Медные трубы для отопления, достоинства и недостатки, особенности монтажа и эксплуатации, технология сварки

Содержание

1. Ручная дуговая сварка меди металическими электродами

• Подготовка места сварки
• Электроды для сварки и покрытия для них
• Режимы ручной дуговой сварки меди
• Техника ручной дуговой сварки меди
• Качество ручной сварки меди
• Ручная сварка медных трубопроводов

• Ручная сварка угольными и графитовыми электродами
• Ручная аргонодуговая сварка меди
• Сварка меди на автоматах и полуавтоматах под флюсом
• Подготовка металла под сварку
• Проволока для автоматической сварки меди
• Плавленые и неплавленые флюсы для сварки
• Режимы автоматической сварки меди
• Техника сварки меди автоматами и полуавтоматами
• Качество сварки меди на автоматах и полуавтоматах

Газовая сварка меди
Контактная сварка меди
Видео: общие сведения о сварке меди. История сварки

Сварка меди нашла широкое применение и в электронике, и в химическом машиностроении при изготовлении приборов для применения условиях, где требуется высокая коррозионная стойкость. Поэтому технология сварки меди, как и технология сварки цветных металлов и сплавов, вообще, постоянно совершенствуется, несмотря на стремление к их экономии. Прежде чем описать, как варить медь, необходимо пояснить, что в большинстве случаев, для сварки используются листовые медные детали и трубы.

Отметим также, что нет каких-либо специальных видов сварки для медных изделий. И для их сваривания могут применяться все известные способы, за исключением контактной сварки, которая применяется ограничено.

Неметаллические трубы

Основным фактором, способствующим повсеместному использованию неметаллических водопроводов, является их долговечность и дешевизна. На внутренних стенках пластиковых изделий не образуется накипь и ржавчина.

Срок их службы может превышать полувековой период, а монтаж и ремонт значительно дешевле металлических аналогов. Более того, обслуживание или замена водопровода из пластика не требует проведения сварочных работ, а значит, будет по силам любому домовладельцу, при наличии некоторого опыта и инструмента.

Полипропиленовые

Этот тип изделия отличается повышенной прочностью и долговечностью. Трубы из полипропилена, используемые для горячего водоснабжения, уверенно прослужат 25 и более лет, а для холодного — свыше 50. Материал очень легкий, что положительно сказывается на удобстве монтажа и транспортировке.

Важным положительным свойством является неизменность характеристик полипропилена даже при резком колебании температур и замерзании воды.

При монтаже полипропиленового водопровода в местах изгиба используют фитинги. Ввиду повышенной жесткости материала сгибание его обычным способом недопустимо.

Полиэтиленовые

Водопровод из этого материала отличается высокой надежностью, благодаря способности выдерживать давление до 16 атмосфер. Несмотря на многие положительные стороны, изделия из полиэтилена, не получили широкого распространения.

Температурный диапазон, в котором они могут эксплуатироваться, находится в пределах от -40 C до +40 C. Учитывая низкую термостойкость, вкупе с достаточно большим показателем линейного расширения, такой водопровод не всегда может быть подходящим вариантом для дома.

К неоспоримым преимуществам полиэтиленового сантехнического узла можно отнести:

• повышенную прочность;
• устойчивость к низким температурам;
• инертность ко многим химическим веществам, присутствующим в воде;
• фитинги, используемые для монтажа, не нарушают проходимости.

Металлопластиковые

Изделие имеет многослойную конструкцию, в которой внешний и внутренний слои из пластика, а посередине — из металла. Благодаря этому достигается повышенная прочность при небольшом весе.

Упругость, присущая металлопластиковым трубам, позволяет придавать им различные формы. К положительным свойствам можно отнести отличную теплопроводность изделия, легкий и удобный монтаж.

