Соединение медных труб: инструкции и сравнение различных монтажных технологий

Преимущества медных сплавов

Медные фитинги обладают такими плюсами:

• Хорошая прочность. Прочность меди намного ниже прочности стали. Однако ее хватает для изготовления качественных надежных труб и фитингов. Медь отлично выдерживает нагрузки, которые создаются транспортируемым веществом. Медь хорошо переносит как воду, так и другие вещества — газ, нефть, пар, некоторые виды токсичных жидкостей. Технологические исследования показывают, что в случае правильного монтажа срок годности медного фитинга будет составлять 20-30 лет. Это является хорошим показателем.
• Простота монтажа. Медь является достаточно пластичным материалом в сравнении с другими металлами (сталь, железо, алюминий + сплавы). Поэтому монтировать такие запчасти просто, а для монтажных работ человеку не понадобятся навыки или умения. Часто используются медные фитинги под пайку, однако большое распространение получили и другие методы крепления — запирание, резьба.
• Высокая коррозийная устойчивость. На поверхности меди создается тонкая оксидная пленка, которая защищает фитинг от коррозии. Это важный параметр, поскольку по медным трубам обычно транспортируется обычная или хлорированная вода, которая часто вступает в реакцию с металлами с образованием ржавчины. В случае применения фитинга из меди подобный сценарий развития полностью исключен, поскольку медь не вступает в реакцию с молекулами хлора и воды.
• Температурная устойчивость. Медь сохраняет свою прочность при температурах до 600 градусов по Цельсию. Поэтому фитинги из этого материала легко выдержат термические нагрузки, создаваемые различными нагретыми веществами. Это может быть горячая вода, пар. Большинство современных медных сплавов имеют на своей поверхности тонкую защитную пленку, которая препятствует контакту материала со внешней средой. Поэтому эти запчасти смогут выдержать также нагрузку некоторых токсичных веществ, разогретых до высоких температур.

Особенности разных методов соединения

Монтаж узлов на медных трубопроводах выполняется следующими способами:

• сварной – с нагревом до температуры, близкой к температуре плавления,
• капиллярный – пайка при невысокой температуре,
• резьбовый – скручивание на резьбу,
• обжимной – с применением компрессионных фитингов,
• опрессовочный – с помощью пресс-фитингов и пресс-клещей.

Каждый из методов имеет нюансы проведения монтажных работ и особенности получаемых узлов. Сварка и пайка позволяют образовать надежные неразъемные узлы, но для их выполнения необходимо сварочное оборудование, а его применение не всегда возможно. Остальные способы можно применять для монтажа медных трубопроводов в помещениях, где проведены отделочные работы, в непосредственной близости от других коммуникаций, в том числе рядом с газовыми трубами.

Сварное соединение медных труб

Сварка трубной продукции из меди производится только встык.

Работы выполняются в следующем порядке:

1. Под соединяемые элементы прокладывают асбестоцементные листы, чтобы снизить потери тепла и ускорить нагревание трубы и фитинга.
2. Торцы фитинга и трубы нагревают газовой горелкой, работающей на высокой мощности.
3. Стыкуют оплавленные срезы и плотно прижимают их друг к другу, избегая перекосов.
4. Остывший шов проковывают, чтобы снизить зернистость образовавшегося грата.

Капиллярное соединение или пайка

Более популярным, чем сварка, методом монтажа медных узлов является пайка. Во-первых, этот метод не требует сильного нагревания соединяемых деталей и последующей проковки шва. Во-вторых, нет ограничений по времени работ, так как нагревать нужно не трубы и фитинги, а припой – тонкую проволоку из технической меди.

Выполняется соединение в несколько шагов:

• Вставляют трубу в раструб фитинга.
• Нагревают место соединения, нанося припой на трубу вдоль края надетого на нее раструба.
• Расплавленный припой поднимается по зазору между медными элементами, равномерно заполняя его.
• Дают образованному узлу остыть.
• После остывания очищают наружную часть соединения от остатков припоя при помощи чистящего средства. Внутренности трубопровода с этой же целью промывают водой сразу или по окончании монтажа всех узлов.

