Трубы из меди для водоснабжения и отопления

Часто в зарубежных фильмах, (особенно — снятых в США в прошлом столетии) внимательному зрителю на глаза попадается домашний трубопровод из чистой меди. Он одинаково непривычен как для жителей СССР, где домашние сети укладывали из оцинкованной трубы и дополнительно закрашивали белой эмалью снаружи, так и для современного россиянина, выбирающего преимущественно пластик.

Использовать медные трубы для прокладки водоснабжения или отопления — это классическое западное решение. Сначала подобный выбор могли себе позволить лишь весьма состоятельные люди, чуть позже — практически все владельцы коттеджей. В многоквартирных домах такие сети характерны для старой застройки.

Наверное, никакой иной сантехнический материал не окутан таким количеством мифов и домыслов, как медь. При этом трубы из нее неизменно привносят в интерьер некий налет элитарности. Действительно ли здесь таится какой-то секрет или всё до банальности просто — в этом вопросе надо досконально разобраться, прежде чем делать собственные выводы.

Технические характеристики медных труб

Медь — единственный цветной металл, который может соперничать со сталью в широте применения. Ее ценят за высокие электро- и теплопроводящие свойства, стойкость к коррозии, умение сопротивляться воздействию повышенных и пониженных температур, а также хорошую податливость к гибке, навивке, сплющиванию и раздаче. Медные трубы с равным успехом можно встретить как при сборке различного рода сетей, так и в конструкциях теплообменных аппаратов.

Продукцию, предназначенную для сантехнических целей, в России выпускают по ГОСТ Р 52318-2005. В названии стандарта присутствует особая пометка — «для воды и газа». Общий ассортимент медных труб ограничен диаметрами от 6 до 267 мм. Толщина стенки при этом составляет от 0,5 до 3 мм.

Тонкостенность — непосредственное отражение того, что в общую сеть медные трубы собирают преимущественно методом пайки, а не на резьбе, как стальные. Так отпадает необходимость в утолщении стенки, чтобы можно было нарезать витки на концах.

Изделия имеют исключительно бесшовный формат и круглое поперечное сечение. Весь объем готовых труб испытывают под гидравлическим давлением, выдерживая нагрузку в 5 МПа в течение 10 секунд. Помимо прочего, это одна из характерных черт меди — способность держать высокое давление в системе, в том числе и под нагревом. Что примечательно, стальные ВГП-трубы проверяют под нагрузкой 2,4 и 3,1 МПа, очень редко поднимая этот параметр до 4,9 МПа.

Исходным материалом для изготовления русских медных труб выступает медь марок М1ф и М1р. Удельное содержание основного вещества — не меньше 99,9%. Зарубежные аналоги — Cu-DHP, SF-Cu и C 106. В сущности, это один и тот же промышленный сплав высокой чистоты.

Медные трубы по ГОСТу поставляют в трех состояниях:

• твердом (напряженном после холодной деформации);
• полутвердом (прошедшем неполный отжиг);
• мягком (полностью отожженном).

Принадлежность к одной из категорий определяет предел прочности и технологическую податливость металла. Так медные отожженные трубы можно навивать в плоские и цилиндрические змеевики, а с твердыми подобные маневры чреваты растрескиванием. Помимо прочего, мягкий материал можно отгружать в бухтах.

Трубопровод из меди используют для:

• питьевого водоснабжения;
• аппаратов пищевой промышленности;
• холодного и горячего водоснабжения;
• систем отопления;
• кондиционеров;
• газоснабжения;
• подачи сжатого воздуха;
• подачи маслопродуктов.

Существует также отдельный свод правил для проектирования и сборки коммунальных сетей на базе медных труб — СП 40-108-2004. Само наличие этого документа подтверждает тезис, что медь — один из основных сантехнических материалов, и монтаж такого трубопровода должен проходить в соответствии с отраслевыми нормами.

Достоинства и недостатки

В США и Канаде домашний водопровод из меди — это выбор, проверенный даже не десятками, а буквально сотнями лет. Такое решение считалось самым лучшим и надежным до изобретения способа получения полимерных труб в промышленных масштабах.

Сегодня медь по-прежнему ценят за ряд неоспоримых преимуществ:

