Медные трубы в трубопроводных системах внутри здания

Медь и изделия из меди используют как промышленности, так и строительстве. Медные трубы и фитинги применяют в системах отопления, водоснабжения и кондиционирования.

В процессе технологического развития медь стала незаменимым материалом, функции которого будут оставаться актуальными и в будущем. Медь - натуральное сырье, щадящее окружающую среду и почти на 100% пригодное для переработки. Медь устойчива к износу и коррозии и поэтому может использоваться в самых разных областях. Металл не только выдерживает огромные нагрузки, но и отвечает наивысшим требованиям надежности, например, в области автомобилестроения, на нефтяных платформах, в приборах для электронной обработки данных, коммуникационных установках.

Таблица 1
Медные трубы для монтажа внутри зданий


Значительную часть изделий из меди составляют всевозможные трубопроводные системы, устанавливаемые внутри зданий. Именно для этой сферы компания КМЕ предлагает широкий выбор специально разработанных и имеющих высокое качество медных труб (табл.1).


Требования по качеству медных труб

Для производства инсталляционных труб компания КМЕ использует не содержащую окисляющие вещества медь марки CU-DHP согласно норме DIN EN 1057. Марка Cu-DHP - деоксидированная медь с ограниченным содержанием фосфора (мах. 0,04 %), которая обладает хорошей свариваемостью и легко подвергается пайке. Чистота меди составляет минимум 99,9 %. Медные трубы КМЕ, выполненные по запатентованной технологии, отвечают наивысшим стандартам качества и обладают защитой от местной коррозии.

Значительная часть продукции компании КМЕ - медные трубы в изоляции: из синтетического материала, имеющей внутри продольные ребра (WICU®Rohr), из вспененного полиэтилена (WICU®flex) или в твердой изоляции из вспененного полиуретана (WICU®extra) (рис. 1). Помимо этого, трубы для установок питьевого водоснабжения COPATIN® и трубы для отопительных установок cuprotherm®, также оснащенных защитной изоляцией.

Рис. 1. Трубы WIClPextra мерной длины и в бухтах

Принципиальные требования по качеству медных труб установлены европейскими и национальными нормами, а также независимыми обществами специалистов в этой области.

Для инсталляционных труб из меди действует европейская норма EN 1057, которая имеет для Германии статус немецкой нормы и, следовательно, введена в мае 1996 г. в качестве нормы DIN, DIN EN 1057.

Норма EN 1057, помимо Германии, была принята также в качестве национальной нормы во всех странах - членах ЕС и разработана с учетом всех национальных предписаний и обычаев этих стран. Как и ее предшественница норма DIN 1786, эта норма является нормой на продукцию, в которой сформулированы все требования, формы поставок и условия испытаний медных инсталляционных труб.

Норма действует для бесшовных труб из меди с наружным диаметром от 6 до 267 мм, предназначенных для установок водо- и газоснабжения, а также для санитарно-техничес-ких и отопительных установок. Она действует также для бесшовных труб из меди, которые имеют заводскую изоляцию. Изделие со знаком технического контроля DVGW дает потребителю гарантию в том, что оно соответствует существующим техническим требованиям.

В установках газоснабжения и питьевого водоснабжения обязательно следует использовать только те материалы, которые имеют знак технического контроля DVGW.

Требования и условия испытаний для присвоения знака технического контроля DVGW медным трубам изложены в DVGW Arbeitsblatt GW 392. Аналогами к нему являются DVGW Arbeitsblatt для прочих изделий, имеющих отношения к медным трубам, таких как фитинги и флюсы. Общество по контролю качества предъявляет дополнительные требования по качеству и гарантии качества для медных инсталляционных труб, фитингов, припоев, флюсов, применяемых в системах газо- и водоснабжения, а также в отопительных установках. Предписания по качеству и испытаниям для медных труб изложены в своде правил RAL - RG - 641/1.

Марки труб SANCO®, COPATIN®, WICU®Rohr, WICU®flex, WICU®extra, cuprotherm® и HYPOPLAN® отвечают требованиям и протоколам испытаний согласно норме DIN EN 1057, а также предписаниям по качеству Общества по контролю качества медных труб. Кроме этого, трубам марок SANCO®, COPATIN®, WICU®_Rohr, WICU®_flex, WICU®_extra присвоен знак технического контроля DVGW.

