зачем делают медные трубы

Вред и польза медных труб. | Медный водопровод.

Сегодня, практически каждый Россиянин слышал про новый вид водопровода из меди. В России данный вид материалов водоснабжения появился совсем недавно и постепенно набирает внимание потребителей. Также, вместе с появлением популярности к водопроводу из меди распространяются спорные слухи о вреде и пользе водопровода из меди.

Для больших масс людей слухи всегда были одной из составляющей интересов к новинкам в разных сферах, а ввиду малой и неполной доступности к информации о новой технологии и появляются отрицательные слухи, те же, кто осмелился протестировать новую технологию, установив себе, начинает утверждать обратное. Так давайте разберёмся вреден ли медный водопровод для питьевой воды?

Начнём с того, что медный водопровод не новинка! Медь была первым материалом, который открыли в древней Греции на Кипре. Кстати медный водопровод уже давно используется в Европейских странах и имеет единый стандарт EN1057. Что касается материала труб из меди, то удобство работы с такой трубой в том, что она более текуча и легко поддается изгибам с очень малой вероятностью порыва при гибке. К тому же, при соответствующих условиях эксплуатации такой водопровод может прослужить достаточно долго. Медь имеет антисептические свойства и является нейтральным материалом, но как и любой металл в большой концентрации вреден для живых организмов.

Сфера применения медных труб охватывает широкую сферу, в которые входят:

В питьевом водоснабжении медные трубы имеют преимущества не только в большом диапазоне выдерживаемого давления (от 20 до 200Атм). Высокая однородность материала позволяет создавать медные трубы с самой ровной внутренней поверхностью, что уменьшает количество молекулярных связей металла, и следствие, меньше образование окислов и солей. К тому же, медные трубы обладают химической инертностью к хлору (Не образуют хлористых оксидов, опасных для человека).

Эксплуатация медной трубы в отоплении позволяет создавать надежные и долговечные системы отопления. Все благодаря свойствам высокой стойкости меди к коррозии и большим температурным перегрузкам.

Благодаря нейтральным свойствам меди. Использование данных материалов позволяет использовать медные трубы в топливо-проводах без риска воспламенения или образования статического заряда.

В системах газопровода удобство применения медных труб заключается в герметичности соединений из меди. Нет нужды в сварке, все соединения спаиваются из того же материала. Отсутствует гальваническая коррозия и окисления при использовании газа. Высокая герметичность спаянных и запрессованных соединений уменьшает риски утечек газа и повышают безопасность в эксплуатации.

В промышленности трубы из меди применяются в системах тормозов, гидравлики, а также в газовых водонагревателях, авиастроении, климатической и холодильной технике.

Применение медных труб в питьевом водоснабжении.

В России медные трубы используются в основном в промышленности, но Европейское применение медного водопровода постепенно добралось и до Российского рынка. Если быть точнее, то с 2005 года в России появился свой ГОСТ Р 52318-2005 на изготовление медных труб для водопровода и согласно техническим описаниям он соответствует Европейским стандартам EN1057. Но помимо условий изготовления, к медным трубам применяются также ГОСТы на химический состав труб, толщину стенок, гладкость поверхности труб. Например:

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.

Одним словом стандарт EN1057 описывает нормы производства и характеристики медных труб для питьевого водоснабжения:

— Срок службы до 50 лет;

— 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;

— Устойчивость к коррозии, атмосферному кислороду и солнечным лучам;

Вред или польза питьевого водопровода из медных труб.

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.

Разрушение слухов о токсичности медного питьевого водопровода.

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».

Что касается токсичности, то по нормам СанПин допускаются некоторые соединения меди, а содержание в питьевой воде не должно превышать 1 мг/л (СанПиН 2.1.4.1074-01), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен.

Всемирная Организация Здравоохранения в 1998 году выразилось по поводу содержания меди в воде так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от её избытка».

В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта. Но так ли Это?

Существовали опасения, что Гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени (цирозпечени). Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента.

Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день. При недостатке меди в хондро- и остеобластах снижается активность ферментных систем и замедляется белковый обмен, в результате замедляется и нарушается рост костных тканей.

Металлический вкус меди.

Для тех, кто думает, что в питьевой воде появится ощущение вкуса меди сильно ошибается, так как чтобы излишняя концентрация ионов меди придала воде отчётливый «металлический вкус». Содержание ионов меди должно составлять от 2мг/л до 10 мг/л (все зависит от органлептических вкусов человека).

Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приёма внутрь воды с излишним содержанием меди.

Скептические взгляды на безопасность медных труб для Россиян является одной из причин недоверия к данному виду водоснабжения. Эта одна из основных причин столь малой распространённости водопровода из меди.

Давайте произведем расчёт сколько же ионов меди передается в воду в метре медной трубы при застое за сутки:

Диаметр трубы 15мм

Итак посчитаем внутреннюю площадь соприкосновения медной трубы с водой в одном метре

1000мм * 2п (6,28) * r (6мм) = 37680 кв.мм.

Теперь зная плотность меди и размер молекулы получим Объем площади слоя реакции с водой:

S (м.куб) = 0,03768 (кв. м.) * 0,4х10^-10 = 0,015072х10^-10 м.куб.

Теперь получим количество вещества меди (молекул меди):

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.

Выведем вес ионов поступающих в объем воды 1 метра трубы:

m=(12,817х10^16/6×10^23)*0,0635=1,3519×10^-8кг или 0,000013519 грамм

Учитывая, что в одном метре 15 трубы со стенкой 1мм помещается 0,1311 л воды получаем, что в 1 литре питьевой воды образуется:

1000мл=1000г => 1000/131,1= 7.62 (множитель)

Количество меди в 1л равно:

0,000013519 *7,62 = 0,000103 грамм = 0,103 миллиграмм (норма до 1мг/л в сутки)

Очень даже безопасно для живых организмов.

Для тех же, кто еще не поверил произведем расчёт для 18 мм медной трубы:

Диаметр трубы 18мм

Итак посчитаем внутреннюю площадь соприкосновения медной трубы с водой в одном метре

1000мм * 2п (6,28) * r (8мм) = 50240 кв.мм.

Теперь зная плотность меди и размер молекулы получим Объем площади слоя реакции с водой:

S (м.куб) = 0,05024 (кв. м.) * 0,4х10^-10 = 0,020096х10^-10 м.куб.

Теперь получим количество вещества меди (молекул меди):

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.

Выведем вес ионов поступающих в объем воды 1 метра трубы:

m=(17,0895х10^16/6×10^23)*0,0635=1,8168×10^-8кг или 0,000018168 грамм

Учитывая, что в одном метре 18 трубы со стенкой 1мм помещается 0,2011 л воды получаем, что в 1 литре питьевой воды образуется:

1000мл=1000г => 1000/201,1= 4.91 (множитель)

Количество меди в 1л равно:

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.

Выписки из стандартов и требований EN1057 к питьевому трубопроводу из меди.

Для более точного рассмотрения этого вопроса рассмотрим нормы по СанПин (EN1057 п.3.1 ) систем питьевого водоснабжения. Эти нормы усматривают следующие требования:

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.

Медь, как материал, пригодна для питьевой воды без каких либо ограничений, если питьевая вода соответствует требованиям и условиям DIN 50930. Важной величиной является значение показателя рН воды, который согласно требованиям должен быть в пределах 6,5…9,5. А также питьевая вода должна быть нейтральной к содержанию свободных углекислот, согласно DIN 50930, ч.5 коэффициент содержания свободных углекислот в воде Кв 8,2 не должен превышать 1,00 моль/м. куб.

Для систем центрального водоснабжения данные по показателям рН и Кв 8,2 должны предоставляться службами водоснабжения, а в отдельных или индивидуальных системах предоставляются местными службами.

