Медь в санитарно-технических установках

      1. Общие сведения

       На семидесятые и восьмидесятые годы нашего столетия пришлось увеличение роста коррозии оцинкованных стальных труб во внутренние установках горячего водоснабжения. Также было отмечено значительное увеличение числа случаев коррозии установок холодного водоснабжения. Главной причиной этого явления было постоянное ухудшение качества водопроводных вод. Следовательно, необходимо было, наряду с мерами по улучшению качества водопроводных вод. что является процессом, требующим долгого времени, ввести в практику изготовления водопроводных установок материалы повышенное коррозостойкости - медь и ее сплавы, а также пластмассы.
В большинстве стран Европейского союза, равно как и в США и Канаде, несмотря на конкуренцию пластмасс, медные установки составляют значительную часть всех установок в жилищном и общественном строительстве.
      На основе многолетнего опыта этих стран, а также при использовании отечественной сырьевой базы в восьмидесятых годах были предприняты меры, позволившие приступить в 1987 году к производству медных труб, а затем и фитингов для водопроводных установок. В начале девяностых годов медные трубы стали широко использоваться во внутренних сантехнических установках, в одноквартирном же строительстве они практически вытеснили стальные оцинкованные трубы.

      Медь является превосходным конструкционным материалом для водопроводных установок холодного и горячего водоснабжения, установок водяного отопления, кондиционирования воздуха и газоснабжения. Преимуществами ее являются:
      • весьма высокая стойкость меди к коррозионному действию водопроводных вод, гарантирующая многолетнюю работу медных установок (предполагается 40-летняя долговечность);
      • удобство монтажа медных трубопроводов;
      • многосторонность применения того же самого материала во всех видах установок, позволяющая применить в объекте единую технику монтажа;
      • сравнимость стоимости установок из меди и пластмасс;
      • стойкость к изменениям температуры и к действию ультрафиолетовых лучей;
      • возможность полной рекуперации и вторичного использования пришедших в негодность труб.

      Изложенные в отдельных главах материальные и рабочие требования обеспечивают пользователям медных установок полную надежность эксплуатации и гарантируют проектную долговечность. Соблюдение этих требований позволяет избежать наиболее опасных форм коррозии меди, к которым относятся язвенная и эрозионная корразия.

      2. Установки центрального отопления из медных труб

      2.1. Проблемы коррозии
      Медные трубы нашли широкое применение в установках центрального отопления; это произошло благодаря:
      • их высокой коррозостойкости и неограниченной стойкости против старения, что обеспечивает долговечность установки
      • более тонким стенкам труб, что значительно уменьшает их наружные диаметры по сравнению со стальными и пластмассовыми трубами,
      • меньшим внутренним диаметрам, возможным вследствие не зарастания труб продуктами коррозии,
      • сокращению издержек эксплуатации, так как эти трубы не требуют применения ингибиторов коррозии и специальной водоподготовки.
      В хорошо спроектированной и правильно изготовленной установке центрального отопления из медных труб опасность коррозии практически отсутствует.

      В малых устройствах центрального отопления (в одноквартирных домиках и малых многоквартирных домах) кислород, необходимый для возникновения коррозии, уже в начальный период эксплуатации частично термически вытесняется вследствие деаэрации воды, а частично расходуется в химической реакции с медью, вследствие чего на внутренней поверхности трубопроводов образуется тонкий окисный защитный слой. Восполняющая вода доставляет столь незначительные количества кислорода, что он не может вызывать коррозии.
      В больших установках (высокие здания, дистанционно управляемые установки), где расход воды более значителен, кислород может вызывать коррозию. Поэтому важно обеспечить, чтобы вода, используемая для наполнения трубопроводов и восполнения убытков, была соответствующим образом подготовлена. Эта вода должна исполнять требования стандарта PN-93/C-04607 Вода в установках центрального отопления. Одним из основных показателей качества воды горячего водоснабжения является содержание кислорода, которое не может превышать 0,1 мг/дм3
      Недопустимо наполнение установки и восполнение убытков сетевой водой.
      Полезно изготовлять установку в замкнутой системе, так как тогда отсутствует опасность притока кислорода.
      В открытых системах должны применяться стоячие (вертикальные) расширительные сосуда, чтобы площадь соприкосновения воды с воздухом была по возможности минимальной.

      2.2. Трубы для установок центрального отопления
      В установках центрального отопления применяются медные трубы с размерами, приведенными в таблице 2.
      Могут применяться "голые" трубы, но чаще применяются трубы в пластмассовых защитных рубашках или в изоляционных покрытиях в пластмасса оболочке (снимок 4).

