Tubi in rame per l'approvvigionamento idrico: marcatura dell'assortimento, portata, vantaggi

Affidabilità eccezionale, qualità anticorrosione e resistenza ai colpi d'ariete rendono i tubi dell'acqua in rame leader nei raccordi. L'uso limitato del rame laminato è una conseguenza dell'elevato costo dei prodotti.

Tuttavia, gli investimenti di capitale nel sistema di approvvigionamento idrico sono completamente giustificati e consentono al consumatore di non pensare per decenni alla ricostruzione della rete pubblica. Oltre alla durabilità, in questo articolo analizzeremo altri vantaggi di una tubazione in rame e noteremo gli svantaggi.

Considereremo anche la composizione, le caratteristiche principali, le caratteristiche di marcatura dei tubi di rame e le caratteristiche del loro utilizzo in vari campi.

Composizione e caratteristiche dei tubi di rame

L'approvvigionamento idrico in rame è un'opzione abbastanza esclusiva per organizzare un sistema di comunicazione. Nonostante la massa di vantaggi assoluti, si ricorre sempre meno all'uso del rame. Il motivo principale è l’emergere di materiali alternativi a prezzi accessibili (plastica e metallo-plastica raccordi).

La lega metallica M1 è caratterizzata dal più alto contenuto di rame. La purezza della lega garantisce elevata duttilità, conduttività elettrica e termica, nonché resistenza alla corrosione.Il materiale è flessibile a diverse tecnologie di lavorazione.

I prodotti per tubi in rame sono realizzati con diversi gradi di rame. La composizione chimica è standardizzata da GOST 24231-80. Gradi accettabili di leghe per la produzione: M1, M2, M3

Frazione di massa dei componenti della lega M1:

• rame e argento – 99,9;
• ossigeno – 50;
• ferro, piombo – 5 ciascuno;
• zolfo, zinco – 4 ciascuno;
• stagno, antimonio, arsenico e nichel – 2 ciascuno;
• bismuto – 1.

Nella composizione M2 la frazione di massa di rame/argento è ridotta a 99,7, il contenuto di nichel e ossigeno è aumentato rispettivamente a 200 e 70. La proporzione di stagno e ferro è stata aumentata a 50. La lega primaria di rame ha caratteristiche simili alla lega metallica M1.

Il rame tecnico (M3) è il risultato della fusione secondaria o della raffinazione a fuoco. Il materiale è caratterizzato da una significativa frazione in massa di nichel (200), stagno, piombo e arsenico (80 ciascuno). Contenuto di rame – 99,5. I tubi di rame in lega M3 hanno una buona resistenza e costi accessibili.

Le caratteristiche meccaniche di una tubazione in rame dipendono dalla qualità della lega e dalla tecnologia di fabbricazione del tubo. Le proprietà del prodotto finito sono standardizzate da GOST 617

Caratteristiche dei tubi di rame:

• intervallo di temperatura operativa – da -200 °C a +300 °C;
• pressione consentita - 100-200 atmosfere (per un numero di marchi il valore limite raggiunge 450 atmosfere);
• allungamento relativo a rottura – 10-40%;
• diametro dei raccordi dell'acqua – 3-350 mm, spessore della parete – 0,8-10 mm;
• la durata di servizio del progetto è superiore a 70 anni.

La temperatura operativa critica di una fornitura di acqua in rame dipende dal metodo di collegamento degli elementi e dal tipo di saldatura utilizzata. Più in dettaglio sulla tecnologia di installazione di condotte in rame, noi parlato qui.

La durata effettiva supera notevolmente il periodo dichiarato dal produttore. Le più antiche comunicazioni in rame d'Europa sono in uso da due secoli senza essere sostituite.

Punti di forza e di debolezza degli impianti idraulici in rame

I tubi di rame sono simili ai loro concorrenti più vicini (comunicazioni in acciaio) in termini di resistenza e caratteristiche di temperatura. Tuttavia, il rame è preferibile a causa delle sue proprietà uniche.

I principali vantaggi dei tubi di rame

I tubi di rame hanno i loro aspetti positivi e negativi. Innanzitutto, diamo un'occhiata ai vantaggi delle tubazioni in rame.

