Měděné trubky se často používají pro vzduchová potrubí, topení, plyn a vodovodní potrubí. Výrobky jsou odolné vůči korozi, změnám teploty, mají baktericidní vlastnosti a trvanlivost. Používá se v automobilovém průmyslu, stavebnictví a chemickém průmyslu. Pro správnou volbu musíte vědět, jaký tlak měděné trubky vydrží.
Obsah
- Fyzikální vlastnosti měděné trubky
- Specifická hmotnost
- Bod tání
- Koeficient tepelné roztažnosti
- Výpočet tlaku v měděném potrubí
- Výhody použití měděných trubek
Fyzikální vlastnosti měděné trubky
Vlastnosti ovlivňují výběr produktu pro konkrétní účely. Při zvažování takového válcovaného kovu se podívejte na následující údaje:
- GOST;
- specifická gravitace;
- bod tání;
- koeficient tepelné roztažnosti.
A nyní více o vlastnostech produktu. Budou potřeba k určení, jak velkému tlaku měděná trubka odolá.
Chemické složení výrobku musí odpovídat normám stanoveným GOST 859-2001. Surovinou pro výrobu takových trubek je měď třídy M1-3. Kromě toho normy určují tloušťku stěny válcovaných výrobků pro tenkostěnné tažené a silnostěnné trubky. V první verzi je to GOST 11383-75, ve druhé – GOST 617-2006.
Dokumentace uvádí vlastnosti jako:
- značka surovin;
- délka potrubí;
- způsob výroby;
- způsob výroby a přesnost.
S ohledem na GOST 26977-91 jsou chyby v hotových kovových výrobcích povoleny v úhlu řezu, zakřivení a ovalitě. Pro pravoúhlé trubky existují normy regulované GOST 16774-78.
Existují dva způsoby výroby, jejichž výsledkem jsou trubky tvářené za tepla a za studena. Prvním typem je lisovaný válcovaný kovový výrobek, který má svařované spoje. Za studena deformované se vyrábějí na válcovací trati.
Výrobky deformované za tepla se vyrábí v délkách 1–6 metrů, je povoleno vyrábět materiál do délky 1 metr, maximálně však 10 % dávky. Za studena deformované – 1,5-6 metrů dlouhé, zřídka – až 1 metr. Tyto údaje jsou regulovány normami GOST 617-90. Norma také stanoví přípustný úhel řezu maximálně 50 mm.
Během přepravy jsou měděné trubky chráněny před aktivními chemikáliemi, mechanickým namáháním a vlhkostí. Při správném skladování se spotřebitelské vlastnosti produktů nemění.
Specifická hmotnost
Hmotnost válcovaného kovu Q závisí na několika složkách a vypočítá se pomocí vzorce:
Zde je číslo π – 3,14 – konstantní hodnotou a y označuje hustotu kovu, která pro měď je 8,9 kg/m3. Proměnné hodnoty, které závisí na parametrech výrobku: S – tloušťka stěny a D – vnější průměr trubky. Při výpočtech se berou v milimetrech.
Bod tání
Bod tání produktu, bez ohledu na jeho tloušťku a průměr, je 1 083 stupňů. Díky tomu se trubky používají v topných systémech. Musíte ale vzít v úvahu, že materiál se při vystavení horké vodě velmi zahřívá. Proto je dotyk nebezpečný kvůli možnosti popálení na těle.
S ohledem na vysoký bod tání a odolnost proti korozi jsou výrobky trvanlivé a mohou trvat až půl století nebo déle. Poté se roztaví a použijí při výrobě dalších produktů.
Koeficient tepelné roztažnosti
Když se k vytápění používají měděné trubky, tlak horké vody způsobuje jejich roztažení. To je třeba vzít v úvahu při stanovení požadované délky potrubí. V opačném případě dojde k deformaci materiálu, snížení propustnosti topného systému a zlomení spojovacích prvků.
Tepelná roztažnost se také vypočítá podle vzorce:
Zde dL je hodnota tepelné roztažnosti; α je koeficient tepelné roztažnosti. Není konstantní, jeho hodnota je ovlivněna fyzikálními vlastnostmi produktu. V průměru pro měď je to 1,5 mm. Tmax je maximální teplota chladicí kapaliny v topném systému a tc je teplota vzduchu v okamžiku instalace topení.
Aby byl zajištěn konstantní provozní tlak v měděných trubkách, musí být při instalaci systému zajištěny pružné kompenzátory. Tím se zabrání deformaci materiálu a zajistí se nepřerušovaný provoz systému.
Výpočet tlaku v měděném potrubí
Navrhování topných nebo vodovodních systémů je důležitý proces, během kterého se zjišťuje, jaký tlak může měděná trubka udržet. Vytvářejí ji moderní čerpadla, jejichž sortiment je poměrně rozsáhlý. Se znalostí návrhového tlaku je snazší vybrat jednotku s požadovanými charakteristikami.
