Tubos de cobre para abastecimento de água: marcação de sortimento, escopo, vantagens

Confiabilidade excepcional, qualidades anticorrosivas e resistência ao golpe de aríete tornam os tubos de água de cobre líderes em acessórios para tubos. O uso limitado de cobre laminado é consequência do alto custo dos produtos.

No entanto, os investimentos de capital no sistema de abastecimento de água são plenamente justificados e permitem ao consumidor não pensar na reconstrução da rede de abastecimento durante décadas. Além da durabilidade, neste artigo analisaremos outras vantagens de um duto de cobre e observaremos as desvantagens.

Consideraremos também a composição, características principais, características de marcação dos tubos de cobre e características de sua utilização em diversas áreas.

Composição e características dos tubos de cobre

O abastecimento de água com cobre é uma opção bastante exclusiva para organizar um sistema de comunicação. Apesar da massa de vantagens absolutas, cada vez menos se recorre ao uso do cobre. A principal razão é o surgimento de materiais alternativos acessíveis (plástico e metal-plástico acessórios).

A liga metálica M1 é caracterizada pelo maior teor de cobre. A pureza da liga garante alta ductilidade, condutividade elétrica e térmica, bem como resistência à corrosão.O material é flexível para diferentes tecnologias de processamento.

Os produtos para tubos de cobre são feitos de diferentes tipos de cobre. A composição química é padronizada pelo GOST 24231-80. Classes aceitáveis ​​de ligas para produção: M1, M2, M3

Fração de massa dos componentes da liga M1:

• cobre e prata – 99,9;
• oxigênio – 50;
• ferro, chumbo – 5 cada;
• enxofre, zinco – 4 cada;
• estanho, antimônio, arsênico e níquel – 2 cada;
• bismuto – 1.

Na composição M2, a fração mássica de cobre/prata é reduzida para 99,7, o teor de níquel e oxigênio é aumentado para 200 e 70, respectivamente. A proporção de estanho e ferro foi aumentada para 50. A liga primária de cobre tem características semelhantes às da liga metálica M1.

O cobre técnico (M3) é o resultado da fundição secundária ou refino a fogo. O material se distingue por uma fração de massa significativa de níquel (200), estanho, chumbo e arsênico (80 cada). Teor de cobre – 99,5. Os tubos de cobre de liga M3 têm boa resistência e custo acessível.

As características mecânicas de uma tubulação de cobre dependem da qualidade da liga e da tecnologia de fabricação do tubo. As propriedades do produto acabado são padronizadas pelo GOST 617

Características dos tubos de cobre:

• faixa de temperatura operacional – de -200 °C a +300 °C;
• pressão admissível - 100-200 atmosferas (para várias marcas o valor limite chega a 450 atmosferas);
• alongamento relativo na ruptura – 10-40%;
• diâmetro das conexões de água – 3-350 mm, espessura da parede – 0,8-10 mm;
• a vida útil do projeto é de mais de 70 anos.

A temperatura crítica de operação de um abastecimento de água de cobre depende do método de conexão dos elementos e do tipo de solda utilizada. Mais detalhadamente sobre a tecnologia de instalação de dutos de cobre, iremos falei aqui.

A vida útil real excede significativamente o período declarado pelo fabricante. As comunicações de cobre mais antigas da Europa estão em uso há dois séculos sem substituição.

Pontos fortes e fracos do encanamento de cobre

Os tubos de cobre são semelhantes aos seus concorrentes mais próximos (comunicações de aço) em termos de características de resistência e temperatura. No entanto, o cobre é mais preferível devido às suas propriedades únicas.

As principais vantagens dos tubos de cobre

Os tubos de cobre têm seus aspectos positivos e negativos. Primeiro, vejamos as vantagens da tubulação de cobre.

Resistência à corrosão e ductilidade

Talvez o principal argumento a favor do encanamento de cobre seja sua imunidade à ferrugem. Esta propriedade explica a duração do funcionamento ininterrupto das redes de utilidades e minimiza o impacto negativo nas instalações hidráulicas.

Ao contrário dos produtos siderúrgicos, as conexões de cobre consomem menos material - não há necessidade de instalar tubos com maior espessura de parede como reserva em caso de processos de corrosão

Plasticidade - esta qualidade explica uma série de vantagens operacionais significativas de uma tubulação de cobre:

• flexibilidade do material no processamento - os tubos podem ser dobrados para criar redes troncais complexas usando ferramentas manuais;
• retenção de uma determinada forma - os produtos de polímero macio não podem se orgulhar dessa propriedade;
• possibilidade de aplicação acessórios de conexão;
• probabilidade de deformação sem destruição mecânica;
• saltos de temperatura não causam alterações nos parâmetros lineares;
• suporta ciclos de congelamento/descongelamento, mantendo a integridade.

