Чтобы осуществить правильный монтаж горячего и холодного водоснабжения, газоснабжения или кондиционирования, необходимо ознакомиться с правилами и способами соединения в системе медных труб. Высокая стоимость оправдывается высокими техническими характеристиками и длительным сроком использования.
Рис 1. Работа специальной горелкой
Какие нюансы существуют
Чтобы организовать создание трубопроводной системы, используются трубы из прочного пластика. Нержавеющая сталь относится к дорогому ценовому сегменту, но надежность покрывает этот нюанс. Для проведения капитальных ремонтных работ, полноценной альтернативой может выступать труба из меди.
Такая система благоприятно переносит резкие температурные изменения, не боится большого количества содержания хлора или ультрафиолета. Во избежание развития коррозии, внутри устанавливаются специальные приспособления. В случае отсутствия в жидкости составов из тяжелых металлов и других веществ, то таким трубам ничего не помешает прослужить ни один десяток лет.
Среди существенных недостатков можно выделить следующие аспекты:
- Мягкость.
- Высокая стоимость.
Последний недостаток считается вполне оправданным за счет длительного эксплуатационного срока.
Основные требования к проведению сварочных работ
- Нежелательно задействовать свинцовый вариант в процессе изготовления водоснабжения, поскольку это материал, обладающий повышенной токсичностью.
- Оптимальный поток подачи воды не должен превышать 2 м/с. В противном случае твердые примеси начнут негативно сказываться на функционировании конструкции.
- В процессе монтажа использование флюса имеет важное значение, на окончательном этапе обязательно очищается вся система. В противном случае, на медных стенках образуется коррозия.
- В местах соединения конструкции, не должно быть перегрева. В противном случае прочность конструкции теряется, как и герметичность на стыках.
- Планируется осуществлять пайку с использованием других металлов, соединение медной трубы с латунным или бронзовым фитингом обязательно, иначе трубу потеряют свою прочность.
- Если в процессе нарезания труб появляются неровности или заусенцы, перед пайкой их нужно обязательно сгладить. Это связано со снижением рабочего времени, появлением и увеличением площади деформации.
- Задействование абразивных составов категорически запрещается. Остаточные частицы могут привести к нанесению металлических изъянов или появлению свища.
При контактировании с другими веществами в процессе работ из дополнительных видов материала, поток воды должен быть направлен от них к медной конструкции. При нарушении данного правила, происходит химическая реакция трубопровода.
Рис 2. Направление воды Металл обладает большой пластичностью, поэтому легко подвергается деформации в процессе резки.
Основные виды соединений
Со стартом, есть смысл ознакомиться с инструкцией по разводкам и позаботиться о предподготовке: нарезать несколько труб. Понадобится следующий инструментарий:
- труборез,
- трубогиб,
- ножовка,
- напильник.
Чтобы грамотно сделать зачистку, оптимально использование наждачной бумаги. Правильный расчет материалов можно произвести только при наличии плана будущих работ, какой уместен диаметр труб. Подсчет количества соединительных элементов считается необходимой процедурой.
Существует несколько способов соединения медных труб, используемых в монтажных работах:
- Сварка. На производственных предприятиях, процесс давно автоматизирован. Однако его можно использовать самостоятельно посредством специального аппарата и электродов. Чтобы создать защитную среду, применяется гелий, аргон, азот. В некоторых ситуациях приходится использовать газовую горелку. Электроды используют медные, угольные, графитовые или вольфрамовые.
Важный нюанс – сильное расхождение в получаемых характеристиках у шва и металла, из которого изготовлена труба. Также наблюдается различие в химическом определении состава, параметрах теплопроводности. Если допустить нарушение в технологии, вероятность расхождения шва увеличится в несколько раз.
Рис 3. Результат сварки Грамотно и безошибочно провести сварку сможет только квалифицированный специалист с большим опытом. Связано с множеством нюансов при выборе данной технологии. При планировании самостоятельно выполнять все работы, лучше использовать альтернативный способ соединения.
- Капиллярное. В быту, специалисты редко встречаются с необходимостью соединять медные трубы. Самым простым решением поставленной задачи является пайка с задействованием горелки на газу, либо паяльной лампой.
Различают два способа:
- с применением высоких температур. Понадобиться горелка из пропана или ацетилена, сплавы из тугих металлов,
- при низких температурах. Достаточно паяльной лампы и мягких металлов.
