Применение медных труб в питьевом водоснабжении.
ГОСТ Р 52318-2005 – определяет технические характеристики меди и медных сплавов, в том числе круглые бесшовные трубы для водопровода, отопления и газа; указывает на обязательное наличие маркировки EN1057, определяющей соблюдение стандарта DIN (подкисления фосфором для усиления стойкости к воздействию воды);
ГОСТ 617-90 – для толстостенных круглого сечения, имеющих химический состав, определенный в ГОСТ 859, толщину стенки 1 мм и наружный диаметр 3-360 мм;
ГОСТ 11383-75 – для тонкостенных;
DIN EN723 – определяет показатели качества внешних и наружных поверхностей.
Если углубляться, то Европейский стандарт EN1057 не только описывает производственный цикл изготовления труб из меди, но и содержит список стандартов медных труб, разделяющих по типам применения труб для конкретных областей, виды прокатки, химический состав, допуски и нормы токсичности для живых организмов.
– Срок службы до 50 лет;
– Стойкость к колебаниям температуры от -100 до 250 градусов;
– Стойкость к колебаниям давления – не деформируются после замораживания и перегревания, соединения так же не нарушаются;
– Отсутствие выделений вредных для человека веществ, стойкость к окислению и бактериям;
– Высокие показатели пластичности – это позволяет гнуть трубы, не используя фитинги;
– Устойчивость к коррозии, атмосферному кислороду и солнечным лучам;
Медные трубы обладают многими достоинствами, что позволило использовать их в различных сферах. Так, изделия применяют:
- в системах отопления и водоснабжения;
- в системах высокого давления для подачи масла;
- для транспортировки сжатого воздуха и газа;
- в качестве фреоновых трубок в холодильных системах;
- для отвода конденсата;
- в топливных системах;
- в системах кондиционирования;
- для подключения различного оборудования.
Разновидность изделий из меди
Медные трубы классифицируют по разным критериям. Одним из основных является способ их изготовления. Согласно этому критерию изделия делятся на такие виды:
- Неотожженные трубы из меди. Изготовляются из чистого металла путем проката или штамповки. Трубы обладают высокой прочностью и легко выдерживают давление величиной в 450 МПа. Использование такого метода имеет некоторый недостаток. В результате получается материал с пониженной пластичностью, что несколько ограничивает сферу его применения.
- Отожженные. Обработка труб производится по особой технологии. Ее суть заключается в нагреве материала до 700 градусов с последующим охлаждением. Охлаждение проводится постепенно. В результате такой обработки изделия из меди теряет прочность. Взамен повышается ее пластичность. Благодаря такой особенности медную трубу широко используют для сооружения трубопровода, который имеет сложную конфигурацию.
Согласно нормам медные трубы изготовляются трех видов, которые имеют характерные отличия в плане механических и эксплуатационных свойств. Итак, в зависимости от степени твердости, изделия из меди делятся на следующие виды:
- Твердые. Изделия широко используются для устройства трубопровода, который должен обладать высокой прочностью. Раздача трубы в процессе монтажа производится только предварительного нагрева. Трубопровод может иметь многочисленные повороты. Чтобы согнуть трубу под выбранным углом, необходимо воспользоваться трубогибом.
- Полутвердые. Медные трубы такого типа способны легко выдержать раздачу, если диаметр увеличить на 15%. Изделие обладает большой пластичностью, нежели предыдущий материал. Но, тем не менее, для гибки понадобиться трубогиб.
- Мягкие трубы. Способны выдерживать раздачу при увеличении диаметра на четверть. При этом не возникают разрывы и трещины. Изделие легко поддается гибке. Для этого не нужно нагревать материал. Мягкие медные трубы широко используются для устройства системы отопления и водоснабжения. Также они нашли широкое применение в прокладке теплых полов.
Также медные трубы классифицируют по форме сечения. Они бывают круглыми или прямоугольными. Последний вариант стоит гораздо дороже. Прямоугольные трубы используют для изготовления специальных проводников в электрооборудовании. Также медные трубы могут иметь разную толщину стенок (0,6 – 3 мм) и диаметр (12 – 267 мм).
Разрушение слухов о токсичности медного питьевого водопровода.
Как мы уже описывали выше. Медь обладает инертностью к химическим соединениям, а это означает, что медь хорошо образует химические соединения во время плавки и практически не реагирует в холодном состоянии. Таким образом, выходит что медная труба в водопроводе все же образует соли меди, так к чему же может это привести?
