Медные трубки чаще всего используются в системах отопления и в качестве линии хладагента в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха . Медные трубки постепенно заменяются трубками PEX в системах с горячей и холодной водой. Существует два основных типа медных трубок: мягкая медь и жесткая медь. Медные трубки соединяются с помощью раструба, компрессионного соединения, прессованного соединения или пайки. Медь обладает высокой устойчивостью к коррозии, но становится очень дорогостоящей.
Типы
Мягкая медь
Мягкие (или пластичные) медные трубки можно легко согнуть, чтобы преодолевать препятствия на пути трубок. В то время как упрочнение процесса волочения, используемого для определения размера трубки, делает медь твердой или жесткой, ее тщательно отжигают, чтобы снова сделать ее мягкой; поэтому его производство дороже, чем неотожженные жесткие медные трубки. Его можно соединить любым из трех методов, используемых для жесткой меди, и это единственный тип медных трубок, пригодных для развальцовки. Мягкая медь является наиболее популярным выбором для хладагентов линий в сплит-системы кондиционеров и тепловых насосов .
Жесткая медь
Жесткая медь - популярный выбор для водопроводов. Жесткие или «жесткие» медные трубки обычно называют «трубой». Медная «труба» обозначается номинальным размером трубы или внутренним диаметром. Он соединяется с использованием пайки / пота, рифленого, обжимного или гофрированного / прессованного соединения. Жесткая медь, жесткая из-за наклепа в процессе волочения, не может изгибаться, и для обхода углов или препятствий необходимо использовать угловые фитинги . Если нагреть и дать остыть в процессе, называемом отжигом , твердая медь станет мягкой и ее можно будет гнуть / формировать без растрескивания.
Паяные соединения
Фитинги под пайку гладкие и легко надеваются на конец секции трубки. Затем соединение нагревается с помощью горелки , и в соединение вплавляется припой. Когда припой остывает, он образует очень прочную связь, которая может прослужить десятилетия. Жесткая медь, соединенная пайкой, является наиболее популярным выбором для водопровода в современных зданиях. В ситуациях, когда необходимо выполнить сразу несколько соединений (например, водопровод в новом здании), припой предлагает гораздо более быстрые и гораздо менее дорогие столярные изделия, чем компрессионные или развальцованные фитинги. Термин « потение» иногда используется для описания процесса пайки труб. Заполняющий материал, используемый для швов, имеет температуру плавления ниже 800 ° F (427 ° C).
Соединение для пайки
Пайка - это процесс соединения металлов, в котором два или более металлических предмета соединяются вместе путем плавления и заливки присадочного металла в соединение, при этом присадочный металл имеет более низкую температуру плавления, чем прилегающий металл.
Пайка отличается от сварки тем, что она не включает плавление деталей, а от пайки для аналогичного процесса используются более высокие температуры, а также требуется более плотно подогнанные детали, чем при пайке. Присадочный металл капиллярно течет в зазор между прилегающими деталями . Присадочный металл нагревается немного выше его температуры плавления ( ликвидуса ), в то время как он защищен подходящей атмосферой, обычно флюсом . Затем он течет по основному металлу (в процессе, известном как смачивание ), а затем охлаждается, чтобы соединить детали вместе. [1] Основным преимуществом пайки является способность соединять один и тот же или разные металлы со значительной прочностью. Наполнитель, используемый для швов, имеет температуру плавления выше 800 ° F (427 ° C).
Компрессионные соединения
В компрессионных фитингах используется кольцо из мягкого металла или термопласта (компрессионное кольцо, «оливковое» или «обжимное кольцо»), которое прижимается к трубе и в фитинг с помощью стяжной гайки. Мягкий металл прилегает к поверхности трубки и фитинга и создает уплотнение. Компрессионные соединения обычно не обладают таким долгим сроком службы, как "потные" соединения, но во многих случаях они предпочтительны, поскольку их легко сделать с помощью основных инструментов. Недостатком компрессионных соединений является то, что на их изготовление уходит больше времени, чем на потом, и иногда требуется повторная затяжка с течением времени, чтобы остановить утечку.