Resistenza alla corrosione e duttilità

Forse l’argomento principale a favore degli impianti idraulici in rame è la loro immunità alla ruggine. Questa proprietà spiega la durata del funzionamento ininterrotto delle reti di servizi e riduce al minimo l'impatto negativo sugli impianti idraulici.

A differenza dei prodotti in acciaio, i raccordi in rame richiedono meno materiale: non è necessario installare tubi con spessore della parete maggiore come riserva in caso di processi di corrosione

Plasticità: questa qualità spiega una serie di vantaggi operativi significativi di una tubazione in rame:

• flessibilità del materiale nella lavorazione: i tubi possono essere piegati per creare reti di tronchi complessi utilizzando utensili manuali;
• mantenimento di una determinata forma: i prodotti polimerici morbidi non possono vantare questa proprietà;
• possibilità di applicazione raccordi di collegamento;
• probabilità di deformazione senza distruzione meccanica;
• i salti di temperatura non causano cambiamenti nei parametri lineari;
• resiste ai cicli di gelo/disgelo mantenendone l'integrità.

Un altro punto è la maggiore resistenza a colpo d'ariete. L'indicatore della pressione distruttiva consente di non temere per l'integrità del sistema durante i “salti” della pressione dell'acqua.

Levigatezza superficiale e proprietà battericide

Un argomento d'archivio a favore degli impianti idraulici in rame. L'elevata omogeneità del materiale garantisce un rivestimento perfettamente uniforme, che riduce i legami molecolari del metallo, il che significa che si riduce la formazione di sali e ossidi.

Il coefficiente di attrito minimo consente l'utilizzo di tubi di rame di diametro inferiore nelle reti di approvvigionamento idrico rispetto a quelli in acciaio o plastica. I sedimenti non si accumulano sulle pareti interne, il che significa che la portata non si deteriora nel tempo.

La lega di rame ha proprietà antibatteriche: mentre l'acqua circola attraverso i tubi, viene parzialmente disinfettata. Un ulteriore vantaggio è che le colonie di microrganismi non si moltiplicano sulle pareti.

Resistenza agli agenti chimici e ai raggi UV

Il rame non viene distrutto quando interagisce con soluzioni saline, formazioni e acidi non ossidanti diluiti. A contatto con il cloro non forma ossidi pericolosi per l'uomo.

Il rame non perde le sue caratteristiche sotto l'influenza dei raggi UV, cosa che non si può dire delle comunicazioni realizzate con polimeri termoplastici.

La presenza di un circuito in rame nel bagno è un elemento decorativo esclusivo e un sicuro segno della prosperità della casa. La tubazione in rame è di facile manutenzione e non richiede verniciatura regolare, come l'acciaio o la ghisa.

Oltre ai buoni indicatori di resistenza, i tubi in lega di rame sono leggermente più leggeri rispetto alle loro controparti in acciaio. Ciò li rende più facili da trasportare e installare. Il vantaggio indiscutibile di una tubazione in rame è la possibilità di un utilizzo ripetuto.

Svantaggi di una tubazione in rame

Anche il gasdotto in rame ha i suoi aspetti negativi. Diamo un'occhiata a loro in modo più dettagliato.

Gli svantaggi dei tubi dell'acqua in rame includono:

1. Alto prezzo. Rispetto al costo degli analoghi, i prodotti in rame perdono terreno. L'installazione di una rete in metallo "giallo" costerà molte volte di più rispetto all'installazione di una linea principale in plastica o acciaio.
2. Intensità di manodopera di installazione. Tutto tecnologie di attracco i raccordi in rame (assemblaggio con raccordi o saldatura) sono processi piuttosto complessi che richiedono abilità lavorative.
3. Intolleranza agli acidi. I tubi in rame non possono essere utilizzati per trasportare fluidi acidi con un livello di pH superiore a 9. L'acqua con questo indicatore non è potabile.
4. Conduttività termica. Il parametro è 1,7 volte superiore a quello dei prodotti in alluminio e quasi sei volte superiore alla conduttività termica dell'acciaio. Durante il trasporto di un fluido caldo, il tubo si riscalda: le perdite di calore aumentano e sussiste il rischio di ustioni.Nei sistemi di fornitura di acqua fredda, si forma condensa sulla tubazione.