Рис 4. Капиллярная пайка Конечный результат получается практически идентичным: надежное и прочное соединение. Первый вариант предполагает более стойкий и гладкий шов. Но повышается вероятность прожигания трубы из-за высокой температуры нагревания газа. Для припоя понадобится основа из олова, либо сочетание свинца с висмутом, медью или серебром. Но применение тяжелых металлов (свинца) не целесообразно выбирать при монтаже водоснабжения.
В домашних условиях реально осуществить:
- соединение медных труб с использованием обжимных фитингов,
- раструбный.
При выборе второго варианта, предварительно расширяется один конец трубы посредством экспандера. Его надевают на конец другой трубы и паяем. Процедура выполняется только на стыковке труб. Расширяя конец трубы, в качестве зазора оставляют 0,1-0,2 мм. Пространство полностью заполняется посредством капиллярной технологии.
Важно не нанести механических повреждений конструкции при пайке. Если труба изготовлена из прочной меди R290, предварительно ее обжигают. В результате получается аналог с большей мягкостью. В процессе расчетов необходимо учитывать изменения давления.
Для облегчения процесса, можно приобрести готовые соединительные крепежи: муфту, тройник, поворот, заглушку. Они уже имеют раструб. Но это требует дополнительных финансовых затрат, хотя и существенно упрощает процедуру, сокращает время на работы.
Рис 5. Крепежные элементы Труба покрывается флюсом, чтобы не использовать дополнительные фильтра для очистки. Припой осуществляется при достижении оптимальной температуры. При плавлении металл затекает внутрь. Если попадает большое количество, то оно вытечет самостоятельно изнутри конструкции. Как результат, диаметр трубы становится меньше.
- Пресс муфта или фитинг цанговый. В местах, где планируется сделать припой, надевают кольцо с уплотнением. Если используется пресс муфта, то ее нужно зажать клещами, а при фитинге нужно обзавестись ключом и накидной гайкой. Концы труб должны плотно примыкать, чтобы не было просветов. Муфта исключает протечки.
Рис 6. Цанговый фитинг Для реализации бытовых задач соединение медных трубок с использованием вспомогательных элементов и без пайки является оптимальным вариантом, поскольку снижается вероятность допущения серьезных ошибок.
Рис 7. Способы соединения медных труб Выбор монтажной техники
На практике чаще всего применяется два варианта монтажа медной трубопроводной системы. Перед началом работ, каждый решает сам, какой трубопровод будет: разъемный или неразъемный.
Выделяют следующие методы соединения:
- сварка с применением электрического аппарата,
- посредством прессования,
- использование газовой горелки или электрического паяльника.
Все методы разрешается выбирать в производстве, независимо от вида трубопровода. Главное решить, будут ли дополнительно использоваться фитинги или нет. Если система должна быть легкой и доступной в плане проведения ремонтных работ или добавления дополнительных элементов, целесообразно сделать трубопровод разъемным. Фитинг можно выбрать:
- компрессионный,
- с резьбой,
- с автоматической фиксацией.
Для самостоятельного создания это вариант лучший, нет необходимости применять пайку. Не обязательно иметь большой опыт или знания, чтобы сделать разборную систему самостоятельно в бытовых условиях. Периодически придется подтягивать гайки, чтобы избежать протечек. Постоянная корректировка давления приходит к снижению прочности крепежей.
Вариант без включения разъемов актуально в той ситуации, когда планируется закрыть ее бетонной стяжкой. Здесь сварка станет обязательной процедурой. Она отличается от первого варианта длительным эксплуатационным сроком и надежностью. Резьба не должна присутствовать на медном изделии. Соединение проводится только при помощи фитингов. Дополнительно понадобится пайка или прессование.
Рис 8. Пример неразъемной системы Заключение
Выбор соединения медных труб зависит от того, в каких условиях планируется проводить все работы и для каких целей это необходимо. Как правило, спаечные работы посредством специального аппарата, целесообразно выбирать если есть специализированные знания и опыт. Без спайки – вариант однозначно для домашнего обихода.
В последнем случае дополнительно приобретаются соединительные элементы и фитинги. Но придется периодически контролировать состояние трубопровода, поскольку со временем места крепежей могут протекать. Поэтому периодически придется подтягивать крепления.
Фитинги трубопроводного типа применяются для соединения труб самых разнообразных диаметров и размеров. Фитинги определенного типа необходимы для изгиба трубопровода, например, Т-образные и У-образные фитинги, а равно как гибы.