      2.3. Системы трубопроводов водяного отопления
      Из медных труб могут исполняться все известные системы трубопроводов как низконапорные - гравитационные, так и высоконапорные - с циркуляционным насосом.
      На практике гравитационные системы не изготовляются, главным образом из-за необходимости применения в них трубопроводов гораздо больших диаметров, чем в насосных системах. Вследствие этого и емкости систем соответственно увеличиваются; что делает необходимым применение очень больших расширительных сосудов с гидравлическим затвором. Стоимость увеличенных трубопроводов и устройств выше стоимости перекачки, особенно если монтируются безсальниковые насосы очень низкой мощности, расходующие мало электроэнергии.
      В насосных системах трубопроводы могут прокладываться почти произвольно, то есть в вертикальных двухтрубных или однотрубных системах, с нижней или верхней разводкой.

      Таблица 2. Размеры труб для отопительной установки

Рис. 1 Разводка труб в квартире в двухтрубной системе - схема


Рис. 2 Разводка труб в квартире в однотрубной системе - схема

      В настоящее время, в связи с тем, что все чаще измеряется расход энергии, потребляемой отдельными получателями, вертикальные трубопроводы прокладываются на лестничной клетке либо вблизи нее, а затем трубопроводы через распределители со счетчиками разводятся в горизонтальной системе к отдельным приемникам. Это стало возможным благодаря применению медных труб. Такой возможности не давали жесткие стальные трубы больших внешних диаметров.
      В горизонтальной системе одного яруса, а все чаще и одной квартиры, возможны две системы разводки:
      • двухтрубная система, представленная на рис. 1,
      • однотрубная система, представленная на рис. 2.

Рис. 3 Разводка труб в квартире в однотрубной системе в полу, а частично в плинтусе


Рис. 4. Разводка труб в квартире в двухтрубной системе в полу 

      В двухтрубной системе отдельные радиаторы питаются чаще всего трубами размером 10х0,8 мм или 12х0,8 мм (В этой записи первое число означает внешний диаметр трубы, а второе - толщину стенки трубы.) в пластмассовых рубашках. Они прокладываются кратчайшим путем от распределительной трубы к отопительному прибору и заделываются в бетон в покрытие пола, как это показано на рис 3.
      Возможно также питание отдельных радиаторов голыми медными трубопроводами, чаще всего размером 15х1 мм, прокладываемыми в плинтусе или непосредственно в покрытие пола, в ограждении из ребристых пластмассовых
труб.
      В однотрубной системе отопительные приборы в квартире чаще всего питаются трубами размером 15х0,8 мм в пластмассовой рубашке, прокладываемыми вокруг квартиры в стенных бороздах или - чаще - в плинтусе, как на рис. 4.
Свойства медных труб, а особенно их высокая податливость к формированию (гибке), делают возможным их широкое применение в панельном отоплении. В жилищном строительстве, ввиду наиболее благоприятного для человека распределения температуры в помещениях, особенно достойно рекомендации отопление в полу.
      Теплоносителем в половом отоплении является вода температурой 30-5-50°С, а следовательно источником тепла, кроме низкотемпературных котлов, могут здесь быть тепловые насосы, солнечные коллекторы, геотермальные воды или так наз. отходное тепло, например, от охлаждения компрессоров и других технологических устройств.
      В половом отоплении применяются две главные системы прокладки труб:
      • змеевиковая система, представленная на рис. 5,
      • система двойного червяка, представленная на рис. 6.

      В змеевиковой системе возникает значительная разность температуры отопительной воды в начале и конце змеевика, что определяет дифференциацию теплоотдачи пола. Во многих случаях это явление используется для увеличения теплоотдачи в определенных местах, например, у наружных стен с окнами.
      Система двойного червяка гарантирует равномерную теплоотдачу на всей поверхности, так. как рядом с трубой, подающей воду самой высокой температуры, проложена труба с обратной водой - самой низкой температуры. Кроме того, систему двойного червяка легче исполнить, так как здесь применяются почти исключительно дуги 90°, тогда как в змеевиковой системе используются дуги 180°, изготовление которых труднее.

Рис. 5 Змеевиковая трубная система


Рис. 6 Трубная система двойного червяка

      В разных частях большие помещений могут применяться разные системы, например, змеевики, соединяемые последовательно, либо система двойного червяка с переменными расстояниями труб. Поэтому очень важно обеспечить, чтобы трубопроводы в панельном отоплении прокладывались строго по проекту установки.

