Соединение медных труб: типы и особенности
Содержание:
Благодаря своим практически уникальным эксплуатационным качествам медь является сегодня одним из самых востребованных материалов, применяемых для монтажа коммуникационных систем. Особенно часто она встречается в частных домах, где системы водоснабжения и отопления выполняются именно из медных труб, соединение которых между собой осуществляется с помощью различных методов.
Одной из главных причин использования в коммуникационных системах меди является выдающаяся устойчивость этого материала к высоким температурам и высокому давлению со стороны циркулирующей по трубам среды. Так, например, расчеты показывают, что в случае монтажа однотрубной системы отопления при желании получить температуру воды в радиаторе 70 градусов, на входе она должна быть не ниже 120 градусов. Многие современные материалы на такую температуру просто не рассчитаны. В качестве примера здесь можно привести столь популярные сегодня пластиковые (или полимерные) трубы. Они легки, стоят не слишком дорого (особенно в сравнении с медью), не вызывают сложностей при монтаже и выглядят вполне эстетично. Но вот максимальная температура, на которую они рассчитаны, составляет 95 градусов Цельсия. При более высокой температуре трубы просто начинают плавиться. В то же время медь легко выдерживает температуры до 300 градусов.
При эксплуатации бытового трубопровода возможно возникновение и обратной ситуации – замерзание воды в трубах. Абсолютное большинство материалов при этом не выдерживает линейного расширения замерзшей воды и разрушаются – на трубах из полимера, чугуна или стали появляются разрывы или трещины. Медь великолепно справляется и с этой проблемой благодаря своей пластичности.
Вообще, медные трубы – это универсальные элементы. Они могут применяться не только в системах водоснабжения или отопления. Часто из них монтируются специализированные трубопроводы в холодильных установках или кондиционерах. Из-за газонепроницаемости меди их применяют и для монтажа газопроводов, как бытовых, так и промышленных. Кроме того, в последнее время довольно распространенным явлением стали медные трубы для электропроводки, которые позволяют надежно защитить все ее «хитросплетения» от механических и иных повреждений.
Виды соединений медных труб при монтаже сетей.
Для соединения медных труб в единую систему используются различные приемы и дополнительные детали. Выбор конкретного метода зависит и от особенностей трубопровода, и от его предназначения, и от его местоположения, и даже от национальных традиций. Что касается последнего пункта, то на сегодняшний день в Европе, где трубопроводы из меди применяются наиболее часто, сложились два традиционных подхода к их монтажу:
- «британский подход» – это бесфитинговое соединение труб между собой (гибка труб, фланцевание, вытяжка отводов, пайка, сварка и т.д.). Такой метод позволяет максимально упростить конструкцию медного трубопровода, в котором практически не используются никакие дополнительные элементы (соединительные детали требуются лишь для подключения приборов к трубопроводу). Но стоит отметить, что этот подход требует достаточно большого опыта и высокой квалификации от монтажников. Кроме того, не обойтись здесь и без специальных инструментов;
- «германский подход» – соединение труб между собой с помощью фитингов. Такой подход обладает целым рядом преимуществ: применение фитингов требует меньше времени для монтажа трубопровода и меньше усилий со стороны монтажников. Он может применяться для прокладки трубопровода любой конфигурации и гарантирует высокое качество соединения, практически не зависящее от опыта и квалификации монтажника. К минусам метода относится усложнение конструкции трубопровода и необходимость регулярной проверки фитинговых соединений.
Все существующие сегодня типы соединения медных труб можно разделить на 2 категории:
Неразъемные соединения – это конструкция, разобрать которую, не разрушая ее отдельные составляющие, нельзя. К ним относится:
Пайка или сварка может быть бесфитинговой. Также используются и заводские соединители для медных труб (разнообразные фитинги). Для прессования необходимы специальные пресс-фитинги, которые снабжаются обжимными гильзами.
Все типы неразъемного соединения могут применяться при монтаже систем водоснабжения, газоснабжения и отопления.
Обратите внимание! При монтаже водопроводов и систем теплоснабжения для труб малого и среднего диаметра чаще всего используется низкотемпературная пайка, а сварка – для труб большого диаметра. При устройстве «теплых полов» наиболее распространенный прием – прессование. Если требуется соединить медь со сталью, то обычно применяется пайка или сварка в зависимости от диаметра труб (припой – бронза). А вот при монтаже газопровода необходима высокотемпературная пайка.