Основные типы фитингов
У прямых фитингов есть такие компоненты, как заглушки, переходники и муфты. Примеры фитингов приводятся на рисунке далее. То, как именно выполнен каждый фитинг, зависит от используемого для его изготовления материала.
Примеры стальных, медных и пластиковых фитингов
- Медные фитинги, как с резьбой, так и без нее:
- Т-образный тройник.
- Концевая муфта с поворотом на 90 градусов.
- У-образный тройник.
- Муфты.
- Переходник.
- Фитинги из меди и пластика:
- Фитинг со внутренней резьбой.
- Фитинг с поворотом на 90 градусов.
- Т-образный тройник.
- У-образный тройник.
- Переходник.
- Муфта.
- Стальные фитинги:
- Внутренняя заглушка.
- Варианты с резьбой.
- Крышка с заглушкой.
- Сгон.
- Вариант фитинга.
Фото фитингов из разнообразных материалов
А сейчас небольшая фотогалерея, показывающая то внушительное разнообразие всевозможных фитингов, что представлены на нашем рынке.
Стальные хромированные фитинги
Медные фитинги
Фитинги из пластика (PVC)
Муфта, переходник и сгон
Муфта необходима для объединения в одну линию двух отрезков трубы, имеющих одинаковых диаметров. Если же у труб разный диаметр, понадобится переходник . Часто используется сгон - это трубка из стали с внешней резьбой, которая обычно доступна в качестве небольших отрезков до 30 см длиной.
Сгон необходим для увеличения длины трубопровода и соединения отрезков трубы, которые в любой момент можно разъединить. Заглушка необходима для блокировки конца трубы. Если же объединяются трубы, сделанные из различных материалов, то для их соединения необходимы специализированные фитинги, некоторые из которых показаны на рисунке ниже.
Разнообразные фитинги для соединения труб, выполненных из различных материалов
- Фитинг для соединения медной трубы со стальной:
- Резьба для навинчивания металлической трубы.
- Медная труба, соединяется припоем с другой медной трубой.
- Медный фитинг, соединяется с медной трубой.
- Конец для ввинчивания в гайку.
- Резиновая прокладка.
- Пластиковая часть, вставляется в гайку.
- Медная труба.
- Фитинг, соединяется припоем.
- Фитинг для соединения пластиковой трубы с медной:
- Стальная труба, ввинчивается в гайку.
- Конец для завинчивания в гайку.
- Резиновая прокладка.
- Пластиковая труба, вклеивается во вставку в гайке.
- Фитинги для соединения пластиковых труб со сталью.
- Вставка из пластика.
- Гайка.
Соединения труб из различных материалов
Каким образом стальная труба соединяется с медной? Для этого применяется фитинг, на одном конце которого есть резьба для фиксации на стальной трубе. На другом конце резьбы нет, он совершенно гладкий, поскольку медная труба будет крепиться методом пайки.
При монтаже трубы в такой фитинг резьбу следует замотать уплотнительной лентой из пластика, после чего муфта наворачивается на трубу. Такая уплотнительная лента необходима для того, чтобы в зоне соединения двух типов металла не началась коррозия.
Фитинг из стали и пластмассы
Другой пример - фитинг из стали и пластмассы. Он также сделан из двух частей. Первая часть выглядит как гайка с резьбовым сегментом, который ввинчивается в трубу из стали. Другая часть - пластиковая, с прокладкой и гайкой также из пластика.
Стандартный фитинг, состоящий из стальной и пластиковой частей
Гайка навинчивается на иное удлинение первой части, у которого есть наружная резьба. Далее для крепления вставки из пластика с пластиковой же трубой применяется специальный растворитель.
Фитинг из пластика и меди
Есть и популярный фитинг из пластика и меди, также включающий в себя два компонента. Первый компонент имеет два конца. Один выполнен из меди и имеет резьбу, а вот другой конец совершенно гладкий - именно он и крепится к медной трубе методом припаивания.
Пластиковый фитинг с медной резьбой
Другой компонент представляет собой пластиковую гайку с прокладкой. Гайка навинчивается на медную резьбу, а другой ее конец приклеивается к пластиковой трубе.
Фитинги для медных и пластиковых труб
Для соединения медных труб применяется пайка, а вот пластиковые трубы соединяются специализированным клеем либо растворителем. Что же касается чугунных стояков, то для соединения труб обычно втулки не применяются.
Стандартный метод соединения фитингов и чугунных труб без использования втулок
- Чугунная труба.
- Кожух, сделанный из нержавеющей стали.
- Хомут.