Outro ponto é o aumento da resistência a martelo hidráulico. O indicador de pressão destrutiva permite não temer pela integridade do sistema durante “saltos” na pressão da água.

Suavidade superficial e propriedades bactericidas

Um argumento de arquivo a favor do encanamento de cobre. A alta homogeneidade do material garante um revestimento perfeitamente uniforme, o que reduz as ligações moleculares do metal, o que significa que a formação de sais e óxidos é reduzida.

O coeficiente de atrito mínimo permite a utilização de tubos de cobre de menor diâmetro nas redes de abastecimento de água do que os de aço ou plástico. Os sedimentos não se acumulam nas paredes internas, o que significa que o rendimento não se deteriora com o tempo.

A liga de cobre tem propriedades antibacterianas - à medida que a água circula pelos canos, ela é parcialmente desinfetada. Uma vantagem adicional é que as colônias de microrganismos não se multiplicam nas paredes.

Resistência a produtos químicos e raios UV

O cobre não é destruído ao interagir com soluções salinas, formalion e ácidos diluídos não oxidantes. Quando em contato com o cloro, não forma óxidos perigosos para o homem.

O cobre não perde suas características sob a influência da radiação UV, o que não se pode dizer das comunicações feitas de polímeros termoplásticos.

A presença de um circuito de cobre na casa de banho é um elemento decorativo exclusivo e um sinal seguro da prosperidade da casa. As tubulações de cobre são fáceis de manter e não requerem pintura regular, assim como o aço ou o ferro fundido.

Juntamente com bons indicadores de resistência, os tubos de liga de cobre são um pouco mais leves do que os de aço. Isso os torna mais fáceis de transportar e instalar. A vantagem indiscutível de um duto de cobre é a possibilidade de uso repetido.

Desvantagens de um gasoduto de cobre

O gasoduto de cobre também tem seus aspectos negativos. Vamos examiná-los com mais detalhes.

As desvantagens dos canos de água de cobre incluem:

1. Preço Alto. Quando comparados com o custo dos análogos, os produtos de cobre perdem. Montar uma rede de metal “amarelo” custará várias vezes mais do que instalar uma linha principal de plástico ou aço.
2. Intensidade de trabalho de instalação. Todos tecnologias de acoplamento conexões de cobre (montagem com conexões ou soldagem) são processos bastante complexos que exigem habilidades de trabalho.
3. Intolerância ácida. Tubos de cobre não podem ser usados ​​para transportar meios ácidos com um nível de pH superior a 9. A água com este indicador não é adequada para beber.
4. Condutividade térmica. O parâmetro é 1,7 vezes maior que o dos produtos de alumínio e quase seis vezes maior que a condutividade térmica do aço. Ao transportar um meio quente, o tubo aquece - as perdas de calor aumentam e há risco de queimaduras.Nos sistemas de abastecimento de água fria, forma-se condensação na tubulação.

O problema pode ser resolvido com um revestimento de policloreto de vinila ou polietileno. A manga externa evita a condensação, “resfria” a superfície, mantém a temperatura do meio transportado e reduz o ruído.

Os tubos de cobre com isolamento térmico externo são utilizados apenas nos casos em que é necessário reduzir o impacto do ambiente externo na água fornecida pelo sistema. Eles também são necessários para evitar congestionamentos de gelo que podem atrapalhar o funcionamento do sistema de abastecimento de água.

Os próprios tubos de cobre não são ameaçados pelos processos de congelamento e posterior descongelamento. A plasticidade do cobre permite manter a estanqueidade mesmo que a tubulação tenha que ser levemente deformada sob a influência de um tampão de gelo.

Devido à presença de canais de ar, o isolamento de polietileno não reduz em nada o nível de deformação térmica do tubo - esse material é melhor utilizado em áreas com pequeno número de conexões. “Concha” espumada (espuma macia de poliuretano, borracha sintética) adequada para redes de aquecimento e água quente

Desvantagens adicionais do uso de cobre laminado são a condutividade elétrica, bem como a incompatibilidade com elementos de alumínio e aço do sistema de abastecimento de água. Para evitar o risco de choque elétrico, deve-se tomar cuidado para aterrar adequadamente o equipamento durante a instalação.