Добавим, что для меньшего окисления в питьевом водопроводе используется подкисленная фосфором медь, такая медь более жесткая и обладает высокой стойкостью к химической коррозии в соединениях с водой и растворённом в воде кислороде. Исключение составляет электрохимическая коррозия, от которой не защищены даже стальные и нержавеющие трубы.
А вы знаете, что в Европейском стандарте подкисленная медная труба называется “фосфорсодержащая медная труба”, химический состав такой трубы составляет 94% меди и 6% фосфора и относится к сорту Cu-DHP.
Cu-DHP — сорт медной трубы, используемой во всем мире. Такая труба после окисления фосфором приобретает оптимальные характеристики. Легко поддается пайке и не ржавеет, в обычных эксплуатационных условиях такие трубы прослужат десять, двадцать, а то и тридцать лет. Температура плавления такого материала составляет 1080°С.
Что касается образования токсичных и ядовитых солей, то тут можно вздохнуть с облегчением, так как Cu-DHP труба практически не взаимодействует с хлором, содержащимся в водопроводной воде. Образование солей хлора настолько мало вероятно, что процент возникновения практически равен 0% – исключением является гальваническая коррозия.
Дело в том, что медный водопровод очень восприимчив к гальванической коррозии и является отличным проводником. Это основной недостаток медного водопровода. Особенно это касается соединения медных труб с нержавеющей и оцинкованной сталями, но как и везде решение все же имеется. Решение очень простое – это правильный монтаж и специальные фитинги для перехода на нержавеющую и оцинкованную трубы.
Среди населения и приверженцев системы ГОСТ времён СССР много заблуждающихся. Эти заблуждения касаются токсичности и образовании ядовитых соединений в медном трубопроводе. Как мы говорили выше в Европе медный трубопровод используется очень давно. А теперь давайте взглянем на это “трезвым взглядом”.
Медь (ионы меди Cu2 ) является необходимым элементом для всех растений и животных (в том числе и человека). В токе крови медь переносится белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. К тому же медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем молекулярный кислород белке гемоцианине.
В крови всех головоногих и большинства брюхоногих моллюсков и членистоногих медь входит в состав гемоцианина в виде имидазольного комплекса иона меди, роль, аналогичная роли порфиринового комплекса железа в молекуле белка гемоглобина в крови позвоночных животных. Как видим из всех этих умных фраз следует одно – ионы меди участвуют в биологической активности организма человека, а также ионы содержатся в морепродуктах.
Предлагаем ознакомиться ТОП-7 компактных приточно-вытяжных установок с рекуператором
Диаметр трубы 15мм
Итак посчитаем внутреннюю площадь соприкосновения медной трубы с водой в одном метре
1000мм * 2п (6,28) * r (6мм)=37680 кв.мм.
S (м.куб)=0,03768 (кв. м.) * 0,4х10^-10=0,015072х10^-10 м.куб.
N=((9000*0,015072*10^-10)/0.0635)*6×10^23=12,817×10^16 молекул меди в 1 метре 15 трубы с внутренним диаметром 12 мм.
m=(12,817х10^16/6×10^23)*0,0635=1,3519×10^-8кг или 0,000013519 грамм
1000мл=1000г=> 1000/131,1=7.62 (множитель)
0,000013519 *7,62=0,000103 грамм=0,103 миллиграмм (норма до 1мг/л в сутки)
Очень даже безопасно для живых организмов!!!
Диаметр трубы 18мм
1000мм * 2п (6,28) * r (8мм)=50240 кв.мм.
S (м.куб)=0,05024 (кв. м.) * 0,4х10^-10=0,020096х10^-10 м.куб.
N=((9000*0,020096*10^-10)/0.0635)*6×10^23=17,0895×10^16 молекул меди в 1 метре 18 трубы с внутренним диаметром 16 мм.
m=(17,0895х10^16/6×10^23)*0,0635=1,8168×10^-8кг или 0,000018168 грамм
1000мл=1000г=> 1000/201,1=4.91 (множитель)
0,000018168 *4,91=0,0000892 грамм=0,0892 миллиграмм (норма до 1мг/л в сутки)
Как видим значение количества меди стало меньше и это сразу бросается в глаза!!! Но мы забыли, что диаметр трубы увеличился, а следовательно и объем воды в ней, что соответственно повлекло уменьшение концентрации молекул меди в объеме 1 метра трубы.