Факельные соединения
Для развальцовки требуется, чтобы конец секции трубки был расширен наружу в форме раструба с помощью развальцовочного инструмента . Затем накидная гайка прижимает этот колоколообразный конец к фитингу с наружной резьбой. Раструбные соединения - это трудоемкий метод выполнения соединений, но он достаточно надежен в течение многих лет.
Обжимные или прессованные соединения
Обжимные или прессованные соединения для использования специальных медных фитингов, которые постоянно прикрепляются к жестким медным трубкам с помощью обжима с электроприводом. Специальная арматура, изготовленная с уже находящимся внутри герметиком, скользит по соединяемой трубке. Тысячи фунтов силы на квадратный дюйм давления используются для деформации фитинга и прижатия герметика к внутренней медной трубке, создавая водонепроницаемое уплотнение. Преимущества этого метода заключаются в том, что он должен длиться столько же, сколько и трубка, для его завершения требуется меньше времени, чем при использовании других методов, он более чистый как по внешнему виду, так и по материалам, используемым для соединения, и во время соединения не используется открытое пламя. процесс. Недостатки в том, что используемые фитинги труднее найти и стоят значительно дороже, чем фитинги потного типа.
Размеры
Размеры медных труб (CTS) для сантехники [2] | ||||
---|---|---|---|---|
Номинальный размер | Внешний диаметр (OD) [дюйм (мм)] | Внутренний диаметр (ID) [дюйм (мм)] | ||
Тип K | Тип L | Тип M | ||
1 ⁄ 4 | 3 ⁄ 8 (9,5) | 0,305 (7,747) | 0,315 (8,001) | |
3 ⁄ 8 | 1 ⁄ 2 (12,7) | 0,402 (10,211) | 0,430 (10,922) | 0,450 (11,430) |
1 ⁄ 2 | 5 ⁄ 8 (15,875) | 0,528 (13,411) | 0,545 (13,843) | 0,569 (14,453) |
5 ⁄ 8 | 3 ⁄ 4 (19,05) | 0,652 (16,561) | 0,668 (16,967) | 0,690 (17,526) |
3 ⁄ 4 | 7 ⁄ 8 (22,225) | 0,745 (18,923) | 0,785 (19,939) | 0,811 (20,599) |
1 | 1+1 ⁄ 8 (28,575) | 0,995 (25,273) | 1,025 (26,035) | 1,055 (26,797) |
1 1 ⁄ 4 | 1+3 ⁄ 8 (34,925) | 1,245 (31,623) | 1,265 (32,131) | 1,291 (32,791) |
1 1 ⁄ 2 | 1+5 ⁄ 8 (41,275) | 1,481 (37,617) | 1,505 (38,227) | 1,527 (38,786) |
2 | 2+1 ⁄ 8 (53,975) | 1,959 (49,759) | 1,985 (50,419) | 2,009 (51,029) |
2 1 ⁄ 2 | 2+5 ⁄ 8 (66,675) | 2,435 (61,849) | 2,465 (62,611) | 2,495 (63,373) |
3 | 3+1 ⁄ 8 (79,375) | 2,907 (73,838) | 2,945 (74,803) | 2,981 (75,717) |
США, Канада и Индия
Обычная толщина стенок медных труб в США, Канаде и Индии: «Тип K», «Тип L», «Тип M» и «Тип DWV»: [3] [4]
- Тип K имеет самую толстую стенку из трех типов труб с номинальным давлением и обычно используется для глубоких подземных захоронений, например, под тротуарами и улицами, с подходящим антикоррозийным покрытием или сплошной полиэтиленовой гильзой в соответствии с требованиями водопроводных норм. В Соединенных Штатах на нем обычно печать зеленого цвета. Это обозначение трубы используется в холодильной промышленности.
- Тип L имеет более тонкое сечение стенки трубы и используется в жилых и коммерческих системах водоснабжения и под давлением. В Соединенных Штатах на нем обычно используется печать синего цвета.
- Тип M имеет еще более тонкое сечение стенки трубы и используется в жилых и коммерческих системах отопления с низким давлением. В Соединенных Штатах это обычно красная печать.
- Тип DWV имеет самую тонкую стенку и обычно подходит только для систем без давления, таких как дренажные, сливные и вентиляционные (DWV) трубопроводы. В Соединенных Штатах он обычно имеет печать желтого или светло-оранжевого цвета, распространенные размеры: 1+1 ⁄ 4 , 1+Размер медной трубки 1 ⁄ 2 и 2 дюйма.
