Медные трубы используются намного реже, чем металлопластиковые или полипропиленовые. Но благодаря комплексу отличных технических характеристик – теплопроводности, антикоррозийной и биологической стойкости – они встречаются в системах водоподачи, отопления, кондиционирования.
Длинномерная продукция из меди стоит дорого, но можно сэкономить на монтаже. Например, пайка медных труб газовой горелкой доступна любому, кто захочет самостоятельно усовершенствовать систему или произвести ремонт. Мы расскажем о том, как производятся паянные соединения, приведем правила их выполнения.
Области применения
Чаще всего трубы из меди применяют для транспортировки газа и в качестве водопроводов. Производство газового оборудования, тормозных и гидравлических систем, автокондиционеров и теплообменников невозможно представить без медного трубопроката.
Тот факт, что медные трубы можно надежно соединить, не используя при этом сварку, делает их привлекательным вариантом для создания транспортных магистралей для вязких горючих сред. При этом речь идет не только о бытовых системах. К примеру, из меди довольно часто изготовляются топливопроводы для автомобилей.
Медь очень удобна для обустройства водопроводов, так как она не боится коррозии при постоянном контакте с влагой. Для подобных систем характерна значительная продолжительность срока службы, без необходимости ремонтных мероприятий.
Также следует отметить стойкость труб из меди к повышенному давлению (до 230 атм.), по сравнению с изделиями из пластика или стали. Особенно ценится их способность хорошо переносить замерзание. Изделия хорошо переносят воздействие хлора и обладают антисептическими свойствами.
Методы соединения
Для коммутации медных труб между собой могут применяться несколько способов, зависящих от места проведения работы и требований к трубопроводу (он может быть монолитным или разборным).
Варианты монтажа соединений:
- сварка;
- пайка;
- фитинги.
Сварка медных труб осуществляется при помощи графитовых, вольфрамовых, медных или угольных электродов. Для организации соответствующих условий потребуется наличие азота, аргона или гелия. Работа проводится сварочным аппаратом постоянного тока или специальной горелкой. Этот метод имеет один серьезный недостаток, который заключается в значительном различии характеристик сварочного соединения и материала трубы. Это касается как химического состава и молекулярной структуры, так и способности проводить электричество и тепло. Доверять такую работу нужно только квалифицированному специалисту, так как любая ошибка может привести к расхождению шва.
Вместо довольно сложной для реализации сварки в обычных условиях практикуется пайка медных труб. Для этого используется газовая горелка или паяльная лампа. Существует низкотемпературная и высокотемпературная спайка, которые различаются типом припоя и режимом реализации.
Для создания неразъемного соединения медных труб используются также пресс-муфты и обжимные фитинги. Припой здесь заменен переходным кольцом. В первом случае для обжима применяются специальные клещи, во втором – накидные гайки (их зажимают с помощью ключа). Во время закручивания гаек необходимо добиться состыковки торцов медных трубок между собой. Благодаря притиранию металла достигается создание плотного и прочного соединения. Если надеть муфту правильно, соединение не будет протекать длительное время.
Материалы для герметизации стыков
В дополнительной герметизации нуждаются резьбовые и фланцевые соединения.
Выбор материала для прокладки осуществляется с учетом того, что она должна:
- выдерживать предусмотренные проектом нагрузки, в том числе перепады давления;
- нивелировать дефекты уплотняемой поверхности;
- заполнять пространство между соединенными элементами.
То есть прокладка должна быть эластичной, прочной и плотной. Самым известным материалом, соответствующим этим требованиям, является лен. Льняная прядь активно используется для уплотнения стыков газо- и водопроводов.
Более современные материалы – пасты, нити, герметики, лента ФУМ применяются чуть реже: из-за более высокой стоимости и некоторой консервативности опытных специалистов.
Плюсы и минусы льняной ленты
Льняная лента плотно наматывается на резьбу, создавая плотную прослойку. Плюсы способа – дешевизна, высокий уровень адгезии, прочность зафиксированного стыка.
Раньше волокна льна использовали со свинцовым суриком, пропитанным олифой. Сейчас все чаще в ход идут специальные уплотнительные пасты
Минусы – разрушение льна со временем, сложность демонтажа, высокие требования к опыту специалиста.
Если соединение газовых труб на проложенной льном резьбе выполнено со слишком большим усилием, прокладка может порваться. Такой стык не будет герметичным. Поэтому лучше, если манипуляция будет поручена опытному мастеру.
Пасты на основе масел и смол
Масляные и смоляные составы не затвердевают. Нанесенная на стык субстанция остается вязкой долгое время, эффективно противостоит проникновению газа во внешнюю среду.
