Țevi de cupru pentru apă: marcarea sortimentului, domeniul de aplicare, avantaje

Fiabilitatea excepțională, calitățile anticorozive și rezistența la lovituri de berbec aduc țevile de cupru pentru apă în poziția de lider al armăturilor de țevi. Limitarea exploatării laminate de cupru este o consecință a costului ridicat al produselor.

Cu toate acestea, investițiile de capital în sistemul de alimentare cu apă sunt pe deplin justificate și permit consumatorului să nu se gândească la reconstrucția rețelei inginerești timp de zeci de ani. Pe lângă durabilitate, în acest articol vom analiza și alte avantaje ale conductei de cupru și vom menționa dezavantajele.

De asemenea, vom examina compoziția, caracteristicile principale, particularitățile de marcare a țevilor din cupru și particularitățile aplicării lor în diverse domenii.

Compoziția și caracteristicile țevilor de cupru

Instalația de apă din cupru este o variantă destul de exclusivistă de amenajare a sistemului de comunicații. În ciuda mulțimii de avantaje absolute, se recurge la utilizarea cuprului din ce în ce mai rar. Motivul principal este apariția materialelor alternative accesibile (armături din plastic și metaloplastic).

Aliajul metalic M1 se caracterizează prin cel mai înalt conținut de cupru. Puritatea aliajului asigură o plasticitate ridicată, conductivitate electrică și termică, precum și rezistență la coroziune. Materialul este maleabil la diferite tehnologii de prelucrare.

Produsele de țeavă din cupru sunt fabricate din diferite mărci de cupru. Compoziția chimică este reglementată de prevederile GOST 24231-80. Pentru producție sunt admise aliajele de mărci: М1, М2, М3

Fracția de masă a componentelor aliajului М1:

• cupru și argint – 99,9;
• oxigen – 50;
• fier, plumb – câte 5;
• sulf, zinc – câte 4;
• staniu, stibiu, arsen și nichel – câte 2;
• bismut – 1.

În compoziția М2, partea de masă a cuprului/argintului este redusă la 99,7, conținutul de nichel și oxigen este crescut la 200 și, respectiv, 70. A crescut proporția de staniu și fier până la 50. Aliajul de cupru primar are caracteristici similare cu aliajul metalic М1.

Cuprul tehnic (М3) este rezultatul retopirii secundare sau al rafinării prin foc. Materialul se distinge printr-o fracție de masă semnificativă de nichel (200), staniu, plumb și arsen (câte 80). Conținutul de cupru este de 99,5. Țevile de cupru din aliajul М3 au o rezistență bună și un cost accesibil.

Caracteristicile mecanice ale conductelor din cupru depind de compoziția calitativă a aliajului și de tehnologia de fabricație a țevilor. Proprietățile produsului finit sunt standardizate conform GOST 617.

Caracteristici ale țevilor de cupru:

• interval de temperatură de lucru – de la -200 °C până la +300 °C;
• presiune admisibilă – 100-200 de atmosfere (pentru unele mărci, valoarea maximă atinge 450 de atmosfere);
• alungire relativă la rupere – 10-40%;
• diametrul armăturii de apă – 3-350 mm, grosimea pereților – 0,8-10 mm;
• durata de viață estimată – peste 70 de ani.

Temperatura critică de exploatare a conductei de apă din cupru depinde de metoda de îmbinare a elementelor și de tipul de lipitură utilizat. Mai multe detalii despre tehnologia de instalare a conductelor de cupru le-am discutat aici.

Perioada reală de funcționare depășește semnificativ termenul declarat de producător. Cele mai vechi rețele de cupru din Europa sunt utilizate fără înlocuire de al doilea secol.

Punctele tari și punctele slabe ale instalației de apă din cupru

Țevile de cupru sunt similare cu cei mai apropiați concurenți ai lor (rețelele din oțel) în ceea ce privește caracteristicile de rezistență și temperatură. Cu toate acestea, cuprul este mai preferabil datorită proprietăților sale unice.

Principalele avantaje ale țevilor de cupru

Țevile de cupru au atât aspecte pozitive, cât și negative. Mai întâi, să examinăm avantajele conductelor de cupru.

