Пайка труб из меди

Медь применяется человечеством с глубокой древности, хотя использование для прокладки труб отопления и водоснабжения в широких масштабах официально принято считать начало прошлого века. Одним из основных процессов стыковки медных труб является пайка, при которой выполняется нагревание трубных концов и соединительных муфт, приводящее к расплавлению припоя с образованием герметичности соединения. В данной статье рассмотрим, как паять медные трубы, их разновидности, достоинства и недостатки.

Разновидности трубных материалов

Промышленностью выпускаются трубные изделия двух видов: труба медная отожжённая и неотожжённая, в чем отличия? Процесс изготовления обоих разновидностей состоит в обработке медной руды. Из полученной черновой меди удаляются все нежелательные примеси путём продувки через неё кислорода. В результате получаются слитки металла высокой чистоты. Далее технология производства каждого из видов резко отличается.

1. Необожжённая медная труба, получается путём прокатки и штамповки полученных слитков. В результате этих операций получаются изделия, обладающие высокой твёрдостью и прочностью. Выпуск производится отдельными прямыми штангами длиной 5 и 3 м.

   Отсутствие термической обработки не приводит к нарушению внутренней структуры металла. При этом продукция становится очень прочной. Для изделий необожжённого типа показатель предела прочности может равняться от 340-ка до 450-ти МПа, значение допустимого растяжения — 6-ть процентов.

2. Медная труба отожжённая или мягкая. Изготовление осуществляется путём отжига, что и получило своё отражение в названии таких изделий. Процесс основан на специальной термической обработке, при которой изделия нагреваются до 700-т градусов с последующим постепенным охлаждением. Поставка труб осуществляется в бухтах по 50-т и 25-ть м. При отжиге материалу возвращается утерянная при прокатке или штамповке природная пластичность.

   Отожжённые трубы, уступая первому типу по прочностным показателям, значительно превосходят их по пластичности. При случайных замораживаниях высокая пластичность отожжённых водопроводных труб гарантирует их от разрывов. Возможное их удлинение достигает 60-ти %, что позволяет сгиб при необходимости в холодном состоянии при соблюдении определённого соотношения между радиусом, под которым производится изгиб и диаметром трубы (R= 3…8d). Отожжённые изделия отличаются высокой стойкостью при эксплуатации в условиях повышенной влажности и к резким температурным перепадам. Трубные материалы с толстыми стенками успешно выдерживают высокое давление, при нанесении на поверхность полимерного слоя значительно снижаются тепловые потери и при этом в водопроводах с холодной водой не возникает образование конденсата. Такая продукция особенно популярна при обустройстве систем отопления и водоводов горячей воды.

Твёрдые неотожжённые трубы в холодном состоянии допускается сгибать при помощи трубогиба только диаметрами до 18-ти мм, при необходимости сгибать большие размеры необходимо предварительное смягчение изделий нагревом до 500 градусов.

Достоинства и недостатки изделий из меди

Основные плюсы:

1. Из-за гладкости внутренних стенок трубопроводы обладают высокой проходимостью жидких и газообразных носителей.
2. Долговечность ≥ 100 лет.
3. Отличная гибкость и устойчивость к воздействиям химических веществ, за исключением водных носителей с содержанием хлора или кислой среды.
4. Металл не подвержен коррозии.
5. Высокая термостойкость, позволяющая изделиям даже с тонкими стенками спокойно выдерживать без деформаций воздействие высоких температур.
6. Устойчивость к частым и резким перепадам давления и температуры, к негативным воздействиям высокой влагонасыщенности и прямому воздействию ультрафиолетовых лучей.
7. Хорошие бактерицидные свойства, поэтому эффективно применение в водопроводах холодной воды.
8. Простота технологии позволяет выполнение пайки своими руками с лёгкостью очищения от грязи и окислов.
9. Сырьём для изготовления трубок является медь высокого качества, обладающая высокими антиокислительными свойствами.
10. Устойчивые показатели по твёрдости и пластичности.
11. Поверхность легко покрывается флюсами, что позволяет припою самому легко проникать во все щели с растеканием по сторонам.
12. Способность принимать большое разнообразие форм значительно облегчает проведение монтажа в частном доме.
13. Сохранение свойств материала даже при образовании льда во внутреннем пространстве.
14. Соединения пайкой не нуждаются в дополнительном обслуживании в процессе эксплуатации, они не дают даже малейших протечек. Поэтому трубопроводы можно прокладывать в стяжках, штробах и закрывать любыми видами отделки, но при этом необходимо обязательно использовать для защиты от механических воздействий при сезонных температурных изменениях ПВХ-изоляцию или гофры.

Негативные особенности:

1. Высокая стоимость.
2. Тонкостенные изделия могут легко деформироваться при физических воздействиях.
3. Трудоёмкость выполнения монтажных работ.
4. Образование гальванической пары с алюминием. При возникающих, в системе отопления с носителями обогащёнными солями, слабых токов между подводкой из меди и алюминиевыми радиаторами, происходит резкое сокращение сроков службы последних.
5. Материал является отличным проводником тепла, поэтому трубопроводы при проходе горячих носителей сильно нагреваются. При прикосновении возможно получение сильных ожогов. Это свойство изделий приводит и к большим потерям тепла.

Практически все имеющие недостатки в отожжённых изделиях устраняются укрытием их наружной поверхности поливинилхлоридными или полиэтиленовыми разновидностями полимеров. Такое покрытие предотвращает сильный нагрев труб и является хорошей защитой от возможных повреждений механического характера. Как уже отмечалось, выше в холодном водопроводе не образуется конденсат.