Минимально допустимый номинальный внутренний диаметр труб для систем питьевого снабжения, по DIN 1988, ч.3, составляет DN 10 (соответствует медной трубе 12х1). Часто используемые трубы с параметрами 18х1 соответствуют значению DN 16.

Инженерам, проектировщикам и монтажникам настоятельно рекомендуется использовать только те трубы, которые прошли контроль DVGW и имеют маркировку знаком качества DVGW (EN1057).

Для соединения медных трубопроводов в системах холодного и горячего питьевого водоснабжения действуют правила указанные в Трудовом листе DVGW GW 2 и информационном издании 159 «Соединения медных труб». Существенным является следующее – так как при твердой пайке используются температуры более 400°С, то возможно образование неблагоприятных с точки зрения гигиены окалины и пленки на внутренней части трубопровода. Поэтому в медных трубах для питьевого водоснабжения диаметром до 28 мм включительно разрешается осуществлять соединения только низкотемпературной пайкой – мягкой пайкой. А также для труб с данными диаметрами не рекомендуется отжиг для сгибания или изготовления раструба. Соответственно у труб диаметром больше 28 мм таких ограничений нет.

Примерный расчёт срока службы медной трубы.

Давайте рассмотрим примерный срок службы медного водопровода из имеющихся данных для домашнего водопровода в самых худших условиях эксплуатации медных труб (возьмем за константу количество меди в 1л воды 0,5мг):

400 литров * 0,5мг = 200мг === 0,2г получаем 5,9 кг или 3,9 кг

5,9 кг / 0,073 = 80 лет и 3,9 кг / 0,073 = 53 года

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.

Источник

Достоинства и недостатки медных труб в системах отопления, особенности эксплуатации и пайка, отзывы и стоимость

Разводка системы отопления при помощи медных труб – не самое дешевое решение, но, при правильной планировке, долговечное и надежное: срок годности материала — 80-100 лет, но как поведут себя соединительные элементы, места пайки и другие составляющие системы – это вопрос.

Достоинства и недостатки медных труб в системах отопления

Трубопроводы из этого металла имеют долгую историю: им уже более 5тыс. лет. Изменились технологии, но положительные качества их остаются прежними:

Достаточно приличный список плюсов. Но недостатки тоже есть и достаточно серьезные:

Есть еще несколько свойств, которые в зависимости от точки зрения или условий эксплуатации можно отнести и к плюсам и к минусам:

Большинство проблем, которые могут возникнуть при эксплуатации водопроводов, связаны с низким качеством продукции. И это не рекламные трюки, а результаты эксплуатации: правильно спроектированная система, состоящая из проверенных элементов, работает отлично. При наличии даже небольшого фрагмента из «левого» материала, начинаются проблемы. Пример: водопровод холодной воды и ГВС собран из меди, все материалы использованы качественные, фирменные, за исключением одного куска трубы (не хватило) в разводке ГВС, купленного с первого лотка на рынке. Результат – через полтора года эксплуатации появилась голубая пленка на сантехнике, к которой подведена горячая вода (там, где только холодная, изменений нет). Хозяевам пришлось менять всю гребенку ГВС из-за наличия активного процесса коррозии в «левом» участке трубы.

Большинство проблем с медными трубопроводами связано с низким качеством материалов

Чтобы ориентироваться в марках и купить медные трубы, которые подходят для отопления, необходимо знать виды производимых компонентов, их типы, область эксплуатации и маркировку.

Маркировка и стоимость

Медные трубы выпускаются двух видов: мягкие и твердые. Для отопления чаще используют твердые. Форма выпуска – линейные отрезки по 2-5м длиной или бухты, в которых скручены отрезки по 5-10м.

Трубы из меди поставляются или отрезками или бухтами

Размеры. Обозначается наружный диаметр в миллиметрах (обычно отечественного производства или из стран СНГ) или дюймах (импортные), а через дробь или «х» ставится толщина стенки: 22х1 мм (22/1мм) – наружный диаметр 22мм, толщина стенки 1мм, значит внутренний диаметр, по которому и проектируются системы отопления, составит 21мм (22-1=21). Для разводки бытовой системы отопления волне достаточно толщины стенки 0,8-1мм.

