Как выбрать диаметр медной трубы

Доброго всем дня!

Практически повсеместно пластиковые трубопроводы вытесняют традиционные металлические. Вместе с этим на второстепенный план отходит и медная труба. Однако настоящие ценители исключительной надёжности знают толк в медных трубопроводах, и ни за какие коврижки не идут на поводу бюджетной практичности. Предлагаем разобраться, в чём секрет такой преданности, казалось бы, к пережитку прошлого, а на деле – лидеру трубного проката.

Характеристики меди

Медь (Cu, купрум) узнаваема по золотисто-розовому оттенку, который под воздействием углекислого газа и влаги приобретает сначала интенсивный желто-красный цвет, а со временем покрывается плёнкой (патиной) с зеленовато-голубым отливом.

На заметку! Патина не только придаёт медным изделиям вид благородной, аристократичной старины, но и выполняет защитную функцию. Поэтому её не рекомендуют счищать.

Основные физико-химические характеристики меди:

• Высокая теплопроводность.
• Ковкость и пластичность.
• Температура плавления — 1083⁰С.
• Не подверженность коррозии.
• Высокий коэффициент электропроводности (2 место среди металлов) и малое электрическое сопротивление.
• Инертность в отношении большинства веществ, грибков, плесени, вируса и различных бактерий.
• Стойкость к ультрафиолетовому излучению.

Область применения

Сфера применения медной арматуры крайне широка. Прежде всего, это привычные всем системы холодного и горячего водоснабжения и водоотведения, газопроводы, сантехника и отопление, в том числе конвекторного типа и системы «тёплый пол». Кроме того трубы из меди активно используются в системах кондиционирования, теплообменниках газовых водонагревателей, охлаждающих контурах холодильников, топливных установках различного назначения (в автомобиле- , самолётов- и кораблестроении).

Эстетическая привлекательность медного трубопровода позволяет не прятать коммуникации внутри стен или за панелями. В свете этого медные трубки часто применяются в качестве кожуха для прокладки электропроводки, выполняя одновременно и роль изолятора и элемента декора.

Разновидности медных труб

Трубы из меди можно классифицировать по нескольким признакам:

1. по способу изготовления подразделяются на следующие виды:
   отожженные трубы изготавливаются методом термической обработки. Они отличаются повышенной эластичностью, что обуславливает область их применения. В большинстве случаев трубы, обработанные температурой, устанавливаются в системы кондиционирования, теплых полов, холодильные установки. Основным недостатком отожженных труб является снижение прочности материала в результате обработки. Отожженные трубы выпускаются разных диаметров и преимущественно продаются в бухтах длинной до 50 м;

Трубы из меди, прошедшие термическую обработку

Для увеличения показателя прочности отожженные трубы могут изготавливаться с защитной оболочкой.

1. не отожженные трубы отличаются высокой прочностью, но являются менее эластичными. Преимущественно они используются при монтаже систем отопления, водоснабжения, газоснабжения или канализации. Изготавливаются не отожженные трубы также разных диаметров и, как правило, поставляются хлыстами длинной до 5 м;

Трубы из меди различных диаметров

1. тип сечения. Трубы из меди могут выпускаться круглой или прямоугольной формы. Последние широко используются для систем водоотведения;

Медные трубы прямоугольной формы

1. размеры. Для различных трубопроводов необходимо правильно подобрать не только наружный и внутренний диаметр, но и толщину стенки трубы.

Параметры труб, которые требуется учитывать при подборе

Способы и технологии изготовления

Различают 2 основные технологии изготовления, влияющие в конечном итоге на эксплуатационные характеристики трубопровода, сферу его применения, а также стоимость самих труб и фитингов к ним:

• Прокатное производство.
• Сварное производство.

По завершению трубы могут хромироваться, окрашиваться и покрываться полиэтиленовой или поливинилхлоридной оболочкой.

Прокатное производство

Прокатный (бесшовный) способ считается наиболее распространённым и обеспечивающим максимальную прочность труб. Суть технологии заключается в придании медной заготовке (гильзе) нужной конфигурации за счёт «холодного» прогона через вращающиеся вальцы специального трубопрокатного станка.

Именно прокатные трубы рекомендуются для обустройства водопроводов и отопительных контуров.