Rezistență la coroziune și plasticitate

Probabil, principalul argument în favoarea conductei de apă din cupru este imunitatea la apariția ruginii. Această proprietate explică durata de funcționare neîntreruptă a rețelelor inginerești și minimizează impactul negativ asupra aparatelor sanitare.

Spre deosebire de produsele din oțel, armătura din cupru este mai puțin consumatoare de material – nu este necesar să se monteze țevi cu grosimea peretelui mărită ca rezervă în caz de procese de coroziune.

Plasticitatea – această calitate explică o serie de avantaje operaționale semnificative ale conductelor din cupru:

• maleabilitatea materialului la prelucrare – țevile pot fi îndoite pentru a crea rețele principale complexe cu ajutorul uneltelor manuale;
• Menținerea formei stabilite – o proprietate de care articolele polimerice moi nu se pot lăuda;
• posibilitatea utilizării fittingurilor de legătură;
• probabilitatea deformațiilor fără destructurare mecanică;
• salturile de temperatură nu provoacă modificări ale parametrilor liniari;
• rezistența la cicluri de îngheț/dezgheț cu păstrarea integrității.

Un alt aspect – rezistența sporită la șocurile hidraulice. Indicele presiunii de rupere permite să nu vă faceți griji pentru integritatea sistemului la „salturile” de presiune a apei.

Netezimea suprafeței și acțiunea bactericidă

Un argument esențial în favoarea instalației sanitare din cupru. Omogenitatea ridicată a materialului asigură o acoperire perfect netedă, ceea ce reduce legăturile moleculare ale metalului și, prin urmare, diminuează formarea sărurilor și oxizilor.

Coeficientul minim de frecare permite utilizarea în rețelele de alimentare cu apă a țevilor de cupru cu diametru mai mic decât cele din oțel sau plastic. Pe pereții interiori nu se acumulează depuneri, prin urmare capacitatea de debit nu se deteriorează în timp.

Aliajul de cupru are proprietăți antibacteriene – circulând prin țevi, apa este parțial dezinfectată. Un plus suplimentar – pe pereți nu se înmulțesc colonii de microorganisme.

Rezistența la reactivi chimici și raze UV

Cuprul nu se distruge la contactul cu soluții saline, formol și acizi neoxidanți diluați. La contactul cu clorul nu formează oxizi periculoși pentru om.

Cuprul nu își pierde caracteristicile sub acțiunea radiațiilor UV, spre deosebire de comunicațiile din polimeri termoplastici.

Prezența unui contur din cupru în baie este un element decorativ exclusivist și un semn sigur al bunăstării casei. Conducta din cupru este ușor de întreținut și nu necesită vopsire regulată, spre deosebire de cea din oțel sau fontă.

Pe lângă indicatorii buni de rezistență, țevile din aliaj de cupru sunt ceva mai ușoare decât omologii lor din oțel. Acest lucru ușurează transportul și instalarea. Un avantaj indubitabil al conductei din cupru este posibilitatea de utilizare repetată.

Dezavantajele conductei din cupru

Conducta din cupru are și aspectele sale negative. Să le analizăm mai detaliat.

Printre dezavantajele instalației sanitare din cupru se numără:

1. Prețul ridicat. În comparație cu prețul alternativelor, produsele din cupru pierd. Amenajarea unei rețele din metal „galben” va costa de câteva ori mai mult decât instalarea unei magistrale din plastic sau oțel.
2. Caracterul laborios al montajului. Toate tehnologiile de îmbinare a armăturilor din cupru (asamblare pe fittinguri sau lipire) sunt procese destul de complexe, care necesită abilități de lucru.
3. Intoleranța la acizi. Nu se pot utiliza țevi de cupru pentru transportul mediului acid cu un nivel de pH mai mare de 9. Apa cu un astfel de indicator este nepotabilă.
4. Conductivitatea termică. Parametrul este de 1,7 ori mai mare decât cel al produselor din aluminiu și de aproape șase ori mai mare decât conductivitatea termică a oțelului. La transportul mediului cald, țeava se încălzește – cresc pierderile de căldură, există riscul de arsuri. În sistemele de alimentare cu apă rece, pe conductă se formează condens.