Výpočty budou vyžadovat údaje o fyzikálních vlastnostech materiálu, které jsou popsány výše. To se týká koeficientu tepelné roztažnosti, hmotnosti a bodu tání. Zapojením dat do online kalkulačky si snadno spočítáte požadovanou hodnotu.
Uvažujme čtyři typy tlaku v měděné trubce:
- provozní – měřeno za standardních provozních podmínek systému;
- zkušební – zjištěno během testování systému během instalace;
- podmíněné – měřeno při teplotě nosiče 20 stupňů;
- vypočítané – určené v procesu navrhování inženýrských komunikací.
Vodoměr je praktická jednotka pro měření tlaku vody. Co tento ukazatel znamená? Jedna atmosféra – tento tlak je pozorován ve spodní části potrubí s vodou o výšce 10 metrů.
Pracovní tlak se vypočítá podle vzorce:
Při návrhu potrubí se bere v úvahu tlaková ztráta. Vypočítávají se pomocí vzorce:
Návrhový tlak v potrubí je tedy určen následovně:
Zde μ je koeficient tření, l je délka vedení, d je vnitřní průměr potrubí, SG je hustota kapaliny, p je tlaková ztráta. Požadované ukazatele lze určit z tabulek.
Řekněme, že 15×1 je ukazatelem průměru a tloušťky produktu. Máme potrubí o hmotnosti 0,391 kg/m a kapacitě 0,133 litru/metr. Pracovní tlak pro něj je 5,7 MPa.
Stačí si najít online kalkulačku a zadat příslušné údaje. Výpočet bude proveden automaticky.
Výhody použití měděných trubek
Při výběru levného materiálu mnoho spotřebitelů nebere v úvahu jeho vlastnosti. Ale, vydrží maximální tlak, měděné trubky vydrží mnoho let. Chytří majitelé proto nešetří nákupem kvalitních materiálů.
Výhody použití měděných trubek:
- vysoká tepelná vodivost;
- mimořádná odolnost proti korozi;
- odolnost proti odmrazování a teplotním výkyvům;
- vynikající provozní teplota – +110‒250 stupňů;
- na vnitřních stěnách se nevytvářejí usazeniny ani při delším používání;
- životnost dosahuje půl století nebo více;
- minimální náklady na údržbu potrubí po celou dobu provozu.
Existují také nevýhody, nebo spíše vlastnosti: vysoké náklady a potřeba speciálního vybavení pro instalaci. Cena se po dobu provozu více než vrátí. A výpočet pevnosti měděné trubky a instalace může být vždy svěřena pracovníkům s náležitou kvalifikací.
Měď (Cu) je kov, který má homogenní strukturu a má nízkou chemickou reaktivitu a vysokou tepelnou vodivost. Široce používané v různých průmyslových odvětvích. Používá se při výrobě potrubí pro vodovody, topení, plyn, chlazení, ale i elektrických kabelů, dílů pro ledničky, domácí spotřebiče, elektroniku a mnoho dalšího.
Průmyslově vyráběné měděné trubky se dodávají ve dvou typech: žíhané a nežíhané. Podívejme se, jaký je jejich rozdíl, pozitivní a zvláštní výkonnostní vlastnosti.
Nevyžíhaná trubka
Ruda se zpracovává v počáteční fázi výroby, poté se po všech fázích zpracování získává „surová měď“. Pod vysokým tlakem je skrz něj vháněn kyslík, který zcela spálí veškeré nečistoty. Tento postup umožňuje získat kov, jehož čistota přesahuje 99 %, ze kterého nežíhaná měděná trubka . Během výrobního procesu trubky ztrácí materiál svou pružnost, ale získává pevnost v tahu a měděná trubka se může protáhnout o 6%.
Žíhaná trubka
Pro zvýšení pevnosti je nežíhaná měděná trubka podrobena tepelnému zpracování. Zahřeje se na 700 o C. Tento proces se nazývá žíhání. Poté se měděná trubka postupně ochladí. Tento proces se nazývá dovolená. Výsledkem je, že výrobek získává další vlastnost – elasticitu. Bezpečnostní faktor se snižuje a elasticita se zvyšuje 1,5krát. Takhle se to dělá žíhaná měděná trubka .
Vlastnosti měděné trubky
Pozitivní výkonnostní vlastnosti měděných trubek
Životnost 50-70 let .
Odolnost proti vodnímu rázu. Měděná trubka odolá vodním rázům a tlakovým rázům až do 220 – 290 kgf/cm2 (protržení polypropylenu a kovoplastu při 15 – 25 kgf/cm2 (primárně v horké vodě).
Má baktericidní účinek , neuvolňuje do vody škodlivé látky, což je velmi důležité při použití měděných trubek ve vodovodním systému pro domácí potřeby.
Chemická odolnost . Prakticky neinteraguje s většinou chemických sloučenin, s výjimkou silných oxidačních činidel.
