Основные механические свойства изделий
Нормативные документы на медные изделия определяют механические свойства, которыми должна обладать готовая продукция.
Для труб повышенной прочности ГОСТ указывает механические свойства, которыми они должны обладать
Соответствующие показатели по ГОСТ 617 даны в таблице (условные обозначения: Р – растяжение, П – определение прочности, линейные размеры в миллиметрах).
Таблица 14
Прохладно-
| Прессованные трубы | ||||||||||
| Состояние материала | Мягкое | Полу- | Твёрдое | — | ||||||
| Вид испытаний | Р | П | Р | Р | П | Р | П | Р | ||
| Диаметр | Мин., *10 -1 | 30 | 100 | 30 | 30 | 100 | — | — | 2000 | |
| Макс. | 360 | 360 | 360 | 360 | 360 | 200 | 200 | — | ||
| Стенка | Мин., *10 -1 | 8 | 10 | 8 | 8 | 10 | 50 | 50 | 50 | |
| Макс. | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 30 | 30 | 30 | ||
| Временное сопротивление, *10 3 кПа | Мин. | 200 | — | 240 | 280 | — | 190 | — | 180 | |
| После разрыва относительное удлинение, % | Мин. | На коротких образцах | 38 | — | 10 | — | — | 32 | — | 32 |
| Мин. | На длинных образцах | 35 | — | 8 | — | — | 30 | — | 30 | |
| Твердость по Виккерсу | Мин. | — | — | — | — | 90 | — | — | — | |
| Макс. | — | 55 | — | — | 135 | — | 80 | — |
Согласовав с потребителем, возможно трубы в мягеньком состоянии делать с очень высокой пластичностью, а твёрдые и полутвердые – с очень высокой прочностью.
Для этих холоднодеформированных изделий механичные свойства должны подходить таблице.
Таблица 15
Состояние материала
| Тип испытания | Временное сопротивление, *10, МПа | После разрыва относительное удлинение, % | |
| Мин. | Мин. | ||
| Мягкое | На растяжение | 21,0 | 40 |
| Полутвердое | 27,0 | 8 | |
| Твердое | 31,0 | — |
Как происходит монтаж водопровода?
Монтаж водоснабжения — сложный технический процесс, который требует определенных знаний и навыков, независимо от используемых материалов. Существует два наиболее распространенных метода соединения: при помощи фитингов и посредством пайки.
В случае, когда трубы соединяются при помощи фитингов, процесс мало чем отличается от работы с металлопластиковыми конструкциями. Труба с накидной гайкой вставляется в фитинг, после чего закрепляется при помощи разводного ключа
Уместно упомянуть о важной особенности меди — она имеет некую устойчивость к деформации. То есть, даже после нескольких циклов нагревание-остывание соединение на фитинге не лопнет
Важно! Без определенных навыков в области пайки не стоит самостоятельно совершать подобные работы. Доверьте данное дело мастеру, ведь некачественные соединения могут плачевно сказаться на водопроводе в целом
Что касается соединения путем пайки, то здесь вам понадобятся горелка, припой и паяльная лампа. Весь процесс является довольно простым и не отличается от обычной пайки. Сначала трубу и фитинг необходимо зачистить от пленки и нанести на него флюс. После этого соединение фитинга прогревается до такой температуры, чтобы расплавился припой.
сварка медных труб своими руками
Особенности отопления из медных труб
Для создания отопительных систем применяются трубы из меди исключительно круглого сечения. Хотя производители еще изготавливают прокат с прямоугольным и квадратным профилем. Изделия также выпускаются в толстостенном и тонкостенном исполнении.
Первый вариант трубной продукции производится с толщиной стенки от 0,8 мм до 10 мм при помощи сварки и бесшовного метода. У второго этот параметр равен 0,15-0,7 мм. При установке отопления медными трубами в основном применяется прокат, диаметр которого составляет минимум 3/8 дюйма. Независимо от размеров изделий системы отопления из меди имеют плюсы и минусы.