Диаметры медных труб в дюймах и миллиметрах

Разночтение в единицах измерения обусловлено тем, что в Европе строительная технология предусматривает маркировку диаметров трубной продукции в дюймах, а в наших стандартах в мм. Специалистами различаются следующие измеряемые параметры:

1. Линейные размеры, обычно в мм.
2. Толщина стенки в мм, параметр тесно связан с объёмами проходящих веществ и воздействующим давлением на стенки. Варьируется от 0,5 до 3-х мм.
3. Условный проход, обозначающий внутренний просвет изделия. Измеряется в мм в России и в дюймах за границей.
4. Основные параметры трубной продукции, измеряемые в дюймах и мм, разделяются на следующие диаметры:
   • наружный определяет классификацию изделия с разделением в специальных таблицах на малые, средние и большие;
   • внутренний, являющийся основным показателем проходимости и производительности, эта величина, используемая в гидравлических расчётах;
   • номинальный, соответствует величинам условных проходов, но характеризуется точным значениям, изменяющимся от 6-ти до 267-ми мм.

Для исключения погрешностей при состыковках трубных заготовок, нужно правильно переводить дюймы в миллиметры, особенно это важно при соединении магистралей из различных материалов. 1 дюйм равен 25,4 мм, при переводе осуществляется округление в большую сторону.

Работа с дробными значениями неудобна, поэтому для облегчения разработаны специальные переводные таблицы. Например, эквивалентный размер полудюймовой трубы — 15 мм, а ¾ дюйма — 20 мм.

Способы соединения заготовок

Монтаж медных трубопроводов может осуществляться следующими основными способами:

• с применением пресс-фитингов;
• самофиксирующихся фитингов;
• на обжимных фитингах с накидными гайками;
• раструбной пайкой, наиболее чаще используемый в домашних условиях. Рабочие температуры ограничиваются термостойкостью не самой меди, а припоев. При выполнении сборки с применением компрессионных фитингов эксплуатация трубопроводов может производится при = плюс 4000, но это не имеет практического значения так как нагрев теплоносителя в трубопроводах ≤ 150-ти градусов.

Чем паять медные трубы

В бытовых условиях используется мягкая пайка, при которой выполняется нагрев мест пайки до 300-т гр. В результате происходит расплавление мягких припоев (обычно это олово), но такая температура представляет опасность и для медных изделий, поэтому обязательно обеспечение направленности и кратковременности нагрева.

Соединение с помощью пайки требует наличия определённого оборудования и навыков. Понадобятся следующее оборудование, инструменты и материалы:

• газовая горелка небольших размеров с насадкой регулировки пламени, желательно с пьезоподжигом;
• труборез по меди для резки заготовок;
• фаскосниматель — инструмент, служащий для снятия фасок после отрезки элементов необходимой длины в целях обеспечения беспрепятственного вхождения заготовок одна в другую. Также выполняет снятие всевозможных заусенцев;
• труборасширитель, так как соединяются заготовки одинаковых диаметров, то в одной необходимо немного расширить сечение;
• соединительные муфты
• проволочные щётки для очистки спаиваемых наружных поверхностей;
• ёршик для зачистки внутреннего сечения;
• припой для пайки, в основном олово прутками или в виде проволоки в катушках;
• пастообразный флюс для пайки медных элементов, которым растворяются оксидные плёнки на соединяемых заготовках, обеспечивается увлажнение поверхностей при растворении припоя и медь защищается от окисления при нагреве;
• наждачная бумага
• рулетка, строительный уровень, молоток и маркёр.

Оборудование для пайки медных труб простое и недорогое, но чтобы получить необходимый навык по работе с ним, рекомендуется предварительно поупражняться на трубных обрезках, что позволит понять существующие тонкости пайки.

Непосредственно перед пайкой выполняется тщательная зачистка заготовок, обеспечивающая эффективное сцепление материалов с избавлением появления на металле продуктов окисления. Важное условие: спаиваемые детали во время пайки и последующего остывания должны быть надёжно закреплены, недопустимы даже малейшие смещения.

Последовательность выполнения работ

1. Для качественного соединения заготовок край заготовок должен быть идеально прямым и ровным, отрезка выполняется с помощью трубореза.
2. Труборасширителем увеличивается диаметр фитинга и зачищаются фаскоснимателем края заготовок.
3. Нанесение специальной кисточкой на обе поверхности флюса.
4. Вставка заготовки в раструб.
5. Прогрев места соединения газовой горелкой до изменения цвета флюса.
6. Нанесение припоя по всему соединению. Расплавление олова должно происходить только под воздействием высокой температуры нагретой меди, недопустимо задевать припой факелом горелки.
7. Полное охлаждение детали осуществляется естественным образом, без использования дополнительных средств ускоряющих процесс.
8. Обязательное удаление остатков флюс-пасты обычной влажной тканью, если этого не сделать, то реагенты пасты постепенно разрушат защитный слой медных элементов.
9. Аналогичным образом выполняется пайка следующих соединений.

При строгом выполнении технологии медный трубопровод получается прочным и долговечным. Швы в местах соединения элементов должны быть плотными и ровными. Надёжность проведённой пайки проверяется пропуском по трубопроводам сильного водяного напора.

Медные изделия для водоснабжения — самый предпочтительный из возможных вариантов, не зря этот металл использовался уже в древних системах водопровода и он со временем находит всё больше почитателей в России.