Медные трубы для сетей водоснабжения

В гражданском строительстве привычным материалом для обустройства внутренних сетей водоснабжения служит трубный прокат из стали или пластика. Медные трубы для водопровода кажутся большинству хозяев примером непрактичной, а, значит, бессмысленной траты финансовых средств. Разбираемся, какими достоинствами и особенностями обладает трубный прокат из меди, благодаря каким характеристикам его стоит использовать в системах горячего и холодного водоснабжения.

• Холодная прокатка. Металл подвергается пластичному деформированию во время прохода через вращающиеся валки; температура процесса на 30% ниже температуры плавления меди. Отверстие получают способом прошивки заготовки при обработке, с последующей калибровкой до нужного размера.
• Холодное волочение. Способ позволяет получить изделие с высокой точностью в размере (по толщине). Заготовку протягивают через волочильное кольцо, после чего она вытягивается и приобретает необходимые параметры.
• Горячее прессование. Обработка меди происходит при высоких температурах и давлении, в закрытой пресс-форме. Трубный прокат получается методом экструзии (выдавливания через отверстие).

В результате на строительный рынок поступают медные трубы для отопления и водоснабжения следующего вида:

• Неотожженные (в отрезках), длиной от 1 до 6 м (с шагом в полметра).
• Отожженные. Трубы мелких сечений скатаны в бухты длиной от 10 до 50 м.

Маркировка медных труб основана на внутреннем диаметре. Для обозначения используются дюймы (в одном дюйме 25,4 мм), возможны следующие размеры:

• Диаметр варьируется от 6 до 350 мм.
• Толщина стенки зависит от диаметра и меняется в пределах от 0,5 мм до 3 мм.

На выходе производства, после формовки, штамповки или прокатки металла, получается неотожженная медная труба. Она характеризуется высокой прочностью, но плохой пластичностью; согнуть такое изделие при монтаже практически невозможно.

Благодаря отжигу медь становится пластичной. Процесс заключается в термической обработке, когда температура поднимается до +550-650°C, а затем прокат медленно остывает. В результате прочность на разрыв несколько уменьшается, но остается достаточной, чтобы с запасом выдерживать давление в системе водопровода. Зато отожженный металл приобретает ценные дополнительные качества:

• Становится более пластичным. Во время испытаний на разрыв отожженный прокат удлиняется в полтора раза, перед тем как порваться.
• Становится удобным для монтажных работ. Отожженные трубы гнутся и легко стыкуются.

Интересно, что у трубного проката из меди стенка тоньше, чем у аналогичного стального. Поэтому при одинаковом наружном диаметре внутренний диаметр медных изделий больше, но они рассчитаны на такое же рабочее давление среды.

В производстве используется чистая медь (не менее 99,7%). Доля примесей не превышает 0,3%, но они способны оказать влияние на эксплуатационные характеристики труб. Добавки изменяют свойства металла следующим образом:

• Добавление железа, цинка, олова и свинца повышает такие важные механические свойства, как прочность, упругость, пластичность, податливость к обработке.
• Добавление серы, алюминия, сурьмы изменяет значение коэффициента теплопроводности.
• Фосфор повышает стойкость меди к коррозии. Марганец нейтрализует воздействие нежелательных примесей.
• Сочетание алюминия и бериллия увеличивает механическую стойкость и стойкость к износу.

Плюсы и минусы применения медных труб

Во многих странах снижается рост популярности пластиковых труб. Нарастает обратная тенденция: возвращается интерес к медным трубам для водопровода; плюсы и минусы проката из меди внушают оптимизм для использования в частном хозяйстве, и дело здесь не только в моде. Медные трубы являются хорошим выбором для систем водоснабжения (и отопления) по следующим причинам:

• Высокая прочность и износостойкость, высокой показатель теплоотдачи.
• Длительный срок службы. При условии правильного монтажа и обслуживания минимальный срок эксплуатации достигает 50 лет. В Европе нередки примеры водопроводов из меди, отметивших столетний юбилей.
• При температурном режиме эксплуатации от -100°C до +250°C медь очень медленно поддается коррозии. Трубопровод из меди сохранит исходное качество питьевой воды в течение 50 и более лет.
• Экономность. Вы приобретаете медную сантехническую трубу один раз на полвека. За этот срок трубы из других материалов (стали и пластика) придется менять несколько раз, и затраты на обслуживание конструкций будут неизмеримо больше.

