Spajanje bakrenih cijevi: upute i usporedba različitih montažnih tehnologija

Bakrene cijevi koriste se pri montaži sustava GVS, HVS, klimatizacije, grijanja, plinske opskrbe. One su skupe, ali izdržljive, plastične, otporne na koroziju. No kako bi inženjerske komunikacije od njih služile desetljećima, spajanje bakrenih cijevi mora se izvoditi pravilno.

Reći ćemo Vam kako se izvodi postavljanje bakrenih cjevovoda koji osiguravaju nepropusnost za transportirani medij ili cirkulirajući toplinski nositelj. U članku koji je predstavljen na uvid detaljno su opisane montažne tehnologije. Uzimajući u obzir naše savjete, izgradnja sustava bit će izvedena “odlično”.

Nijanse rada s bakrenim cijevima

Za izvođenje montaže unutarnjih cjevovoda u kući možete odabrati cijev od plastike, metaloplastike ili nehrđajućeg čelika. No samo analog od bakra može služiti bez problema i kapitalnog popravka više od pola stoljeća.

Pravilno montirani bakreni cjevovodni sustavi u praksi uredno rade tijekom cijelog vijeka trajanja, koji je predviđen za vikendicu ili višestambenu zgradu.

Fitinzi koji se koriste pri montaži i mjesta spojeva lemljenjem prema statistici kvarova pokazuju se pouzdanijima od samih bakrenih cijevi – ako do proboja u sustavu i dođe, to je samo na stijenci cijevnog proizvoda.

Cijevi od bakra nisu osjetljive na dugotrajna toplinska opterećenja, klor i ultraljubičasto zračenje. Pri smrzavanju ne pucaju, a pri promjeni temperature unutarnjeg medija (vode, otpadnih voda, plina) ne mijenjaju svoju geometriju.

Za razliku od plastičnih analoga, bakreni cjevovodi ne popuštaju. Plastika je podložna širenju pri visokim temperaturama, s bakrom se to po definiciji ne događa.

Cijevni bakreni proizvodi imaju dva nedostatka – visoka cijena i mekoća metala. No visoka cijena materijala isplaćuje se dugim vijekom trajanja.

A kako stijenke cijevi ne bi bile oštećene iznutra erozijom, u sustavu se obavezno moraju ugraditi filtri. Ako u vodi nema onečišćenja u obliku čvrstih čestica, tada neće ni biti problema s uništavanjem cjevovoda.

Zahtjevi za obradu i zavarivanje cijevi

Pri radu s bakrenim cijevima potrebno je pridržavati se sljedećih pravila:

1. Prilikom montaže lemljenjem vodovoda HVS ili GVS, treba isključiti korištenje olovnog lema – olovo je previše toksično.
2. Ne smijete dopustiti da brzina protoka vode bude veća od 2 m/s, inače će najsitnije čestice pijeska ili drugih krutih tvari postupno početi uništavati stijenke cijevi.
3. Pri korištenju fluksa, nakon završetka montaže, morate obavezno isprati cijevni sustav – fluks je agresivno sredstvo i poticat će koroziju bakrenih stijenki cijevi.
4. Pri lemljenju ne smijete dopustiti pregrijavanje spoja – to može dovesti ne samo do formiranja nepropusnog spoja, već i do gubitka čvrstoće bakrenog proizvoda.
5. Prijelaze cijevi s bakra na druge metale (čelik i aluminij) trebate izvoditi pomoću mjedenih ili brončanih fitinga-prijelaznika – inače će čelične i aluminijske cijevi brzo početi korodirati.
6. Grat (nanosi metala) i neravnine na mjestima rezanja morate obavezno ukloniti – njihovo prisustvo dovodi do stvaranja turbulentnih vrtloga u vodenom toku, što potiče eroziju i smanjuje vijek trajanja bakrenog cjevovoda.
7. Pri pripremi bakrenih cijevi za spajanje, ne smijete koristiti abrazive – njihove čestice koje ostanu unutar cijevi nakon montaže dovest će do oštećenja metala i nastanka fistule.

Ako u sustavu vodoopskrbe ili grijanja u kući, osim bakrenih, postoje i cijevi ili elementi od drugih metala, tada morate osigurati da vodeni tok ide od njih prema bakru, a ne obrnuto; tok vode od bakra prema čeliku, cinku ili aluminiju dovest će do brze elektrokemijske korozije tih dijelova cjevovoda.