Типы K и L обычно доступны как в виде жестко вытянутых прямых участков, так и в рулонах мягко отожженных труб, тогда как типы M и DWV обычно доступны только в виде жестко вытянутых прямых участков.
Примечание. Типы «L» и «M» часто ошибочно определяются как предназначенные для «горячего» или «холодного» применения начинающими мастерами по ремонту дома по их красной и синей печати. Это неверное предположение. Печать ссылается только на калибровочную толщину трубы, что может повлиять на выбор области применения и решить проблемы качества / долговечности выбранного продукта.
В сантехнической промышленности Северной Америки размер медных трубок определяется их номинальным диаметром, который равен На 1 ⁄ 8 дюйма меньше внешнего диаметра. Внутренний диаметр варьируется в зависимости от толщины стенки трубы, которая зависит от размера трубы, материала и марки: внутренний диаметр равен внешнему диаметру, за вычетом удвоенной толщины стенки.
В холодильной промышленности Северной Америки используются медные трубы, обозначенные как трубы и трубки ACR (полевые услуги по кондиционированию и охлаждению), размер которых определяется непосредственно по их внешнему диаметру (OD) и печатной букве, обозначающей толщину стенки. Следовательно, медная трубка типа L с номинальным диаметром один дюйм 1+1 / 8 - й дюйма типа D ACR трубка точно такой же размер, с различными обозначениями размеров. Труба ACR изготавливается без технологических масел, которые были бы несовместимы с маслами, используемыми для смазки компрессоров в системе кондиционирования воздуха.
За исключением этой разницы между трубами ACR (типы A и D) и водопроводными (типы K, L, M и DWV), тип указывает только толщину стенки и не влияет на внешний диаметр трубы. Тип K 1 ⁄ 2 дюйма, тип L 1 ⁄ 2 дюйма и тип D 5 ⁄ 8 дюйма ACR имеют одинаковый внешний диаметр 5 ⁄ 8 дюйма.
И в США, и в Канаде медные трубы и фитинги продаются только в британских единицах измерения, поскольку метрические размеры не производятся для использования в Северной Америке. [5] Многие канадские торговцы указывают приблизительные метрические размеры строительных изделий, но в случае медных труб и фитингов эти приближения не взаимозаменяемы с метрическими компонентами.
Европа
Обычные толщины стенок в Европе - «Тип X», «Тип Y» и «Тип Z», определенные стандартом EN 1057.
- Тип X является наиболее распространенным и используется в наземных службах, включая питьевое водоснабжение, системы горячего и холодного водоснабжения, канализацию, центральное отопление и другие приложения общего назначения.
- Тип Y - это труба с более толстыми стенками, используемая для подземных работ и тяжелых условий эксплуатации, включая горячее и холодное водоснабжение, газовую сетку, водопровод, отопление и общее инженерное дело.
- Тип Z - это труба с более тонкими стенками, которая также используется для наземного обслуживания, включая питьевое водоснабжение, системы горячего и холодного водоснабжения, канализацию, центральное отопление и другие универсальные применения.
В сантехнике размер медных трубок измеряется их наружным диаметром в миллиметрах. Обычные размеры - 15 мм и 22 мм. [6] Другие размеры включают внешние диаметры 18 мм, 28 мм, 35 мм, 42 мм, 54 мм, 66,7 мм, 76,1 мм и 108 мм.
Трубки с внешним диаметром 8 мм и 10 мм называются «микроканальными», и их проще установить, хотя существует несколько повышенный риск засорения окалиной или мусором. Иногда его используют для систем центрального отопления, а для подключения к радиаторным клапанам используются переходники 15 мм.