Уязвимые места в металлопластиковом водопроводе — соединения

При проведении работ нужно уделять повышенное внимание к качеству установки фитингов. Дело в том, что при резких скачках температур алюминий сжимается быстрее пластика и высокое давление в системе может привести к аварийной ситуации

ПВХ

Трубы из поливинилхлорида во многом превосходят аналоги из пластика по прочности и устойчивости к воздействию агрессивных химических веществ, а допустимое давление в таком водопроводе может достигать 46 атмосфер.

Устойчивость к высоким температурам позволяет использовать водопровод из поливинилхлорида для горячего водоснабжения. Он уверенно выдерживает температуру до 90 градусов Цельсия.

Монтаж не вызывает особых трудностей и произвести все работы с водопроводом из ПВХ можно самостоятельно без сварочных работ. В процессе понадобятся только муфты и уголки, что делает установку более дешевой по сравнению с аналогами, для которых необходимо приобрести фитинги.

Способы соединения медных труб

Сварка

Встречается довольно редко. Сварочной горелкой соединяются между собой медные трубы для отопления большого диаметра (начиная с диаметра 108 мм);

Соединение медных труб при помощи вытяжных фитингов.

Внутри трубы делается отверстие, вставляются кулачки и при помощи специального инструмента вытягивается раструб. Довольно трудоемкий и дорогой способ соединения труб, нужен специальный станок и монтажники не уважают такой вариант крепления.

Вальцовка

Способ соединения медных труб хороший, но его не используют в системах отопления. Очень редко можно встретить развальцованную деталь, и то заводского изготовления.

Компрессионный фитинг

Встречается довольно часто. Состоит из трех деталей: гайки, уплотнительного кольца и самого фитинга в виде уголка. Принцип соединения: на медную трубу одевается гайка, уплотнительное кольцо и сам фитинг. Затем гайка закручивается и прижимает трубу к фитингу. С другой стороны делается то же самое.

Недостатком данного метода соединения медной трубы является то, что нет рекомендации с какой силой затягивать гайку на фитинге. Каждый делает это как может и в итоге могут возникнуть утечки воды.

Еще одним минусом является условная неразборность фитинга, т.к. уплотнительное кольцо при одевании на трубу врезается в нее и остается навсегда. Поэтому, чтобы отремонтировать участок трубы (снять фитинг) приходится обрезать этот участок трубы и вставлять новый.

Если вам предложат компрессионый фитинг, лучше отказаться и попросить что-то другое.

Прессовый фитинг

Встречается редко, т.к. мастеру для его установки нужен набор специальных клещей (порядка двенадцати) и дорогостоящий пресс. Принцип соединения: фитинг накидывается на трубу и зажимается клещами нужного типа. В итоге получается идеально прочное неразборное соединение.

Разница обработки этими фитингами мягкой и жесткой трубы.

Внутрь мягкой медной трубы обязательно вставляется опорная втулка при монтаже компрессионого фитинга. Втулка позволяет сохранить геометрию трубы при сжимании опорного кольца.

Пайка медных труб

Способ позволяет получить качественное соединение медной трубы при помощи недорогого оборудования.  Обычно это пропановая горелка для небольших диаметров трубы. Для труб диаметром более 54 мм подойдет ацетилено-воздушная горелка.

Существует два вида пайки — жесткая и мягкая (высоко- и низкотемпературная). Жесткая пайка выполняется при более высокой температуре, нежели мягкая. Бытует мнение, что жесткая пайка прочнее, чем мягкая. Это не соответствует действительности.

Жесткая пайка менее технологична, чем мягкая. Для того, чтобы спаять при помощи жесткой пайки, требуется просто одеть фитинг на трубу, разогреть место соединения до темно-малинового цвета, и после этого присадить припой.

Мягкая пайка включает в себя:

• Зачистка места соединения до металлического блеска,
• Зачистка внутренней поверхности фитинга,
• Нанесение флюса,
• Соединение деталей,
• Удаление излишков флюса,
• Собственно пайка.