Использование резьбовых фитингов

Самым простым является соединение на резьбу, выполняемое, если нужно образовать разъемный узел. Чаще всего для этого способа применяются стальные и латунные фитинги, которые могут иметь внутреннюю или внешнюю резьбу.

Выполняется монтаж следующим образом:

• Наматывают на внешнюю резьбу фитинга или трубы ФУМ-ленту.
• Вкручивают элемент с внешней резьбой внутрь элемента, имеющего внутреннюю, вручную.
• Завинчивают фитинг до упора при помощи гаечного ключа.

Обжимные фитинги

Компрессионная арматура состоит из корпуса с внешней резьбой на штуцерах, обжимной гайки и одного или двух обжимных колец. Суть метода соединения заключается в том, что торцевую часть трубы зажимают между штуцером фитинга и обжимной гайкой. Удобен этот способ тем, что проводится без нагрева, без специальных инструментов – достаточно разводного ключа, этим же ключом при необходимости можно демонтировать узел. При этом надежность компрессионного узла гораздо выше, чем у резьбового. Обжимные фитинги производят из различных материалов, но для соединения медных труб применяются только те, у которых обжимные кольца изготовлены из меди.

Соединение выполняется в следующем порядке:

1. Снимают с фитинга и надевают на трубу обжимную гайку, сдвигают ее в сторону от края.
2. Поочередно выполняют эти же действия с обжимными кольцами.
3. Вставляют в трубу штуцер фитинга.
4. Поочередно сдвигают к корпусу фитинга кольца и навинчивают гайку.
5. Затягивают обжимную гайку ключом.

Особенности применения пресс-фитингов

Опрессовка напоминает обжимной метод соединения, но для выполнения опрессовочного узла необходим пресс-фитинг и пресс-клещи.

Фитинг для опрессовки состоит из корпуса с гладким или ребристым штуцером, фиксирующего кольца и пресс-кольца.

Порядок монтажа узла:

1. Надевают на трубу пресс-кольцо и фиксирующее кольцо, сдвигают их в сторону от среза.
2. Устанавливают штуцер в трубу.
3. Сдвигают поочередно кольца к корпусу фитинга.
4. Затягивают пресс-кольцо пресс-клещами.

Получаемое соединение является неразборным и по надежности не уступает сварному и капиллярному.

Трубы большого диаметра

Как правильно паять медные трубы большого диаметра знают не все. В целом весь процесс работы не отличается от работы с другими объемами.

Как спаять медную трубу (для начинающих)

Watch this video on YouTube

Изоляция патрубков в обогревательной сети

Медные трубы в системе отопления.

Watch this video on YouTube

Изоляцию труб в обогревательной сети проводят с целью снизить тепло потери. Не изолированные медные патрубки в пять раз повышают потери тепла, так, как данный металл отличается высокой тепло проводимостью.

При вопросе, как заизолировать медные трубы отопления, скрытые в монолит (пол, стенки), все можно решить следующим образом. Их от механических повреждений, вызванных скачками температуры носителя тепла, отлично защитит гофра.

Водопроводная система из меди

Узнать, как паять медные трубы для водопровода, пытаются многие. В силу интенсивного использования водопроводная трубомагистраль быстро изнашивается, чего нельзя сказать о трубомагистрали из меди. Такой водопровод будет служить вечно.

Для соединения водопроводной системы из медного трубопроката применяют капиллярный метод спайки (низкотемпературную и высокотемпературную).

Пайка медных труб

Watch this video on YouTube

Виною этого становится хлор, который содержит вода. Чтобы не возникло такой коррозии необходимо:

• не допускать, чтобы припой попадал при пайке в середину стыка;
• приобретать изделия у проверенного изготовителя;
• использовать фильтры для воды.

Медная труба для кондиционеров

Данный вид трубопрокатного сортамента используют при установке сети кондиционирования воздуха, состоящей из внутреннего и наружного блока.