Преимущества
Медные элементы теплового контура здания эффективно обогревают строения с минимальными энергетическими затратами. Именно материал обеспечивает отопительным сетям существенные преимущества:
- Большой срок службы, превышающий 50 лет.
- Длительные временные периоды эксплуатации без ремонта и технического обслуживания.
- Высокая коррозионная устойчивость, потому что стенки трубопроводов не способны пропускать воздух.
- Способность выдерживать давление минимум в 30 атм.
- Устойчивость перед ультрафиолетом.
- Отсутствие взаимодействия с химическими элементами, в централизованной отопительной сети. При перемещении теплоносителя, в составе которого хлор. На внутренних медных поверхностях образуется тонкая защитная пленка, увеличивающая эксплуатацию.
- Минимальная вероятность накоплений отложений внутри трубопровода, так как его стенки не имеют явной шероховатости. Эта особенность также влияет на снижение гидравлического давления. Поэтому для создания теплового контура применяются трубопрокат меньшего диаметра и используются менее мощные насосные агрегаты.
- Не надо выполнять монтаж компенсаторов из-за небольшого коэффициента теплового расширения. Метровый отрезок трубопровода удлинится на 1 мм при увеличении температуры с 20⁰C до 90⁰C.
- Высокая степень экологической чистоты.
- Прекрасные антибактериальные свойства.
- Привлекательная внешняя поверхность, позволяющая использовать системы из медных труб в качестве дизайнерских элементов интерьеров.
- Небольшая масса благодаря минимальной толщине стенок медных труб. Метровый отрезок изделия диаметром 20 мм весит не более 0,6 кг. Небольшая толщина стенок повлияла также на увеличение внутреннего сечения. Оно больше по сравнению с аналогичными изделиями из других материалов.
Когда система создана из пластичных труб, то она способна выдерживать 6-кратное размораживание. Если же при ее монтаже использовались жесткие изделия, тогда сеть перенесет 3 цикла замерзания и оттаивания.
Высокая теплопроводность металла позволяет устанавливать меньшее количество радиаторов, если монтаж трубопроводов выполняется открытым способом.
Монтаж отопления
Пластичность меди способствует снижению количества фитингов, потому что прокат можно согнуть на требуемый угол руками при использовании специального инструмента.
Недостатки
Система отопления из медных трубопроводов также имеет целый ряд недостатков:
- Вероятность появления коррозии на внешней поверхности.
- При монтаже в стенах и в других конструкциях требуется применять теплоизоляционные материалы, чтобы снизить потери тепла.
- На стенки трубопроводов могут негативно воздействовать блуждающие токи из-за высокой электропроводности материала.
- Большая вероятность образования электрохимической коррозии, если медный прокат соединяется с трубами из других материалов.
- Сложность монтажных работ особенно при использовании пайки.
Коррозия медиТеплоизоляция трубопровода
К трубопроводам из меди нужно бережно относиться и обеспечить для них защиту от механических воздействий. В противном случае изделия потеряют свою форму, потому что металл представляет собой мягкий материал.
Сферы применения
Существует несколько ситуаций, когда лучше выбрать этот материал:
- Актуальный вариант для установки системы отопления из медных труб — подключение к твердотопливному котлу. Связано это с тем, что такие системы подвергаются длительному воздействию высоких температур (свыше 100 градусов по Цельсию).
- По сравнению с другими материалами медь лучше, если она сложной формы.
- Монтаж будет 100% оправдан, если у хозяина дома достаточно средств, он хочет получить наивысший показатель долговечности.
Рассматривая другие варианты, нужно обратить внимание на пластик или нержавеющую сталь
Преимущества и недостатки
Преимущества медных труб обусловлены свойствами самого металла:
- Долгий срок службы;
- Устойчивость к коррозии;
- Низкий коэффициент линейного расширения — 17,010
-6
Устойчивость к температурным перепадам (от -200 до 200
С);
- Эстетичность;
- Устойчивость к УФ-излучению;
- Бактериостатичность.
Недостаток медных трубопроводов заключается в высокой стоимости материала и комплектующих, в сравнении с другими материалами.