Продукция, наряду со знаком качества RAL, обладает также знаком технического контроля DVGW. Из этого следует, что отдельному монтажному предприятию нет необходимости предоставлять дополнительные документы на указанные в договоре подряда монтажные материалы. Монтажное предприятие, использующее трубы, имеет гарантию того, что выбранная продукция со знаком качества будет гарантировать качественное выполнение договора, заключенного с клиентом (например, согл. VOB).


Сиситемы питьевого водоснабжения

Питьевая вода - это пищевой продукт, который находится под постоянным надзором как предприятий водоснабжения, так и отделов здравоохранения. Предприятия водоснабжения отвечают за качество питьевой воды до ее поступления к потребителю, т.е.до установленного водяного счетчика. С этого момента владелец или пользователь установки питьевой воды становится ответственным за ее качество. Хотя качество воды для потребителя должно обеспечиваться также в «водоразборном кране».

Если в эксплуатацию вводится система питьевого водоснабжения, комплектующие которой выполнены из меди, например трубы и фитинги, на внутренней поверхности труб в результате реакции меди на растворенный в воде кислород сразу же образуется защитный слой коричневого цвета из оксида меди (Си2О). В зависимости от состава воды во многих случаях вследствие дальнейшей реакции меди на содержащиеся в воде элементы поверх защитного слоя образуется чаще всего пленка зеленого цвета, которая в основном состоит из карбоната меди.

Необходимо, чтобы уровень рН в питьевой воде составлял 6,5-9,5. Вода, подготовленная предприятиями водоснабжения, должна быть нейтрализована. Вода с уровнем рН < 6,5 принципиально не может применяться в качестве питьевой воды. Это является правилом для всех систем питьевого водоснабжения.

Качество питьевой воды, разработка систем питьевой воды, а также ввод их в эксплуатацию и сама эксплуатация описаны во многих нормах и сводах правил. Самые важные из них:
•TrinkwV (Положение о питьевой воде и о воде для организаций общественного питания (положение о питьевой воде);
•DIN2000 (Централизованное питьевое водоснабжение. Руководящие принципы для требований к питьевой воде. Проектирование, установка,эксплуатация и техобслуживание систем водоснабжения);
•DIN2001 (Руководящие принципы для индивидуального питьевого водоснабжения). На основе этих документов формируются соответствующие евронормы.

Необходимые актуальные результаты анализов питьевой воды для оценки ее пригодности должны предоставляться соответствующими предприятиями водоснабжения.

Трубы SANCO® и WICU® могут применяться для всех видов питьевой воды, качество которой соответствует норме DIN 50930. Трубы COPATIN® могут использоваться для всех видов питьевой воды без ограничений.


Проектирование, монтаж и эксплуатация установок питьевого водоснабжения

Системы питьевого водоснабжения должны быть надежными в эксплуатации. Именно в руках проектировщиков и монтажников находится выбор правильных условий для бесперебойной работы системы и исключение возможности негативных воздействий на нее.

Квалифицированное проектирование, выбор материалов и соблюдение правил эксплуатации являются основой всего. Создание пригодных для монтажа условий должно осуществляться уже на стадии проектирования.

Эти условия должны быть внесены в проектную документацию и должны соблюдаться при последующем монтаже. Основой на стадии проектирования являются «Предписания об общих условиях водоснабжения (AVBWasserV)» и нормы DIN 1988,ч. 1-8. Уже в процессе проектирования важно учитывать норму DIN 1988 и все ее разделы. К этому относится, например, получение результатов анализов воды для определения состава воды, а также расчеты трубопроводной сети согласно норме DIN 1988 ч.З. Следует избегать назначения избыточных параметров.

Для предотвращения возникновения застоя воды следует предусмотреть прокладку трубопровода таким образом, чтобы вода не подавалась по длинным участкам к тем местам, где она потребляется в незначительном количестве. Количество застоявшейся воды должно быть незначительным, так как она не может больше относиться к разряду питьевой. Холодные трубопроводы следует защитить от потерь тепла, согласно HeizAnlV, а от нагревания согласно норме DIN 1988.