• Удобный монтаж. Изделия пластичны, пригодны для сварки (пайки), легко поддаются гибке и вальцовке. Во многих случаях трубу можно согнуть и обойтись без использования фитингов.
• Стойкость к перепадам давления и температуры (в том числе к замораживанию). Стояк из меди не деформируется во время замораживания.
• Внутренние стенки ровные и гладкие, на них не накапливаются отложения.
• Бактерицидные свойства. Медь подавляет рост микроорганизмов, что положительно отражается на здоровье в долгосрочной перспективе.
• Эстетичный внешний вид. Система из меди создает особу атмосферу и с легкостью вписывается как в классические, так и в современные интерьеры квартир и домов.

У применения медных водопроводных труб имеются следующие недостатки:

• Стоимость изделий из меди выше, чем у стальных и пластиковых аналогов.
• Высокая электропроводность металла может привести к поражению электрическим током.
• Специфический монтаж. Для пайки потребуется специальный инструмент и определенные навыки.

• С некоторыми металлами (в том числе с алюминием и сталью) медь формирует гальваническую пару. Если в месте стыка двух металлов протекает даже слабый ток, запускается процесс гальванической коррозии. Из-за возможности гальванических процессов переход между трубами из меди и других материалов оформляют при помощи латунных или бронзовых фитингов.

Сравнение трубопроводов из меди, пластика и стали

В современном частном строительстве для обустройства водопровода часто выбирают полипропиленовые трубы, которые считаются лучшим решением по многим показателям. Так ли это, можно разобраться, если сравнить характеристики полипропилена и меди в применении к водопроводным трубам.

Сравнение удобно провести по следующим параметрам: срок службы, стоимость, особенности эксплуатации. Считается, что у медных и полимерных трубопроводов срок службы составляет 50 и более лет. Однако, если система из меди с легкостью преодолевает этот порог и продолжает служить дальше, у полипропиленовой системы могут возникнуть проблемы.

Ее срок эксплуатации сильно зависит от таких факторов, как температура носителя, рабочее давление, качество монтажа. Значительно влияет исходное сырье: качество труб и фитингов может оказаться ниже заявленного, если при производстве пластиковых гранул полипропилена или в процессе выпуска готовых изделий нарушалась технология.

Стоимость водопровода из меди значительно превышает стоимость полипропиленового аналога. Связано это с тем, что в ценнике изделий из меди суммируется высокая стоимость этого ценного цветного металла и затраты энерго- и трудоемкого производства.

На фоне медных полипропиленовые трубы выглядят более перспективным вариантом. Однако для монтажа нужны полипропиленовые фитинги, а также компенсаторы – дополнения, которые увеличивают надежность, но одновременно влияют на строительный бюджет. Отсутствие компенсаторов неизбежно скажется на сроках эксплуатации, приведет к протечкам и ремонтам. В итоге получается, что суммарные траты на оба вида водопровода сравниваются, но хлопот с пластиком куда как больше.

Эксплуатационные свойства меди выглядят более привлекательно. Она лучше сопротивляется перепадам давления и температуры (если речь идет об отоплении медными трубами); металлические стенки расширяются и сжимаются, не теряя целостности, что нельзя сказать о пластике. Также места соединения медных элементов более надежны.

В отличие от пластика медь не боится солнечного ультрафиолета и хлора, содержащегося в водопроводной воде. Хлор является сильным окислителем для полипропилена и разъедает внутреннюю поверхность пластикового водопровода. Меди хлор не страшен, на ней образуется патина – защитный слой в виде тонкой оксидной пленки.