При взаимодействии со сталью, медь ускоряет процесс коррозии, поэтому при монтаже трубопровода, в соединениях меди со сталью необходимо использовать медно-латунные фитинги.
Свойства и применения меди
Медь – уникальный пластичный металл, обладающий высокой теплопроводностью и электропроводностью, не взаимодействующий с водой.
На основании физических свойств, медь применяется при изготовлении электропроводов, труб для газовых, отопительных и водных систем, а также при производстве теплообменников.
Монтаж медных труб отопления
Наиболее надежный, популярный способ монтажа медных труб отопления — пайка. Пошаговая инструкция выполнения работ:
- Отрезать часть изделия нужной длины.
- Срезать фаску по внутреннему диаметру.
- Очистить наружную часть трубы, внутреннюю часть соединительного элемента (фитинга). Для этого нужно использовать синтетическую щетку.
- Для создания надежного соединения, требуется покрыть обработанные поверхности слоем флюса.
- Зажечь газовую горелку, медленно нагреть соединяемые части.
- Нагревать поверхности до расплавления флюса.
- Когда флюс станет жидким, взять мягкий припой, который продается прутками, поместить его в место, где должен получится шов.
- Постепенно проволока расплавится, начнет растекаться по стыку, заполняя свободное пространство.
Подождать пока шов образуется по всему стыку без пустот, дождаться остывания готового соединения.
Чем покрасить медные трубы отопления?
Чтобы покрасить изделие из меди, можно использовать несколько видов краски:
- Алкидную эмаль. Устойчива к высоким температурам, физическим воздействиям.
- Акриловую краску. Изготавливается на основе органических растворителей.
- Красящий состав на водно-дисперсионной основе. Быстро высыхает, но удерживается на поверхности короткий промежуток времени.
Наносить краску на металлическое основание просто. Его срок службы напрямую зависит от выбранного красящего состава, средний показатель долговечности — около 5 лет. Для повышения адгезии металл нужно зачистить мелкой наждачной бумагой.
Медные трубы редко применяются для изготовления трубопроводов. Связано это с их высокой ценой. Если средств достаточно, это лучший вариант по долговечности, надежности
Важно грамотно выбрать тип соединения отдельных элементов, чтобы система прослужила как можно дольше
Фитинги из меди и их виды
Все инженерные системы, в составе которых будет медный трубопровод, для установки нуждаются в качественных фасонных изделиях. Речь идёт о фитингах, которые предназначены для соединения труб в одну систему с гарантированным отсутствием протечек.
При варианте разъемного соединения приемлемо применение резьбового или обжимного фитинга. Для неразъемного соединения, лучше использовать капиллярные или пресс-фитинги. Главная их задача в трубопроводе любого назначения – обеспечить разветвления, повороты, соединение двух труб с одинаковым или разным диаметром. Без фитингов нельзя добиться высокого уровня герметизации системы отопления, кондиционирования или водопровода. Так же, как и трубы, они имеют высокую пластичность и стойкость к коррозии, просты в монтаже и эксплуатируются длительное время, не нуждаясь в ремонте.
По конструкции и предназначению выделяют: переходники и адаптеры, колено 45° или 90°, угольный и дуговой отводы с одним или двумя раструбами, муфта, обвод, заглушка, крестовина, тройник, угольник, накидная гайка; редукционные – тройник, муфта и ниппель.
Такой большой ассортимент позволит найти те изделия, которые составят основу коммуникаций. В зависимости от способа крепления, фитинги для медных труб могут быть:
- Самофиксирующийся цанговый медный пуш-фитингNTM – переворот в монтаже трубопровода. Достаточно в него с обеих сторон вставить трубы, и монтаж завершён. Внутри таких конструкций есть система колец. Одно из них оснащено зубцами. Когда особый монтажный ключ надавливает на зубчатый элемент, тот прочно закрепляется в соседнем кольце, и получается отличное соединение. Эти фитинги рекомендованы для временных соединений труб и незаменимы в ремонтных целях.