Il problema può essere risolto utilizzando un rivestimento in polivinilcloruro o polietilene. Il manicotto esterno previene la formazione di condensa, “raffredda” la superficie, mantiene la temperatura del mezzo trasportato e riduce il rumore.

I tubi in rame con isolamento termico esterno vengono utilizzati solo nei casi in cui è necessario ridurre l'impatto dell'ambiente esterno sull'acqua fornita dall'impianto. Sono inoltre necessari per evitare inceppamenti di ghiaccio che possono interrompere la funzionalità del sistema di approvvigionamento idrico.

Gli stessi tubi di rame non sono minacciati dai processi di gelo e successivo disgelo. La plasticità del rame gli consente di mantenere la tenuta anche se la tubazione dovesse essere leggermente deformata sotto l'influenza di un tappo di ghiaccio.

A causa della presenza di canali d'aria, l'isolamento in polietilene non riduce affatto il livello di deformazione termica del tubo: tale materiale viene utilizzato al meglio in aree con un numero limitato di connessioni. “Guscio” espanso (poliuretano espanso morbido, gomma sintetica) adatto per reti di riscaldamento e acqua calda

Ulteriori svantaggi dell'utilizzo del rame laminato sono la conduttività elettrica e l'incompatibilità con gli elementi in alluminio e acciaio del sistema di approvvigionamento idrico. Per evitare il rischio di scosse elettriche, è necessario prestare attenzione a mettere a terra adeguatamente l'apparecchiatura durante l'installazione.

Uno svantaggio significativo dei tubi di rame è il verificarsi di corrosione elettrochimica, che appare come risultato del contatto del rame con altri materiali:

Varietà di tubi di rame

La scelta del materiale per la sistemazione di un sistema di approvvigionamento idrico in rame dovrebbe essere basata sulla valutazione di una serie di parametri: metodo di produzione, livello di lamellarità e resistenza, nonché dimensioni complessive. La capacità di decifrare i contrassegni della gamma di prodotti ti aiuterà a navigare nella varietà di raccordi per tubi.

Classificazione n. 1 - per metodo di produzione

La produzione di tubi di rame secondo GOST viene effettuata utilizzando una delle tecnologie: laminazione a freddo, pressatura seguita da saldatura. Le tattiche di produzione influenzano le prestazioni del prodotto finito.

Come vengono realizzati i tubi mediante laminazione?

La tecnologia prevede la deformazione di un pezzo metallico mentre passa tra gli alberi rotanti di una macchina avvolgitubi.

La manica viene srotolata simultaneamente da due calibri dell'albero: la parte larga corrisponde al diametro esterno del pezzo e la parte stretta corrisponde al diametro del prodotto finito

La laminazione avviene passo dopo passo: ad ogni avanzamento il manicotto ruota di 90°, garantendo una lavorazione uniforme e l'assenza di segni longitudinali sul tubo.

Vantaggi dei raccordi “laminati”:

• Il design senza cuciture garantisce un'elevata resistenza;
• precisione dei parametri lungo l'intera lunghezza del prodotto.

Il metodo della deformazione a freddo viene utilizzato per creare tubi in rame per acqua e riscaldamento che subiscono una pressione significativa dall'interno durante il servizio.

Nella fase finale della lavorazione i raccordi possono essere sottoposti a trattamento termico. Questo viene fatto per riportare il rame alla sua elasticità.

Durante la cottura il tubo viene riscaldato a +700 °C e poi gradualmente raffreddato. Di conseguenza, il margine di sicurezza viene leggermente ridotto e la resistenza alla trazione aumenta.

I tubi sono:

• non ricotto;
• ricotto.

Quelli non ricotti hanno le seguenti caratteristiche: “rigidità” alla flessione, resistenza ai danni esterni e al colpo d'ariete (limite – 450 MPa). Adatto per assemblare una semplice configurazione di tubi dell'acqua.