Главное отличие мягкой от жесткой пайки в том, что после мягкой пайки медная труба имеет более аккуратный вид, нежели после жесткой. При жесткой пайке трубу сильно разогревается, чернеет по толщине, покрывается хлопьями — зачистить ее невозможно, она не будет выглядеть блестящей медной трубой, она будет черной. После жесткой пайки котельная выглядит безобразно, поэтому если предлагают жесткую пайку — лучше отказаться. Надо применять только мягкую пайку.

Жесткая пайка медной трубы подойдет для тех случаев, когда по трубопроводу будет транспортироваться не жидкость, а газ. Например, для систем кондиционирования, систем транспортирования любых газов разрешена только жесткая пайка, потому что остатки флюса, наносимые на трубу и внутреннюю поверхность фитинга, попадают во внутрь трубопровода и его необходимо вымыть.

Мягкая пайка подходит для гидравлических систем, т.к. она выглядит более эстетично.

Преимущества и недостатки медных изделий

Преимущества и недостатки медного отопления и водопроводных систем обусловлены особенностями сплава. Медь отличается прочностью, пластичностью, термостойкостью. Температура плавления начинается от +1080°С.

Изделия из сплавов меди экологичны, не выделяют токсинов. Бактерицидные характеристики позволяют продукции долго сохранять эстетические показатели.

Продукция из меди не подвержена внутренней деформации под воздействием хлора, стойка к ультрафиолетовым излучениям, процессам коррозии. Высокие характеристики теплопроводности увеличивают коэффициент полезного действия отопительных систем.

Шероховатые поверхности медных сплавов препятствуют заиливанию трубопроводных систем. Медь выдерживает воздействие отрицательных температур (до -200°С).

Медные конструкции устойчивы при давлении до 200-400 атм, не деформируются от вибрационных процессов. Трубопроводные системы представлены широкой линейкой размеров.

Продукция экологична, т.к. сырье подлежит вторичной переработке. Небольшой вес труб позволяет выполнять сложные монтажные работы, сгибать трубопроводы, создавать сдвижные конструкции.

Недостатки продукции в:

• большой стоимости;
• сложном монтаже;
• высокой проводимости тока, требующей проведения заземления.

Их достоинства и недостатки

Если медь так хороша, почему же на строительном рынке покупатели чаще приобретают пластиковые и металлические изделия для создания водопроводных и отопительных систем?

К основным заблуждениям, по которым покупатели отказываются от их приобретения, можно отнести:

• сравнительную дороговизну материалов;
• сложность монтажа (требуется паять стыки).

Однако данные трубы обладают целым рядом достоинств:

• высокое качество материала;
• обладает высоким коэффициентом теплопроводности (касается именно не изолированных образцов);
• простота развальцовки;
• не подвергается коррозии и не реагирует на температурные перепады;
• хорошо поддается пайке;
• выдерживает высокое давление;
• являются надежными при своей пластичности.
• покупая не изолированные трубы можно отметить, что их цена ниже пластиковых или стальных образцов такого же диаметра;
• сварка для соединения стоит не дорого;
• есть возможность сделать разводку любого вида за счет большого разнообразия медных фитингов;
• отопление может без ремонта прослужить более 50 лет;
• пластичный материал при высоких давлениях может деформироваться без разрывов;
• могут эффективно работать при температуре до + 250°C.

Поэтому вполне оправдано, что цена на продукцию из меди соответственно высокая. Помимо ценовой политики потребители избегают использовать такие трубы и фитинги, потому что переживают о сложности и правильности их монтажа (пайке).

Фитинги для медных труб

Для соединения труб из меди используют обжимные и паечные фитинги. Первые изделия изготовляются из латуни. Внутри находится обжимное кольцо, которое обеспечивает герметичность соединения. Затяжку соединительной гайки можно проводить вручную, так и с помощью обычного гаечного ключа. Это значительно упрощает монтаж трубопровода.

Процесс соединения производится по следующей технологии:

• Фитинг разбирают на составляющие.
• На медную трубу надевается зажимная гайка, а также обжимное кольцо.
• Конец трубы вставляется в фитинг.
• Гайку затягивают вручную. При этом стоит проследить за тем, чтобы кольцо зашло в фитинг без перекосов.
• Гайка затягивается вплотную с помощью гаечного ключа.