Сварное производство

Сварные трубы изготавливаются из листовой меди, накручиваемой на болванку прессовочного вала нужного размера и формы и свариваемой инертным газом в месте стыка. После сварки труба прокатывается на калибровочных валах, выравнивающих её и устраняющих продольную деформацию сварного шва.

Нормативные требования

Как и положено, все производственные и монтажные процессы строго регламентируются государственными стандартами.

Производство

Для производства трубной арматуры используются медные сплавы, содержание меди в которых определяется российскими ГОСТами 617-2006 (взамен ГОСТа 617-90), Р 52318-2005, 859–2001, 11383-75 и европейским стандартом качества EN 1057, и, как правило, не бывает менее 99,5%. Различают следующие марки меди:

• М1. Содержание меди в соединении с серебром – 99,9%. Практически абсолютная чистота сплава обеспечивает наилучшие показатели пластичности, прочности, тепло- и электропроводности материала. Марка М1 рекомендована для отопительных контуров (max t рабочей среды — 250⁰С), а также криогенных установок.
• М2. Содержание меди и серебра – 99,7%.
• М3. — так называемая техническая медь, изготовленная в результате вторичной переплавки или огневого и электролитического рафинирования. Содержание меди и серебра – 99,5%. Металлопрокат марки М3 характеризуется хорошей прочностью и доступной стоимостью.

Снижение доли меди и увеличение доли соплавляемых элементов (никеля, олова, железа, свинца, мышьяка и пр.) в первую очередь оказывают влияние на коэффициент электропроводности, существенно его снижая. Индекс прочности при этом остаётся практически неизменным.

Нормы проверки качества определены ГОСТом 24231-80 и 6507—90.

Кроме химического состава нормативы оговаривают ряд технических условий, в соответствии с которыми производится медная трубная арматура:

• Отсутствие расслоений, трещин, ржавчины и заусенец на торцах.
• Внутренняя поверхность труб должна быть ровной и не иметь выпуклостей, препятствующих току носителя. Допустимое количество выемок и их размер строго ограничено: не более 2 на погонный метр и до 0,25 мм соответственно.
• Соответствие диаметров установленным типовым размерам.
• Сопровождение каждой партии (бухты) технической документацией и маркировкой.

Маркировка расшифровывается следующим образом:

• Технология изготовления:

1. Д – Холоднодеформированная прокатная.
2. Г – Прессованная.

• Форма поперечного сечения:

1. КР (К) – Круглая.
2. ПП – Прямоугольная.
3. ПК – Квадратная.
4. ПО – Овальная.

• Точность производства:

1. П – повышенная точность.
2. Н – в рамках нормы.
3. К – точность по толщине стенки.
4. И – эталонная точность диаметра.
5. Б – точность по длине.
6. О – точность по кривизне.
7. Р – норма по растяжению.
8. Н — твёрдость по Виккерсу.

• Тип пластичности:

1. М/Л – мягкая.
2. П/Ф – полутвёрдая.
3. Т/Ч – твёрдая.

• Обозначения длины:

1. НД – немерный трубопровод.
2. МД/КД – мерный трубопровод.
3. БТ – бухта.

• Обозначение формы намотки бухты:

1. БУ – упорядоченная.
2. БС – спиральная.

Пример расшифровки маркировки представлен ниже на фото:

Монтаж

Стандарты монтажа и эксплуатации изложены в СП 40-108-2004:

• Соединение медных коммуникаций с трубопроводами из стали и алюминия выполняется в строго определённой последовательности: перед медными участками по направлению движения носителя. Несоблюдение данного принципа приводит к эффекту электрохимической коррозии. В отношении латуниевых и пластиковых труб – особенных ограничений нет.
• Максимально допустимая скорость движения носителя в контуре – 2 м/с.
• Индекс жёсткости воды должен быть в пределах от 1,42 до 3,1 мг-экв/л. Иные показатели истощают ресурсы меди.

Важно! Особые требования предъявляются к степени очистки транспортируемой жидкости. Наличие в составе твёрдых частиц сокращает срок службы трубопровода, т.к. мягкий металл под их воздействием истирается. Для предотвращения данной проблемы на входе устанавливается фильтр механической очистки.