- Резьбовой фитинг отличается от других разновидностей тем, что имеет резьбу, при помощи которой выполняется соединение. Оптимальный вариант для случая, когда трубопровод предполагается несколько раз разбирать и вновь собирать.
ВАЖНО! Обычно на соединяемые отрезки медных труб наносить герметик не обязательно. Но если для лучшего контакта его всё же применяют, нужно обязательно убедиться, что частицы материала не попали на резьбу.. Такие фитинги используют в тех местах, где нужен доступ для постоянного контроля за надёжностью стыковки
В качестве подходящих резьбовых элементов используют муфты, уголки или колена на 45 и 90 градусов, отводящие штуцеры, крестовины, тройники, колпаки и специальные заглушки
Такие фитинги используют в тех местах, где нужен доступ для постоянного контроля за надёжностью стыковки. В качестве подходящих резьбовых элементов используют муфты, уголки или колена на 45 и 90 градусов, отводящие штуцеры, крестовины, тройники, колпаки и специальные заглушки.
- Компрессионный или обжимной (цанговый) фитинг имеет резиновое обжимное кольцо для достижения герметичности соединения. Он – незаменим для систем подачи воды, в которых есть трубы, различные по сечению. Применяется для монтажа подземных и надземных трубопроводов из мягкой и полутвердой толстостенной медной трубы. К сожалению, такой соединительный элемент подвержен риску появления протечек. Если для замены соединение раскручивают, обжимное кольцо уже нельзя использовать повторно.
- Капиллярный фитинг, который используется под пайку. При этом виде соединения, оно получается неразъемным, весьма надежным и долговечным. Её выполняют, используя медный или оловянный припой. Процесс основан на капиллярном эффекте. Это явление обеспечивает равномерное распределение припоя по поверхностям, которые соединяются. Десятки лет именно пайка была основным видом для монтажа, хотя в последние годы выбор фитинговых соединений расширился.
- Пресс-фитинг, соединяющий элементы медного трубопровода, применяется очень редко. Для монтажа нужен специальный пресс, который стоит недёшево. Приемлем он только тогда, когда другим путём соединить трубы не предоставляется возможным.
В действительности, трубы из меди легко отрезаются и гнутся, монтаж фитингов – прост, а разводка систем в доме не занимает много места. Медные трубы в системах отопления и водоснабжения ценят за долговечность, надёжность и стойкость к коррозии. К тому же, вода в такой системе предохраняется от различного рода негативных воздействий. Зная эти моменты, потребители готовы приобретать дорогие медные трубы и фитинги, чтобы иметь трубопроводы экстра-класса.
Каких видов бывают медные трубы
Если необходимо обустроить медный водопровод, то при выборе материала следует отталкиваться от нескольких параметров: каким методом он изготовлен, показатель прочности и пластичности, габаритные размеры. Трубная арматура сейчас широко распространена, поэтому полезным будет навык расшифровывания маркировки.
Что касается вопроса «сколько стоит», то в случае с медной арматурой цена зависит от многих факторов: технология производства, габариты, компания-производитель и так далее.
Средняя стоимость изделий:
- Для кондиционирования – от 100 рублей за метр;
- Для водопровода – от 215 рублей за трубу;
- Для отопления – от 260 рублей за метр.
Таблица стоимости
Способы изготовления
Отталкиваясь от ГОСТа, сейчас имеется два способа изготавливать медные трубы: холодный прокат и прессование со сваркой. Эксплуатационные характеристики продукции во многом зависят от технологии производства.
Прокат. Технология выглядит следующим образом: металлическая заготовка деформируется, проходя между вращающимися валами трубопрокатного станка. Обкатку делают пошагово – гильза разворачивается на 90 градусов с каждой подачей, благодаря чему обработка получается равномерной и на трубе не остаются продольные риски. «Прокатная» арматура позволяет создавать бесшовные конструкции (более прочные) с идеально точными параметрами по всей длине.