Важно: Соединение труб с помощью фитингов нужно выполнять очень осторожно. Не стоит переусердствовать при закручивании, так как обжимное кольцо может прорезать стенки изделия

Также здесь стоит отметить, что зажимные фитинги не являются надежным вариантом для соединения трубопровода из меди. Ведь, именно в таких случаях часто возникают протечки. Поэтому периодически нужно проводить осмотр магистрали на герметичность соединений.

Особенности монтажа трубопроводов из меди

Перед тем как приступать к монтажу медного трубопровода, необходимо выполнить замеры и соответствующие нарезки. Здесь стоит проследить за тем, чтобы срез был ровным. Достичь такого результата можно с помощью специального трубного резака. Соединение труб в магистрале производится с помощью пайки или прессования.

Самым распространенным вариантом является капиллярная пайка. С ее помощью можно достичь высокой надежности и герметичности соединений. Зачастую такой метод используется для стыкования труб из меди прямоугольного сечения. В процессе капиллярной пайки используют раструбы и фитинги. Этот вариант идеально подходит для сооружения трубопровода, который будет использоваться под высокими температурами.

Что касается прессования, то они выполняется с помощью различных фитингов. В особенности это касается самофиксирующих и компрессионных изделий. Помимо этого, при сооружении трубопровода используются сжимающие хомуты и специальные фланцы. Соединение путем прессования используется в тех местах, где на трубопровод будет действовать открытый огонь.

Монтаж системы своими руками

Монтаж медных труб — это процесс, который может осуществляться по-разному. Существует несколько вариантов соединения таких изделий, которые включают в себя сборку, сварку и пайку. Разрешается применение фитингов других производителей, что может в определенных случаях уменьшить финансовые затраты.

Подсчет фитингов

Для того чтобы осуществить монтаж медных трубопроводов обязательно применяются фитинги. Они могут быть либо обжимными, либо паечными. В первом случае соединение будет разъемным, во втором — неразъемным.

Выбор фитингов будет также оказывать влияние на крепление всех элементов.

Их количество напрямую зависит от выбранного оборудования и схемы системы отопления, а также от типа приобретенных изделий. Длина последних может быть от 50 сантиметров до 25 метров.

Сборка

После подсчета нужного количества фитингов начинается сборка труб. Для начала края изделий покрываются тонким слоем флюса. Процедура необходима для того, чтобы предотвратить процесс окисления, который обязательно возникает в момент нагревания элементов. Этот способ обработки предотвращает оседание на соединении посторонних веществ, негативно влияющих на прочность.

Обжатые фитингами концы труб при помощи специальных клещей зажимаются. Именно это давление осуществляет фиксацию.

Сварка

Данный метод соединения медных труб используется лишь в определенных случаях.

Это касается тех ситуаций, когда применяются изделия, толщина стенок которых достигает 1,6 миллиметров, а их диаметр превышает 110 мм.

Пайка

Чаще всего пайка медных труб используется в тех случаях, когда изделия скрываются в полу или стене.

Основа пайки — капиллярный эффект. Именно он влияет на равномерное распределение припоя по сечению трубы.

Главная особенность такого соединения — это использование фитингов, диаметр которых немного больше диаметра изделий. Нужно это для того, чтобы образовался зазор от 0,1 до 0,15 миллиметра.

Существует низкотемпературная и высокотемпературная пайка медных труб. В случае монтажа своими руками используется только первый способ. Он применяется для труб, диаметр которых находится в пределах от 7 до 110 миллиметров, а толщина стенок не превышает 1,6 мм. Рабочая температура процесса соединения в данном случае составляет 110 градусов по Цельсию.

Характеристика меди

Важное свойство — это ее универсальность. Для всех видов инженерных коммуникаций применяются трубы из меди — в снабжении питьевой водой, топливом в холодильных системах, жидким и газообразным газом в системах кондиционирования и отопления

Благодаря широкому ассортименту фитингов и труб есть возможность проектировки и монтажа систем водоснабжения и иных видов разводок для каждого объекта со своими особенностями.