Разъемное соединение – это разборная конструкция. Она получается с помощью различных типов фитингов:
- резьбовых;
- компрессионных;
- самофиксирующихся.
Кроме того, в данном случае может применяться фланец – соединитель для медных труб большого и среднего сечения. А при аварийном ремонте трубопровода для соединения труб одинакового диаметра может временно использоваться стяжная муфта.
Чаще всего разнообразные фитинги и соединители применяются для подключения к трубопроводу различной аппаратуры, потребляющих приборов или арматуры. Удобство таких соединений состоит в том, что их можно легко разобрать в случае необходимости (например, если потребовался ремонт трубопровода или замена подключенной к нему аппаратуры). Они очень надежны и не требуют большой квалификации от монтажника. Кроме того, для монтажа необходим минимум специальных инструментов – большинство работ производится буквально вручную.
Но при этом разъемные соединения нуждаются в периодическом осмотре и обслуживающих мероприятиях. Их ослабляют перепады температуры и давления в системе, а уплотнительные элементы со временем изнашиваются. Именно поэтому располагать их надо таким образом, чтобы доступ к ним при эксплуатации трубопровода был открыт в любой момент.
Обратите внимание! На медные трубы запрещено наносить резьбу. Поэтому для соединения меди с резьбовыми элементами системы применяют специальные фитинги переходного типа. Такие детали с одной стороны имеют раструб для соединения с трубой методом пайки или опрессовки, а с другой стороны – резьбу.
Какой бы тип соединения не был выбран при монтаже медного трубопровода, следует знать, что оно в любом случае не снижает механическую прочность системы. Наоборот, любое из соединений, кроме сварки, увеличивает толщину стенок системы, а значит, это место трубопровода является даже более прочным, чем сама труба. Что касается сварного соединения, то оно (изначально более мягкое вследствие особенностей процесса) становится более прочным со временем.
Подготовка медных труб для соединения при монтаже коммуникационных сетей.
Перед тем как соединять трубы друг с другом, их необходимо подготовить. Подготовка включает в себя несколько этапов.
Для выполнения данного этапа лучше всего прибегнуть к помощи трубореза. Весь процесс использования этого инструмента предельно прост. Надо надеть труборез на тот конец трубы, где предстоит сделать отрез, продвинув его на отмеченное для разреза место. После этого необходимо плотно затянуть хомут (винт) инструмента и начать вращение резака вокруг трубы. Винт при этом будет затягиваться, в результате чего труба окажется отрезанной в месте нахождения резака.
Обратите внимание! Применение трубореза позволяет сделать точный перпендикулярный разрез. Но в процессе отрезания трубы не стоит применять излишних усилий – это может смять конец медного изделия. Лучше сделать пару лишних оборотов трубореза.
Конечно, все знают о пластичности меди и о том, что резать ее можно и обычной ножовкой. Но вот добиться хорошего качества такого среза и его перпендикулярности довольно сложно. При работе ножовкой кромки получаются слишком неровными и требуют дополнительной обработки. Правда, в том случае, если специального инструмента под рукой нет, ножовка оказывается единственным способом подогнать трубу под нужную длину. Но тогда следует обратить особое внимание на кромки.
После резки на кромке трубы в любом случае останутся заусенцы и неровности. Перед тем как выполнять соединение, от этих дефектов необходимо избавиться. Для этого используют надфиль или напильник закругленной формы.
Внешнюю поверхность кромки также необходимо зачистить, убрав с нее оксидную пленку и загрязнения. Выполняется эта работа с помощью мелкозернистой шкурки. Кроме того, перед соединением следует зачистить и внутреннюю поверхность кромки. Для этих целей подойдут специальные салфетки или щетки.
Обратите внимание! Зачистку кромки следует производить до тех пор, пока ее поверхность не станет блестящей. Но при этом проявлять слишком много усердия не следует, так как велик шанс снять слишком большой слой меди. В этом случае при выполнении соединения с помощью пайки или сварки могут возникнуть сложности.
Соединение медных труб с помощью капиллярной пайки.
