Де застосовують паяння мідних труб та фітингів?

Де застосовують паяння мідних труб та фітингів?

Паяння є одним з найбільш поширених та надійних способів з'єднання мідних труб та фітингів. Цей метод широко використовується в різних областях, від сантехніки та опалення до холодильної техніки та електроніки. Популярність паяння обумовлена ​​її простотою, доступністю та високою якістю отриманих сполук.

На відміну від різьбових та пресових з'єднань, паяння забезпечує абсолютну герметичність та міцність шва. Паяні сполуки витримують високий тиск (до 16 бар) та температуру (до 150°С), стійкі до вібрацій та механічних навантажень. При правильному виконанні паяння термін служби з'єднань становить щонайменше 50 років.

Для паяння мідних труб застосовуються спеціальні припої та флюси. Припої є сплавами на основі олова, міді, срібла, цинку, що володіють нижчою температурою плавлення, ніж метали, що з'єднуються. Флюси призначені для видалення оксидів з поверхні міді та покращення розтікання припою.

Залежно від складу припою розрізняють два основні види паяння:

• М'яка пайка (капілярна) – використовуються припої з температурою плавлення до 450°С. Найбільш поширені олов'яно-свинцеві припої ПІС-40, ПІС-61.
• Тверда паяння - застосовуються високотемпературні срібні та мідно-фосфорні припої з температурою плавлення вище 600°С. Забезпечує більш міцне та термостійке з'єднання.

Вибір припою та флюсу залежить від призначення системи, робочих параметрів (тиску, температури), вимог до чистоти та безпеки. Важливо використовувати якісні матеріали від перевірених виробників та дотримуватися технології паяння для отримання надійного результату.

Системи водопостачання

Системи водопостачання є однією з головних областей застосування паяння мідних труб. Завдяки високій корозійній стійкості, гігієнічності та довговічності мідь ідеально підходить для транспортування питної води та організації розведення гарячого та холодного водопостачання усередині будівель.

Холодне водопостачання

У системах холодного водопостачання паяння мідних труб має низку переваг перед іншими способами з'єднання. Паяні сполуки забезпечують повну герметичність, що виключає ризик протікання та втрат напору. Гладка внутрішня поверхня мідних труб перешкоджає утворенню відкладень та біообростанню, зберігаючи високу якість води.

Для холодного водопостачання зазвичай застосовують мідні труби діаметром 15-54 мм та капілярні фітинги під паяння. З'єднання труб виконується за допомогою м'яких олов'яно-свинцевих припоїв ПОС-40, ПОС-50 або більше екологічних безсвинцевих припоїв з додаванням срібла (ПСрОС-2, ПСрОС-3). Як флюс використовують спеціальні пасти і гелі, що не містять кислот і агресивних компонентів.

Основні переваги паяних з'єднань у порівнянні з різьбовими та пресовими:

• Відсутність ризиків протікання та втрати герметичності з часом
• Найменший гідравлічний опір за рахунок відсутності різких переходів
• Компактність та естетичність - паяні сполуки практично непомітні
• Можливість з'єднання труб різного діаметра через перехідні фітинги

Гаряче водопостачання

Паяння мідних труб широко застосовується і в системах гарячого водопостачання. Мідь добре проводить тепло, витримує високі температури (до 150 ° С) і зберігає міцність під тиском. Паяні з'єднання надійно працюють в умовах термічних розширень та циклічних навантажень, типових для систем ГВП.

Для гарячої води рекомендується використовувати мідні труби та фітинги із безкисневої міді марок Cu-DHP або Cu-HCP. Вони мають підвищену чистоту (99,9% Cu) та мінімальний вміст домішок, що запобігає окисленню та корозії при високих температурах. Труби з'єднують високотемпературною пайкою твердими припоями із вмістом срібла (ПСр-2, ПСр-3) або мідно-фосфорними припоями (CuP-2, CuP-3). Такі сполуки витримують робочу температуру до 130°З тиск до 16 бар.

Для паяння мідних труб ГВП необхідно використовувати потужніші джерела нагріву - газові пальники або спеціальні пропанові пальники з п'єзопідпалом. Процес паяння вимагає акуратності та дотримання температурного режиму, щоб не перегріти трубу та не зіпсувати її структуру. Також важливо правильно підібрати діаметр труби в залежності від розрахункової витрати води та тиску в системі.

Питне водопостачання

Мідні труби є оптимальним вибором для систем питного водопостачання завдяки своїй екологічності та гігієнічності. Мідь має природні бактерицидні властивості, перешкоджає розмноженню мікроорганізмів і зберігає якість води протягом усього терміну служби трубопроводу.