Odolnost proti mrazu a rozmrazování díky plasticitě . Umožňuje zásobování vodou odolat několika cyklům zmrazování a rozmrazování bez zničení. V takových případech se ocelové trubky VGP lámou podél podélného svaru. Voda zmrzlá uvnitř měděné trubky jen mírně protáhne stěny. Měděný přívod vody zpravidla vydrží 4-5 cyklů zmrazování a rozmrazování bez zničení. Odolává nízkým teplotám až do -40 o C a měkká měděná trubka odolává teplotám až -100 o C.
Korozivzdorný docela vysoko. Pouze ve vlhkém prostředí s vysokým obsahem oxidu uhličitého se povrch kovu pokryje patinou (nazelenalý povlak). Měděné trubky neusazují usazeniny na stěnách vodovodu díky hladkému vnitřnímu povrchu na rozdíl od ocelových trubek (trubky PPR a MP nemají usazeniny).
Žíhané ohyby trubek . S průměrem do 22 mm se prodává ve svitcích. Flexibilita vám umožňuje vyhnout se zbytečným spojům v odbočkách potrubí:
Teplotní odolnost . Odolává ohřevu do 250 o C při maximální teplotě pro topné potrubí 150 o C. Provozní teplota není omezena vlastnostmi samotné mědi (měď se nehroutí při teplotě 250 o C, bod tání mědi je více než 1000 o C), ale tepelnou odolností pájky (při 250 o C roztaví pájku používanou pro pájení měděných trubek). Pokud bylo potrubí sestaveno nikoli pájením, ale svěrnými šroubeními, lze jej provozovat při 300-400 o C. Jako spojovací díly lze použít jak měděné tvarovky, tak spojky z bronzu, nerezové oceli a mosazi. Plastičnost kovu umožňuje použití spojovacích spojů na svěrných spojkách, jejichž pevnost není horší než pevná trubka. Těsnění se provádí tlakem a mírnou deformací těsnícího kroužku a samotné trubky.
Dobrá spotřeba kovu . Zachování kvalitativních charakteristik s minimální tloušťkou stěny.
Měď není ovlivněna ultrafialovým zářením .
Vysoké estetické kvality , mohou být ponechány otevřené a neskryté.
Díky těmto vlastnostem jsou měděné výrobky na trhu tak oblíbené a jsou mezi spotřebiteli žádané, a to i přes jejich značné náklady. Udělat veškerou komunikaci pouze pomocí měděných produktů je považováno za spolehlivou instalaci a jejich pozitivní vlastnosti určují poměrně velký rozsah použití. Každý jednotlivý materiál nebo výrobek má své výhody a nevýhody. Nežíhaná měděná trubka, stejně jako žíhaná, není výjimkou.
Omezení (nebo vlastnosti) měděné trubky
Vysoká cena ve srovnání s cenami jiných trubek , používá se při instalaci vytápění a zásobování vodou.
Měděné trubky lze použít pro vodu s obsahem chlóru nejvýše 30 mg/l a kyselostí pH 6.0 – 9.0. V kyselém prostředí se měď začíná zhoršovat. Proto je nutné naplnit systém buď chladicí kapalinou s neutrálním PH nebo mírně alkalickou.
Měď se velmi bojí kontaktu s betonem (oxiduje). Rychlost ničení závisí na složení stěny, ale v každém případě je lepší položit trubku do pláště z PVC nebo jakéhokoli izolátoru s podobnými vlastnostmi.
Pokud jsou v systému hliníkové prvky, začnou aktivní elektrochemické reakce. Při přímém spojení s produkty vyrobenými z jiných kovů dochází rychle k destrukci. Pro zlepšení situace můžete použít mosazné adaptéry a kování. Je lepší nekombinovat hliník a měď v jednom systému.
Měď tvoří galvanické páry s hliníkem a v menší míře i s ocelí . Při spojení kovů v jednom okruhu mezi nimi vzniká stálý slabý proud, dochází k migraci iontů, což výrazně snižuje životnost vodovodního systému. Je bezpodmínečně nutné chránit systém před bludnými proudy (je nutné uzemnění a dielektrické těsnění), jinak začne chemická nebo elektrochemická destrukce. Také se nedoporučuje používat ocel, hliník nebo litinové radiátory.
Měď je vynikající tepelný vodič . To znamená, že když jím prochází horká voda, velmi se ohřívá, což vede k rychlému ochlazování v teplovodních trubkách a neustálé kondenzaci na trubkách studené vody. K vyřešení těchto problémů a odstranění nedostatků jsou žíhané měděné trubky potaženy tepelná izolace – polymery polyethylenu nebo polyvinylchloridu. Tato vnější vrstva je dobře chrání před mechanickým namáháním, velkými tepelnými ztrátami, vlhkostí a kondenzací.
Pomocí profesionálního přístupu, správného návrhu a instalace a dodržování provozních předpisů se řeší mnoho problémů s použitím měděných trubek ve vodovodních a topných systémech. Nežíhané měděné trubky a měděné tvarovky Viega můžete vždy zakoupit v naší prodejně Thermosklad, stejně jako mosazné tvarovky Tiemme za výhodné ceny a doručení objednávky. Dodávka zboží se provádí po celém Rusku.