- Часть из неопреновой резины.
- Т-образный тройник из чугуна.
Для уплотнения стыков канализационных труб применяются рукава, сделанные из неопреновой резины. При этом сам рукав фиксируется кожухом, выполненным из нержавеющей стали.
На следующем рисунке представлены варианты некоторых трубных соединений без втулок.
Стандартные фитинги для соединения труб из чугуна без использования втулок
- Т-образный тройник.
- Изгогнутый сегмент.
- Изогнутый сегмент с фланцем, предназначен для туалета.
- У-образный тройник.
Для крепления непосредственно кожуха применяются обычные кожухи.
Видеообзор фитингов для полипропиленовых труб
Рассмотрим использование специальных фитингов для пластиковых полипропиленовых труб. Разновидности фитингов, их предназначение и характеристики.
Материалы, из которых изготавливаются трубы
Для изготовления канализационных труб применяются такие материалы, как пластик, чугун и медь. При строительстве подземных коллекторов, расположенных снаружи здания, обычно применяются глазурованные трубы из керамики.
Тем не менее, нередко в определенном районе разрешается использование только труб конкретного типа. Узнать это можно у представителей местной власти.
Идеальный вариант трубы для канализации - это чугунная труба . Она прекрасно подходит для создания коллекторов, канализационных стояков, лежаков и вентиляции. Любые чугунные трубы бывают двух типов - внутренние и тяжелые. Длина стандартной чугунной трубы составляет 1,5 метра.
Чугунная труба для туалета
Медные трубы , имеющие желтый ярлык, также можно использовать для канализационных трубопроводов любого типа.
Отдельно стоит упомянуть керамические трубы , покрытие специальной глазурью. Такие трубы надежно защищены от влияния канализационных отходов, будь-то различные щелочки либо кислоты.
Как правило, керамические трубы используется в качестве основы подземного коллектора дома, на расстоянии до 1,5 метра от фундамента. Трубы кладутся до городского коллектора либо бака-отстойника.
Применять керамические трубы внутри дома не рекомендуется.
Как внутри, так и снаружи дома активно применяются трубы ПВХ и АБС . Соединение труб из меди и пластика осуществляется таким же образом, как и водопроводных труб. Подробный обзор каждого типа трубы будет представлен в следующих статьях.
Медные трубы можно соединить самыми разными способами. Все эти способы имеют свои особенности. В данной статье рассказывается о каждом из методов соединения медных труб.
Соединение медных труб при помощи пайки
Данный способ соединения труб используется в том случае, когда место соединения предназначено под дальнейшую заделку. Пайка при соединении медных труб может быть двух видов:
1. Высокотемпературная пайка. Она производится с использованием следующих газов: пропан — воздух, ацетилен – воздух, пропан — кислород, ацетилен – кислород. Медная труба при этом в месте соединения разогревается до 600-750 градусов Цельсия. Особую осторожность следует соблюдать, совершая пайку медных труб с помощью ацетилен-кислородной горелки. Если разогреть трубу до температуры больше 800 градусов Цельсия, то в ней с большой вероятностью возникнут разрывы.
2. Низкотемпературная пайка. К такому виду пайки прибегают в том случае, если температура эксплуатации трубопровода составляет не больше 110 градусов Цельсия. При низкотемпературной пайке соединения разогревается до температуры около 200-250 градусов Цельсия. Для нагрева медных труб при этом используются газы ацетилен-воздух и пропан-воздух. Также могут применяться и электрические нагреватели.
Технология соединения медных труб пайкой
1. Согласно сделанным замерам медная труба отрезается. Затем ее необходимо откалибровать.
2. При помощи специальной губки, предназначенной именно для меди, а также ерша требуется произвести очистку внешнего края медной трубы, подлежащего соединению. Также чистки требует и внутренняя часть капиллярного фитинга.
3. После этого труба вставляется в раструб капиллярного фитинга. Вставлять ее нужно до самого упора.
Для удаления излишек флюса необходимо использовать чистую ветошь.
4. То место, где труба будет соединяться с фитингом, нужно нагреть при помощи газовой горелки. Как только флюс поменяет свой цвет в него можно вводить припой.
5. Как только припой отвердеет, необходимо удалить с поверхности фитинга оставшийся флюс.
Соединение медных труб при помощи фитингов
Соединение медных труб без пайки проводится с использованием фитингов. В зависимости от типа соединения фитинги могут быть обжимными (цанговыми) и сварными. Соединение медных труб обжимными фитингами бывает двух типов: для полутвердых и мягких медных труб и для твердых и полутвердых труб. Цанговое соединение медных труб производится следующим образом:
1. Сначала необходимо подобрать нужно размера цанговые фитинги.