При монтажі систем питного водопостачання особлива увага приділяється вибору припоїв та флюсів. Необхідно використовувати матеріали, які є безпечними для здоров'я людини та дозволені для контакту з харчовими продуктами. Зокрема, слід віддавати перевагу безсвинцевим припоям з підвищеним вмістом олова (ПОС-61, ПОСС-61-0,5) або срібла (ПСр-2, ПСр-3). Флюси мають бути нейтральними, не містити кислот та токсичних речовин.

Ще один важливий аспект – дотримання чистоти внутрішньої поверхні труб при монтажі. Перед паянням труби необхідно ретельно очистити від забруднень, іржі, олій. Після паяння систему промивають водою під тиском для видалення залишків флюсу та окалини. За потреби проводять дезінфекцію трубопроводу спеціальними розчинами.

Паяння є оптимальним способом з'єднання мідних труб у системах водопостачання. Вона забезпечує надійність, довговічність та гігієнічність трубопроводів, гарантуючи безперебійну подачу чистої води споживачам. У наступному розділі ми розглянемо застосування паяння у системах опалення.

Системи опалення

Паяння мідних труб широко використовується в різних системах водяного опалення - від автономних квартирних контурів до багатоповерхових будинків та промислових об'єктів. Мідь має високу теплопровідність (401 Вт/м·К), що забезпечує ефективну передачу тепла від теплоносія до опалювальних приладів. Паяні з'єднання надійно витримують високі температури (до 150°С) та тиску (до 16 бар), характерні для систем опалення.

Радіаторне опалення

У системах радіаторного опалення мідні труби використовуються для підведення теплоносія до опалювальних приладів (радіаторів, конвекторів). Труби з'єднуються між собою та із запірно-регулювальною арматурою (вентилями, термостатами) за допомогою фітингів під паяння - куточків, муфт, трійників, перехідників.

Паяння дозволяє створити надійне та герметичне з'єднання, здатне компенсувати лінійні розширення труб при нагріванні. На відміну від різьбових та пресових фітингів, паяні сполуки не слабшають з часом і не потребують періодичної підтяжки. Це особливо важливо для прихованої прокладки труб у стінах та підлогах, де доступ до з'єднань обмежений.

Для систем опалення радіаторів рекомендується застосовувати мідні труби діаметром 12-22 мм і товщиною стінки 0,7-1,0 мм. Оптимальний діаметр залежить від потужності радіатора, витрати теплоносія та допустимих втрат тиску. Наприклад, для підключення радіатора потужністю 1 кВт достатньо труби діаметром 12-15 мм, а для радіатора на 2,5 кВт краще взяти трубу 18-22 мм.

Для паяння застосовуються тверді високотемпературні припої із вмістом срібла (ПСр-2, ПСр-45) або міді та фосфору (CuP-6, CuP-8). Вони забезпечують міцне та пластичне з'єднання, стійке до вібрацій та термоциклічних навантажень. Як флюс використовують спеціальну пасту або порошок на основі бури і борної кислоти.

Теплі підлоги

Мідні труби в поєднанні з паянням часто застосовуються в системах водяної теплої підлоги. Вони укладаються в бетонну стяжку або монтуються в спеціальні мати і панелі, забезпечуючи рівномірне прогрівання поверхні підлоги. Переваги мідних труб для теплої підлоги:

• Висока теплопередача, що забезпечує ефективне обігрів при меншій витраті теплоносія та температурі
• Гнучкість та пластичність, що дозволяють легко формувати контури будь-якої конфігурації
• Корозійна стійкість та довговічність (понад 50 років)
• Можливість прихованого монтажу та мінімальна товщина бетонної стяжки (від 3 см)

Для контурів теплої підлоги зазвичай використовують мідні труби діаметром 14-16 мм та товщиною стінки 0,7-1,0 мм. Крок укладання становить від 10 до 30 см залежно від необхідної потужності та особливостей конструкції підлоги. З'єднання труб із колекторною групою виконується на прес-фітингах або фітингах під паяння.

При монтажі теплої підлоги паянням особлива увага приділяється міцності та герметичності з'єднань. Кожен стик повинен бути ретельно пропаяний по всьому колу труби з утворенням видимого жолобника. Перед заливкою стяжки контур випробовують тиском в 1,5 рази вище за робочого (але не менше 6 бар) для перевірки на витоку.