Австралия
В Австралии медные трубки классифицируются как «Тип A», «Тип B», «Тип C» и «Тип D»: [7]
Для медных труб в Австралии указывается их номер DN (номинальный диаметр), который является номинальным миллиметром, эквивалентным их фактическому размеру в британской системе мер. Например, DN20 - это размер медной трубы с внешним диаметром 19,05 мм или 3 ⁄ 4 дюйма. Хотя размеры труб в Австралии основаны на дюймах, они классифицируются по внешнему, а не по внутреннему диаметру (например, номинальный Диаметр медной трубы 3 ⁄ 4 дюйма в Австралии составляет 0,750 дюйма снаружи и 0,638 дюйма внутри, тогда как номинальный диаметр Диаметр медной трубы 3 ⁄ 4 дюйма в США и Канаде составляет 0,875 дюйма снаружи и 0,745 дюйма внутри. [8] В то время как в Новой Зеландии такой же сантехнический кодекс, как и в Австралии, и в обеих странах используются дюймовые трубы, обозначенные в миллиметрах, размеры Новой Зеландии основаны на «номинальном диаметре», а не на «номинальном диаметре» (например, размер 20 NZ составляет 0,750 дюйма. внутренний диаметр, [9] в отличие от австралийского DN20, который измеряет внешний диаметр0,750 дюйма). Фактически, новозеландские трубы имеют такие же размеры, как и американские и канадские.
Выщелачивание свинца
Обычно медные трубы впаиваются непосредственно в медные или латунные фитинги, хотя также используются компрессионные , обжимные или развальцованные фитинги. Раньше проблемы с медными питающими трубками включали свинец, используемый в припое на стыках (50% олова и 50% свинца). Некоторые исследования показали значительное выщелачивание свинца в потоке питьевой воды, особенно после длительных периодов низкого потребления, за которыми следуют периоды пикового потребления. В системах с жесткой водой вскоре после установки внутренняя часть труб будет покрыта отложениями минералов, растворенных в воде, и поэтому подавляющее большинство открытого свинца не попадет в питьевую воду. Строительные нормы США требуют использования припоев или присадочных металлов практически без свинца (<0,2% свинца) в сантехнической арматуре и приборах.
В Австралии медные трубы обычно паяют серебряными прутками, а не паяют. Этот тип соединения обеспечивает более прочную связь между трубопроводами и не использует материалы на основе свинца. В Австралии медные трубы используются как для водоснабжения, так и для газоснабжения. Использование оцинкованного или черного железа разрешено австралийскими стандартами, но не является обычной практикой. [10]
Коррозия
Медные водяные трубы подвержены коррозии от холодной воды, вызванной загрязнением внутренней части трубы, как правило, флюсом для пайки ; эрозионная коррозия, вызванная высокой скоростью или турбулентным потоком; и коррозия из-за блуждающего тока, вызванная плохой техникой электропроводки, такой как неправильное заземление и соединение.
Точечные отверстия
Утечки из точечных отверстий с появлением точечной коррозии на внешней поверхности трубы могут произойти, если медные трубы неправильно заземлены или закреплены. Это явление технически известно как коррозия из-за паразитного тока или электролитическая точечная коррозия . Прокалывание штифтов из-за плохого заземления или плохого соединения обычно происходит в домах, где была изменена первоначальная сантехника; Домовладельцы могут обнаружить, что новое пластиковое устройство для фильтрации воды или пластиковое ремонтное соединение нарушило электрическую целостность водопроводной трубы с землей, когда они начнут видеть утечки воды из точечных отверстий после недавней установки. Повреждение происходит быстро и обычно становится очевидным примерно через шесть месяцев после прерывания заземления. Правильно установленные сантехнические приборы будут иметь медную перемычку, соединяющую отрезки трубы. Утечки из точечных отверстий из-за коррозии, вызванной блуждающим током, могут привести к высоким счетам за водопровод и потребовать замены всего водопровода. Причина в основном в электрическом дефекте, а не в неисправности водопровода; Как только повреждение водопровода будет устранено, необходимо незамедлительно проконсультироваться с электриком для оценки заземления и соединения всей водопроводной и электрической систем.
Разница между землей и связью неуловима. См. « Земля» для полного описания.