Общие характеристики и диаметры медных труб

Характеристики

Одним из главных достоинств медных труб является тот факт, что они не вступают ни в какие реакции и полностью непроницаемы для разного рода жидкостей, например, масел или жиров.

Если рассмотреть влияние хлора, содержащегося в водопроводной воде, то его влияние не только безвредно для медной трубы, но еще и способствует образованию защитного слоя внутри нее.

Точно также, как и пластик, труба из меди хороша тем, что не подвержена наростам на внутренней или внешней стороне, к примеру, известковому налету или пр.

Более того, исходя из ГОСТ, медь отлично справляется с различным диапазоном температур (от -200 до +250 градусов), при этом проявляя высокую стойкость к их перепадам.

Если сравнить медные и пластиковые изделия, которые используются для строительства водопровода, то первые не страшатся воздействия ультрафиолета, а их внешний окрас создан скорее для улучшения внешнего вида, подходящего под конкретный интерьер. Если вы желаете произвести монтаж труб снаружи, то стоит остановиться на хромированных изделиях из меди.

Таблица диаметров

Цена медных труб

Сечения и размеры

Наибольшей популярностью пользуется медный трубопрокат классического круглого сечения. Трубы нестандартного прямоугольного сечения применяются реже, преимущественно в машино- и приборостроении или в помещении, исходя из дизайнерских соображений.

Габариты труб (внутренний и внешний диаметр, толщина стенки) могут обозначаться в миллиметрах и дюймах (английская мера длины, равная 25,4 мм). Для удобства перевода одного значения в другое при выборе труб и фитингов российского и зарубежного производства применяются специальные таблицы.

Часто типоразмер труб указывается в виде дробной маркировки, к примеру — 15/1. В данном случае числитель (первое число) обозначает внешний диаметр, а знаменатель (второе число) – толщину стенки. Разница между двумя значениями – внутренний диаметр трубы.

Медная труба: диаметр 15

Наиболее популярная, долговечная и относительно недорогая труба медная, диаметр 15 мм – 20 мм ( или ½ и ¾) применяется в Европе и РФ в качестве основы для теплообменных сетей следующих замкнутых систем:

• Автономное отопление;
• Холодильная установка;
• Солнечная батарея;
• Сплит-система.

Другой распространенный размер, при обозначении которого используется труба медная 5/8, диаметр в мм равен 16. Кроме того, существуют общие понятия, такие как условный проход и толщина стенки. Условный проход важно знать при покупке фитингов, стыкующих отдельные отрезки трубопровода (также измеряется в мм и дюймах). Возможно вы так же захотите купить трубу квадратную нержавейку.

Преимущества и недостатки труб из меди

Физические характеристики меди в симбиозе со способами производства предопределяют эксплуатационные особенности медного трубопроката, который устойчив к:

• Коррозии, что не только продлевает период жизни трубопровода, но и не оказывает негативного влияния на работу сантехнические приборы.
• Температурным перепадам при сохранении целостности линейных параметров.
• Гидроударам. Рабочее давление контура – от 100 до 450 атмосфер.
• Вибрации, благодаря чему медные трубопроводы активно используются в сейсмически нестабильных регионах, в том числе для обустройства газовой разводки.
• УФ-лучам (в отличие от термопластичных полимеров, разрушающихся под действием ультрафиолета). Окрашивание медного трубопровода проводится исключительно с целью его адаптации под конкретный интерьер.

Также к достоинствам труб из меди относятся:

• Широкий диапазон рабочих температур – от -200⁰С до 350⁰С (зависит от метода изготовления труб и типа соединения трубопровода).
• Абсолютно гладкая поверхность, которая препятствует образованию внутри контура наростов органического и неорганического происхождения, не снижая пропускную способность при эксплуатации, а также минимизирует трение внутри контура, что позволяет использовать трубы меньшего диаметра без потери в эффективности работы системы.
• Пластичность – гарантия устойчивости к разрыву. Коэффициент относительного удлинения (расширения) – 10-40%.
• Пластичность также облегчает монтажные работы. Трубы легко гнутся в любом направлении при помощи обычного ручного инструмента, что является неоспоримым преимуществом при создании сложноконтурных магистралей.
• При всей мягкости медная арматура превосходно держит заданную конфигурацию, чем не могут похвастаться большинство пластиковых труб.
• Меньший вес в сравнении со стальными и чугунными аналогами облегчает транспортировку, монтаж и минимизирует нагрузку на строение.
• Химическая нейтральность к солям, формальдегидам, метанолу, ряду кислот с уровнем рН не более 9 препятствует разрушению меди. Отсутствие реакции с хлором, содержащимся в водопроводной воде, не провоцирует образование вредных для человека оксидов.
• Бактерицидные свойства меди способствуют частичному обеззараживанию воды. В медных трубопроводах не только не размножаются микроорганизмы, но и погибают бактерии золотистого стафилококка и вирус гриппа группы А.
• Низкий индекс электростатичности предотвращает образование искр, что значит, что медную арматуру можно безопасно использовать в сфере огнеопасного и взрывоопасного производства.