1. Стойкость к коррозии. Медь не окисляется при контакте с водой так, как это делает чистая сталь. На внутренних стенках не образуется отложений, которые могли бы понемногу затягивать проходное сечение и уменьшать пропускную способность. На теле металла не образуется локальных язв, способных за несколько лет разъесть материал до возникновения сквозной дыры.
2. Высокий заявленный ресурс. 50 лет — такое число озвучивают производители. Этот срок аналогичен плановому времени эксплуатации пластиковых труб и вдвое превышает средний показатель у ВГП-труб из оцинкованной стали.
3. Универсальность. Медь подходит для применения как на системах водоснабжения, так и под подачу природного газа или сжатого воздуха. Этот материал даже используют при технологической перегонке различных напитков, включая алкогольные.
4. Стойкость к солнечным лучам, ветру, механическим повреждениям, нагреву и охлаждению. Это очевидное преимущество металла перед любым пластиком. Кроме того, медь в меньшей степени боится промерзания водопровода в зимний период, поскольку обладает высокой пластичностью. Но это явление по-прежнему глубоко нежелательно, и открытую надземную сеть следует утеплять.
5. Податливость к обработке. Навивка змеевика, гибка колена, высадка тройника прямо на месте монтажа — всё это становится возможным в ручном режиме, если речь идет о мягкой отожженной меди. Такие свойства металла в значительной мере упрощают сборку сложных сетей.
6. Эстетика. В отличие от пластика и оцинкованных труб, медные не нужно прятать подальше от глаз, чтобы не испортить всё впечатление от свежего ремонта. Многие дизайнеры обыгрывают наличие труб в интерьере, и медь с ее тусклой благородной «рыжиной» выигрывает у всех остальных вариантов буквально «всухую».

Отдельно следует упомянуть тот факт, что медь — продукт, подходящий для вторичной переработки в новые изделия. После окончания срока эксплуатации трубопровод можно благополучно демонтировать и отправить на переплавку. Это делает материал особенно привлекательным в глазах потребителя, думающего об экологическом аспекте и разумном потреблении.

Среди недостатков меди выделяют:

1. При сборке общей системы, в которой медь соседствует со стальными и алюминиевыми участками или агрегатами, неизбежно возникает электрохимическая реакция. Она усиливает любые коррозионные процессы в разы. Такого эффекта стараются избежать, закладывая изолирующие резиновые прокладки, но в общем случае трубопровод нужно делать либо целиком из меди, либо готовиться к проблемам уже через несколько лет.
2. Медь остро реагирует на содержание кислорода в теплоносителе, если речь идет о системах отопления. Этот параметр должен находиться в весьма жестких рамках — не более 0,1 мг/куб.дм. Выдержать такие требования в отношении трубопровода, который заполняют водой из сети, практически нереально.
3. Низкое звукопоглощение. Движение потока воды по медным трубам будет достаточно громким по сравнению с толстостенными изделиями из условно мягких глушащих полимеров.
4. Высокая стоимость. Традиционно медь — один из самых дорогих промышленных материалов. Помимо того, что на саму закупку труб уйдет достаточно значимая сумма, немалых расходов потребует сам процесс монтажа — приобретение припоев, горелки, газовой смеси, а также услуги профессионала, поскольку дилетант с этой задачей точно не справится.

История меди в сантехнике берет свое начало еще в глубокой древности. Как показывает время, это техническое решение действительно можно назвать классикой — недешевой, но надежной и универсальной.

Медь или металлопласт — что выгоднее?

Медные трубы неоднократно сравнивают с остальными сантехническими материалами — сталью, полиэтиленом, полипропиленом. Особый интерес вызывают споры о том, может ли соперничать цветной металл с таким уникальным композитом как металлопластик.

Здесь следует рассмотреть всего несколько фактов:

1. Возможности обоих вариантов по давлению в системе, температуре теплоносителя и сроку службы — сопоставимы. Это их уравнивает на стартовой позиции.
2. Оба варианта одинаково устойчивы к коррозии и не склонны к зарастанию полости отложениями даже при контакте с водой повышенной жесткости.
3. Медь может усиливать гальваническую коррозию относительно стали и алюминия. Металлопластик лишен такого недостатка. Поэтому, если стоит задача сборки сети из различных участков — медь будет плохим решением.
4. Сантехников, работающих с металлопластиком, куда меньше, чем приверженцев полипропиленовых труб. Еще меньше людей, умеющих качественно паять медный водопровод.



5. Медь считается более надежным материалом за счет своей цельной структуры и пластичности. Риск, что в результате смены циклов нагрева-охлаждения или по причине механических повреждений возникнет трещина или расслоение, минимален. Зато продукция из металлопластика крайне восприимчива к такого рода неприятностям.

Подводя итоги сравнения, можно сделать вывод, что оба материала находятся примерно на одном уровне эксплуатационного удобства. Выбор между ними нужно делать, руководствуясь собственными симпатиями и наличием под рукой специалиста, обладающего нужными навыками для аккуратного монтажа.

Медь для водоснабжения и отопления — есть ли разница?

Коррозионная стойкость цветных сплавов позволяет использовать их при сборке узлов, непосредственно контактирующих с водой. Это справедливо как для коммунальных сетей, так и для производственных условий, где из меди изготавливают форсунки, сопла и водоохлаждаемые фурмы.

В промышленности медные трубки считаются лучшим вариантом при сборке теплообменных аппаратов. Это связано с тем, что медь сама по себе обладает едва ли не самым высоким показателем теплопроводности среди конструкционных сплавов — в 7 раз выше обычной стали, в 3 раза выше латуни и в 2 раза выше алюминия.