Халдаген при этом транспортирует два патрубка из меди разного диаметра. Заготовка меньшего диаметра транспортирует жидкий фреон, а другая – газообразный фреон.

Такие патрубки от кондиционеров отлично поддаются пайке. Для припоя рекомендуют фосфорно-медный и серебряный вид. А сами агрегаты демонстрируют высокую устойчивость относительно растяжения.

Ремонт кондиционера – пайка медной трубы

Watch this video on YouTube

Если коротко описать, как паять медные трубы для кондиционеров, то это будет выглядеть так:

1. Вначале избавляются от оксидной пленки. Делают это шлифовочной шкуркой.
2. После этого на очищенные участки наносится флюс.
3. Фитинг состыкуется с трубой. При этом нельзя забывать о полумиллиметровом зазоре.
4. Место стыка прогревается при температуре почти в триста градусов. Нагрев осуществляют газовой горелкой. Делают это равномерно, плавно перемещая пламя вдоль конструкции.
5. После тога как окончили паять, обязательно необходимо промыть систему, иначе остатки флюса спровоцируют коррозию металла, а это повлечет за собою поломку кондиционера.

Паяльники «Dremel»

Проблема, как паять медные трубы легко решается с паяльником Dremel. Эти небольшие горелки на газу в состоянии жечь, паять и разрезать. Они легко удаляют старую краску, размораживают и разогревают для сгибания трубоматериалы.

Стоит паяльник «Dremel» в пределах 2000 рублей. С таким устройством можно забыть о длительном разогреве и о большом термопистолете.

В комплекте с паяльником «Dremel» идет:

• паяльник;
• сопло для горелки;
• два ножа разного размера;
• рефлекторная и щелевая насадка.

Для удобства пользования к устройству прилагается несколько ключей для смены насадок, защитный колпак для механизма и припой для пайки.

Отверстием довольно удобно направить разогретый воздух на термоусадочные трубки, и их можно устанавливать, без участия рефлекторных насадок.

Заправляют устройство бутаном для зажигалок на газу. Одной заправки паяльника «Dremel» хватает на час работы.

Знакомьтесь. Мой друг! Газовый паяльник от Dremel

Watch this video on YouTube

Это устройство для бытового использования. Профессиональные аналоги стоят от 5 тыс. рублей и больше. Пайка с таким инструментом превращается в удовольствие.

Как паять медные трубы, и то, что этот способ очень эффективный понятно. Ведь для этого не нужно дорогого спецоборудования

Важно и то и структура самого материала остается неизменной

В итоге выходит прочный и надежный стык, который будет служить вечность. Главное при работе соблюдать технологию и действовать аккуратно.

Как выбрать?

Для того, чтобы правильно смонтировать систему, необходимо учитывать особенности резьбовых фитингов. Вы должны ориентироваться на назначение труб, если вы будете использовать качественные материалы, внимательно относится ко всем правилам — вам гарантировано качественное соединение на долгие годы. Узнайте, какими бывают размеры и назначение фитингов, используйте это при проектировании.

Выбор фитингов

Если вам нужно повернуть конструкцию, вам пригодятся уголки, если вы запланировали разветвление, обязательно приобретите тройники, крестовины, коллекторы. Если вам просто нужно соединить два куска трубы (данного или разных диаметров) запаситесь муфтами, и, конечно же, не забудьте купить заглушки.

Материалы для соединения меди

Весь технологический процесс пайки медных трубок газовой горелкой можно осуществить с помощью флюса и припоя для меди, а также как с применением фитингов, так и без них.

Флюс и паяльная паста

Флюс для пайки медных труб имеет огромное значение для образования качественного соединительного шва. Он может быть низкотемпературным с активностью до 450 ℃, и высокотемпературным — более 450 ℃.

Применение флюса необходимо в случае:

• качественной очистки поверхности соединяемых труб от окислов;
• защиты места соединения от кислорода, который содержится в воздухе;
• повышения сцепления припоя с поверхностью металла;
• улучшения процесса растекания припоя.