Из недостатков следует отметить:

• Высокая стоимость, которая, впрочем, окупается длительным периодом эксплуатации.
• Повышенный коэффициент теплопроводности с одной стороны повышает КПД отопительного контура, и это несомненный плюс. С другой, трубы рискуют нагреться до такой степени, что, прикоснувшись к ним, можно получить ожог. Проблема решается за счёт использования труб в ПВХ- или ПЭ-оплётке.
• На трубах ХВС возможно образование конденсата. Проблема решается аналогично предыдущему пункту.
• Высокая электропроводимость. Однако риск поражения током нейтрализуется установкой заземления.

Как переводят дюймы в миллиметры

Метрические параметры очень часто применяют для наружных измерений диаметров труб из меди, а дюймы – для внутренних. Применяйте таблицы по переводу дюймовых значений в миллиметры.

Таблица 1

Размер трубы, дюймы

Размер в «мм» переводят в «дюймы» с округлением в большую сторону. 1 дюйм – это 25,4 мм, но при грубом округлении получается погрешность, которую важно учитывать при выборе сортамента.

Таблица 2

Дюймы

Виды

По толщине стенок медный трубопрокат подразделяется на тонкостенный и толстостенный. Первый отличается малым весом, второй – повышенной прочностью.

Помимо стандартных медных трубопроводов выпускаются трубы в пластиковой изоляции, которая:

• Остужает поверхность трубы.
• Предотвращает появление конденсата.
• Сохраняет тепло внутри контура.
• Снижает уровень шума.

В зависимости от типа финальной обработки прокатные трубы подразделяются на отожжённые и неотожжённые. Визуально их легко отличить друг от друга: отожжённые, как правило, поставляются в бухтах длиной до 50 метров, неотожжённые – прямыми отрезками.

Отожженные

После проката трубу подвергают обжигу при температуре до 700⁰C. Эта процедура повышает пластичность изделий, увеличивая коэффициент растяжения, но несколько снижает запас прочности.

Неотожжённые

Не подвергаются дополнительной тепловой обработке. Характеризуются максимальными показателями прочности, жёсткостью к изгибу, стойкостью к внешним повреждениям и гидроударам.

По степени пластичности трубы из меди классифицируются на:

• Твёрдые (чаще всего неотожжённые модификации). Маркируются как Н, Т, F30 или Z6. Рекомендуются для устройства центральных каналов водоснабжения, характеризуемых высоким давлением рабочей среды. Магистраль при этом выполняется преимущественно прямолинейной с минимальным количеством изгибов, которые делаются исключительно с помощью поворотных фитингов.
• Полутвёрдые. Обозначаются как НН, П или Z. Показатели прочности и эластичности идеально сбалансированы: коэффициент удлинения достигает 10%, выдерживает расширение наружного диаметра до 15%. Изгиб труб производится при помощи трубогиба. Предназначены для отопления, холодного и горячего водоснабжения.
• Мягкие. Маркируются как М, F22, W или R. Коэффициент удлинения – до 38%. Возможно расширение наружного диаметра до 25%. Конфигурацию труб легко изменить своими руками. Рекомендуются для обустройства «тёплых полов».

Что необходимо знать о параметрах труб?

Длина и диаметр – обычные параметры, выражаемые в цифровом эквиваленте, чтобы легче было вымерить и вносить значение в формулы. Но на деле существует несколько показателей чтобы провести измерения толщины труб, и везде необходима точность.