Uma desvantagem significativa dos tubos de cobre é a ocorrência de corrosão eletroquímica, que surge como resultado do contato do cobre com outros materiais:

Variedade de tubos de cobre

A escolha do material para a disposição de um sistema de abastecimento de água de cobre deve basear-se na avaliação de uma série de parâmetros: método de fabricação, nível de lamelaridade e resistência, bem como dimensões gerais. A capacidade de decifrar as marcações da linha de produtos o ajudará a navegar pela variedade de acessórios para tubos.

Classificação #1 – por método de produção

A produção de tubos de cobre de acordo com GOST é realizada utilizando uma das tecnologias: laminação a frio, prensagem seguida de soldagem. As táticas de produção afetam o desempenho do produto acabado.

Como os tubos são feitos por laminação?

A tecnologia envolve a deformação de uma peça de metal à medida que ela passa entre os eixos rotativos de uma laminadora de tubos.

A bucha é desenrolada simultaneamente por dois calibres de eixo: a parte larga corresponde ao diâmetro externo da peça e a parte estreita corresponde ao diâmetro do produto acabado

A laminação ocorre passo a passo - a cada avanço a luva gira 90°, garantindo processamento uniforme e ausência de marcas longitudinais no tubo.

Vantagens dos acessórios “laminados”:

• O design perfeito garante alta resistência;
• precisão dos parâmetros ao longo de todo o comprimento do produto.

O método de deformação a frio é usado para criar tubos de cobre de água e aquecimento que sofrem pressão interna significativa durante o serviço.

Na fase final de processamento, os acessórios para tubos podem ser submetidos a tratamento térmico. Isso é feito para devolver a elasticidade do cobre.

Durante a queima, o tubo é aquecido a +700 °C e depois resfriado gradualmente. Como resultado, a margem de segurança é ligeiramente reduzida e a resistência à tração aumenta.

Os tubos são:

• não recozido;
• recozido.

Os não recozidos possuem as seguintes características: “rigidez” na flexão, resistência a danos externos e golpe de aríete (limite – 450 MPa). Adequado para montar uma configuração simples de tubulações de água.

Os recozidos possuem os seguintes parâmetros: alta ductilidade (quando esticados 1,5 vezes ao longo do comprimento, mantêm a integridade), aumento de custo.

Fabricação por método de prensagem

Os tubos são feitos de folhas de cobre - a folha de metal é alimentada nos rolos formadores de prensa da máquina. Após a modelagem, a costura de união é soldada.

A etapa final é a passagem do tubo por rolos calibradores para nivelar o perfil e eliminar deformações longitudinais.

Classificação #2 – por grau de dureza

As propriedades mecânicas e o escopo de aplicação são determinados pelo tipo de tubo. As conexões de cobre são normalmente classificadas em três categorias, caracterizando a ductilidade e resistência do produto.

Produtos laminados duros

Este nicho é representado por exemplares não recozidos. Possíveis marcações de tubos maciços: T, N, z6, F30. O material é ideal para a criação de canais centrais de redes de abastecimento de água onde a água é fornecida sob alta pressão.

Os produtos laminados duros são fornecidos em seções medidas de 3 a 5 m de comprimento. A linha principal de tal tubo não pode ser multidirecional com curvas múltiplas; a distribuição do reforço só é possível quando aquecido

Tipo de tubo semissólido

Opções de codificação para tubos semirrígidos: P, NN ou z. Eles se distinguem por características equilibradas de elasticidade e resistência. O alongamento relativo de um tubo com diâmetro externo de 3 mm e espessura de parede de 0,8 mm é de 10%. O mesmo valor para produtos laminados macios do mesmo tamanho padrão é de 38%.

Peças feitas de "medidor" semissólido podem suportar expansão quando o diâmetro externo se expande em 15%. A alteração da geometria da tubulação é realizada por meio de um dobrador de tubos.

Características de tubos macios

Marcação de tubos macios – M, W, F22 ou r. Os produtos são flexíveis e não quebram ao dispensar diâmetro externo de até 25%. Os produtos tubulares são fornecidos em bobinas.

O principal escopo de aplicação é a instalação de redes de utilidades com distribuição radial de conexões aos dispositivos. Você mesmo pode dar a forma desejada a uma tubulação de pequeno diâmetro, sem equipamento especial.