Медные трубы, используемые в системах питьевой воды, необходимо монтировать по направлению течения воды и только после установки труб из оцинкованной стали. При составлении документации по установке необходимо обращать внимание на правильный выбор материалов. Перед монтажом необходимо проверить, соответствует ли применяемый материал материалу, указанному в документации. Трубы, не имеющие маркировок, монтироваться не должны.

Правильно выбранный материал - это защищенные против коррозии и испытанные по качеству трубы с соответствующим регистрационным номером DVGW.


Первичное наполнение и ввод в эксплуатацию

Особое значение для ввода в эксплуатацию, с учетом дальнейшей надежности функционирования, имеет гигиена. Ввод в эксплуатацию осуществляется, как правило, следующими этапами:
1. Установка фильтра тонкой очистки (фильтр согласно DIN 19632).
2. Первичное наполнение трубопровода профильтрованной питьевой водой и полная откачка воздуха.
3. Испытание под давлением согласно норме DIN 1988, ч.2, с испытательным давлением в 1,5 раза выше максимального рабочего давления (при испытании можно использовать латунные заглушки).
4. Промывка трубопроводов профильтрованной питьевой водой совмещается с испытанием установки под давлением.
5. Непосредственный ввод системы в эксплуатацию. Промывка системы. Все системы питьевого водоснабжения, независимо от видов применяемых материалов, после окончания монтажа следует тщательно промыть по следующим причинам:
-обеспечение высокого качества питьевой воды;
-очистка внутренних поверхностей труб от шлаков (например, образовавшихся после пайки);
-предотвращение сбоев в работе арматуры и приборов.

Соответствие требованиям достигается двумя способами: промывкой водой или продувкой влажным воздухом.


Ввод в эксплуатацию после длительного простоя

Если между завершением монтажа и вводом системы в эксплуатацию неизбежен длительный период, то после испытания под давлением и промывки ее следует наполнить и оставить закрытой до момента ввода в эксплуатацию. При вводе в эксплуатацию застоявшуюся воду следует удалить из системы промывкой для обеспечения безупречных гигиенических условий.

Если простой системы приходится на период морозов, следует предупредить возможные повреждения, причиняемые морозом, путем отопления здания при наполненной системе трубопроводов. Если это невозможно, воду из установок необходимо полностью слить. Для слива воды из системы проектировщикдолжен предусмотреть соответствующую арматуру в трубопроводе.

Если здание не отапливается и невозможно обеспечить полный слив воды из всей системы водоснабжения, что происходит в большинстве случаев, то перед ожидаемым периодом морозов следует провести «сухое» испытание под давлением при помощи не содержащего масел сжатого воздуха или инертного газа, например азота.


Нагревательные установки для питьевой воды

На нагревательные установки для питьевой воды и для распределения горячей питьевой воды действуют все предписания нормы DIN 1988 в том случае, если область их применения существенно не ограничивается установками холодного водоснабжения.

Нагревательные установки для питьевой воды различают по виду их эксплуатации для индивидуального, группового и централизованного водоснабжения (рис. 2).

Рис. 2. Схемы нагрева питьевой воды: А-децентрализованный нагрев; Б-централизованный нагрев питьевой воды

При установлении параметров циркуляционных систем (рис. 3), применяемых в централизованных нагревательных установках питьевой воды, руководствуются нормами DVGW - Arbeitsblatt W553. Основанием для создания новых методов измерения параметров стали требования, изложенные в документах DVGW - Arbeitsblatt W551 и W 552, о том, что в циркуляционной системе горячего водоснабжения температура горячей воды может быть ниже температуры воды, выходящей из нагревательного прибора, но не более чем на 5 °С. Теперь четко установлено, что в больших системах циркулярного типа минимальная температура должна быть не менее 55 °С.