Высокая теплопроводность делает медные трубы весьма привлекательными и для системы отопления частного дома — теплоотдача будет максимальной. Весь контур прогреется буквально за несколько минут.

Но здесь действуют строгие правила:

1. Сеть должна быть замкнутой. Нужно добиться строго определенной концентрации кислорода в среде-теплоносителе. Заполнение системы напрямую из водопровода следует полностью исключить. Один из рабочих вариантов — использовать вместо воды специальные жидкие среды, но они очень токсичны и опасны для человека.
2. Все участки и встроенные агрегаты должны быть тоже из меди или иметь изолирующие прокладки. Это же касается и инженерной сантехники. В противном случае гальваническая коррозия безошибочно обнаружит и начнет «убивать» сталь или алюминий.
3. Коэффициент теплового расширения у меди в 1,5 раза больше стали. Это приводит к тому, что, нагреваясь, контур отопления испытывает достаточно значимую геометрическую поводку. Чтобы нивелировать такие перемещения, закладывают П-образные участки или монтируют упругие вставки-компенсаторы (муфтовые, фланцевые, сильфонные).

Проектирование системы водоснабжения или отопления из меди — задача весьма амбициозная и непростая. И однозначно весьма недешевая. Потребуется помощь профессионала и немало расчетов, но эксплуатационная отдача от такого решения тоже будет впечатляющей.

Особенности монтажа

При укладке медных труб в общую линию используют два типа соединений — разъемные и неразъемные. Узлы первого типа характерны для промышленных сетей, где следует оставить возможность периодического изменения контура.

Разъемные соединения рассчитаны на достаточно низкую нагрузку — не более 1 МПа давления в системе. Их реализуют двумя способами:

1. Прямой зажим — через специальные муфты из латуни или бронзы, с наружной раскаткой и непосредственной деформацией металла в точках соприкосновения. Этот путь можно сравнить с развальцовкой медных трубок в трубных досках теплообменников.
2. Комбинированный зажим — когда на концах труб пайкой усаживают парные соединительные детали, а их между собой уже стягивают накидной гайкой.

Стоит заметить, что именно тонкостенность, характерная для продукции из меди, позволяет успешно деформировать металл при силовом зажиме или «расплескивании». Сравнительно малая толщина медной трубы — это фактор, облегчающий сборку.

Неразъемные соединения способны выдержать давление в системе вплоть до 4 МПа. Поэтому они приобрели куда большее распространение, несмотря на очевидно более высокую сложность.

Здесь используют классическую пайку. В зазор между двумя деталями из одного материала вводится металл, который плавится при куда более низкой температуре, чем сама медь. Нагревая нужную зону газовой горелкой, слесарь добивается свободного растекания припоя по всему объему контакта. Затвердевая, он намертво схватывает сопряженные поверхности и герметизирует узел.

Для пайки медных труб предусмотрены два варианта:

• мягкими припоями (плавящимися при +200...240°С);
• твердыми припоями (плавящимися при +650...850°С).

Второй способ предпочтителен для систем отопления, особенно — работающих с паром. Мягкую пайку чаще используют для холодного водоснабжения.

Для пайки медных труб тоже понадобятся разнообразные фитинги — отводы, тройники, переходы. От их использования можно отказаться, но это потребует дополнительных манипуляций (например, гибки), что значительно усложняет и замедляет процесс монтажа. Как правило, фитинги также изготавливают из меди, а ради удешевления — из медных сплавов вроде латуни или бронзы.

Пайке предшествует ряд подготовительных действий:

• обрезка мелкозубыми ножовками, дисковыми труборезами или специальными ножницами;
• удаление заусенцев;
• калибровка наружного и внутреннего диаметров;
• раскатка (раздача) раструба;
• выдавливание отвода на тройнике;
• высверливание отверстий.

Поверхность контакта перед пайкой тщательно зачищают, обезжиривают, полируют тканью. В ряде случаев мягкой кисточкой наносят флюс, улучшающий условия плавления и схватывания припоя. Саму медь в процессе пайки греют газовыми горелками на различных смесях (пропан-бутан-воздух, пропан-кислород, ацетилен-воздух и другие).

Заключение

Медный трубопровод — это далеко не для всех. Это весьма непростая задача, которая влечет за собой много расходов и сложностей в реализации. Но по-прежнему год за годом находятся люди, которых не пугают трудности, и в их домах вместо привычного пластика или надоевших всем стальных труб появляются медные.

Все проблемы, связанные с проектированием и прокладкой сети из чистой меди, полностью нивелируются последующей эксплуатацией. Ни один другой сантехнический материал не даст такой отдачи в системе отопления. И только медные трубы дизайнеры оставляют на всеобщее обозрение, не пряча за облицовкой.

Медь обладает всеми достоинствами столь популярных пластиковых труб — долговечностью, отсутствием реакции на окисление, способностью работать с водой любой жесткости. И при этом сохраняет собственное уникальное место на рынке, не сдавая позиций и не теряя поклонников.