2. После этого производится обрезка трубы и удаление грата.
3. Затем необходимо ввести медную трубу в приготовленный фитинг. Зажимная гайка сначала закручивается до самого упора вручную, а потом дотягивается ключом до тех пор, пока труба совсем немного не деформируется.
Трубные изделия, изготовленные из меди, а также фитинги для соединения медных труб, позволяют создавать надежные и долговечные коммуникации, отличающиеся рядом уникальных свойств. Преимущества и качественные характеристики, которые отличают такие трубопроводы, во многом и объясняют их достаточно высокую стоимость.
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.
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.
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.
Элементы для соединений труб из меди
Медные фитинги, при помощи которых выполняют соединение медных труб, представлены на современном рынке в большом разнообразии размеров и их конструктивного исполнения. Наиболее известными типами таких соединительных элементов являются:
- резьбовые фитинги для медных труб;
- самофиксирующиеся соединительные элементы;
- фитинги компрессионного или обжимного типа;
- так называемые, пресс-фитинги;
- соединительные фитинги капиллярного типа.
Из всех перечисленных типов соединительных элементов в наше время реже всего применяются пресс-фитинги для медных труб, что объясняется следующими причинами: для их монтажа необходимо использование сложного и дорогостоящего оборудования: специальных прессов. Конструкция пресс-фитингов изначально разрабатывалась для того, чтобы соединять с их помощью пластиковые и металлопластиковые трубы, поэтому их использование для монтажа медных изделий не всегда целесообразно.
Чтобы трубопровод, при обустройстве которого используются медные детали, служил как можно дольше и отличался высокой надежностью, желательно при его монтаже применять элементы из однородных материалов. Выполнять соединение медных труб фитингами, которые изготовлены из другого сырья, следует только в редких исключениях.
Если же избежать использования фитингов из разнородных материалов при монтаже трубопроводов не удается, то выполнять такой процесс нужно, придерживаясь следующих несложных правил:
- медные трубы в коммуникациях, для создания которых используются элементы из разных материалов, всегда устанавливаются после изделий из черных металлов: по ходу движения жидкости;
- медные части трубопроводов нельзя соединять с фитингами из оцинкованной и , несоблюдение этого требования приведет к тому, что в таких системах будут действовать электрохимические реакции, которые значительно ускорят процесс коррозии стальных деталей;
- медные элементы трубных конструкций допускается соединять с деталями из кислотоупорных сталей, но если есть такая возможность, то лучше заменить подобные детали фитингами, выполненными из поливинилхлорида.
Резьбовые фитинговые элементы
Фитинги из меди, относящиеся к категории соединительных элементов резьбовой группы, рекомендуется использовать в том случае, если создаваемую инженерную коммуникацию планируется периодически разбирать, чтобы выполнять ее техническое обслуживание. Осуществлять такие технологические операции, как разборка и сборка трубопровода, позволяет наличие наружной и внутренней резьбы на его конструктивных элементах.
Фитинги, соединяемые с медными трубами при помощи резьбы, значительно уступают капиллярным и компрессионным изделиям по уровню своей надежности. По этой причине подобные соединительные элементы необходимо регулярно проверять и при необходимости заменять их новыми. Кроме этого, использовать такие фитинги лучше всего в тех местах трубопровода, к которым обеспечен легкий доступ.
Существует несколько наиболее распространенных типов резьбовых фитингов для соединения медных труб, к которым относятся:
- муфты - это фитинги, с помощью которых можно соединять трубы, изготовленные из разных материалов, а также создавать прямолинейные участки трубопроводов, формируемые из отрезков одинакового или разного диаметра;
- уголки - к ним относятся фитинги, при помощи которых можно изменять направление движения трубопровода на 45 или 90 градусов;
- штуцеры - фитинги, позволяющие отводить транспортируемую среду из основного трубопровода;
крестовины, тройники, которые также называют коллекторами - это фитинги, при помощи которых создают ответвления от основного трубопровода, сохраняя при этом его основное направление; - фитинги, с использованием которых выполняется перекрытие конца медного трубопровода; в качестве них могут использоваться специальные заглушки или колпаки.
Выполняя монтаж нового медного трубопровода, специалисты чаще всего используют соединительные элементы обжимного типа, а при ремонте или модернизации таких коммуникаций применяют фитинги резьбового типа.
