Медная сантехника

Чистая вода относится к факторам, без которых невозможна жизнь человека. Древний Рим оставил нам свидетельства четкого осознания этого, в виде различных водоводов и акведуков, разбросанных по всей Европе. Продуманная система сточной канализации при этом обеспечивала гигиену и инфекционную безопасность населения городов.

Несмотря на этот пример, осознание необходимости организации коммунального хозяйства в городах, пришло в Европе только после серии опустошительных эпидемий чумы и холеры, бушевавших в средние века, подчас выкашивающих целые города.

Коммунальное хозяйство современного вида начало складываться в Европе в XIX веке. Климатические особенности, развитие промышленности привели к созданию трубопроводной системы организации коммунального хозяйства. Причем изначально медь, а не железо рассматривалась как основной материал для сантехники в силу целого комплекса свойств, присущих этому металлу.
Если поначалу медные трубы использовались для питьевого водоснабжения, то в дальнейшем их сфера применения расширялась, они стали использоваться для горячего водоснабжения, отопления и газоснабжения. Без них уже невозможно представить холодильную технику и кондиционеры, современные виды отопления (напольное и панельное). Сегодня они используются для подачи жидкого и газообразного топлива, медицинских газов и многого другого.

Две мировые войны и появление пластиков в конце ХХ века в сантехнике естественно внесли свой вклад в использование меди. Но, не смотря на все обстоятельства, в XX веке и сейчас в Англии, Германии, Франции, Швеции, Финляндии и других развитых стран медь была и остается основным материалом для сантехнических трубопроводов зданий. В США доля медных труб в водоснабжении и отоплении зависит от свойств потребляемой воды и месторасположения штата на территории страны. Для штатов в районе Великих озер (Пенсильвания, Нью-Джерси, Мичиган, Индиана, Огайо и др.) эта доля составляет в среднем 93%. Для штатов на юге и юго-восточном побережье Атлантики (Алабама, Флорида, Северная и Южная Каролина) эта доля в среднем снижается до 62%.

В СССР в силу отсутствия развитого индивидуального строительства и строго фондированного распределения меди, в основном в электротехнику и ВПК, ее использование в строительстве просто отсутствовало. Единственным доступным материалом была сталь, для обеспечения приемлемого срока службы которой, были вынуждены использовать толстостенные трубы, так как отсутствовала всякая защита от коррозии ( оцинкованная труба применялась гораздо реже в виду большей стоимости).
Медь в водоснабжении и отоплении, на самом деле, является решением более «классическим», чем привычные в России стальные трубы - медные трубы использовалась для транспортировки воды еще древними египтянами, чему остались археологические свидетельства. Сейчас процесс возвращения меди в строительство в России начинает набирать обороты. По имеющимся данным, потребление в строительстве меди в всем мире неуклонно возрастает.

Причины использования

С чем же связано такое широкое применение медных трубопроводов санитарно-технического назначения в развитых странах?

Большая долговечность

Медь - металл. Поэтому трубы из меди отличаются отсутствием старения. Коррозионная стойкость меди очень высока (на воздухе скорость коррозии 1 мкм в год). Кроме этого медь обладает уникальной способностью к самосохранению, путем создания на поверхности трубы при контакте с водой защитной пленки (патина). Она образуется первоначально на основе окислов меди, а затем и медно-закисных соединений. Защищает медную поверхность и способна самовосстанавливаться.

В результате можно применять тонкостенные трубы (прочность металла это позволяет) не опасаясь их сквозной коррозии. Поэтому рекомендуется выбирать наиболее тонкостенные (соответственно более дешевые) трубы из имеющихся для монтажа. Самые распространенные трубы для внутренней установки имеют толщину стенки всего 1мм. Срок службы при грамотной и правильной эксплуатации составляет 50-100 лет.