При небольшом зазоре опытные специалист выберет другой способ, так как незатвердевающая паста будет эффективна лишь на протяженной резьбе
Большой плюс – легкое нанесение, справиться с которым под силу даже начинающему слесарю. Минусы – отсутствие неподвижной фиксации, низкая устойчивость к давлению.
При повышении давления в газопроводе паста постепенно выдавливается из соединения.
Высыхающие пасты-герметики
Основой этих составов являются растворители. После нанесения вещество высыхает, обеспечивает прочную фиксацию. Может использоваться отдельно или в паре с льняной подмоткой для газовых соединений.
Зная, что резьбовое соединение уплотнено высыхающим герметиком, стоит периодически проверять его, подтягивать при помощи ключа. Это касается любых видов труб
К преимуществам высыхающих герметизирующих паст специалисты относят прочность получаемых соединений. Кроме того, состав легко наносить: во время обработки он выступает в роли смазки, а засыхать начинает, уже находясь в резьбовом зазоре. Из недостатков выделяют склонность к усадке.
Анаэробные клеевые составы
Вязкий, полимеризующийся без усадки клей — лучший герметик для резьбовых и фланцевых газовых соединений. Заполняя пространство в стыках, он застывает только там, снаружи оставаясь жидким и вязким.
Излишки клея легко удалить с поверхности, а доза, попавшая внутрь, останется на нужном месте и быстро полимеризируется.
Для удобства монтажа производители предлагают клеи с разным временем засыхания. Оно варьируется от 3 минут до нескольких часов. Это стоит учитывать при выборе состава
Единственным недостатком анаэробного клея является невозможность его использования при низких температурах. При сильном минусе резко увеличивается время полимеризации. А в некоторых ситуациях она может и вовсе не наступить.
Уплотнительная нить из нейлона
Принцип использования нейлоновой нити схож со способом применения льняного волокна: материал наматывается на внешнюю резьбу одного элемента, а затем прижимается внутренней резьбой другого.
К преимуществам относятся:
- низкая стоимость;
- широкий температурный диапазон, верхняя граница которого зафиксирована на отметке в 130 градусов;
- возможность использования в условиях повышенной влажности;
- надежность обработанного соединения.
Среди недостатков выделяют необходимость придания резьбе шероховатости – на гладком металле материал крайне сложно удержать. Кроме того, нейлоновая нить не подходит для уплотнения стыков труб диаметром более 80 мм.
Лента из фторопласта
ФУМ лента – относительно новый вид уплотнителя, но достаточно популярный. Ее основные преимущества – эластичность, химическая устойчивость и термостойкость.
Ленту легко наматывать, она имеет длительный срок службы, подходит для металлических и полиэтиленовых труб.
ФУМ ленту важно накладывать правильно: на предварительно обезжиренную поверхность, соблюдая направление резьбы. Если проверка показывает утечку газа через обработанное соединение, то для коррекции необходимо полностью удалить старую намотку
Однако имеются и недостатки. Это низкий уровень герметизации соединений больших диаметров и чувствительность к неровностям – шероховатости, зазубрины, металлическая стружка легко могут нарушить целостность ленты.
Подробнее о капиллярной пайке
Чаще всего в бытовых условиях медные трубопроводы организовываются с помощью капиллярной пайки. Сутью этого метода выступает так называемый капиллярный эффект, предусматривающий возможность поднятия жидкости (жидкого припоя) при помощи адгезии. Главным условием является то, чтобы смоченные стенки были разделены небольшим расстоянием.
Организация стыковочного узла для медных труб в бытовых условиях осуществляется с помощью специальных фитингов для пайки или раструбных утолщений. Раструбный способ считается более надежным, так как речь в таком случае идет о создании всего одного стыка. Исходя из этого, если есть возможность, вместо фитингов рекомендуется использовать раструбные соединения.
Порядок подготовки раструбов
Обрезка труб по размеру осуществляется вальцовочным труборезом. Важно добиться строгой перпендикулярности торцевых срезов по отношению к центральной оси.
Далее снимают фаску с обоих концов. Для этого потребуется наличие особенного приспособления – фаскоснимателя. Дальнейшая зачистка внутренних и наружных поверхностей соединяемых труб реализуется медной щеткой.
Вставив один из отрезков трубы в тиски, производят его развальцовку, чтобы добиться свободного погружения в него второго отрезка. Для этой цели используется специальный труборасширитель соответствующего диаметра.
Результатом развальцовки является обустройство раструба на одном из концов медной трубы. Тестирование уровня его готовности по ходу процедуры проводится периодическим погружением другого, гладкого конца.
Применение паяльного аппарата
Кроме уже упомянутого трубореза, фаскомнимателя и расширителя труб, для проведения пайки медных труб потребуются и некоторые другие инструменты. Речь, прежде всего, идет о паяльнике. Благодаря этому аппарату на соединяемом участке создается высокотемпературная зона для разогрева труб и припоя.