Соединительные элементы компрессионного и самофиксирующегося типа
Фитинги для соединения медных труб, относящиеся к категории компрессионных или самофиксирующихся, также называют цанговыми или обжимными. Такие соединительные элементы являются хорошей альтернативой фитингам, которые соединяются с медными деталями при помощи пайки. Фитинг цангового типа - это элемент, конструкция которого состоит из уплотнительных колец и прокладок, а также обжимного кольца, при затяжке способствующего достижению герметичности создаваемого соединения. Материалом для изготовления компрессионных или цанговых фитингов может быть не только медь, но также латунь или металлопластик.
Цанговые соединительные элементы обжимного типа являются оптимальным вариантом для систем отопления и водопроводов, для монтажа которых используются медные трубы разного диаметра или трубные изделия, изготовленные из различных материалов. В последнее время все большую популярность приобретают самофиксирующиеся фитинги, которые отличают более предпочтительные эксплуатационные характеристики.
Самофиксирующиеся фитинги по оперативности выполнения соединения и по его надежности могут вполне заменить пайку. Конструкция таких фитингов включает в себя целый набор колец, одно из которых оснащено специальными зубцами. Принцип действия подобных соединительных элементов основан на том, что при воздействии на кольцо с зубцами при помощи специального монтажного ключа оно фиксируется в соседнем элементе, создавая тем самым надежное и прочное соединение отрезков медных труб. В отличие от пайки, демонтировать соединение, полученное при помощи такого фитинга, так же просто, как и получить его, для этого используется тот же самый монтажный ключ.
Следует иметь в виду, что фитинги компрессионного типа всегда изготавливаются из меди, при этом их можно использовать для соединения элементов, произведенных из черного металла и полимерных материалов.
Капиллярная методика соединения медных труб
Которую по праву считают самым надежным и прочным методом соединения медных деталей, выполняют, опираясь на принципы капиллярной технологии. В соответствии с данным эффектом, который основан на законах физики, жидкость может подниматься по капилляру, преодолевая силу тяжести, если между нижней и верхней точкой ее подъема имеется определенная дистанция.
Данный физический эффект позволяет паять медные трубы таким образом, чтобы расплавленный газовой горелкой припой равномерно распределялся по всей области создаваемого соединения. Для того чтобы эффективно выполнять такую пайку, можно располагать трубы в любом пространственном положении, главное, чтобы расплавленный припой подавался с нижней части формируемого соединения.
Более подробно процесс выполнения капиллярной пайки выглядит следующим образом:
- используя газовую горелку, место будущего соединения тщательно прогревают;
- в зазор между торцами соединяемых труб или между трубой и используемым фитингом подается расплавленный припой, который его полностью заполняет за счет капиллярного эффекта;
- полученному соединению дают полностью остыть;
- после полного остывания сформированного соединения его элементы тщательно зачищают, используя специальный чистящий состав.
При помощи пайки, основанной на капиллярном эффекте, соединяют элементы трубопроводов не только из меди, но и из черных металлов. В том случае, если в качестве соединительного элемента для медных труб используется стальной фитинг, то на место будущего соединения наносится слой специального флюса. В качестве припоя при выполнении пайки по капиллярной технологии применяется очень токая проволока, которая может быть изготовлена из олова, меди, а в отдельных случаях даже из серебра.
Соединение элементов медных трубопроводов при помощи фитингов цангового типа выполняют без предварительной подготовки мест соединения. А вот для того, чтобы качественно выполнить пайку таких труб и фитингов, необходимо не только тщательно очистить место будущего соединения от грязи и пыли, но и обезжирить его.
Процесс вальцовки труб из меди
При обустройстве систем отопления и водопровода, детали которых изготавливаются из меди, часто выполняется такая технологическая операций как развальцовка или разборотовка медных труб. При помощи этой операции, для выполнения которой можно использовать различный инструмент, изменяются геометрические параметры концов соединяемых труб без изменения эксплуатационных характеристики изделия.
Простейшим инструментом, при помощи которого можно выполнить такую операцию, является стержень с коническим наконечником, который вставляют в конец медной трубы и проворачивают его в нем до тех пор, пока он не приобретет желаемую геометрическую форму. Это приспособление хоть и является достаточно простым в использовании, не позволяет выполнять развальцовку качественно, обеспечивая равномерное давление на стенки.