Высокая надежность

Прочность у медных труб свойственная металлам, а с учетом получения их по бесшовной технологии давление жидкости на разрыв для медной трубы, например, внешним диаметром 12 мм и толщиной стенки 1мм, превышает 400 бар (394 атм). Температура плавления меди 1084°C, поэтому не имеется ограничений при использовании в любых системах теплоснабжения и кондиционирования. При отрицательных температурах ( что важно для газопроводов) не теряет пластичности и не становится хрупкой. Используемая для соединения труб капиллярная пайка отличается автоматическим заполнением зазора припоем (что дает гарантированно качественный пропай соединения), и широкий пояс спаивания. Это приводит к тому, что паяное соединение медных труб является самым надежным из всех существующих видов соединений. Проведенные испытания труб на разрыв показали, что не только классическое паяное соединение, но и разборное компрессионное выдерживает разрыв трубы без разрушения.  Дает герметичность и непроницаемость для абсолютного большинства веществ, не чувствительна к ультрафиолету и другим внешним воздействиям. В зависимости от марки меди, трубы выдерживают одно-трех кратную заморозку и более без разрушения. Даже если разрыв произошел, то он локализуется в одном месте трубопровода, а не по всему объему как у стали, поэтому ремонт не представляет труда.

Совокупность вышеперечисленных свойств дает законченной медной трубопроводной системе в условиях реальной сборки и эксплуатации наивысшую надежность.

Легкость монтажа

Свойственная меди высокая пластичность позволяет упростить монтаж. Гибка труб вручную на месте монтажа, простота ручной обработки и раструбный способ сочленения ( только для медных труб), что дает возможность безфитингового соединения - все это приводит к уменьшению расходов и облегчению монтажа.
 
Классическая капиллярная пайка гораздо быстрее и проще сварки и организации резьбового соединения на стали. Кроме этого для медных трубопроводов используются все современные методы соединения труб. Сегодня пайка делит первенство поровну с прессованием - способом, при котором соединение производится в три раза быстрее, без применения нагрева и, главное, с меньшими требованиями к квалификации и ответственности монтажника. Учитывая число видов соединения медных труб, а также пластичность меди и легкость ее обработки, ремонт трубопровода не составляет труда. Универсальность применения медных труб расширяет сферу занятости монтажника.

Бактериостатичность.

Медь обладает бактериостатическими, к определенным видам микроорганизмов свойствами. А некоторые даже подавляет, в результате внутренние поверхности труб не обрастают микроорганизмами, и обеспечивает определенную инфекционную безопасность питьевого трубопровода.

Экономичность

Наиболее практичным решением с точки зрения соотношений цена-надежность, цена-долговечность являются все более и более популярные в России медные водогазопроводные трубы, или, говоря языком ГОСТ, «медные бесшовные трубы круглого сечения для воды и газа». Несмотря на то, что, в среднем, медные трубы дороже пластиковых, медная арматура - фитинги для капиллярной пайки наоборот очень дешевы ( а при безфитинговом монтаже вообще отсутствуют). Поэтому законченная трубопроводная система имеет цену сопоставимую, с «дешевыми» пластиками.  При этом практическая эксплуатация медного трубопровода в 2-3 раза превышает длительность эксплуатации других трубопроводных систем и отличается высоким уровнем надежности.

Требования

Как известно, недостатки суть продолжение достоинств. Как и у любого материала, у медных труб существуют эксплуатационные ограничения. Эксплуатируя качественную систему, рассчитанную на длительный срок использования нужно к ней соответственно относиться и соблюдать определенные требования. Соблюдение общих требований СанПиН 2.1.4.1074 по водоподготовке.
 