Рис. З. Циркуляционная система (места встройки регулирующих клапанов): 1 -термостатически управляемый регулирующий клапан, напр. DN15 с заданной температурой 57 °С; 2 - циркуляционный насос; 3 - термостатически управляемый регулирующий клапан, напр. DN 25 с заданной температурой 56 °С

Новые методы определения параметров, которые следует принимать во внимание, касаются двух моментов, которые необходимо учитывать при проектировании и прокладке циркуляционного трубопровода. В данном случае подразумевается скорость течения в циркуляционных трубопроводах, а также относящийся к этому «гидравлический баланс».
Индивидуальное водоснабжение

Во избежание размножения легионелл необходимо обеспечить высокую рабочую температуру и равномерное ее распределение по всей сети трубопровода горячего водоснабжения, в основе расчетов должны лежать следующие заданные величины:
• Разница температур на входе в УПВ (установку нагрева питьевой воды) и циркуляционном выходе из УПВ < 5 °С.
• Циркуляционные потоки рассчитываются исходя из потерь тепла в трубопроводе.
• Трубопроводы горячей воды должны иметь 100%-ную изоляцию во избежание потерь тепла.
• Скорость течения: «При выборе внутреннего диаметра трубы для циркуляционного трубопровода из экономических и производственно-технических соображений следует применять скорость течения 0,2-0,5 м/с. Максимальная скорость может достигать 1,0 м/с».
• Для того чтобы обеспечить баланс системы, имеет смысл в близлежащих к насосу трубопроводах установить более высокую скорость течения 0,5 - 1,0 м/с, а в трубопроводах, отдаленных от насоса, более низкую - 0,3 м/с и менее.
• Гидравлический баланс, создаваемый регулирующими клапанами, необходим для обеспечения циркуляционных потоков и уменьшения разностей температур.


Установки для использования дождевой воды

Установки для использования дождевой воды все чаще используются в новостройках и модернизированных зданиях. Важной предпосылкой для их создания послужили растущие цены на воду, общая озабоченность вопросами охраны окружающей среды, а также локальные программы содействия.

Среди норм DIN по установкам для использования дождевой воды разработаны нормы DIN 1989, инструкция DVGW-Arbeitsblatt (W555). При планировке, монтаже и эксплуатации установок используют ZVSHK - Merkblatt u DVGW- Information twin Nr.5. Для выбора параметров и прокладки трубопроводов рекомендуется придерживаться требований нормы DIN1988. В табл. 2 представлены нормы и своды правил.

Таблица 2
Нормы и своды правил по использованию дождевой воды


Применение дождевой воды ограничено. В первую очередь ее используют для поливки сада, а также, в зависимости от ее локального качества (содержание различных веществ, прочих растворимых примесей и т.д.), для промывки туалетов.


Проектирование, монтаж и эксплуатация установок

Для того чтобы использовать дождевую воду, обычно необходимо сначала собрать ее с поверхностей крыш и из водосточных желобов и подать через водосточные трубы в накопительный резервуар. На пути к резервуару воду рекомендуется профильтровать. Фильтровать целесообразно в так называемом фильтр-коллекторе (рис. 4).

Рис. 4. Схема установки для использования дождевой воды с подземным резервуаром: 1 - водосточная труба; 2 - фильтр; 3 - устройство для перелива или канал; 4 - подача дождевой воды; 5 - всасывающая магистраль с цепью управления; 6 - плавающий водозабор; 7 - обратный клапан; 8 - датчик уровня; 9 - сливной раструб; 10 - переливной сифон, подсоединенный к устройству для перелива или каналу; 11 -смотровой колодец; 12-насос; 13-щитуправления; 14 - холодная вода; 15 - автоматически открываемая задвижка; 16 - бак для подпитки; 17 - потребитель

Преимуществом фильтр-коллектора является фильтрация воды сразу из нескольких водосточных труб. Независимо от этого дождевая вода может фильтроваться уже во время прохождения по водосточной трубе (фильтр водосточной трубы). Этот метод, прежде всего, находит применение в небольших установках.