Метод основан на капиллярном подъеме жидкости (расплавленного припоя) по тончайшему зазору между стенками труб. Различают два вида пайки медных труб: низко- и высокотемпературную пайку. Разница в пайках в основном зависит от температуры плавления припоя. Для высокотемпературных паек используют тугоплавкие стержневые припои, для низкотемпературных - мягкие припои, свернутые в бухточки. Соответственно для нагревания труб при высокотемпературной пайке применяются ацетиленовые и пропановые горелки, для низкотемпературных порой достаточно, огня от паяльной лампы. Высокотемпературная пайка может применяться для всех видов медных разводок, включая коллекторы солнечного отопления, где трубы могут нагреваться до 250°C, низкотемпературная пайка более требовательна к температурам нагрева труб, тем не менее ее с успехом применяют в системах горячего водоснабжения и отопления. Каких-либо конструктивных различий в этих видах пайки нет, однако высокотемпературную пайку чаще используют при раструбных соединениях труб, а низкотемпературную - на соединениях труб фитингами с заплавленным в них припоем, хотя можно и наоборот.
Для монтажа медных трубопроводов используют три вида труб: мягкие (R 220), полутвердые (R 250) и твердые (R 290). В качестве параметра твердости (жёсткости) предлагается предел прочности на разрыв в МПа (Н/мм²). Мягкие трубы продаются свернутыми в бухты, полутвердые и твердые - прямыми стержнями. Принципиальное различие в этих видах труб, это давление транспортируемой среды, которое могут выдержать трубы. Самое большое давление выдерживают твердые трубы (290 Н/мм²), самое низкое - мягкие (220 Н/мм²). Давление, которое создается в квартирных и даже коттеджных трубопроводах, с успехом выдержат любые из этих труб. А если нужно построить паровую котельную или минипроизводство, то без расчета и составления проекта вам не обойтись, но это уже другая тема.
При раструбной пайке (рис. 36) используются мягкие, полутвердые либо твердые медные трубы с предварительно отожженным концом. Одному из концов трубы эспандером придают форму раструба, аналогичного раструбу канализационных труб, в него будет вставлен конец другой трубы. Необходимо помнить, что при отжиге концов твердых труб вы отпускаете металл и труба в месте соединения приобретает свойства мягкой трубы. Это обстоятельство нужно учитывать при проектировании трубопровода по критериям давления.
Рис. 36. Соединение медных труб раструбной пайкой
Для изготовления раструба нужно использовать на эспандере только те головки, которые предназначены для данного диаметра трубы, тогда диаметр раструба автоматически получится чуть больше внешнего диаметра трубы. Обычно зазор между внутренними стенками раструба и внешними стенками вставляемой в раструб трубы составляет примерно 0,2 мм. Такой зазор обеспечивает «втягивание» расплавленного припоя и равномерное его распределение по всей внутренней поверхности раструба при любом положении трубы. Другими словами, пайка труб может производиться в любом положении, даже раструбом вниз, капиллярный зазор между трубами все равно «всосет» в себя расплавленный припой, который равномерно распределится по месту пайки. Использование «правильной» головки эспандера, это 80% успеха пайки - зазор между трубами и глубина раструба задается именно этим инструментом.
Сегодня изготовители труб выпускают готовые фитинги и соединительные муфты, на которых уже сделаны раструбы (рис. 37). Применение таких деталей делает трубопровод дороже, но зато полностью исключает «человеческий фактор», присутствующий при самостоятельном изготовлении раструба эспандером.
Рис. 37. Фитинги из меди и ее сплавов для раструбной пайки
Трубы в месте припоя покрывают флюсом (рис. 38), который выполнит роль смазки для припоя и «протравки» (очищения метала) для меди. При высокотемпературной пайке с припоями из серебра или с бронзы в качестве флюса используют буру. Ее смешивают с водой до получения вязкой кашицы. Флюс наносится без излишков только на поясок трубы, который будет сочленен с фитингом или раструбом, а не внутрь фитинга или раструба. После нанесения флюса рекомендуется сразу сочленить детали, чтобы исключить попадание на влажную поверхность посторонних частиц. Если по какой-то причине пайка будет происходить чуть позднее, то деталям лучше дождаться этого момента уже в сочлененном виде. Рекомендуется повернуть трубу в фитинге или раструбе, либо, наоборот, фитинг вокруг оси трубы, с тем чтобы убедиться, что флюс равномерно распределился в монтажном зазоре и почувствовать, что труба достигла упора. Затем необходимо удалить тряпкой видимые остатки флюса с внешней поверхности трубы.