Вердикт: медный водопровод абсолютно безопасен для здоровья человека!!!
Недостатки меди и изделий из нее
Конечно, как и любой другой строительный материал, медные трубы обладают некоторыми недостатками, среди которых можно выделить:
- Высокая стоимость изделий из меди.
- Достаточно высокая электропроводность материала. В результате трубопровод может пострадать в результате влияния на него блуждающих токов.
- При прохождении изделий через стену необходимо использовать специальные защитные кожухи. Это делается для того, чтобы защитить трубопровод от негативного воздействия конструкций.
- В одном трубопроводе одновременно нельзя использовать медные и алюминиевые изделия. Это может стать причиной образования электрохимической коррозии.
- Если речь идет о стальных трубах, то они должны располагаться перед медными изделиями. Это позволит снизить риск возникновения коррозийных процессов.
Инструкция по монтажу футляра
Стандарт DIN 4046 – вода для использования человеком и удовлетворения его нужд, должна обладать всеми качественными особенностями – соответствующими действующим предписанием, в частности, «Предписанию по питьевой воде», стандартам DIN 2000 и DIN 2001.
Установка систем для питьевой воды осуществляется по DIN 1988 (TRWI).Системами питьевого водоснабжения, согласно DIN 1988, ч.1, считаются все трубопроводы и/или приборы, элементы составляющие систему, которые обеспечивают подачу воды в резервуары для обработки и потребления питьевой воды, входящие в центральные и/или индивидуальные системы водоснабжения. В нормативных документах указаны точные разграничения.
В системах питьевого водоснабжения не рекомендуется, с целью антикоррозийной защиты, производить обработку воды в какой-либо форме.
Существует множество бактерий возбудителей, способных размножаться в системах снабжения подогретой питьевой воды. Поэтому трубопроводы должны монтироваться с учетом требований Трудового листа DVGW W551 «Системы подогрева питьевой воды; трубопроводы для питьевой воды; технические меры для уменьшения роста числа бактерий возбудителей».
Обязательное предписание для трубопроводов питьевого водоснабжения AVB – Wasser V (требования к общим условиям по снабжению водой) действует для всех элементов трубопровода, а значит и к самим трубам, к ним выдвигаются требования по изготовлению с соблюдением признанных правил и технологий. В предписании отмечено, что наличие маркировки знаком качества признанной контрольной службы, подтверждает выполнение данных требований.
МЕДНЫЕ ТРУБЫ, соответствующие данным требованиям, разрешены к использованию в трубопроводах холодного и горячего питьевого водоснабжения.
Сам процесс гильзования доступен любому, кто держал в руке перфоратор и участвовал в строительстве дома. Но существует ряд нюансов, обязательных для проведения любых работ с подключением газа и с газовым оборудованием. Это связано и с защитой трубопровода, и с безопасностью жильцов.
Для начала разберем, что такое футляр для газовой трубы и зачем он нужен, а затем подробнее остановимся на процессе прокладки газопровода через стену.
Газовая система, расположенная от места врезки в центральную газораспределительную магистраль до установленного в доме оборудования, называется внутренним газопроводом. Проще говоря, это не только разводка, установленная внутри дома, но и ответвление, расположенное во дворе – под землей, над землей и на участке около стены здания.
Даже если подводка газа от центральной магистрали к дому производится под землей, около здания трубу выводят наружу, а полиэтиленовый шланг заменяют более прочной стальной трубой
Подземный газопровод, соответственно, входит в проект подключения газа к дому. По нормам, в жилые дома подается газ низкого давления – это важно при выборе оборудования.
Не рекомендуется устанавливать котлы в подвалах жилых домов и других местах, где возможно образование взрывоопасных смесей, поэтому ввод осуществляют в нежилое помещение – котельную, коридор или кухню
Возникает вопрос: когда и где лучше установить футляр для ввода трубы в дом? Теоретически, этим можно заняться сразу после утверждения проекта, когда точно известны места установки газового оборудования и выхода трубопровода из земли.
Обычно стремятся к сокращению расстояния между этими двумя точками, то есть газовую магистраль выводят наружу максимально близко к котельной дома или другому нежилому помещению, где планируется установить или уже установлены газовые агрегаты – колонки, котлы, плиты.