Как правило, функция паяльника выполняется специальной газовой горелкой.
Для процедуры, где используется мягкий припой, вполне сгодится компактное ручное приспособление, работающее на пропане. Как правило, такие аппараты комплектуются газовыми баллонами одноразового типа, прикрепленными на рукоятку. Несмотря на небольшие габариты, горелки данного типа способны обеспечивать нагревание до +1100 градусов: для работы с мягким припоем этого вполне достаточно. При покупке рекомендуется выбирать модели с пьезорозжигом, что заметно упрощает проведение пайки.
Держатели газовых горелок ручного типа оснащаются регулировочным вентилем, позволяющим корректировать длину пламени. Этот же вентиль позволяет прекращать подачу газа по окончанию работы. Назначением обратного клапана является перекрывание подачи топлива, если пламя затухнет.
Другие необходимые материалы
Припой реализуется прутками или проволокой с более низкой температурой плавления по сравнению с медью. Это дает возможность соединять медные трубы методом плавления.
Для пайки потребуется щетка со стальным ворсом. С ее помощью трубы и фитинги зачищают для последующего соединения. Щетку можно заменить мелкозернистой наждачной бумагой.
Не обойтись без флюса для пайки и кисти (чтобы наносить флюс). Еще потребуется огнеупорная прокладка, молоток, тиски, рулетка.
Как запаять теплообменник газовой колонки, если свищ находится на недоступном для пайки месте
Если место утечки воды произошло на стенке теплообменника, примыкающей к основанию газовой колонки, то ремонт теплообменника пайкой на месте невозможен, и его надо извлечь из газовой колонки. Конструкторы NEVA LUX-5013 «постарались». Чтобы снять теплообменник для ремонта, требуется разобрать практически всю газовую колонку и, самое неприятное, рассоединить газовую трубу. С газовыми трубами связываться не хотелось, так как это опасно.
Извлечь теплообменник для ремонта мешал зонт для отвода продуктов сгорания газа, закрепленный с помощью четырех алюминиевых заклепок к основанию газовой колонки. Пришлось высверлить эти заклепки электродрелью, снять зонт и только тогда появилась возможность извлечь теплообменник. При сборке вместо заклепок зонт был закреплен к основанию двумя винтами М4. Если не мешает стена, то можно закрепить зонт саморезами.
Далее ремонт газовой колонки выполнялся по вышеописанной технологии. За два последних года мне пришлось ремонтировать теплообменник, запаивая свищи, пять раз. В последний раз вода стала протекать со стороны, прилегающей к стенке теплообменника, и я решил все же купить новый, что и сделал. Старый теплообменник газовой колонки собираюсь отремонтировать, залужу и пропаяю трубку по всей длине. Фото вида теплообменника со стороны крепления к основанию.
При покупке теплообменника для газовой колонки я с удивлением обнаружил, что мне дали не новый, а уже отремонтированный. На трубке теплообменника была одна такая же пайка, как я сам делал при ремонте своего старого теплообменника. В результате, из четырех, имеющихся в магазине, только один теплообменник был не паяный. Оказывается, заводом на запчасти отгружаются отремонтированные теплообменники, отказавшие в период гарантии. В них запаивают свищи и опять продают. На теплообменник дают гарантийный срок всего 1 месяц. Получается, что через несколько месяцев придется опять ремонтировать газовую колонку!
Если Вам придется покупать теплообменник для газовой колонки, внимательно осмотрите его. При обнаружении пайки припоем, лучше откажитесь от покупки. В случае замены в газовой колонке теплообменника по гарантии, проконтролируйте, чтобы Вам установили не бывший в эксплуатации отремонтированный теплообменник, а новый.
Флюсы и припои
Хорошее качество коммутации можно обеспечить как мягкими, так и твердыми припоями для медных труб.
При использовании низкотемпературных материалов прочность соединительных швов несколько снижается, зато используемый при этом температурный режим не нарушает целостности меди. Как правило, на 95% эти припои состоят из олова. Особенно востребованы вещества, содержащие определенную долю серебра.
Высокотемпературную пайку осуществляют с помощью твердого медно-фосфорного припоя (доля фосфора составляет примерно 6%), поступающего в продажу в виде прутков.
Под флюсом понимается специальный состав в виде жидкости или пасты, благодаря которому расплавленный материал затекает внутрь соединения. Это достигается за счет улучшения адгезии припоя к трубе и созданию защиты для соединительного шва от проникновения в него воздушных пузырьков. В данном случае разрешается использование любого флюса для меди. Они обычно изготовляются на основании хлорида цинка или буры.