Характеристики изделий из меди и стали во многом сопоставимы, но у медных труб можно выделить следующие преимущества:

• Значительная прочность на разрыв и устойчивость к коррозии работают на надежность водопровода из меди; срок эксплуатации в 2-3 раза выше, чем у аналогичной системы из стали.
• Меньшая материалоемкость снижает себестоимость продукции. Толщину медных стенок не надо делать с запасом (в стальном прокате учитывается риск коррозии).

• Коэффициент трения меди меньше, чем стали, поэтому можно выбирать медные трубы меньшего диаметра.
• Соединения труб в медном водопроводе более надежны, чем в стальном, где соединения нуждаются в регулярном осмотре и обслуживании.
• Для монтажа используют не только резьбовое соединение, но и пайку.

Ограничения использования медного проката

Благодаря свойствам меди трубы из этого металла обладают привлекательными эксплуатационными характеристиками. Однако медный трубопровод может функционировать только в рамках некоторых технических ограничений. Чтобы обеспечить надежную эксплуатацию внутренней разводки системы водоснабжения, необходимо следовать следующим рекомендациям:

• Ограничение допустимой скорости потока. Для систем отопления скорость ограничивается 0,5 м/с, для систем водоснабжения – не более, чем 2 м/с.
• Требование предварительной очистки воды. На входе в систему должны стоять фильтры грубой очистки (от механических примесей). Без фильтрации взвешенные частицы будут воздействовать на стенки, что запустит коррозийные процессы.

• Чтобы избежать преждевременного износа, желательно поддерживать жесткость воды в пределах1,42–3,42 мг/л (показатель кислотности рН – в пределах 6,0–9,0, а лучше сузить до 7,5-8,5). Более жесткая вода будет разрушать патину (защитную оксидную пленку) на внутренней поверхности труб, что приведет к усилению коррозии (санитарные нормы СанПиН 2.1.4.1074 по водоподготовке).
• При монтаже трубопровода для домашних систем (когда вода используется для питья) запрещается использовать токсичный для людей свинцовый припой.
• В системах отопления из меди контролируется только содержание кислорода в теплоносителе (воде); оно не должно превышать 0,1 мг/л.

Особенности монтажа

Промышленность выпускает широкий ассортимент медных труб и фитингов к ним. Они различны по функциональному назначению и позволяет собирать системы водоснабжения в различных конфигурациях. Для внутренней разводки домашнего тепло- и водоснабжения подходят изделия сечением 20-50 мм.

Для монтажа труб из меди или медных сплавов используют два способа:

• Резьбовые соединения с обжимными кольцами (разборные). Такой монтаж может выполнить даже новичок, имея под рукой стандартный набор инструментов (например, гаечные ключи).
• Пайка двух видов: высоко- и низкотемпературная. Пайка позволяет получить более надежное соединение, но требует навыков, понимания процесса и знания техники безопасности.

Для монтажа медного водопровода, как правило, выбирают низкотемпературную пайку с использованием паяльной лампы или низкотемпературной горелки; можно взять и газовый баллончик со специальной насадкой. Для сборки домашней системы применяют медно-оловянный или серебросодержащий припой; оловянно-свинцовый исключается.

Медь обладает высокой теплопроводностью, что означает нерациональные потери тепла во время транспортировки горячей воды. Поэтому для монтажа системы отопления и горячей воды рекомендуются трубы с оболочкой для снижения теплопотерь. Оболочка может быть изготовлена из мягкого пенополиуретана, полиэтилена, каучука, а ее толщина может достигать 20-30 мм и выше.

Медные трубы применяют для организации водоснабжения и отопления, в том числе и в системах «теплого пола». Благодаря эксплуатационным свойствам они являются одним из самых надежных решений для внутренней домашней разводки, демонстрируя преимущества перед изделиями из пластика и стали.

Чтобы система водоснабжения или отопления из меди получилась качественной и долговечной, при монтаже необходимо учитывать особенности медных изделий. Ограничением для их применения служит, например, скорость потока или необходимость механической фильтрации воды. Монтаж может проводиться на резьбовые соединения или пайкой; последний вариант создает более надежное соединение.