Чтобы не задерживать работы по подключению, оборудование рекомендуем закупить и установить заранее – на местах, указанных в проекте. За самовольный перенос в другое место владельцев домов штрафуют
Проделывать отверстие в стене лучше всего, когда уже оборудован вывод газопровода из земли наружу. Если магистраль надземная, то после ее подводки к дому, чтобы точнее определить место ввода. Другими словами, наиболее удачный момент для прокладки газопровода в футляре – окончание внутренних и наружных работ.
По нормативным требованиям, проводить любые коммуникации – газовые, водопроводные, отопительные, канализационные трубы, дымоходы и вентиляционные каналы – сквозь стены без дополнительного усиления запрещено.
В качестве защитной конструкции и выступает футляр или гильза – прочный металлический кожух, предохраняющий трубу от механических повреждений.
Самостоятельно изготовленный футляр – это обычно кусок металлической трубы, по диаметру превосходящий трубу прокладываемой магистрали, надежно зафиксированный в месте ввода
Основная задача футляра на стальном внутреннем газопроводе – принимать напряжение стены на себя и снимать нагрузку с трубопровода. Применение футляров характерно для работ по монтажу газовых магистралей.
Предлагаем ознакомиться Как сделать оголовок дымохода своими руками
Например, оно обязательно при прокладке газовых труб под автомобильными или железнодорожными полотнами, а также в грунтах, не вполне соответствующих условиям монтажа – пучинистым или затапливаемым.
Футляр для установки в стену отличается от специального оборудования, размещаемого при монтаже распределительных магистралей, тем не менее, он также должен быть прочным и износостойким.
По этой причине запрещено в качестве гильзы использовать полистирол, полиэтилен или другие полимеры – подходит только сталь, нержавеющая или дополнительно обработанная от коррозии.
Что делать, если вы не уверены в выборе материала или у представителей проверяющей инстанции возникли претензии? Лучше подстраховаться и выполнить монтажные работы, опираясь на законодательно принятые нормы.
Вам достаточно обратиться к документу СП 42-101-2003, а точнее, к пункту 6.7, в котором точно указаны нюансы выбора материала и монтажа:
- в качестве изоляционного материала, служащего прокладкой между трубой и футляром, используют резиновые втулки, просмоленную паклю или другой похожий по характеристикам материал;
- зазор с наружной стороны футляра плотно заделывают бетонным раствором;
- расстояние от стенки трубы до стенки футляра – не менее 10 мм, исключение составляют трубы с диаметром <32 мм – не менее 5 мм;
- гильза не должна выходить за границы стены, но если труба пересекает горизонтальное перекрытие, футляр должен выступать на 50 мм с обеих сторон.
Еще одно очень важное условие – труба, заключенная в футляр, не должна иметь ни разъемных, ни сварных соединений.
Защиты требует не только газовая труба, но и сама гильза – перед установкой рекомендуем ее обработать антикоррозийным средством, например, покрасить в 2 слоя специальной краской по металлу
Эстетика здания не пострадает, так как по окончании работ снаружи место установки футляра декорируется отделочным материалом, а внутри – штукатуркой. Если дом деревянный, а обшивка не планируется, советуем работы по гильзованию проводит более аккуратно.
Процесс установки футляра прост и занимает немного времени. Заранее необходимо подготовить инструмент для пробивки стены и материал для заделки полостей между гильзой и стеной.
Пошаговая инструкция:
- Проделать в стене отверстие диаметра, превышающего расчетный диаметр газопровода, в месте, определенном проектом.
- Гильзу поместить внутрь отверстия, проверить, соответствует ли она по размерам.
- Зазор между гильзой и стеной плотно заполнить бетонным раствором.
- Дождаться, пока раствор высохнет, и проверить стабильность монтажа.
Остальные работы обычно проводят сотрудники газовой службы – прокладывают газопровод и изолируют его.
Для пробивки бетонной или кирпичной стены используют или обычный перфоратор, или алмазное бурение – дорогое удовольствие, но в результате его получается ровное и красивое отверстие
Если дом деревянный, то большое отверстие в брусе можно сделать дрелью, просверлив по периметру или применив коронку большого диаметра.
Перед тем как приступать к монтажу медного трубопровода, необходимо выполнить замеры и соответствующие нарезки. Здесь стоит проследить за тем, чтобы срез был ровным. Достичь такого результата можно с помощью специального трубного резака. Соединение труб в магистрале производится с помощью пайки или прессования.