Факт надежности подтверждается тем, что их в большей мере применяют в теплообменниках газовых водонагревателей, в гидравлике самолетов и тормозных автомобильных системах. Медь – металл, который почти целиком перерабатывают для повторного производства.

Долговечность

Меди присущ долгий срок службы. В течение всего времени использования сохраняется первоначальная прочность. Медные трубки вместе с фитингами будут служить столько, сколько стоит здание.

Высокая эффективность

Медь – материал, обладающий высшей степенью экономичности. Если сравнивать расходы по обслуживанию с другими материалами, то медные установки составляют достойную конкуренцию. Цены не настолько высоки, но при этом потребитель получает высокий показатель эффективности от монтажа медных труб.

Свойства

Металл легко паяется и сваривается. Физические свойства, как пластичность и твердость, не теряются при длительной эксплуатации.

Механические разъёмные соединения медных труб

Сантехническая и другая практика отмечается использованием целого ряда способов создания разъёмных соединений, которые по надёжности и прочности не уступают паяным. При эксплуатации водопроводных и прочих систем, где используются медные трубы, встречаются монтажные фрагменты, где пайка меди невозможна в принципе. Для таких ситуаций как раз и применимы разъёмные механические соединения:

1. Конической развальцовкой.
2. Накатными канавками.
3. Связывающим обжимом.
4. Вставкой нажимом.

Рассмотрим технологические моменты каждого способа на случай применения для строительства систем медных трубопроводов.

Основные способы сваривания меди с нержавейкой

Нержавейка и медь достаточно различны по своим составам, самый распространенный способ их сваривания – аргонодуговой. Также возможно применение электродуговой, совсем редко – ультразвуковой сварки.

Ручная аргонодуговая сварка

Данный тип сварки выполняется с повышенной силой сварочного тока, это вызвано высокой способностью меди к теплопроводности. В некоторых случаях допустимо применение стальной подкладки. Суть ручной аргонодуговой сварки – в образовании сварочного шва с помощью расплавления присадочного материала.

Для выполнения сварочных работ берутся неплавящиеся вольфрамовые электроды. Если вместо аргона используется другой газ (азот), то в этом случае необходимо применять графитовые электроды. Аргон на 38% тяжелее кислорода, что позволяет успешно вытеснять его из области сварки.

Аргонодуговая технология позволяет добиться содержания железа в сварочном шве до 10%. А если применить холодную сварку, то его содержание будет более 10%. Чтобы увеличить итоговую прочность шва, его дополнительно легируют с помощью цинка.

Необходимая техника:

• инвертор или другой источник питания, подходящий для аргонодуговой сварки;
• вольфрамовые электроды;
• аргон;
• редуктор;
• присадочный материал;
• защитные элементы (сварочная маска, перчатки и т. д.).

https://youtube.com/watch?v=6zZS5FoNzPs

Электродуговая технология сваривания

Этот универсальный способ сваривания можно применять и для сварки меди с нержавеющей сталью. Электродуговую сварку необходимо выполнять с помощью источника большого тока с невысоким напряжением. Технология электродугового метода одновременно позволяет произвести плавку металла электрода (или присадочного материала) и соединяемого металла, вследствие этого формируется сварочная ванна.

Между электродом и металлом возникает дуговой разряд. Расплавление происходит за счет локального распределения тепловой энергии дуги, образовывая сварочную ванну и защитный шлак.

Необходимое оборудование:

• источник питания;
• плавящиеся или неплавящиеся электроды;
• молоток, зубило;
• металлическая щетка;
• присадочный материал;
• защитная одежда (маска, перчатки).

Ультразвуковая сварка

Данный вид сварки используется только в промышленных сферах. Сущность данного способа в преобразовании электрических колебаний в механические. Чаще используют для сваривания пластмассы, но возможно использование и для цветных металлов.