Холодная деформация как метод задействуется при необходимости создания водопроводной или отопительной трубы, испытывающей серьезные нагрузки изнутри в ходе эксплуатации. Финальная обработка может предполагать термовоздействие. Необходимо это для того, чтобы продукция оставалась эластичной.
У различных труб имеются свои особенности:
- Не отожженные – «жесткие» на изгиб, стойкие к механическим повреждениям и гидравлическим ударам (не более 450 МПа). С помощью такой арматуры собираются простые трубопроводы;
- Отожженные – характеризуются высокой пластичностью, но при этом увеличивается их стоимость.
Прессование. Для этого способа изготовления используется листовая медь – заготовка в виде полотна размещается на прессовых формовочных вальцах оборудования. После получения необходимой формы стыковочный шов заваривается. На финишном этапе труба пропускается через калибровочные вальцы, что позволяет выровнять профиль и убрать продольные деформации.
Медный прокат
Степень пластичности
В зависимости от типа, трубы имеют разные механические свойства и область применения. По таким показателям как пластичность и прочность, медная арматура классифицируется на 3 категории:
- Твердый прокат, состоящий из не отожженных заготовок. Подходит, если нужно сделать водопровод для дома из медных труб для подачи жидкости под высоким давлением;
- Полутвердые – отличаются сбаралансированными характеристиками по таким показателям как прочность и эластичность. Изделие с наружным диаметром 3 мм и толщиной стенки 0.8 мм отличается относительным удлинением не более 10%. Аналогичного размера мягкий прокат имеет другой показатель – 38%;
- Мягкие – более эластичные образцы, поставляемые в бухтах. С их помощью монтируются инженерные сети с лучевым распределением подводов к оборудованию. При необходимости придания формы некрупной магистрали, сделать это можно собственными руками, не прибегая к помощи трубогиба.
Габаритные размеры
Размеры производимых медных труб бывают разнообразны. Определяется по внутреннему, наружному диаметру и толщине стенки. Такой материал как медь – податливый для обработки, поэтому создаются магистрали разных форм и размеров.
Новое постановление ГОСТа гласит, что габариты должны отображаться в дробном виде. В числителе указывают внешний диаметр, в знаменателе – толщину стенки. Рассмотрим пример трубы размером 15/1:
- Диаметр по внешней стороне – 15 мм;
- Внутреннее сечение – 14 мм;
- Толщина стенки – 1 мм.
Отечественные производители выпускают трубы различной длины, и диаметр здесь играет ключевую роль. Если сечение до 18 мм, то форма выпуска – 10-метровые бухты. Что касается более габаритных изделий, их изготавливают в виде отрезков длиной от 1.5 до 6 метров.
В водопроводных сетях, хоть и реже, но задействуется арматура, имеющая прямоугольное сечение. Технология производства здесь, как правило – прессование. Размеры бывают: диаметр – от 30 до 280 мм, толщина стенок – от 5 до 30 мм.
Вес у такой арматуры, например, как медная трубка, по сравнению с современной пластиковой продукцией, выше. Возьмем в качестве примера изделие длиной 5 метров, с внешним диаметром – 30 мм и толщиной стенки – 5 мм – его вес будет 17.4 кг.
В таблице представлены основные типоразмеры описываемой арматуры.
Таблица
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
Трубы большого диаметра
Как правильно паять медные трубы большого диаметра знают не все. В целом весь процесс работы не отличается от работы с другими объемами.
Как спаять медную трубу (для начинающих)
Watch this video on YouTube
Изоляция патрубков в обогревательной сети
Медные трубы в системе отопления.
Watch this video on YouTube
Изоляцию труб в обогревательной сети проводят с целью снизить тепло потери. Не изолированные медные патрубки в пять раз повышают потери тепла, так, как данный металл отличается высокой тепло проводимостью.
При вопросе, как заизолировать медные трубы отопления, скрытые в монолит (пол, стенки), все можно решить следующим образом. Их от механических повреждений, вызванных скачками температуры носителя тепла, отлично защитит гофра.