      Следует стремиться изготовить весь отопительный змеевик из одного участка трубы. Если это невозможно, то участки змеевиков следует соединять методом капиллярной пайки твердым припоем, после предварительного исполнения раструба на конце одной из труб.

      В ходе монтажа установки из медных труб, независимо от способа их прокладки, необходимо помнить о компенсации тепловых удлинений и правильном креплении труб в неподвижных и подвижных захватах.

      В установках центрального отопления применяются те же самые принципы компенсации, что и в водопроводных установках.
      Существует много способов прокладки труб в разных видах отопления в полу, все они могут быть разделены на две группы: мокрого и сухого метода.
      При мокром методе отопительные трубы заделываются в бетон в слой бесшовного пола. При сухом методе отопительные трубы прокладываются в зоне изоляционного материала под бесшовным полом.
      Для исполнения установки отопления сухим методом многие производители изготавливают готовые сборные элементы, например, в виде изоляционной панели с нанесенной шкалой либо канавками, облегчающими правильную прокладку змеевиков, или готовые змеевики.
      После прокладки отопительных трубопроводов, но ещё до заливки их слоем бесшовного пола, необходимо произвести испытание плотности трубопроводов.

      3. Наружные трубопроводы из медных труб

      Медные трубы могут применяться для строительства наружных водопроводных, отопительных, газопроводных и маслопроводных сетей прокладываемых в грунте.
      При строительстве наружных трубопроводов из медных труб применяются Технические условия исполнения и приемки работ по просадке сетей содержащие общие положения для всех родов материалов, с учетом специальных рекомендаций, определяемых свойствами меди.
      Наружные трубопроводы изготовляются из медных труб сорта SF-Сu твердом состоянии, с толщиной стенок не менее 1 мм. Соединения должны исполняться пайкой твердым припоем. Допустимо исполнение сварных соединений, но только на трубах диаметром более 108 мм и толщиной более 1,5 мм.

      Наружные водопроводные сети могут прокладываться непосредственно в траншее ниже зоны промерзания, то есть на глубине не менее 0,8 м. На дне траншеи следует дать подстилающий слой из песка толщиной 15-25 см, который должен быть старательно утрамбован и спрофилирован. После прокладки трубопровода следует выполнить засыпку из песка слоем толщиной 30 см. Этот слой должен быть старательно уплотнен (утрамбован) по обеим сторонам трубопровода. Так защищенный трубопровод засыпается далее естественным грунтом. Трубопроводы, прокладываемые в грунтах повышенной агрессивности, должны получать антикоррозионную защиту, например, путем заворачивания в изоляционную ленту или использования труб в пластмассовых рубашках.

      Наружные вводы теплоснабжения (с температурой теплоносителя до 110°С) и наружные трубопроводы горячего водоснабжения от групповых узлов и местных котельных к зданиям, равно как и трубопроводы холодного водоснабжения, прокладываемые на малой глубине (в зоне промерзания грунта), следует исполнять как безуанальные из сборных труб и предварительно изолированных фитингов.

      Предварительно изолированные трубы - это медные трубопроводные трубы, помещенные центрически в обсадной трубе из особо плотного полиэтилена. Пространство между обсадной трубой и трубопроводной трубой заполнено жестким пенополиуретаном.

      Все составные элементы нужные для строительства сети (трубы, фитинги, арматура и т.д.) исполняются на промышленным предприятии.

      В наружных газопроводах из медных труб могут использоваться средне- и низко-напорные вводы.

      Наружные газопроводы из медных труб защищаются от механических повреждений.

      Для защиты от механических повреждений медные трубы в антикоррозионной защите следует укладывать в траншее шириной 0,2 м+нД (нД - наружный диаметр газопровода) и глубиной не менее 0,6 м (от верхней плоскости газопровода до поверхности земли). Зону вокруг трубы следует заполнить песочным подстилающим слоем толщиной не менее 10 см и песочной засыпкой толщиной не менее 20 см, которая должна быть старательно утрамбована по обеим сторонам газопровода. Затем траншею следует засыпать естественный грунтом, уплотняя его слой за слоем.                
      Наружные трубопроводы установок газоснабжения должны иметь антикоррозийную защиту в виде пластмассовой ленты или рубашки. Газопроводы, прокладываемые в торфяных грунтах, следует добавочно предохранить от возникновения гальванических элементов.

      При прокладке параллельных наружных газопроводов из медных труб разных установок следует соблюдать такие же расстояния, какие установлены в правилах для стальных труб.

Вверх