На сегодняшнее время существуют следующие разновидности флюсов:

• активированные;
• кислотные;
• некислотные;
• антикоррозийные.

Виды припоев

Соединение меди и её сплавов можно производить как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Имеется множество мягких и твёрдых материалов, которые способны обеспечить идеальное крепление деталей из металла.

Применение припоев с низкой температурой плавления позволяет спаять детали в условиях, мало влияющих на прочность меди, но при этом соединительный шов имеет худшие механические параметры. Припои для высокотемпературного соединения увеличивают прочность места стыковки металлов, но требует определённых навыков, чтобы исключить пережог меди.

Существует большое количество бессвинцовых припоев, которые способны обеспечить довольно высокое качество стыковочных работ. В основном это сплавы олова (95—97%) с медью, сурьмой, висмутом, серебром, селеном. Лучшими свойствами обладают серебросодержащие припои. Широкое применение получили и трёхкомпонентные виды, в состав которых входит олово, медь и серебро. Использование оловянно-свинцовых припоев ограничено из-за вредности свинца.

Изготавливают твёрдые припои в виде профильных стержней, а мягкие — в виде проволоки диаметром 2—3 мм.

Соединительные фитинги

При отсутствии специального инструмента для качественной резки и расширения места соединения, применяются технологические медные переходники (фитинги), которые имеют строго регламентированный диаметр раструба.

При всём разнообразии видов таких деталей чаще используются три основных формы: углы — способствуют изменению направления трубопровода на 90 градусов, тройники — обеспечивают ответвление от трубы и муфты — служат для соединения двух труб.

Фитинги имеют довольно высокую стоимость, поэтому многие специалисты стараются обойтись без них, обрабатывая место стыковки специальными приспособлениями.

Существуют специальные фитинги с готовым припоем, который в виде валика размещён по краям детали. Запаять трубы таким фитингом очень просто нужно только соединить поверхности и нагреть их до температуры плавления припоя.

Классификация и виды

Фитинги в первую очередь подразделяются на детали под пайку и для монтажа без применения сварки — резьбовые, компрессионные, пресс- и пуш-фитинги. Для пайки применяют чисто медные изделия, для иных фитингов используют бронзу или латунь. Латунь и бронза тверже и прочней меди, поэтому детали из них лучше сохраняют форму, в том числе и геометрические размеры резьбы.

Фитинги под пайку

Капиллярная пайка обеспечивает самое надежное и герметичное соединение труб. Поэтому ее выбирают в труднодоступных местах или там, где требуется особая надежность (например, в трубопроводе теплого пола). Выбирают еще и потому, что они самые компактные и недорогие из всех видов фитингов.

Конструктивно элементы под пайку — трубочки и тройники простой формы, с диаметрами, чуть большими диаметрам соединяемой заготовки.

Резьбовые

Резьбовые соединительные элементы монтируются в систему с помощью наружной либо внутренней резьбы.

Разновидностей резьбовых изделий довольно много:

• Заглушки.
• Отводы 90 и 135°.
• Муфты для соединения труб (с внутренней резьбой, иногда с 2 накидными гайками).
• Крестовины и тройники; бывают с наружной резьбой либо с накидными гайками.
• Сгоны — трубки с наружными резьбами, муфтами и контргайками.
• Накидная гайка-американка.
• Ниппель —элемент для соединения с двумя резьбами и шестигранником под гаечный ключ посредине.
• Штуцер — элемент с «ершом».
• Врезка.
• Футорка — соединительный элемент для перехода с диаметра на диаметр, имеет внутреннюю и наружную резьбу.
• Эксцентрик — для монтажа смесителей.

На медных трубах резьбовые элементы соединения применяются очень редко по причине сложности выполнения резьбы на меди — медные конструкции пластичны и имеют тонкую стенку, резьба ослабляет трубу и уменьшает прочность места соединения и всей системы.