Quelli ricotti hanno i seguenti parametri: elevata duttilità (se allungati lungo la lunghezza di 1,5 volte, mantengono l'integrità), aumento dei costi.

Produzione mediante metodo di pressatura

I tubi sono realizzati con fogli di rame: la lamiera grezza viene alimentata ai rulli di pressoformatura della macchina. Dopo la sagomatura, la giuntura di giunzione viene saldata.

La fase finale è il passaggio del tubo attraverso rulli calibratori per livellare il profilo ed eliminare le deformazioni longitudinali.

Classificazione n. 2 - per grado di durezza

Le proprietà meccaniche e l'ambito di applicazione sono determinati dal tipo di tubo. I raccordi in rame sono solitamente classificati in tre categorie, che caratterizzano la duttilità e la resistenza del prodotto.

Prodotti laminati duri

Questa nicchia è rappresentata da esemplari non ricotti. Possibili marcature di tubi pieni: T, N, z6, F30. Il materiale è ottimale per creare canali centrali delle reti di approvvigionamento idrico dove l'acqua viene fornita ad alta pressione.

I prodotti laminati duri vengono forniti in sezioni misurate lunghe 3-5 m. La linea principale di tale tubo non può essere multidirezionale con curve multiple; la distribuzione del rinforzo è possibile solo quando riscaldata

Tipo di tubo semisolido

Opzioni di codifica per tubi semirigidi: P, NN O z. Si distinguono per equilibrate caratteristiche di elasticità e resistenza. L'allungamento relativo di un tubo con diametro esterno di 3 mm e spessore di parete di 0,8 mm è del 10%. La stessa cifra per i laminati morbidi della stessa dimensione standard è del 38%.

Le parti realizzate in "metro" semisolido possono resistere all'espansione quando il diametro esterno si espande del 15%. La modifica della geometria della tubazione viene eseguita utilizzando una piegatubi.

Caratteristiche dei tubi morbidi

Marcatura di tubi morbidi – M, W, F22 o r. I prodotti sono flessibili e non si rompono quando si eroga il diametro esterno fino al 25%. I prodotti per tubi sono forniti in bobine.

L'ambito di applicazione principale è l'installazione di reti di servizi con distribuzione radiale delle connessioni ai dispositivi. Puoi dare tu stesso la forma desiderata a una tubazione di piccolo diametro senza attrezzature speciali.

Le proprietà meccaniche di elasticità e resistenza dei tubi di rame deformati a freddo devono corrispondere ai dati riportati nella tabella (indicatori standardizzati secondo GOST 617-2006)

Classificazione n. 3 - per dimensioni complessive

I parametri principali delle dimensioni del tubo sono il diametro interno, esterno e lo spessore della parete. La malleabilità del rame alla lavorazione consente la produzione di linee di tubi di varie forme e dimensioni. GOST 617-2006 l'assortimento di raccordi in rame comprendeva circa 130 articoli con indicatori di sezione originali, di cui circa 70 prodotti laminati.

A differenza del documento precedentemente valido (GOST 617-19) nella nuova risoluzione la dimensione viene visualizzata in millimetri anziché in pollici. Le dimensioni principali sono indicate in termini frazionari. Il numeratore identifica il diametro esterno, il denominatore identifica lo spessore della parete. In precedenza veniva indicata solo la dimensione esterna (3/8 di pollice).

Un esempio di decifrazione della dimensione di un tubo 15/1:

• diametro sulla superficie esterna – 15 mm;
• sezione interna – 14 mm;
• spessore della parete – 1 mm.

La lunghezza dei tubi di produzione nazionale dipende dal diametro. Con una dimensione della sezione trasversale entro 18 mm - bobine di 10 m di lunghezza o sezioni misurate di 1-6 m (passo di assortimento - 0,5 m). Gli esemplari più grandi vengono prodotti in sezioni di 1,5-6 m.

Quando si organizzano le reti di approvvigionamento idrico, sono richiesti tubi con un diametro di 10-22 mm, per la sistemazione dei sistemi di drenaggio - 32-42 mm

Molto meno spesso, i tubi rettangolari vengono utilizzati nell'approvvigionamento idrico. I prodotti sono realizzati principalmente utilizzando la tecnologia di pressatura, dimensioni: diametro - 30-280 mm, spessore della parete - 5-30 mm.