Газопостачання

У системах газопостачання мідні труби застосовуються значно рідше, ніж у водопостачанні та опаленні. Це пов'язано з підвищеними вимогами безпеки та особливими властивостями природного газу (метану). Однак у ряді випадків використання мідних труб та їх з'єднання пайкою допускається і навіть рекомендується.

Мідні труби можуть застосовуватися для внутрішньобудинкових газопроводів низького тиску (до 0,005 МПа) за умови дотримання низки вимог:

• Зовнішній діаметр труб – від 6 до 42 мм, товщина стінки – не менше 1 мм
• Труби мають бути виготовлені з міді марок М1р або М2р згідно з ГОСТ 617-2006
• Труби повинні мати сертифікат відповідності та дозвіл на застосування у газових мережах
• Монтаж газопроводу повинен виконувати лише атестований фахівець

З'єднання мідних труб у газових системах проводиться високотемпературною капілярною пайкою з використанням твердих припоїв (ПСр-45, ПСр-70) та спеціальних флюсів на основі бури та фтористих солей. Паяні з'єднання повинні бути рівноміцні основному металу та забезпечувати повну герметичність.

Крім паяння, для з'єднання мідних труб у газопроводах застосовують інші методи:

• Пресові фітинги зі спеціальними ущільнювальними гільзами
• Різьбові фітинги з ущільненням по конічному різьбленню та контргайкою
• Фланцеві з'єднання на прокладках з термостійкої гуми або пароніту

Вибір способу з'єднання залежить від діаметра труб, тиску газу, місця прокладки та інших факторів. У всіх випадках монтаж повинен виконуватись у суворій відповідності до нормативних документів (СП 62.13330.2011, ГОСТ Р 54983-2012) та проектної документації.

Після завершення монтажу газопровід піддають випробуванням на міцність та герметичність. Спочатку систему опресовують повітрям тиском 0,1 МПа протягом 1 години. Потім здійснюють перевірку мильною емульсією всіх сполук. Падіння тиску та утворення мильних бульбашок не допускається. За позитивних результатів випробувань оформляється акт і система підключається до газового введення.

Застосування паяння мідних труб у газових системах потребує особливої ​​кваліфікації виконавців та дотримання цілої низки нормативних вимог. У більшості випадків перевага надається іншим способам з'єднання труб, що забезпечують надійність та безпеку газопостачання. У наступному розділі ми розглянемо використання паяння у холодильній техніці та кондиціонуванні.

Холодильне обладнання та кондиціювання

Однією з основних сфер застосування паяння мідних труб є холодильна техніка та системи кондиціювання повітря. Мідь має унікальне поєднання властивостей, які роблять її незамінною для виготовлення трубопроводів холодоагенту:

• Висока теплопровідність (401 Вт/м·К) забезпечує ефективний теплообмін між холодоагентом та довкіллям
• Міцність та пластичність дозволяють витримувати високі тиски (до 4,5 МПа) та вібрації компресора
• Корозійна стійкість гарантує тривалий термін служби (понад 30 років) без втрати герметичності
• Екологічність та сумісність з більшістю холодоагентів (фреони, аміак, вуглекислота)

У холодильних контурах мідні труби з'єднуються між собою, а також з компресором, конденсатором та випарником за допомогою паяння. Для цього використовують спеціальні фітинги: відводи, переходи, трійники, гайки з розвальцюванням. Паяння забезпечує абсолютну герметичність сполук, що критично важливо для запобігання витоку холодоагенту та попадання вологи в систему.

Процес паяння мідних труб у холодильній техніці має свої особливості та складності. Перед паянням труби та фітинги ретельно очищають від оксидної плівки та знежирюють. Потім їх з'єднують встик або внахлест і прогрівають рівномірно полум'ям пальника до температури 600-800°С. Як припой використовують мідно-фосфорні сплави BCuP-2, BCuP-5 із вмістом срібла від 2 до 15%. Вони забезпечують міцне та пластичне з'єднання, стійке до вібрацій.

Для видалення оксидів застосовують спеціальні флюси на основі бури та борної кислоти. Розплавлений флюс розчиняє оксидну плівку та захищає поверхню від окислення при нагріванні. Після паяння залишки флюсу ретельно видаляють механічним або хімічним способом (наприклад, замочування в ацетоні).

Важливою вимогою до паяння холодильних труб є забезпечення чистоти внутрішньої поверхні. Попадання окалини, флюсу або вологи всередину контуру неприпустимо, оскільки це може призвести до закупорки капілярних трубок, утворення кислот та корозії компресора. Тому паяння виконують у середовищі інертного газу (азоту) або із застосуванням вакуумування.