Это интересно! Разночтения в измерениях появились из-за ввода труб из меди в технологии строительства Европы с середины 20 века. Тогда на нашей территории ключевой стандарт определялся в миллиметрах – для металлических изделий, которые широко применяются даже сегодня. Отечественные дома многоквартирные оборудуют преимущественно стальным водомерным узлом.

В странах Европы более востребованы приватные домовладения с медными коммуникациями. Они наиболее долговечные, устойчивы к процессу коррозии, но с высокой себестоимостью. Бесшовные изделия сделанные из меди понемногу отвоёвывают собственный сегмент рынка, их тоже выпускают по ГОСТу. Ими пользуются не только для сантехнических коммуникаций, а еще для обеспечения работы:

• кондиционеров;
• фотоэлектрических панелей;
• холодильных установок;
• индивидуального отопления;
• деталей для автомобилестроения.

Для самых разнообразных сегментов трубопровода применяются трубы различного сечения, и необходимо знать, какой диаметр подойдёт для той либо другой цели

Способы соединения медных труб

Для сборки медного трубопровода используются безрезьбовые способы стыковки труб:

• Капиллярная пайка.
• Обжимное фитинговое прессование.

Перед началом монтажа трубы нарезаются с помощью специального резака на отрезки нужной длины. При этом важно, чтобы срез был идеально ровным.

Пайка трубопроводов

Капиллярная пайка – самый распространённый и надёжный способ соединения медных коммуникаций. Герметичность паяного контура позволяет эксплуатировать трубопровод в условиях высокого давления и температур.

Важное условие образования качественного герметичного шва – точность подбора фитингового соединения. При зазоре между трубой и фитингом свыше 0,4 мм эффект капилляра не образуется.

Различают 2 технологии пайки:

• Высокотемпературную (горячую), при которой спаивание осуществляется при t 450-700⁰С. В качестве припоя используются тонкая проволока из серебра, бронзы или меди.
• Низкотемпературную (холодную), когда температурный режим ограничен диапазоном в 200-250⁰С, а для припоя берут легкоплавкие олово или свинец.

В связи с тем, что нагрев меняет физические свойства меди, холодная спайка считается предпочтительней. Но для систем питьевого водоснабжения свинцовый припой применять запрещено, т.к. он отличается токсичностью. В любом случае остывание нагретых элементов должно происходить естественным путём при комнатной температуре.

Использование газовой горелки осложняет процедуру монтажа, т.к. требует от пользователя соответствующих навыков. Кроме того потребуется определённая доля сноровки, чтобы правильно приладить металлическую проволоку. Однако использование специальных медных фитингов с уже вмонтированным внутрь припоем существенно облегчает задачу.

Прессование стыков

Пластичность меди позволяет использовать для стыковки труб компрессионные пресс-фитинги, обжимные гильзы, хомуты и фланцы. Внешне пресс-фитинги ничем не отличаются от предназначенных для пайки, основное отличие — в методе герметизации, которая обеспечивается:

• Внутренним уплотнительным поясом, изготовленным из полимера.
• Внутренним медным обжимным кольцом, которое при сдавливании расплющивается.
• Зажимом стыка специальными клещами (раздвижным ключом).
• Монтажной гайкой, фиксирующей место зажима.

На заметку! Существует 2 типа обжимных (цанговых) фитингов. Тип А предназначен для стыковки твёрдых и полутвёрдых труб; тип В – для полутвёрдых и мягких.

Недостаток компрессионного соединения в сложности конструкции и необходимости регулярного контроля на предмет течи. Поэтому данный метод стыковки выбирается только при обустройстве систем холодного водоснабжения или стоков со слабым напором и исключительно на участках, доступных к осмотру. Однако возможность выполнить работы своими руками и существенно сэкономить на привлечении сторонних специалистов значительно окупает эти неудобства.

Трубы из меди и фитинги для пайки к ним

свернуть Медь устойчива к старению и коррозии и поэтому может использоваться в самых различных областях. Металл не только выдерживает огромные нагрузки, но и отвечает высоким требованиям надёжности, например в области автомобилестроения, кондиционирования, устройства водопроводов, систем отопления и т.д.