Рис. 38. Покрытие труб флюсом и пайка
Для пайки медных труб используют прутки припоя диаметром 3 мм из сплавов меди и серебра или бронзы. После изготовления раструба либо при использовании готового фитинга с раструбом трубы вставляются друг в друга. Место соединения со всех сторон нагревается пропановой или ацетиленовой горелкой. Нагревание производится до тех пор, пока поднесенный и прижатый к раструбу пруток припоя не начнет плавится. С приобретением опыта время нагрева труб определяется по изменению цвета трубы - до достижения «красного свечения». Фитинги с резьбой для присоединения их к другим трубопроводам или к сантехническим приборам изготавливаются из бронзы и латуни и требуют при пайке более длительного нагрева. Для определения расхода припоя на одно соединение обычно пользуются следующим способом: пруток припоя сгибают в виде буквы Г, делая загиб чуть больше диаметра раструба. Как только место пайки будет прогрето до нужной температуры, припой прижимают к зазору между раструбом и вставленной в него трубой и ведут им вокруг трубы, не прекращая при этом нагревания соединения. Припой плавится и затекает в зазор. Нужно вплавить в зазор весь отогнутый конец припоя, не больше и не меньше. Увеличение расхода припоя ведет к тому, что он может протечь сквозь щель и заплавить внутреннее сечение труб уменьшение расхода припоя приводит к непропаиванию соединения.
При пайке труб нужно соблюдать элементарные меры безопасности для работы с открытым огнем. Работать нужно в брезентовых рукавицах, лучше вдвоем с помощником, удержание трубы производить в удалении от места нагрева. При работе в одиночку для временного закрепления труб использовать струбцины.
После остывания узел готов к эксплуатации - это самое надежное соединение медных труб и совсем несложное. Опыт пайки медных труб приходит быстро, а для тех, кто уже владеет техникой газовой сварки, понятен сразу. Правда, для нагревания труб нужно оборудование для газовой сварки. Иногда (для пайки соединений небольших диаметров) можно воспользоваться горячим воздухом мощного строительного фена, используя насадку, ограничивающую конус горячего воздуха, с тем, чтобы быстрее добиться нагрева. Другим способом нагрева без пламени являются электроконтактные устройства. Внешне они напоминают большие клещи со сменными медными головками для охвата труб разных диаметров.
По окончании пайки узла либо всего трубопровода его необходимо промыть, чтобы освободить внутренние полости от остатков флюса. Как уже говорилось, флюс работает не только смазкой для припоя, но и протравкой для меди, то есть по сути это агрессивный окислитель. А раз так, то и нечего ему больше делать внутри труб, его нужно оттуда удалить промывкой водой. С внешней поверхности труб вытекший флюс удаляют ветошью.
Пайка трубопроводов встык не допускается. Если необходимо соединить детали встык, то производят не пайку труб, а сварку. В принципе делаются практически те же операции, что и при высокотемпературной пайке, за исключением того, что не требуется применения флюса, а нагрев труб и фитингов увеличивается до температуры плавления металла.
Для низкотемпературных паек используют фитинги с заплавленным в них припоем. Внешне это такие же фитинги для раструбной пайки, но по поверхности раструба выдавлен поясок (рис. 39), внутрь которого производители залили припой еще на стадии изготовления фитингов. В фитинг может быть залит как тугоплавкий, так и легкоплавкий припой, благодаря которому могут выполняться оба вида пайки. Однако, чаще всего, в фитинги заливают легкоплавкий припой, поэтому соединения на таких фитингах относят к категории низкотемпературных паек.
Рис. 39. Фитинги с заплавленным в них припоем
Технология соединения медных труб на фитингах с заплавленным припоем еще проще, чем на обычных фитингах. Трубы и фитинги обрабатываются точно так же, как было описано выше. Затем трубы вставляются в фитинги или соединительные муфты. Фитинги нагреваются огнем паяльной лампы либо горячим воздухом строительного фена, припой, заложенный в фитингах, расплавляется и растекается по раструбу, спаивая детали (рис. 40). Вот и вся технология: воткнул зачищенные и обработанные флюсом детали друг в друга, прогрел узел паяльной лампой и дал остыть.
Рис. 40. Соединение медных труб фитингами с заплавленым в них припоем
Соединение медных труб на низкотемпературной пайке можно применять для всех видов домовых трубных разводок, за исключением трубопроводов с высокими температурами (около 150–250°C), которых в обычном доме не бывает.