Намного надежнее использовать для монтажа компрессионные и прессовые соединители. Кроме того, резьбовые детали относятся к обслуживаемым соединениям и требуют регулярного осмотра.

Компрессионные

Очень быстрое соединение получается при монтаже с помощью компрессионных соединителей. Такие фитинги имеют с одной стороны резьбу или накидную гайку, с их помощью трубопровод соединяют с трубами из другого материала или другими элементами системы (узлом учета, смесителями, кранами, радиаторами). Бывают двухсторонние компрессионные фитинги.

Компрессионное соединение относится к разборным и нуждается в систематическом осмотре и затягивании.

Монтаж с использованием компрессионных элементов требует минимальных затрат и не требует особого оборудования, кроме:

• Трубореза.
• Калибратора.
• Гаечных ключей.

Конструктивно компрессионный фитинг состоит из корпуса с резьбой (его еще называют цангой), металлического упорного кольца, уплотнительного кольца, наружной обжимной гайки.

Пресс-фитинги

Пресс-фитинги образуют очень герметичное неразъемное соединение, их допускается монтировать даже в системах теплого пола и газопроводах.

Конструктивно прессовые соединители состоят из корпуса, пресс-гильзы, металлического упорного кольца и уплотнительного кольца.

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.

Коммуникации из медных труб и фитингов

Качественные медные трубы и фитинги, технические и эксплуатационные характеристики которых соответствуют международным стандартам ISO 9002, BS2 и DIN, сегодня выпускают как зарубежные, так и отечественные компании. Такие трубы, а также соединительные элементы для них успешно выдерживают высокое давление транспортируемых по ним сред, высокие и низкие температуры, механические воздействия, которым они могут подвергаться в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения.

В отличие от популярных в наше время полимерных труб, медные трубные изделия не портятся от воздействия солнечных лучей, им не страшна коррозия, являющаяся настоящим бичом для изделий, изготовленных из черных металлов. По сроку службы, которым отличаются медные трубы и фитинги, с ними не сравнится ни одно подобное изделие, произведенное из другого материала. Примечательно, что медные изделия являются практически вечными, срок эксплуатации коммуникаций из них составляет не менее 100 лет.

Система отопления и водоснабжения из медных труб в частном доме

Трубные изделия, а также фитинги, изготовленные из меди, применяют для обустройства инженерных сетей различного назначения:

• систем отопления;
• кондиционирования воздуха;
• холодного и горячего водопровода;
• газовых коммуникаций.

Те из потребителей, которые принимают решение использовать трубные изделия из меди и медные фитинги, преимущественно применяют их для обустройства надежных и долговечных водопроводных сетей. Фитинги, изготовленные из меди, имеют более компактные размеры и выглядят намного аккуратнее, чем изделия, произведенные из черных металлов. Объясняется это тем, что при проектировании и изготовлении медных фитингов нет необходимости делать их стенки более толстыми, учитывая их дальнейшую коррозию, так как они ей просто не подвержены.

Монтаж своими руками медных труб в системе отопления

Существует несколько причин, объясняющих высокую популярность труб и соединительных элементов для них, изготовленных из меди:

• медь, как известно, обладает антисептическими свойствами, поэтому в водопроводах, изготовленных из этого металла, не развиваются болезнетворные микроорганизмы, а качество транспортируемой по ним воды даже улучшается;
• монтаж трубопроводов, для которых используются трубы и фитинги, изготовленные из меди, значительно проще, чем коммуникаций из черных труб;
• за счет высокой пластичности меди трубы из данного металла, когда в них замерзает вода, не лопаются, а просто деформируются; чтобы разрушить медную трубу, к ней необходимо приложить внутреннее давление, равное 200 Атм, а таких давлений в бытовых коммуникациях просто не бывает.

https://youtube.com/watch?v=riPnAn2ZNkU

Варианты стыковки труб из меди

При сборке отопления применяют различные методы монтажа. Так, стыковка медных труб производится разборным и неразборным методом. В первом случае используются фланцы, резьбовые крепления, фитинги, фиксирующиеся автоматически. При конструировании неразборной системы отопления прибегают к помощи прессования, пайки и сварки.