Требование чистоты воды, что достигается установкой фильтров механических загрязнений на вводе, так как взвешенные частицы могут вызывать эрозию, то есть вымывание материала трубы вследствие механического воздействия ( медные трубы тоньше и мягче стальных).
Оксидная пленка покрывающая поверхность меди является естественным защитным слоем. В присутствии хлора в воде эта пленка преобразуется в настоящую патину, обеспечивающую еще большую защиту. Это происходит в том случае, если выполняются общие требования СанПиНа: общая жесткость воды находится в пределах 1,42-3,1 мг/л, а рН от 6,0 до 9.0 ( оптимально 7,5-8,5). В противном случае защитная патина может разрушатся, что приведет к постоянному ее возобновлению за счет корродирования металла, а следовательно уменьшению срока службы трубопровода.

Не допускается

  • Запрещено применение медных труб для транспортировки по ним следующих веществ: ацетилена, газообразного или сжиженного хлора, фосгена, сероводорода, аммиака, соляной кислоты и сернистого газа.
  • Не допускается применение свинцовых припоев для соединения труб в питьевом водоснабжении, так как свинец является токсическим веществом.
  • Запрещено использовать медный трубопровод в качестве основного заземления электрических цепей.
  • Необходимость в ремонте обычно возникает из-за ошибок в монтаже и небрежной работе монтажника. Основные правила просты и их соблюдение не вызывает трудностей:
  1. Соблюдение технологических операций
  2. Флюс, применяемый при пайке, является агрессивным веществом и должен обязательно удалятся промывкой, во избежание коррозии.
  3. Грат и заусенцы подлежат удалению, так как образуют турбулентные завихрения в потоке жидкости, что может привести к возникновению эрозии.
  4. Из-за тонкостенности на медных трубах невозможно нарезать резьбу, и основной способ сочленения - пайка или прессование.
  5. Применение комбинированных фитингов ( присоединяемых к медной трубе и пайкой и прессованием) дает возможность перейти на любую резьбу.

Электрохимическая совместимость

Важным ограничением является запрет установки стальных элементов ПОСЛЕ медных по направлению потока воды, хотя такое ограничение является больше академическим, поскольку на практике обычно стремятся установить медь после стали ( внутриквартирная или поэтажная разводка от стальных стояков).

Рекомендуется осуществлять переход с меди на другие металлы через латунные или бронзовые фитинги во избежание ускоренной коррозии последних ( это требование осуществляется автоматически, так как подавляющее число фитингов выполняется из латуни или бронзы).
Эти требования нужны, чтобы предотвратить электрохимическую коррозию материалов, находящихся в одной системе с медью.

При монтаже следует учитывать, что медные трубы могут разрушаться под действием блуждающих токов, в силу очень высокой электропроводности. Для избежания этого не рекомендуется их прокладывать вблизи высокочастотных магистралей.

Не превышать

Содержание кислорода в теплоносителе не должно быть более 0,1 мг/л в отоплении. При соблюдении РД-34.20.501-95 Минтопа России для централизованного отопления, это условие выполняется автоматически. При систематической подпитке теплоносителя кислородом рекомендуется применять гидразин или сульфат натрия.
 
В связи с этим из числа рекомендаций можно выделить такую: не следует без надобности (иногда полезно лениться по сравнению со сталью) опорожнять систему отопления на лето - большинство известных систем прослужили по 50--80 лет и больше с тремя-пятью опорожнениями за весь свой срок эксплуатации. При постоянном пополнении системы кислородом может сверхнормативно увеличиваться скорость коррозии.
Скорость движения воды не должна превышать: 2м/с-отопление, 3м/с-горячее и 4м/с холодное водоснабжение. Медь более мягкий металл, чем сталь и не любит варварского отношения. Известны ошибки проектировщиков по электрохимической совместимости и превышению предельных скоростей потока воды, приводившие к авариям.
 
При соблюдении этих правил срок службы медного трубопровода сопоставим со сроком эксплуатации здания. А учитывая, что при правильной эксплуатации не возникает необходимости в ремонте, понятно почему медные сантехнические трубопроводы составляют значительную часть систем водоснабжения и отопления в развитых странах мира.
 
Автор О. Вернер http://www.coppertube.ru/

 

Вернуться к списку статей