Requisiti normativi secondo GOST

I parametri esterni, le caratteristiche meccaniche, la composizione della lega, la gamma di prodotti e le designazioni della marcatura sono regolati da due disposizioni principali: GOST 617-2006 (Tubi in rame per usi generali) e GOST 11383-75. I prodotti realizzati in Europa si incontrano secondo la norma EN-1057 dal 2006.

Insieme di requisiti:

1. La superficie interna ed esterna del tubo non deve essere contaminata per impedire l'ispezione dei prodotti. Non è accettabile la presenza di delaminazioni, ruggine, crepe e cavità sul “manicotto” del tubo.
2. È accettabile un'ammaccatura profonda fino a 0,25 mm. Il limite quantitativo non è superiore a due per metro lineare e non superiore al 10% di prodotti difettosi per lotto di consegna.
3. Nessuna sbavatura alle estremità dei tubi. Lo smusso di taglio normalizzato per campioni con un diametro fino a 20 mm è 2 mm, per prodotti con una sezione trasversale di 20-170 mm - 3-5 mm, rispettivamente, per raccordi con un diametro di 170 mm o più, è accettabile uno smusso di 7 mm.
4. Per bobine e tubi morbidi l'ovalità non è limitata.

Ogni bobina o lotto di spezzoni di tubo dovrà essere accompagnato da bolla di accompagnamento ed etichetta informativa.

Dati obbligatori dal documento di accompagnamento: marchio dell'impresa, indirizzo legale del produttore, marcatura della composizione e dimensioni dei tubi, numero di lotto, data di produzione, timbro di controllo tecnico

Spiegazione delle designazioni per i prodotti per tubi

Le caratteristiche di base sono raggruppate nelle marcature dei tubi.

Gli indicatori condizionali sono prescritti secondo uno schema chiaramente definito:

1. Tecnologia di produzione: D – deformato a freddo, G – pressato.
2. Geometria della sezione trasversale: KR – forma rotonda.
3. Indicatore di precisione della produzione: N – entro i limiti normali, P – maggiore precisione in relazione al diametro/spessore della parete, I – elevata precisione del diametro, K – massima precisione in relazione alla parete.
4. Tipo di materiale per plasticità. Oltre alle abbreviazioni indicate M/P/T (tubo tenero/semiduro/duro), vengono utilizzate le seguenti sigle del prodotto: L – morbido con elevata elasticità, F – semiduro con maggiore resistenza, H – duro con elevata forza.
5. Dimensioni – valore del diametro esterno/spessore della parete.
6. Lunghezza: ND e MD - tubazioni rispettivamente non misurate e misurate, KD - prodotti laminati multipli di quelli misurati, BT - forniti in bobine.
7. Grado di metallo, che determina la composizione della lega.
8. Condizioni speciali: B – elevata precisione nella lunghezza, O – precisione nella curvatura, P – standard di trazione regolamentato, H – durezza Vickers confermata, BU e BS – avvolgimento ordinato e a spirale della bobina, rispettivamente.

I dati mancanti vengono sostituiti da una "X".

Esempio di marcatura: Tubo DKRPM 28/3 3000 M1 GOST 617-2006. Il significato della designazione è un tubo rotondo deformato a freddo con maggiore precisione delle dimensioni della parete (3 mm) e del diametro (28 mm), morbido, lungo 3 m, realizzato in lega M1. Il prodotto è conforme agli standard GOST

Ambito di applicazione e limitazioni d'uso

I tubi di rame laminati vengono utilizzati in vari sistemi di comunicazione per scopi domestici e industriali.

Rete idraulica e di riscaldamento

Tradizionalmente utilizzato per organizzare le forniture idriche per vari scopi. Le caratteristiche del rame e un'ampia gamma di tubi laminati consentono di equipaggiare condotte di diverse capacità e metri.