As propriedades mecânicas de elasticidade e resistência dos tubos de cobre deformados a frio devem corresponder aos dados fornecidos na tabela (indicadores padronizados de acordo com GOST 617-2006)

Classificação #3 – por dimensões gerais

Os principais parâmetros das dimensões dos tubos são o diâmetro interno, externo e a espessura da parede. A maleabilidade do cobre ao processamento permite a produção de tubulações de diversos formatos e dimensões. GOST 617-2006 o sortimento de conexões de cobre inclui cerca de 130 itens com indicadores de seção transversal originais, dos quais cerca de 70 são produtos laminados.

Ao contrário do documento anteriormente válido (GOST 617-19) na nova resolução a dimensão é exibida em milímetros em vez de polegadas. As principais dimensões são indicadas em termos fracionários. O numerador identifica o diâmetro externo, o denominador identifica a espessura da parede. Anteriormente, apenas o tamanho externo (3/8 polegada) era indicado.

Um exemplo de decifração da dimensão de um tubo 15/1:

• diâmetro na superfície externa – 15 mm;
• seção interna – 14 mm;
• espessura da parede – 1 mm.

O comprimento dos tubos produzidos internamente depende do diâmetro. Com um tamanho de seção transversal de 18 mm - bobinas de 10 m de comprimento ou seções medidas de 1 a 6 m (passo de sortimento - 0,5 m). Amostras maiores são produzidas em seções de 1,5-6 m.

Na organização de redes de abastecimento de água, são necessários tubos com diâmetro de 10-22 mm, para instalação de sistemas de drenagem - 32-42 mm

Muito menos frequentemente, tubos retangulares são usados ​​​​no abastecimento de água. Os produtos são fabricados principalmente com tecnologia de prensagem, dimensões: diâmetro - 30-280 mm, espessura da parede - 5-30 mm.

Requisitos regulatórios de acordo com GOST

Parâmetros externos, características mecânicas, composição da liga, gama de produtos e designações de marcação são regulados por duas disposições principais: GOST 617-2006 (Tubos de cobre de uso geral) e GOST 11383-75. Os produtos fabricados na Europa atendem de acordo com a norma EN-1057 de 2006.

Conjunto de requisitos:

1. A superfície interna e externa do tubo não deve ser contaminada para evitar a inspeção dos produtos. A presença de delaminações, ferrugem, fissuras e cavidades na “manga” do tubo é inaceitável.
2. Um amassado de até 0,25 mm de profundidade é aceitável. O limite de quantidade não é superior a dois por metro linear e não superior a 10% de produtos defeituosos por lote de entrega.
3. Sem rebarbas nas extremidades dos tubos. O chanfro de corte normalizado para amostras com diâmetro de até 20 mm é de 2 mm, para produtos com seção transversal de 20-170 mm - 3-5 mm, respectivamente, para acessórios para tubos com diâmetro de 170 mm ou mais, um bisel de 7 mm é aceitável.
4. Para bobinas e tubos macios, a ovalidade não é limitada.

Cada bobina ou lote de seções de tubo deve ser acompanhado de uma guia de remessa e etiqueta de informações.

Dados obrigatórios do documento de acompanhamento: marca registrada da empresa, endereço legal do fabricante, marcação da composição e dimensões dos tubos, número do lote, data de produção, carimbo de controle técnico

Explicação das designações para produtos de tubos

As características básicas são agrupadas nas marcações dos tubos.

Os indicadores condicionais são prescritos de acordo com um esquema claramente definido:

1. Tecnologia de manufatura: D – deformado a frio, G – prensado.
2. Geometria da seção transversal: KR – formato redondo.
3. Indicador de precisão de produção: N – dentro da normalidade, P – maior precisão em relação ao diâmetro/espessura da parede, I – alta precisão no diâmetro, K – máxima precisão em relação à parede.
4. Tipo de material por plasticidade. Além das abreviaturas indicadas M/P/T (tubo macio/semi-duro/duro), são utilizadas as seguintes marcações de produto: L – macio com alta elasticidade, F – semi-duro com maior resistência, H – duro com alta força.
5. Dimensões – valor do diâmetro externo/espessura da parede.
6. Comprimento: ND e MD - dutos não medidos e medidos, respectivamente, KD - produtos laminados múltiplos dos medidos, BT - fornecidos em bobinas.
7. Grau metálico, que determina a composição da liga.
8. Condições especiais: B – alta precisão no comprimento, O – precisão na curvatura, P – padrão de tração regulado, H – dureza Vickers confirmada, BU e BS – enrolamento ordenado e espiral da bobina, respectivamente.

Os dados faltantes são substituídos por um “X”.