Problema poate fi rezolvată prin utilizarea unui înveliș din clorură de polivinil sau polietilenă. Mâneca exterioară previne formarea condensului, «răcește» suprafața, menține temperatura mediului transportat și reduce zgomotul.

Țevile de cupru cu izolație termică exterioară se utilizează numai în cazurile în care este necesar să se reducă influența mediului extern asupra apei furnizate de sistem. Ele sunt necesare și pentru a preveni un blocaj de gheață care ar putea afecta funcționalitatea instalației de apă.

Procesele de îngheț urmate de dezgheț nu amenință țevile de cupru în sine. Plasticitatea cuprului permite menținerea etanșeității chiar și în cazul în care conducta a trebuit să se deformeze ușor sub acțiunea unui dop de gheață.

Izolația din polietilenă, datorită prezenței canalelor de aer, nu reduce deloc nivelul de deformare termică a țevii – un astfel de material este mai bine să fie utilizat pe tronsoane cu un număr mic de îmbinări. «Învelișul» expandat (spumă moale de poliuretan, cauciuc sintetic) este potrivit pentru încălzire și rețele de apă caldă menajeră

Printre dezavantajele suplimentare ale utilizării produselor laminate din cupru se numără conductivitatea electrică, precum și incompatibilitatea cu elementele de aluminiu și oțel ale instalației de apă. Pentru a preveni riscul de electrocutare, în etapa de montaj trebuie să se asigure o împământare corectă a echipamentului.

Un dezavantaj semnificativ al țevilor de cupru este apariția coroziunii electrochimice, care apare ca urmare a contactului cuprului cu alte materiale:

Varietatea țevilor laminate de cupru

Alegerea materialului pentru amenajarea unei instalații de apă din cupru trebuie să se bazeze pe evaluarea mai multor parametri: metoda de fabricație, nivelul de plasticitate și rezistență, precum și dimensiunile de gabarit. Abilitatea de a descifra marcajul sortimentului vă va ajuta să vă orientați în varietatea de fitinguri pentru țevi.

Clasificarea nr. 1 — după metoda de producție

Obținerea țevii de cupru conform GOST se realizează prin una dintre tehnologii: laminare la rece, presare urmată de sudare. Tactica de producție influențează calitățile de exploatare ale produsului finit.

Cum se fabrică țevi prin metoda laminării?

Tehnologia presupune deformarea semifabricatului metalic în timpul trecerii acestuia între rolele rotative ale mașinii de laminat țevi.

Manșonul este laminat simultan cu două calibre de role: partea largă corespunde diametrului exterior al semifabricatului, iar partea îngustă – diametrului produsului finit.

Laminarea are loc pas cu pas – la fiecare avans, manșonul se rotește cu 90°, asigurând uniformitatea prelucrării și absența zgârieturilor longitudinale pe țeavă.

Avantajele armăturii «laminate»:

• construcția fără suduri asigură o rezistență ridicată;
• precizia parametrilor pe toată lungimea produsului.

Prin metoda deformării la rece se creează țevi de cupru pentru apă și încălzire, care suportă o presiune semnificativă din interior în timpul funcționării.

În etapa de prelucrare finală, fitingurile pentru țevi pot fi supuse tratamentului termic. Acest lucru se face pentru a reda cuprului elasticitatea sa.

În timpul recoacerii, țeava este încălzită până la +700 °C, apoi răcită treptat. Ca rezultat, marja de rezistență scade ușor, iar rezistența la tracțiune crește.

Țevile pot fi:

• ne recoapte;
• recoapte.

Cele ne recoapte au următoarele caracteristici – «rigiditate» la încovoiere, rezistență la deteriorări externe și la șocuri hidraulice (limită – 450 MPa). Sunt potrivite pentru asamblarea unei instalații de apă cu configurație simplă.

Cele recoapte au următorii parametri: plasticitate ridicată (la tracțiune pe lungime, își păstrează integritatea de 1,5 ori), creșterea costului.