Оборудование:

• источник питания;
• кронштейн для крепления;
• система преобразования колебаний;
• привод для увеличения силы давления.

Особенности монтажа

Монтаж отопительной системы из медных труб производится несколькими способами, в результате которых получаются два вида соединений:

• Неразъемное.
• Разъемное.

Неразъемное соединение выполняется при помощи пайки. Для этого применяются специальные фитинги из меди, латуни или бронзы. Доборные элементы из других металлов использовать не рекомендуется, так как в местах стыков образуются участки повышенной коррозии.

Пайка меди производится при помощи специального газового оборудования. Процесс пайки трубопровода требует определённых навыков работы.

Основное условие при работе – не допустить местного перегрева трубы в точке припайки. В противном случае прочность металла в этом месте ослабиться, что чревато прорывами и образованием свищей.

При использовании специального обжимного фитинга и особых клещей также возможно произвести герметичную стыковку отдельных элементов трубопровода.

Разъемные соединения позволяют демонтировать отдельные участки отопительного трубопровода. Подобным же способом в систему врезаются различное оборудование – манометры, счетчики потребления, термометры, прочие датчики.

Монтаж медных труб и фитингов своими руками

Прежде чем мы поговорим о конкретном примере, мы расскажем о возможных альтернативах. Так монтаж медных труб можно производить двумя способами. Первый это механическим креплением, с помощью обжимки фитингов или стягивания накидными гайками, а второй вариант это пайка.

Прокладки являются обособленными деталями, не обеспечивающими молекулярное соединение. Они могут растрескаться, лопнуть, не обеспечить должного прижимания. Все это является недостатками обжимки. Пайка, если она проведена качественно, обеспечивает намного лучшую изоляцию, а значит предпочтительна. Именно о пайке медных труб мы и расскажем в нашем конкретном примере.

Оборудование для сварки

В зависимости от того, о каком виде сварки труб идёт речь, будет зависеть выбор оборудования.

Для газовой сварки понадобятся:

• баллоны со сварочным газом;
• газовая горелка с механизмом подачи сварочной проволоки;
• шланги для подачи сварочного газа;
• кассета со сварочной проволокой;
• сварочный молоток;
• щетка по металлу.

Если говорить о сварке с плавящимися и неплавящимися электродами, то перечень оборудования выглядит следующим образом:

• источник сварочного тока, подобранный в зависимости от условий сварочного процесса и целей эксплуатации изделия;
• сварочные кабели для подачи тока в сварочную зону, а также направления защитного газа (при использовании технологии сварки в защитном газе);
• держатель для электрода;
• приспособление для создания массы;
• баллон с защитным газом (при использовании соответствующей технологии).

Для соединения труб при осуществлении сварки используется центратор.

Дополнительно необходимо защитное оборудование для сварщика, включающее маску с темным стеклом или самозатемняющуюся маску, краги или защитные перчатки, защитную обувь и одежду.

Особенности монтажа медной отопительной системы

Первый способ настолько прост в своем исполнении, что годится даже для мастера без опыта работы с изделиями из меди. При этом не нужно будет использовать какой-либо специфический инструмент: изделия из меди несложно смонтировать с помощью обыкновенных гаечных ключей, которыми затягиваются соединения

При выборе фитинга нужно обратить внимание на диаметр труб из меди

Чтобы выполнить монтаж качественной, надежной и долговечной отопительной конструкции, вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

Однопроводная схема отопления.

• ножовка по металлу или труборез;
• ручной калибратор;
• горелка;
• гаечные ключи;
• пассатижи;
• напильник;
• шлифовальная мелкая шкурка;
• труборасширитель;
• пресс-клещи;
• пресс-фитинги;
• непосредственно арматура;
• фитинги для медных систем;
• припой и флюс для медных систем;
• фум-лента, герметизирующая резьбовые соединения.

При помощи приведенных выше материалов можно выполнить монтаж системы обогрева с использованием приспособлений из меди легко, качественно и достаточно быстро.