Очищенная дождевая вода в конечном итоге поступает в накопительный резервуар. По истечении времени нахождения в резервуаре происходит дальнейшее отстаивание мельчайших частиц и поддерживается качество просочившейся воды. При этом забор воды происходит с низкой турбулентностью и только в зонах с наилучшим качеством воды. Таковыми являются: при негибком водозаборе - область =100 мм выше дна резервуара, при плавающем водозаборе с гибкой подводкой -50 мм ниже поверхности воды (SAFF - плавающий всасывающий фильтр тонкой очистки).

Насос с автоматическим регулированием давления подает дождевую воду к отдельным точкам отбора. В сухую погоду резервуар для дождевой воды автоматически под-питывается питьевой водой.


Трубопроводы для сточных вод

Трубопроводы для сточных вод - важная составная часть всех систем коммуникаций. Квалифицированное проектирование и качественный монтаж являются предпосылками для бесперебойной эксплуатации.

Принципы и рекомендации по проектированию и монтажу трубопроводов для сточных вод регулируются сводом правил DIN EN 12056 (Гравитационные сливные трубопроводы внутри зданий).

Медные трубы не могут использоваться для всех видов сточных вод. Этому препятствует наличие жирорастворимых моющих и чистящих средств в отводящем трубопроводе. Также возможно ограниченное применение медных труб в системах канализаций, где они применимы в «установках отвода фекалий» вместе с установками для их измельчения.

Установки для отвода сточных вод используются в тех случаях, когда сливные трубопроводы не могут быть проложены с наклоном или когда сточные воды проходят ниже уровня водяного затвора. Трубопроводы, идущие от установок для отвода сточных вод, должны выдерживать высокое давление, поэтому для них часто используются медные трубы.

Установки для отвода сточных вод монтируются непосредственно вблизи объекта,из которого отводится вода. Вода из ванных и стиральных машин не должна отводиться при помощи того же устройства, которое используется для отвода воды из туалета. В этом случае необходимо провести монтаж отдельных сливных установок.

В зависимости от вида и количества сточных вод, в основном используются трубы диаметром от 22 до 35 мм. В зависимости от типа установки желательно сначала смонтировать стояк, а затем горизонтальные трубопроводы.

Небольшие сливные установки делают возможным последующее сооружение дополнительного туалета или целой ванной комнаты в тех местах, где классическое присоединение к трубопроводу для сточных вод невозможно.

Исследования компании КМЕ образцов труб, которые без проблем многие годы проработали в «установках отвода фекалий», показали, что использование труб в подобных установках является безупречным. Решающим при этом является тот факт, что в осажденных фекалиях имеются в большом количестве субстанции, содержащие жир, что приводит к осаждению этого жира на поверхности трубы. Исследования участка труб показали, что внутренняя поверхность трубы имела неповрежденный образовавшийся защитный слой и не имеет каких-либо отклонений от нормы.

Контакты с производителями «установок отвода фекалий», применяющими при их производстве медные трубы, а также с монтажными организациями, подтверждают, что ничто не препятствует их применению в этой области.

Предпосылкой для этого однозначно является монтаж установок согласно сводам правил. Помимо этого, следует тщательно позаботиться о том,чтобы остатки фекалий не задерживались в трубах на длительный период времени.

Соответствующие сливные установки следует использовать только для удаления фекалий, а не всех бытовых сточных вод, так как последние могут содержать жиро-растворяющие средства. Применение труб WICU® и SANCO® ограничено областью применения в «установках отвода фекалий». При этом следует выполнять соответствующие инструкции изготовителей «установок отвода фекалий». Не рекомендуется использовать трубы WICU® и SANCO® в сливных установках, через которые выводится вода, содержащая все бытовые отходы домашнего хозяйства.

Медные трубы используют не только в системах водоснабжения и водоотведения, но и в системах отопления, подачи жидкого топлива, газоснабжения, подвода сжиженного газа, солнечных установках. Рекомендации по проектированию и монтажу этих систем будут приведены в следующих номерах газеты «Стройка» в рубрике ШКОЛА СТРОИТЕЛЯ.


Фотоматериалы предоставлены KM Europa Metal AG SANCO®, WICU®, COPATIN®, CUPROTHERM® и HYPOPLAN® - зарегистрированные товарные знаки