Fabricarea prin metoda presării.

Țevile sunt fabricate din cupru în foi – semifabricatul de tablă metalică este alimentat pe rolele de formare ale mașinii de presat. După modelare, cusătura de îmbinare este sudată.

Etapa finală – trecerea țevii prin role de calibrare pentru nivelarea profilului și eliminarea deformării longitudinale.

Clasificarea nr. 2 — după gradul de duritate

Proprietățile mecanice și domeniul de aplicare sunt determinate de tipul țevii. Fitingurile din cupru se clasifică de obicei în trei categorii, care caracterizează plasticitatea și rezistența produsului.

Produse din laminare tare

Această nișă este reprezentată de exemplare ne recoapte. Marcajele posibile pentru țevile tari: T, N, z6, F30. Materialul este optim pentru crearea canalelor centrale ale rețelelor de alimentare cu apă, unde se realizează alimentarea cu apă la presiune înaltă.

Laminatul tare se livrează în segmente măsurate de 3-5 m lungime. Conducta principală dintr-o astfel de țeavă nu poate fi multidirecțională cu îndoiri multiple, distribuția fitingurilor este posibilă numai la încălzire.

Tip semitar de țevi

Variantele de codificare pentru țevile semitari: P, NN sau z. Se caracterizează prin proprietăți echilibrate de elasticitate și rezistență. Alungirea relativă a țevii cu diametrul exterior de 3 mm și grosimea peretelui de 0,8 mm este de 10%. Același indicator pentru laminatul moale de dimensiuni similare este de 38%.

Piesele din „metraj” semitar suportă expandarea la mărirea diametrului exterior cu 15%. Modificarea geometriei conductei se realizează cu ajutorul unui îndoitor de țevi.

Caracteristici ale țevilor moi

Marcarea țevilor moi – M, W, F22 sau r. Produsele sunt flexibile și nu se rup la expandarea diametrului exterior cu până la 25%. Țevile sunt livrate în colaci.

Domeniul principal de aplicare – montajul rețelelor inginerești cu distribuție radială a racordurilor la aparate. Se poate da forma necesară conductelor de diametru mic manual, fără echipamente speciale.

Proprietățile mecanice de elasticitate și rezistență ale țevilor de cupru deformate la rece trebuie să corespundă datelor prezentate în tabel (indicatori normalizați conform GOST 617-2006)

Clasificarea nr. 3 — după dimensiunile de gabarit

Parametrii principali de dimensionare a țevilor – diametrul interior, exterior și grosimea peretelui. Maleabilitatea cuprului la prelucrare permite producerea de conducte de diverse forme și dimensiuni. GOST 617-2006 a inclus în sortimentul armăturilor de cupru aproximativ 130 de poziții cu indicatori de secțiune originali, dintre care aproximativ 70 sunt produse laminate.

Spre deosebire de documentul anterior (GOST 617-19), în noua reglementare dimensiunile sunt exprimate în milimetri, nu în țoli. Dimensiunile principale sunt indicate în fracții. Numărătorul identifică diametrul exterior, numitorul – grosimea peretelui. Anterior se indica doar dimensiunea exterioară (3/8 țoli).

Exemplu de decodificare a dimensiunii țevii 15/1:

• diametrul pe suprafața exterioară – 15 mm;
• secțiunea interioară – 14 mm;
• grosimea peretelui – 1 mm.

Lungimea țevilor laminate de producție autohtonă depinde de diametru. La o dimensiune a secțiunii de până la 18 mm – colaci de 10 m lungime sau bucăți măsurabile de 1-6 m (pasul sortimentului – 0,5 m). Exemplarele mai mari sunt produse în bucăți de 1,5-6 m.

La organizarea rețelelor de alimentare cu apă, țevile cu diametrul de 10-22 mm sunt solicitate, iar pentru sistemele de scurgere – 32-42 mm

Mult mai rar în alimentarea cu apă se utilizează țevi cu secțiune dreptunghiulară. Produsele sunt fabricate în principal prin tehnologia de presare, dimensiuni: diametru – 30-280 mm, perete cu grosimea de 5-30 mm.