Водопроводная система из меди
Узнать, как паять медные трубы для водопровода, пытаются многие. В силу интенсивного использования водопроводная трубомагистраль быстро изнашивается, чего нельзя сказать о трубомагистрали из меди. Такой водопровод будет служить вечно.
Для соединения водопроводной системы из медного трубопроката применяют капиллярный метод спайки (низкотемпературную и высокотемпературную).
Пайка медных труб
Watch this video on YouTube
Виною этого становится хлор, который содержит вода. Чтобы не возникло такой коррозии необходимо:
- не допускать, чтобы припой попадал при пайке в середину стыка;
- приобретать изделия у проверенного изготовителя;
- использовать фильтры для воды.
Медная труба для кондиционеров
Данный вид трубопрокатного сортамента используют при установке сети кондиционирования воздуха, состоящей из внутреннего и наружного блока.
Халдаген при этом транспортирует два патрубка из меди разного диаметра. Заготовка меньшего диаметра транспортирует жидкий фреон, а другая – газообразный фреон.
Такие патрубки от кондиционеров отлично поддаются пайке. Для припоя рекомендуют фосфорно-медный и серебряный вид. А сами агрегаты демонстрируют высокую устойчивость относительно растяжения.
Ремонт кондиционера – пайка медной трубы
Watch this video on YouTube
Если коротко описать, как паять медные трубы для кондиционеров, то это будет выглядеть так:
- Вначале избавляются от оксидной пленки. Делают это шлифовочной шкуркой.
- После этого на очищенные участки наносится флюс.
- Фитинг состыкуется с трубой. При этом нельзя забывать о полумиллиметровом зазоре.
- Место стыка прогревается при температуре почти в триста градусов. Нагрев осуществляют газовой горелкой. Делают это равномерно, плавно перемещая пламя вдоль конструкции.
- После тога как окончили паять, обязательно необходимо промыть систему, иначе остатки флюса спровоцируют коррозию металла, а это повлечет за собою поломку кондиционера.
Паяльники «Dremel»
Проблема, как паять медные трубы легко решается с паяльником Dremel. Эти небольшие горелки на газу в состоянии жечь, паять и разрезать. Они легко удаляют старую краску, размораживают и разогревают для сгибания трубоматериалы.
Стоит паяльник «Dremel» в пределах 2000 рублей. С таким устройством можно забыть о длительном разогреве и о большом термопистолете.
В комплекте с паяльником «Dremel» идет:
- паяльник;
- сопло для горелки;
- два ножа разного размера;
- рефлекторная и щелевая насадка.
Для удобства пользования к устройству прилагается несколько ключей для смены насадок, защитный колпак для механизма и припой для пайки.
Отверстием довольно удобно направить разогретый воздух на термоусадочные трубки, и их можно устанавливать, без участия рефлекторных насадок.
Заправляют устройство бутаном для зажигалок на газу. Одной заправки паяльника «Dremel» хватает на час работы.
Знакомьтесь. Мой друг! Газовый паяльник от Dremel
Watch this video on YouTube
Это устройство для бытового использования. Профессиональные аналоги стоят от 5 тыс. рублей и больше. Пайка с таким инструментом превращается в удовольствие.
Как паять медные трубы, и то, что этот способ очень эффективный понятно. Ведь для этого не нужно дорогого спецоборудования
Важно и то и структура самого материала остается неизменной
В итоге выходит прочный и надежный стык, который будет служить вечность. Главное при работе соблюдать технологию и действовать аккуратно.
Выводы
Подбор материала для водопроводных труб и диаметра водовода должен осуществляться в зависимости от магистралей и объема воды, которая будет транспортироваться по ним. Необходимо подобрать также толщину стенок и метод соединения.
- Универсальный справочник строителя / В.С. Алексеев. — М.: Рипол Классик, 2006.
- Терминология по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха / Б.А. Крупнов. — Москва
- Инженерные сети, инженерная подготовка и оборудование территорий, зданий и стройплощадок / Л.В. Погодина. — М.: Дашков и Ко, 2010.
- Статья на Википедии про водопровод