Самым распространенным вариантом является капиллярная пайка. С ее помощью можно достичь высокой надежности и герметичности соединений. Зачастую такой метод используется для стыкования труб из меди прямоугольного сечения. В процессе капиллярной пайки используют раструбы и фитинги. Этот вариант идеально подходит для сооружения трубопровода, который будет использоваться под высокими температурами.
Что касается прессования, то они выполняется с помощью различных фитингов. В особенности это касается самофиксирующих и компрессионных изделий. Помимо этого, при сооружении трубопровода используются сжимающие хомуты и специальные фланцы. Соединение путем прессования используется в тех местах, где на трубопровод будет действовать открытый огонь.
Примерный расчёт срока службы медной трубы.
Допустим простая ситуация в частном доме – стоит водонагреватель на ГВС и воду берут только холодную (пускай скважина с pH 7). Среднесуточный расход воды допустим 400 литров в сутки. Отсутствует электрохимическая коррозия.
400 литров * 0,5мг=200мг===0,2г <==ровно столько в сутки должна терять медная труба длинной в метр при pH 7
0,2г * 365 дней=73г в год
медная труба с внутренним диаметром 18мм имеет стенки толщиной 1 мм и вес одного метра трубы всего 0,59 кг, 15мм труба – 1мм=0,39кг
Допустим длинна водопровода будет 10 метров=> получаем 5,9 кг или 3,9 кг
5,9 кг / 0,073=80 лет и 3,9 кг / 0,073=53 года
По расчётам видно, что при режиме эксплуатации 400 литров в сутки труба полностью растворится…. Но это в идеальных условиях, потому как вода может застаиваться, быть разной по составу и так далее!!!! Значит будем считать когда растворится наполовину – 40лет и 26лет – это количество лет медная труба должна прослужить 100%.
На самом деле если предположить что скорость будет такая, то на поворотах дырки должны появиться раньше – скажем лет через 30 или 20.
ИТОГ
Мы рассмотрели новинку питьевого водопровода, проанализировали все За и Против медных труб. Результат стал впечатляющим!!! Медные трубы в квартиру можно!!! Автор статьи до последнего не доверял этому виду водопровода, но проанализировав огромное количество информации, собранной по частям, изменил свой взгляд на медные трубы. А произведенные расчёты показали, что медные трубы в питьевом водопроводе действительно полезная вещь!!!
Если сравнивать медный трубопровод с полипропиленом или металлопластиком, то данный вид трубопровода не смотря на свою стоимость во многом выигрывает. А те, кто не убедился на все 100% после ознакомления со статьей, то добавлю только одну фразу: “При использовании городского водоснабжения, до Вашей точки водоразбора проложен не один километр железной трубы 😉 А уж железные окислы образуются в куда больших концентрациях.”
К тому же суточная рекомендуемая медиками норма употребления человеком меди должна составлять 2-3мг/сутки, для детей же эта норма составляет 1мг/сутки. На этом хотелось бы поблагодарить всех, кто дочитал статью до конца. Надеемся материал Вам пригодился.
Фитинги для медных труб
Для соединения труб из меди используют обжимные и паечные фитинги. Первые изделия изготовляются из латуни. Внутри находится обжимное кольцо, которое обеспечивает герметичность соединения. Затяжку соединительной гайки можно проводить вручную, так и с помощью обычного гаечного ключа. Это значительно упрощает монтаж трубопровода.
Процесс соединения производится по следующей технологии:
- Фитинг разбирают на составляющие.
- На медную трубу надевается зажимная гайка, а также обжимное кольцо.
- Конец трубы вставляется в фитинг.
- Гайку затягивают вручную. При этом стоит проследить за тем, чтобы кольцо зашло в фитинг без перекосов.
- Гайка затягивается вплотную с помощью гаечного ключа.
Важно: Соединение труб с помощью фитингов нужно выполнять очень осторожно. Не стоит переусердствовать при закручивании, так как обжимное кольцо может прорезать стенки изделия.
Также здесь стоит отметить, что зажимные фитинги не являются надежным вариантом для соединения трубопровода из меди. Ведь, именно в таких случаях часто возникают протечки. Поэтому периодически нужно проводить осмотр магистрали на герметичность соединений.