Cerințe normative conform GOST

Parametrii externi, caracteristicile mecanice, compoziția aliajului, sortimentul și denumirile de marcare sunt reglementate de două prevederi principale: GOST 617-2006 (Țevi de cupru de uz general) și GOST 11383-75. Produsele de fabricație europeană corespund standardului EN-1057 din 2006.

Set de cerințe:

1. Suprafața interioară și exterioară a țevii nu trebuie să aibă impurități care împiedică inspectarea produselor. Nu este admisă prezența delaminărilor, ruginii, fisurilor și cavităților pe „mâneca” țevii.
2. Este admisă prezența unei adâncituri cu adâncimea de până la 0,25 mm. Limită cantitativă – cel mult două pe metru liniar și nu mai mult de 10% produse defecte per lot de livrare.
3. Lipsa bavurilor pe capetele țevilor. Teșirea normalizată a tăieturii pentru exemplarele cu diametrul până la 20 mm – 2 mm, pentru produsele cu secțiunea 20-170 mm – 3-5 mm respectiv, pentru armăturile de țevi cu diametrul de la 170 mm este admisă o teșire de 7 mm.
4. Pentru colaci și țevi moi, ovalitatea nu este limitată.

Fiecare colac sau lot de segmente de țeavă trebuie însoțit de o foaie de ambalare și o etichetă informativă.

Date obligatorii din documentul de însoțire: marca comercială a întreprinderii, adresa juridică a producătorului, marcarea compoziției și dimensiunilor țevilor, numărul lotului, data fabricației, ștampila controlului tehnic

Decodificarea denumirilor produselor de țeavă

Caracteristicile de bază sunt grupate în marcarea țevilor.

Indicatorii convenționali se scriu conform unei scheme clar definite:

1. Tehnologia de fabricație: D – deformare la rece, G – presare.
2. Geometria secțiunii transversale: KR – formă rotundă.
3. Indicatorul de precizie a producției: N – în limitele normale, P – precizie sporită în raport cu diametrul/grosimea peretelui, I – precizie înaltă la diametru, K – precizie maximă la perete.
4. Tipul materialului după plasticitate. Pe lângă abrevierile indicate M/P/T (țeavă moale/semi-dură/dură) se aplică următoarele marcări ale produselor: L – moi cu elasticitate ridicată, F – semi-dure cu rezistență sporită, C – dure cu rezistență înaltă.
5. Dimensiuni – valoarea diametrului exterior/grosimii peretelui.
6. Lungime: ND și MD – conductă nemăsurată și măsurată respectiv, KD – laminat multiplu la măsurat, BT – livrare în colaci.
7. Marca metalului, care determină compoziția aliajului.
8. Condiții speciale: B – precizie ridicată la lungime, O – precizie la curbură, R – normă reglementată la întindere, N – duritate confirmată Vickers, BU și BS – înfășurare ordonată și spirală a colacului respectiv.

În locul datelor lipsă se pune denumirea «X».

Exemplu de marcare: Țeavă DKRPM 28/3 3000 M1 GOST 617-2006. Decodificarea denumirii – țeavă rotundă, deformată la rece, cu precizie sporită a dimensiunilor peretelui (3 mm) și a diametrului (28 mm), moale, lungime 3 m, din aliaj M1. Produsul corespunde normelor GOST.

Domeniul de aplicare și restricțiile de utilizare

Țevile din laminat de cupru sunt utilizate în diferite sisteme de comunicații de uz casnic și industrial.

Rețeaua de apă și rețeaua de încălzire

În mod tradițional sunt folosite la amenajarea alimentării cu apă de diferite destinații. Caracteristicile cuprului și gama largă de țevi laminate permit amenajarea de conducte de diferite capacități și lungimi.

Cuza sanitară este neutră față de concentrația scăzută de clor din apa potabilă (norma – maximum 0,5 mg/l). Conducta de cupru s-a dovedit eficientă în sistemele de scurgere pluvială și de canalizare.