Діаметр мідних труб у холодильній техніці варіюється від 1/4" (6,35 мм) до 1.1/8" (28,58 мм) в залежності від холодопродуктивності та типу холодоагенту. Товщина стінки становить від 08 до 15 мм. Труби поставляються в мотках або відрізках довжиною 5 метрів і з'єднуються пайкою кожні 2-3 метри.

Після складання холодильний контур перевіряють на герметичність опресування азотом під тиском 1,5-2,0 МПа. Потім систему вакуумують та заправляють холодоагентом. При цьому паяні з'єднання не повинні пропускати газ та змінювати свою форму під впливом температур та тисків.

Область застосування паяння мідних труб у холодильній техніці надзвичайно широка: від побутових холодильників та кондиціонерів до промислових морозильних камер та льодогенераторів. Без освоєння навичок якісного паяння неможливо стати хорошим майстром з ремонту та обслуговування холодильного обладнання.

Інші сфери застосування

Крім розглянутих вище областей, паяння мідних труб та фітингів знаходить застосування і в інших сферах діяльності. Розглянемо деякі з них.

Сантехніка

У сучасному сантехнічному устаткуванні мідь часто використовується виготовлення декоративних і функціональних елементів. Це можуть бути:

• Сифони та гофри для раковин, мийок, ванн з полірованої або матової міді
• Трапи та лотки для душових кабін з мідними ґратами та відводами
• Сушки для рушників та радіатори з мідних труб різного діаметру та форми
• Трубопроводи для підведення води до змішувачів, бойлерів, пральних машин

Мідь чудово піддається пайці, дозволяючи створювати найхимерніші та найхитромудріші конструкції. Наприклад, дизайнерський сушка для рушників може мати більше 50 паяних з'єднань, які повинні бути абсолютно герметичні і надійні.

Для паяння "червоної" міді в сантехніці застосовують високотемпературні тверді припої, що містять від 2 до 50% срібла. Такі сполуки витримують тиск до 16 бар та температуру до 150°С без втрати міцності та пластичності.

Крім естетичної функції, паяння в сантехніці має забезпечувати і гігієнічну безпеку. Тому припої і флюси, що використовуються, не повинні виділяти шкідливих речовин (свинцю, кадмію) і змінювати смак і запах води.

Меблева фурнітура

У виробництві меблів мідні труби та фітинги часто використовуються для виготовлення ручок, поручнів, огорож, полиць та інших декоративних елементів. Мідь чудово поєднується з деревом, склом, тканиною, надаючи виробам благородного вигляду і довговічності.

З'єднання мідних труб виконується високотемпературним паянням з використанням срібних або мідно-фосфорних припоїв. Такі з'єднання відрізняються високою міцністю та корозійною стійкістю, зберігаючи свій зовнішній вигляд протягом усього терміну служби меблів.

Дизайнери та червонодеревці цінують мідь за можливість створення найрізноманітніших форм та розмірів деталей. Наприклад, з мідних трубок діаметром 6-12 мм можна виготовити ажурну кручену спинку стільця або ніжки журнального столика, а труби діаметром 50-60 мм використовувати для меблевих вішалок і дзеркал.

Проте робота з міддю у меблевому виробництві потребує певних навичок та обладнання. Якісне паяння має забезпечувати не тільки надійність, але й естетичність шва, його малопомітність на тлі мідної поверхні. Тому використовуються спеціальні прийоми: рівномірне прогрівання, дозована подача припою, видалення залишків флюсу, полірування та патинування місця паяння.

Акваріумістика

У облаштуванні акваріумів мідь застосовується виготовлення декоративних елементів (замків, гротів, руїн), і навіть прокладання комунікацій (трубопроводів, розпилювачів, теплообмінників). Мідь безпечна для мешканців акваріума і не схильна до корозії в морській та прісній воді.

Для паяння мідних деталей акваріумного обладнання використовують припої із вмістом олова та срібла (ПСр-2, ПОССр-2). Вони мають високу міцність, пластичність і стійкість до впливу води та мікроорганізмів.

Важливою вимогою до паяння в акваріумістиці є екологічна безпека. Флюси та припої, що використовуються, не повинні містити токсичних компонентів (свинцю, кадмію, цинку), які можуть завдати шкоди рибам і рослинам. Тому перевага надається органічним флюсам на основі каніфолі або синтетичних смол.

Ще одна особливість - припої повинні добре змочувати поверхню міді та утворювати гладкий блискучий шов без пір та тріщин. Неякісна паяння може призвести до протікання та руйнування конструкцій під впливом вологи та мікроорганізмів.