Il rame degli impianti idraulici è neutro alle basse concentrazioni di cloro contenute nell'acqua potabile (la norma non è superiore a 0,5 mg/l). Le condutture in rame si sono dimostrate efficaci negli scarichi temporaleschi e nei sistemi fognari

Nella rete di riscaldamento si ottiene un doppio effetto. Da un lato, la durata del funzionamento grazie alla resistenza alla corrosione, dall'altro la protezione del sistema da variazioni non regolate della temperatura del liquido di raffreddamento. Ma questi effetti si ottengono solo con un corretto assemblaggio della tubazione.

Abbiamo scritto più in dettaglio sui tipi di tubi di rame per il riscaldamento e sulle caratteristiche della loro installazione prossimo articolo.

Negli impianti di riscaldamento a pavimento è giustificato l'utilizzo di una tubazione in rame con guaina isolante.

Gasdotto e sistema di alimentazione

La comodità del rame laminato risiede nella tenuta della linea. Non c'è ossidazione o corrosione galvanica durante il trasporto del gas. L'affidabilità delle connessioni pressate e delle saldature aumenta la sicurezza del gasdotto nelle zone con attività sismica.

Grazie alla loro neutralità, i raccordi in rame vengono utilizzati nelle reti per il pompaggio di olio combustibile: non vi è alcun rischio di accensione o formazione di carica statica.

I tubi di rame vengono utilizzati negli scambiatori di calore di scaldabagni a gas, sistemi idraulici e frenanti di veicoli e aerei, circuiti di raffreddamento di frigoriferi e sistemi di climatizzazione

Sfumature e limitazioni d'uso:

1. La velocità limite del trasporto di liquidi in un sistema di approvvigionamento idrico è di 2 m/s. Il rispetto della raccomandazione estenderà il servizio dell’autostrada “della plastica”.
2. Il rame è un metallo tenero e il contatto costante con un ambiente pieno di particelle solide può portare al “dilavamento” delle pareti. Per evitare la formazione di erosioni è opportuno provvedere ad una preventiva pulizia dell'acqua da corpi estranei. È sufficiente installare un filtro grossolano (meccanico).
3. In condizioni favorevoli, sulle pareti interne della conduttura di rame appare una pellicola di ossido: il rivestimento non altera la qualità dell'acqua e protegge il metallo dall'usura. Requisiti per la formazione della patina: acidità del flusso d'acqua pH – 6-9, durezza – 1,42-3,42 mg/l. Con altri parametri, la distruzione e il ripristino ciclici del film avvengono a causa del consumo di metallo.
4. La saldatura al piombo non deve essere utilizzata per l'installazione della fornitura di acqua potabile: il metallo e i suoi composti sono tossici. La sostanza può accumularsi nel corpo, causando un graduale effetto dannoso su vari organi.

È consentito collegare le comunicazioni in rame con una tubazione in ottone e plastica. Quando si combinano tubi di rame con elementi in acciaio e alluminio, è necessario rispettare la sequenza di giunzione.

Oltre alla saldatura, le tecnologie di compressione e crimpatura vengono utilizzate per collegare tubi di rame:

I tubi di rame di grande diametro sono collegati principalmente con flange e bulloni avvitati in essi; è consentita la saldatura nella presa; i metodi di compressione sono usati estremamente raramente.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Le revisioni video completeranno le informazioni presentate. Vantaggi competitivi e caratteristiche negative di una tubazione in rame, caratteristiche del lavoro di installazione:

Tecnologia per il collegamento di tubi mediante raccordi e saldatura:

I vantaggi dell'approvvigionamento idrico in rame sono innegabili. Un'ampia gamma di tubi laminati consente di scegliere il materiale ottimale per risolvere un problema specifico.Previo rispetto delle tecniche di installazione e delle raccomandazioni operative, il servizio di fornitura idrica ininterrotta è garantito per oltre 50 anni.

Hai pensato di acquistare tubi di rame per l'installazione di un sistema idraulico, ma dubiti ancora della fattibilità di una tale decisione? Poni le tue domande nel nostro articolo: i nostri esperti e proprietari di impianti idraulici in rame ti aiuteranno a dissipare i tuoi dubbi.

Se sei il proprietario di una tale pipeline, scrivi la tua opinione sul suo utilizzo, aggiungi foto reali e consigli per la selezione e l'installazione.