Exemplo de marcação: Tubo DKRPM 28/3 3000 M1 GOST 617-2006. O significado da designação é um tubo redondo deformado a frio com maior precisão nas dimensões da parede (3 mm) e diâmetro (28 mm), macio, com 3 m de comprimento, feito de liga M1. O produto está em conformidade com os padrões GOST

Âmbito de aplicação e limitações de uso

Tubos laminados de cobre são utilizados em diversos sistemas de comunicação para fins domésticos e industriais.

Rede de canalização e aquecimento

Tradicionalmente usado na organização de abastecimento de água para diversos fins. As características do cobre e uma extensa gama de tubos laminados permitem equipar tubulações de diferentes capacidades e medidores.

O cobre hidráulico é neutro a baixas concentrações de cloro contidas na água potável (a norma não é superior a 0,5 mg/l). O gasoduto de cobre provou seu valor em bueiros e sistemas de esgoto

Um duplo efeito é alcançado na rede de aquecimento. Por um lado, durabilidade de operação devido à resistência à corrosão, por outro, proteção do sistema contra mudanças desreguladas na temperatura do líquido refrigerante. Mas esses efeitos só são alcançados com a montagem adequada do pipeline.

Escrevemos com mais detalhes sobre os tipos de tubos de cobre para aquecimento e as características de sua instalação em próximo artigo.

A utilização de conduta de cobre com bainha isolante justifica-se em sistemas de piso radiante.

Gasoduto e sistema de combustível

A conveniência do cobre laminado está na estanqueidade da linha. Não há oxidação ou corrosão galvânica durante o transporte de gás. A confiabilidade das conexões prensadas e das soldas aumenta a segurança do gasoduto em áreas com atividade sísmica.

Devido à sua neutralidade, conexões de cobre são utilizadas em redes de bombeamento de óleo combustível - não há risco de ignição ou formação de carga estática.

Os tubos de cobre são utilizados em trocadores de calor de aquecedores de água a gás, sistemas hidráulicos e de freio de veículos e aeronaves, circuitos de refrigeração de refrigeradores e sistemas de climatização.

Nuances e limitações de uso:

1. A velocidade limite de transporte de líquido em um sistema de abastecimento de água é de 2 m/s. O cumprimento da recomendação ampliará o serviço da rodovia “plástica”.
2. O cobre é um metal macio e o contato constante com um ambiente repleto de partículas sólidas pode levar à “lavagem” das paredes. Para evitar a formação de erosão, é aconselhável garantir a limpeza preliminar da água de corpos estranhos. Basta instalar um filtro grosso (mecânico).
3. Em condições favoráveis, surge uma película de óxido nas paredes internas da tubulação de cobre - o revestimento não prejudica a qualidade da água e protege o metal do desgaste. Requisitos para a formação de pátina: acidez do fluxo de água pH – 6-9, dureza – 1,42-3,42 mg/l. Com outros parâmetros, ocorre destruição cíclica e restauração do filme devido ao consumo de metal.
4. A solda de chumbo não deve ser usada na instalação de abastecimento de água potável - o metal e seus compostos são tóxicos. A substância pode se acumular no corpo, causando um efeito prejudicial gradual em vários órgãos.

É permitido conectar comunicações de cobre a uma tubulação de latão e plástico. Ao combinar tubos de cobre com elementos de aço e alumínio, deve-se seguir a sequência de união.

Além da soldagem, tecnologias de compressão e crimpagem são usadas para conectar tubos de cobre:

Tubos de cobre de grandes diâmetros são conectados principalmente com flanges e parafusos aparafusados; a soldagem no soquete é permitida; os métodos de compressão são usados ​​​​muito raramente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

As análises de vídeo complementarão as informações apresentadas. Vantagens competitivas e características negativas de um duto de cobre, características do trabalho de instalação:

Tecnologia para conexão de tubos usando conexões e soldagem:

As vantagens do abastecimento de água com cobre são inegáveis. Uma ampla gama de tubos laminados permite escolher o material ideal para resolver um problema específico.Sujeito ao cumprimento das técnicas de instalação e recomendações operacionais, o serviço ininterrupto de abastecimento de água é garantido por mais de 50 anos.

Você já pensou em comprar tubos de cobre para instalação de sistema de encanamento, mas ainda duvida da viabilidade dessa decisão? Tire suas dúvidas em nosso artigo - nossos especialistas e proprietários de encanamentos de cobre ajudarão a dissipar suas dúvidas.

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