Коррозия из-за рассеянного тока происходит из-за того, что: 1) система трубопроводов была случайно или намеренно подключена к источнику постоянного напряжения; 2) трубопровод не имеет электрической непрерывности «металл-металл» по всей длине; или 3) если источником напряжения является переменный ток, один или несколько природных минералов, покрывающих внутреннюю часть трубы, могут действовать как выпрямитель, преобразуя переменный ток в постоянный. Напряжение постоянного тока заставляет воду в трубопроводе действовать как электрический проводник (электролит). Электрический ток покидает медную трубу, проходит через воду через непроводящую часть (например, пластиковый корпус фильтра) и снова входит в трубу с противоположной стороны. Точечная коррозия возникает на электрически отрицательной стороне (катоде), которая может находиться либо выше по потоку, либо ниже по потоку по отношению к направлению потока воды. Точечная коррозия возникает из-за того, что электрическое напряжение ионизирует металлическую медь внутри трубы, которая химически реагирует с растворенными в воде минералами, образуя соли меди; эти соли меди растворимы в воде и вымываются. Микроскопические ямки со временем разрастаются и уплотняются, образуя точечные отверстия. Когда один обнаружен, почти наверняка есть другие, что еще не просочилось. Полное обсуждение коррозии, вызванной блуждающим током, можно найти в разделе 11.4.3 главы 11 Справочника по коррозионной инженерии Пьера Робержа. [11]
Обнаружение и устранение плохого соединения относительно несложно. Обнаружение осуществляется с помощью простого вольтметра постоянного тока с проводами измерительного щупа, размещенными в различных местах водопровода. Обычно зонд на горячей трубе и зонд на холодной трубе сообщают пользователю о неправильном заземлении. Все, что превышает несколько милливольт, имеет значение, а потенциалы 200 мВ являются обычным явлением. Отсутствие связи лучше всего проявляется в области зазора, так как измеренный электрический потенциал рассеивается на расстоянии. Недостающее соединение обычно находится рядом с входом холодной воды в здание, так как там обычно добавляется оборудование для фильтрации и очистки, но утечки из точечных отверстий могут возникать в любом месте ниже или выше по потоку от нарушения целостности электрической цепи.
Для устранения проблемы достаточно приобрести комплект медных перемычек, состоящий из медного кабеля диаметром не менее 6 AWG и двух бронзовых заземляющих зажимов для крепления к водопроводу. См. NFPA 70, Национальное руководство по электротехническим нормам США (NEC), раздел о соединении и заземлении для получения подробной информации о выборе правильного сечения соединительного проводника.
Аналогичную перемычку можно увидеть на газовых счетчиках, но по другой причине. [ требуется дальнейшее объяснение ]
Однако, если жители здания испытывают удары или большие искры от сантехники или труб, это более серьезно, чем отсутствие соединения. Повышенное напряжение может быть вызвано перемычкой электрического провода под напряжением к водопроводу и неправильным или отсутствующим заземлением водопроводной системы. Такая ситуация представляет опасность поражения электрическим током и потенциальную опасность пожара; немедленно обратиться к электрику.
Смотрите также
- Холодильное оборудование
- Сантехника
- Слесарь
- Трубопроводы и сантехника
Рекомендации
- ^ Groover, Mikell P. (2007). Основы современного производства: процессы и системы материалов (2-е изд.). Джон Вили и сыновья. С. 746–748. ISBN 978-81-265-1266-9.
- ^ Размеры медных трубок
- ^ Справочник по медным трубам, Ассоциация разработки меди, Нью-Йорк, США, 2006, стр. 64
- ^ "Copper Tube & Fittings", Canadian Copper & Brass Development Corp., публикация № 28E, 2-е издание, 2000 г., http://en.coppercanada.ca/pdfs/28e.pdf , по состоянию на 19 февраля 2018 г.
- ^ "Copper Tube & Fittings", Canadian Copper & Brass Development Corp., публикация № 28E, 2-е издание, 2000 г., http://en.coppercanada.ca/pdfs/28e.pdf , по состоянию на 19 февраля 2018 г.
- ^ Pipe размеры в архив 2012-03-15 в Wayback Machine
- ^ Крановая медь - австралийские стандарты , австралийские стандарты AS 1432: 2000
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2015-01-28 . Проверено 27 января 2015 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ "Брошюра по сантехнической меди NZS3501" (PDF) . MM Кембла Новая Зеландия . Проверено 1 августа 2018 .
- ^ https://www.standards.org.au/standards-catalogue/sa-snz/waterandwasteservices/ws-014
- ^ Роберж, PR (1999). Справочник по инженерии коррозии (1-е изд.). McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-076516-2.