Особенности работы с мягким припоем
С помощью низкотемпературного метода производят монтаж водопроводов и систем отопления, а также пайку трубок кондиционеров и холодильников, температура среды которых не превышает +130 градусов. Таким способом можно соединять трубы сечением не более 10 см. По ходу работы медные изделия вальцуют, зачищают, обрабатывают флюсом и вставляют друг в друга. Соединительный участок необходимо разогреть до +200-250 градусов, с дальнейшим нанесение припоя на стыковочные кромки.
Используя горелку, важно не переусердствовать, так как ее температура иногда поднимается до +1000 градусов. Поэтому разогрев скрепляемых поверхностей рекомендуется проводить сериями по 15-20 секунд, постоянно перемещая пламя. Ориентиром для уровня нагрева обычно выступает цвет флюса (он должен потемнеть). Далее мягкий припой вводится в рабочую зону: при контакте с медной основой происходит плавление и затекание олова по флюсу в шов. Необходимо добиться полного заполнения разогретым материалом пространства от раструба до трубы.
Выбор инструмента
Если речь идёт об изделиях значительного размера, отложим электрический паяльник, температура которого достигает максимум 500 градусов Цельсия, в сторону, и приступим к выбору газовой горелки, поскольку паяльные лампы менее удобны для работы. Тут следует учитывать следующие критерии:
- Температура пламени. Если для домашней мастерской можно ограничиться покупкой устройства, в котором этот параметр достигает 1000 – 1500 градусов, то профессионалу нужно, чтобы температура доходила до 2000 градусов. Это позволит работать с деталями большого размера и использовать тугоплавкие припои и флюсы.
- Форма и размер пламени. Для точечных работ важно, чтобы оно имело карандашную форму, и было как можно компактнее. Но для пайки больших объёмов меди используется широкое вихревое пламя. Удобно, когда газовая горелка имеет несколько сменных сопел и систему регулировки, позволяющие производить точную настройку.
- Удобство. Для домашней надобности подойдут и устройства, устанавливаемые на портативные газовые баллоны. Но в производстве лучше применять горелки, присоединяемые к большим газовым баллонам с помощью шланга. Они удобнее в использовании и рассчитаны на долговременную эксплуатацию.
В комплекте с горелкой должен поставляться кронштейн для закрепления сменных жал и сам комплект жал различного размера и сечения. Некоторые пытаются изготовить горелку своими руками. Но это требует специальных знаний и точных расчетов. Гораздо проще купить уже готовый инструмент.
Работа с твердым припоем
Спаивать медные коммуникации твердым припоем рекомендуется в тех случаях, если их планируется применять для работы в температурном режиме более +110 градусов. В таком случае для создания температуры выше +700 градусов подходит газопламенный метод. При этом необходимо провести отжиг меди, чтобы ее размягчить.
Благодаря использованию медно-фосфорного припоя флюс можно не применять: главное, добиться равномерности нагрева коммутируемых кромок. Что касается этапов работы, то они такие же, как и при работе с мягким припоем.
На что обратить внимание
Проводя пайку медных труб своими руками, следует помнить о типичных ошибках, допускаемых начинающими мастерами:
- слабый прогрев трубы или припоя. Результатом этого будет недостаток размягчения проволоки припоя, из-за чего она прилипнет к флюсу лишь фрагментарно. Первое же включение трубопровода может спровоцировать растекание шва;
- недостаточная накладка флюса. Намазывать пасту нужно очень внимательно, не оставляя пропусков. В противном случае припой или вообще не прилипнет, или отпадет после набора жесткости;
- перегревание трубы. Это приводит к выгоранию флюса.
По ходу пайки в домашних условиях необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как речь идет об использовании открытого пламени и химреактивов. Работать нужно в очках, рукавицах и фартуке. Желательно, чтобы рабочее место было оснащено хорошей вытяжкой.
Техника безопасности при пайке труб из меди
Никогда не нужно игнорировать технику безопасности, когда человек интересуется, как паяют профессионалы медные изделия. Прежде всего, необходимо запомнить, что любая конструкция из меди очень сильно нагревается, когда на нее воздействует пламя горелки. Поэтому брать незащищенными руками деталь ни в коем случае нельзя. Для перемещения коротких элементов можно использовать клещи. Рекомендуется надеть рукавицы.
Необходимо не допускать попадания на кожу флюса. Если все же возникла такая ситуация, тогда агрессивный состав смывается мыльной водой.
Работы нужно выполнять в плотной одежде. Рекомендуется надеть вещи из хлопка. Одежду из синтетических тканей во время пайки использовать нельзя, потому что волокна искусственного происхождения легко плавятся.
Процесс соединения деталей нужно выполнять при хорошей вентиляции, так как во время пайки нередко флюс загорается. Поэтому в воздухе появляются опасные пары.
После завершения монтажных работ система обязательно промывается водой. Она должна быть горячей и чистой. Это позволяет избавиться от излишков расходников внутри трубопровода.