În rețeaua de încălzire se obține un efect dublu. Pe de o parte – durabilitatea exploatării datorită rezistenței la coroziune, pe de altă parte – protejarea sistemului împotriva fluctuațiilor nereglementate ale temperaturii agentului termic. Însă aceste efecte se obțin doar prin asamblarea corectă a conductei.

Mai multe detalii despre tipurile de țevi de cupru pentru încălzire și particularitățile montajului acestora am scris în următorul articol.

Utilizarea conductei de cupru cu înveliș izolant este justificată în sistemele de „pardoseală încălzită”.

Conducta de gaz și sistemul de combustibil

Avantajul produselor laminate de cupru constă în etanșeitatea magistralei. La transportul gazului nu există oxidare sau coroziune galvanică. Fiabilitatea îmbinărilor presate și a sudurilor sporește siguranța conductei de gaz în zonele cu activitate seismică.

Datorită neutralității, armătura din cupru este utilizată în rețelele pentru pomparea păcurei – nu există risc de aprindere sau formare de sarcină statică.

Țevile de cupru sunt utilizate în schimbătoarele de căldură ale încălzitoarelor de apă pe gaz, în sistemele hidraulice și de frânare ale autovehiculelor și aeronavelor, în circuitele de răcire ale frigiderelor și în complexele climatice.

Nuanțe și limitări ale utilizării:

1. Viteza limită de transport a lichidului în conducta de apă este de 2 m/s. Respectarea recomandării va prelungi durata de viață a magistralei „plastice”.
2. Cuprul este un metal moale, iar contactul constant cu un mediu plin de particule solide poate duce la „erodarea” pereților. Pentru a preveni eroziunea, este recomandabil să se asigure o purificare prealabilă a apei de impuritățile în suspensie. Este suficient să se instaleze un filtru de curățare grosieră (mecanică).
3. Pe pereții interiori ai magistralei de cupru, în condiții favorabile, apare o peliculă de oxid – acoperirea nu degradează calitatea apei și protejează metalul de uzură. Cerințele pentru formarea patinei: aciditatea fluxului de apă pH – 6-9, duritatea – 1,42-3,42 mg/l. La alți parametri, are loc distrugerea ciclică și refacerea peliculei pe seama consumului de metal.
4. Pentru montajul conductei de apă potabilă nu se poate utiliza lipitura cu plumb – metalul și compușii săi sunt toxici. Substanța se poate acumula în organism, având un efect dăunător treptat asupra diferitelor organe.

Este permisă îmbinarea comunicațiilor din cupru cu conducte din alamă și plastic. La combinarea țevilor de cupru cu elemente din oțel și aluminiu, trebuie respectată ordinea de îmbinare.

Pe lângă lipire, la îmbinarea țevilor de cupru se utilizează tehnologii de compresie și sertizare:

Țevile de cupru de diametre mari se conectează preponderent prin flanșe și șuruburi înșurubate în acestea, fiind permisă lipirea în mufă, iar metodele prin compresie sunt utilizate extrem de rar.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoreviziunile vor completa informațiile prezentate. Avantajele competitive și caracteristicile negative ale conductei de cupru, particularitățile lucrărilor de montaj:

Tehnologia de conectare a țevilor cu ajutorul fitingurilor și prin metoda lipirii:

Avantajele conductei de apă din cupru sunt incontestabile. Gama largă de țevi laminate permite alegerea materialului optim pentru rezolvarea unei sarcini specifice. Respectând tehnica de montaj și recomandările de exploatare, este garantată o funcționare neîntreruptă a conductei de apă de peste 50 de ani.

V-ați gândit să cumpărați țevi de cupru pentru montarea unui sistem de apă, dar încă vă îndoiți de oportunitatea unei astfel de decizii? Puneți întrebările dumneavoastră sub articolul nostru – experții noștri și proprietarii conductelor de apă din cupru vă vor ajuta să vă risipiți îndoielile.

Dacă dumneavoastră sunteți proprietarul unei astfel de conducte, scrieți părerea dumneavoastră despre utilizarea acesteia, adăugați fotografii reale și recomandări privind alegerea și montajul.