чтобы кольцо зашло в фитинг без перекосов.
• Гайка затягивается вплотную с помощью гаечного ключа.

Важно: Соединение труб с помощью фитингов нужно выполнять очень осторожно. Не стоит переусердствовать при закручивании, так как обжимное кольцо может прорезать стенки изделия.

Также здесь стоит отметить, что зажимные фитинги не являются надежным вариантом для соединения трубопровода из меди. Ведь, именно в таких случаях часто возникают протечки. Поэтому периодически нужно проводить осмотр магистрали на герметичность соединений.