Диаметр медных труб маркируют наружный, а через дробь ставят толщину стенки

Чтобы не ошибиться с выбором диаметра при разводке индивидуального отопления, проще «танцевать» от выхода котла. Вот такого диаметра и будут ваши трубы до первого разветвления. Если система небольшая всю разводку можно делать одной трубой, но если она достаточно большая, нужно следовать правилу: после каждого разветвления используется труба с диаметром, меньшим на один шаг по размерной сетке. Ответвление к отопительному прибору (радиатору или полотенцесушителю) также идет меньшим на шаг диаметром. Например, из котла выходит 24мм, на первом ответвлении отделяются две ветки, которые идут уже 22мм трубами, а к радиаторам от нее отходит 20мм. «Обратка» собирается аналогично, но от меньшего к большему размеру. Если же отапливаться будет большая площадь в несколько этажей, желателен профессиональный теплотехнический расчет.

Штуцера из котла обычно выходят или медные или латунные, но в каждом случае уточняйте и помните, что напрямую другие материалы соединять с медью нельзя. Для того чтобы не возникало химической реакции использовать придется латунные или бронзовые фитинги или переходники.

Есть еще трубы отожженные и неотожженные. Неотоженные трубы имеют большой запас прочности: они выдерживают давление до 450 Мпа, но не очень хорошо гнутся: могут растянуться только на 6%. Чтобы изменить характеристики их разогревают до высоких температур, затем охлаждают. Процесс называется отжигом, а изделия, которые после него получились, отоженными. Запас прочности стал меньше – до 22Мпа, но зато увеличена эластичность: растягиваться материал может на 50-60%. Также материал стал более устойчивым к перепадам температур, переносит без проблем ультрафиолет и почти нечувствителен к высокой влажности. Потому и применяется отожженная медь не только в отоплении, но и в двигателях и приводах автомобилей.

Один из примеров пайки медных труб

Стоимость медных труб для отопления высока. Можем сравнить:

Примерно та же картина будет и в фитингах: медные в разы дороже даже тех, которые используются в металлопластиковых системах. В качестве примера приведены не самые дорогие ППР и МП трубы, есть дороже, причем в разы, но и медные также не самые дорогие. Так что ориентировочно разницу вы представляете.

Монтаж медных труб отопления

При сборке трубопровода используются два вида соединений: при помощи фитингов и сварки. Через разборные или прессовые фитинги стыкуются трубы с отопительными приборами. Возможна установка и для соединения/разветвления труб, но чаще используется для этих целей сварка. При использовании отожженных труб в нужных местах их можно гнуть, уменьшая количество соединений. Для изгиба используют специальное приспособление – трубогиб, которое позволяет получить разные углы не уменьшая просвета трубы и не ухудшая проходимость системы. Гнуть медные трубы руками практически невозможно: хоть материал и пластичен, но изогнуть его вручную без уменьшения просвета не получается. Так что такой метод лучше не использовать.

Чтобы согнуть медную трубу используют специальное оборудование — руками это делать нельзя, так как уменьшается просвет трубы и ухудшается циркуляция

Для установки обжимных фитингов не требуется никакого специального оборудования: труба вставляется в соответствующий паз до упора, а затем при помощи гайки закручивается, прижимая материал трубы к корпусу фитинга. Для плотного прилегания могут понадобиться два ключа – подтянуть до полной герметизации. Это все требуемое оборудование. Но специфика обжимных соединений такова, что требуется постоянный контроль герметичности: периодически они начинают «капать». Потому такие соединения нельзя замуровывать.

Установка прессовых фитингов происходит при помощи специальных пресс-машин. Они стоят недешево (и аренда в том числе). Зато соединение получается герметичным и надежным, но неразъемным.