Сварочная стыковка

Давайте разберем процесс сварочного соединения медных труб. Такой прием стыковки применяется к трубам с диаметром от 108 мм. Толщина стенок отопительного материала  должна составлять не менее 1,5 мм. Производить сварочные работы, в данном случае, необходимо только встык, при этом надлежащая температура должна равняться 1084 градусам. Стоит добавить, что данный вариант установки отопления не рекомендуется производить своими руками.

На сегодняшний день строителями применяется несколько видов сварочных работ:

1. Газовая сварка с применением горелок ацетиленокислородного типа.
2. Сварка с плавящимися электродами, выполняемая в среде инертных газов – аргона либо гелия.
3. Сварка, при которой используются неплавящиеся электроды.

В большинстве случаев для стыковки элементов из меди используется дуговой метод сварки. Если трубы, которые планируется применять для сборки трубопровода, изготовлены из чистой меди, то здесь необходимо использовать неплавкие вольфрамовые электроды в среде аргона, азота или гелия. При сварке элементов из меди процесс должен проходить быстро. Это предотвратит образование на металлической основе трубы различных окислений.

Сварочная стыковка медных труб

Чтобы придать прочность такому соединению, по завершению стыковочных работ рекомендуется провести дополнительную проковку полученных соединений.

Соединение путем развальцовки

Случается, что применение сварочных горелок при монтаже отопительных систем создает некоторые неудобства. В этом случае рекомендуется прибегать к помощи развальцовки соединений медных труб. Данный метод монтажа получится разъемным, что сыграет положительную роль в случае вынужденной сборки отопления.

Операция такого рода потребует обязательного наличия приспособления для развальцовки. О том, как соединить трубы отопления путем развальцовки, мы постараемся подробно расписать далее:

1. для начала зачищается наконечник трубы для того, чтобы удалить с ее поверхности задиры и заусеницы, образовавшиеся при распиле материала;
2. на трубе фиксируется муфта;
3. далее трубу вставляют в зажимное устройство, с помощью которого производится дальнейшая развальцовка;
4. затем следует начать зажимать винт инструмента до той поры, пока угол торца трубы не достигнет 45 градусов;
5. после того, как область трубы будет готова к соединению, следует подвести к ней муфту и зажать гайки.

Более наглядно о процессе можно узнать из представленного видео.

Прессовочный метод соединения

Кроме всех вышеперечисленных методов монтажа труб отопления существует также и прием прессования. Для стыковки медных элементов в этом случае необходимо вставить до упора подготовленный ранее конец трубы в муфту. После этого потребуется применение гидравлического или ручного пресса, посредством которого осуществится фиксация труб.

Если отопление планируется собрать из толстостенных труб, потребуются пресс-фитинги со специальными обжимными гильзами. Данные элементы дают возможность обжать трубы и фитинги для отопления изнутри, в то время как наружные уплотнители дадут отличную герметичность конструкции.

Соединения резьбового типа

К сожалению, медных труб с резьбовыми соединениями на рынке найти невозможно, а потому для стыковки частей теплосистемы принято использовать фитинги, которые имеют накидную гайку.

Для стыковки медных труб с трубами из других материалов применяют бронзовые или латунные фитинги с резьбой. Их использование исключает возможность гальванической коррозии. В том случае, если трубы различаются по диаметру, прибегают к помощи специальных расширителей.

Учитывая виды применяемых на сегодняшний день уплотнений для отопительных систем из меди, существует два типа резьбовых соединений:

1. Уплотнения конического типа («американка»). Данные элементы рекомендуются для монтажа отопления в условиях высоких температурных показателей.
2. Соединения плоского типа. Такие материалы предусматривают в своей конструкции уплотнители, изготовленные из различных по цвету полимерных материалов. Прокладки раскрашиваются в разные цвета для обозначения температур, при которых можно работать с такими элементами.

Схема выполнения соединения медных труб