Одним из самых распространенных способов соединения медных труб является капиллярная пайка. Для ее проведения применяются особые фитинги, помогающие припою распределиться в месте получения шва предельно равномерно независимо от того, в каком положении находится сама труба. Большое значение при этом имеет правильный выбор диаметра фитинга – он должен быть больше диаметра трубы на 0,1-0,15 мм.
Для выполнения капиллярной пайки на конец трубы потребуется нанести флюс. Это специальный состав, который, расплавляясь, растворяет имеющуюся на трубе пленку оксида. Кроме того, он прекрасно защищает медь от окисления, которое неизбежно возникает при ее нагревании.
Обратите внимание! Флюс – это состав с высокой химической активностью, а это значит, что он может взаимодействовать с металлом, на который наносится. Поэтому при его применении следует быть внимательным и не использовать флюса больше, чем требуется. Лучше всего воспользоваться кисточкой, нанося флюс исключительно на ту часть трубы, которая будет помещаться внутрь фитинга. Причем делать это надо непосредственно перед началом пайки. После этого сразу же вставьте конец трубы в фитинг до упора, поворачивая его вокруг оси трубы – это требуется для того, чтобы флюс «лег» максимально равномерно. Если при этом какая-то часть флюса окажется на внешней поверхности трубы, его надо немедленно удалить.
После того как труба будет вставлена в фитинг, место соединения необходимо нагреть. Нагрев должен быть равномерным по всей окружности соединения. Для этого можно применять открытое пламя – например, газовую горелку с двумя соплами. Нередко применяется и более безопасный способ – промышленный фен. Определить степень прогрева можно при помощи флюса или используемого припоя. В том случае, если применяется флюс, в состав которого входит олово, о достижении нужной для пайки температуры будут свидетельствовать появившиеся в месте соединения серебристые капли. Если же используется другой тип флюса, то понять, нагрелось ли соединение до необходимой температуры, можно, приложив к нему край припоя. Если припой сразу начинает плавиться, значит, его уже можно вводить в зазор между трубой и фитингом. При этом вести пруток припоя можно как справа налево, так и слева направо – он в любом случае заполнит зазор и надежно соединит детали между собой.
Количество необходимого припоя определяется очень просто – по диаметру трубы. Для этого еще перед началом пайки можно обернуть трубу проволокой, которая будет выполнять роль припоя, и отрезать от нее кусок требуемой длины.
Обратите внимание! В продаже имеются фитинги для капиллярной пайки, внутри которых уже имеется припой в нужном количестве. Работа с такими фитингами сводится к нагреву места соединения до температуры, когда припой станет плавиться. Добавлять дополнительный припой в этом случае не требуется.
После выполнения пайки соединение должно остыть в естественных условиях. Во это время оно не должно подвергаться никаким механическим воздействиям. Только после полного застывания припоя можно продолжать процесс монтажа трубопровода.
Подобным образом выполняются и другие соединения в процессе установки системы водоснабжения или теплоснабжения дома. После того как вся система будет смонтирована, ее обязательно необходимо промыть горячей водой – это поможет удалить изнутри труб остатки флюса. Если этого не сделать, то оставшийся на поверхности меди состав может привести к коррозии медных элементов. С наружной части трубопровода также следует осмотреть все места соединений и при наличии на них оставшегося флюса или припоя почистить их с помощью влажной тряпки.
Соединение медных труб с элементами из других материалов.
Нередко при монтаже частного медного водопровода, канализации или системы теплоснабжения возникает необходимость в использовании элементов, изготовленных из других материалов. В этом случае следует помнить, что ни в коем случае нельзя допустить прямого соприкосновения меди и оцинкованной стали из-за возникающих при этом электрохимических процессов. В результате такого контакта коррозийные процессы на поверхности стали развиваются в ускоренном темпе, и она разрушается. Для того чтобы избежать этого, между медным и стальным участком трубопровода необходимо помещать фитинг из латуни. Кроме того, здесь очень важно, чтобы детали из оцинкованной стали в трубопроводе располагались перед медными – то есть циркулирующая по трудам вода сначала проходила стальной участок, а потом поступала в медный. А вот контакт меди с пластиком, латунью или кислотоупорной сталью с этой точки зрения безопасен и не влияет на срок службы трубопровода.
Источник