Медные трубы и фитинги SANCO

Название SANCO происходит от французского «sans corrosion» и означает «без коррозии», на воздухе скорость коррозии не более 1 мкм в год, кроме этого на поверхности медных труб при контакте с водой образуется плотная защитная пленка (патина). Она дополнительно защищает поверхность трубы и способна восстанавливаться при повреждениях.

Медь – металл. Поэтому отличается долгим сроком службы: она не стареет и не портится и сохраняет свою первоначальную прочность (считается, например, что медная кровля начинает «взрослеть» только после 20-30 лет эксплуатации).

Медь не чувствительна к ультрафиолету и другим внешним воздействиям. Хлор содержащийся в водопроводной воде не оказывает разрушающего воздействия. Как сильный окислитель, хлор способствует ускоренному образованию слоя патины примерно через 100 часов эксплуатации.

Медные трубы обладают высокой прочностью. Для твёрдой медной трубы диаметром 12 мм и толщиной стенки 1 мм допустимое рабочее давление составляет 100 бар, а температура 250°C. Температура плавления меди 1084°C.

Медные трубы непроницаемы для кислорода, что очень важно для систем отопления.

Медные трубы имеют незначительный коэффициент линейного расширения (α = 0,017мм/(м*К)). В зависимости от твёрдости меди выдерживают от 1 до 3 циклов заморозки.

Медные трубы и фитинги обладают бактериостатическими свойствами к определённым видам микроорганизмов: на поверхности меди бактерии перестают размножаться и со временем погибают. Патина не ослабляет антибактериальные свойства питьевых медных водопроводов.

Монтаж медных трубопроводов

Существует несколько способов монтажа медных труб, один из наиболее распространённых способов – пайка. Соединение медных труб капиллярной пайкой, отличается автоматическим заполнением монтажного зазора припоем, что даёт гарантированно герметичное соединение. А широкий пояс спаивания приводит к тому, что данное соединения являются самыми прочным и надёжным элементами системы, белее прочными чем сами трубы. Испытания на разрыв показали, что паянные соединения выдерживают разрыв трубы без разрушения.

Паечные соединения могут выполняться с использованием мягкого или твёрдого припоя:

• Пайка мягким припоем, может использоваться в трубопроводах холодного, горячего водоснабжения и отопления с рабочей температурой до 110°C. Её всегда следует выполнять с использованием флюса или флюс-пасты, которые представляет собой смесь флюса и порошкообразного припоя. В системах питьевого водоснабжения применяются только мягкие припои.
• Пайка твёрдым припоем отличается большей температурной стойкостью и более высоким сопротивлением сдвигу, она применяется в системах отопления. В системах питьевого водоснабжения пайку твёрдым припоем можно использовать только для труб типоразмеров более 28*1,5мм.

Требования к фитингам для твёрдого и мягкого припоя аналогичны. Для соединения медных труб со стальными трубопроводами используют латунные или бронзовые фитинги под пайку.
развернуть

Советы по монтажу и ремонту труб из меди

• Т.к. медь восприимчива к механическому воздействию, прокладывать медные коммуникации следует в местах, максимально защищённых от случайного повреждения, или же предусмотреть установку защитного короба.
• При прокладке медных коммуникаций внутри стен, следует выбирать трубы в полимерной оболочке. Она предотвратит разрушение металла.
• Для соединения лучше использовать медные, латунные или бронзовые фитинги. Другие материалы станут причиной электрохимической коррозии.
• Стыковку труб можно производить и без использования переходных фитингов. Для этого применяют специальный трубный расширитель, с помощью которого один участок трубы расширяется до нужного диаметра. Затем в неё вставляется другая труба и осуществляется пайка.
• В случае прорыва медного трубопровода, как временное решение для устранения течи используются стяжные муфты.

Стыковка труб из меди с другими материалами

При прокладке коммуникаций из медных труб их можно стыковать с трубной продукцией, изготовленной из пластика, стали и латуни. Относительно соединения с оцинкованными изделиями специалисты рекомендуют избегать таких комбинаций, поскольку высока вероятность возникновения химических процессов между двумя элементами — медью и цинком.

При стыковке труб данного типа используют латунные фитинги – их монтируют так, чтобы движение водяного потока происходило в направлении от цинка к меди.

Современная трубная продукция из меди отличается долговечностью и поэтому такой водопровод будет прекрасным выбором.