Bakrene cijevi možete bez problema rezati i savijati, a s njihovim spajanjem u jedinstveni cijevovod može se nositi čak i početnik. Trebate samo odabrati odgovarajuće alate i slijediti upute.

Zahvaljujući plastičnosti i čvrstoći metala, bakrene cijevi možete bez problema rezati i savijati. Okret cijevovoda možete izvesti kako korištenjem savijača cijevi, tako i pomoću fitinga. A za izradu račvanja i spojeva s različitim uređajima postoje brojni dijelovi od termootpornih plastika, mjedi, nehrđajućeg čelika i bronce.

O interakciji bakra s drugim metalima

U većini privatnih kuća kućanski vodovodi sastavljeni su od čeličnih i aluminijskih cijevi. U sustavima grijanja također su prisutni radijatori od čelika ili aluminija. Ako nepravilno uključite bakrene cijevi u takvu instalaciju, to može dovesti do velikih problema.

Prema građevinskim normama, kako biste isključili korozijske procese u cjevovodu od cijevi različitih metala, morate usmjeriti tok vode prema bakru.

Najoptimalnija varijanta montaže je primjena cijevi i uređaja isključivo od bakra i njegovih legura. Sada bez problema možete pronaći bimetalne aluminijsko-bakrene radijatore, kao i odgovarajuće fitinge i zapornu armaturu. Kombinirati različite metale trebate samo u krajnjim slučajevima.

Ako je kombinacija neizbježna, bakar mora biti završni u lancu elemenata cjevovoda. Nemoguće ga je lišiti sposobnosti provođenja električne struje.

A uz prisutnost čak i slabe struje, ovaj metal stvara galvanske parove s čelikom, aluminijem i cinkom, što neizbježno dovodi do njihove prijevremene korozije. Prilikom montaže vodovoda između njih je obavezno umetnuti prijelaznice od bronce.

Još jedan potencijalni problem je kisik u vodi. Što je veći njegov sadržaj, to brže korodiraju cijevi. To se odnose na cjevovode kako od jednog metala, tako i od različitih.

Nerijetko vlasnici vikendica čine ozbiljnu pogrešku često mijenjajući toplinski medij u sustavu grijanja. To samo dovodi do dodavanja potpuno nepotrebnih količina kisika. Najbolje je ne mijenjati vodu u potpunosti, već je dolijevati kada je potrebno.

Izbor montaže: rastavljivi vs nerastavljivi

Da biste spojili bakrene cijevi u jedinstveni cjevovodni sustav, možete se poslužiti s nekoliko načina njihovog spajanja. Različiti vodoinstalateri koriste obujmičke i pres fitinzi, zavarivanje ili lemljenje. No prije nego što sami počnete s radovima, trebate odlučiti – hoće li cjevovod biti nerastavljiv ili rastavljiv.

Postoje tri montažne tehnologije spajanja bakrenih cijevi:

• električno zavarivanje;
• lemljenje pomoću plamenika ili električnog lemila;
• prešanje.

Sve ove tehnologije mogu se primijeniti pri oblikovanju i rastavljivog i nerastavljivog sustava. Ovdje je više pitanje korištenja raznih fitinza i prijelaznica ili odustajanja od njih.

Ako se konstrukcija ne može rastaviti bez uništavanja pojedinin njezinin dijelova, smatra se nerastavljivom – ispada jeftinija, ali ju je teže popraviti.

Ako je potreban rastavljivi cjevovodni sustav, koji je također jednostavniji u pogledu popravaka i dodavanja novih elemenata, spojeve je potrebno izvesti kao rastavljive.

Za to se koriste fitinzi:

• kompresijski;
• navojne;
• samofiksirajući.

Rastavljive spojeve lakše je izvesti samostalno, može se čak proći i bez lemljenja. Oni ne zahtijevaju od majstora pretjerano visoku kvalifikaciju.

Međutim, takvi sklopovi zahtijevaju stalni pregled i zatezanje matica kako bi se spriječila curenja. Promjene tlaka i temperature u sustavu dovode do slabljenja pričvršćenja. I s vremena na vrijeme preporučuje se njihovo zatezanje.

Ako se planira potpuno zatvoriti pristup bakrenim cijevima oblogom ili betonskim estrihom, onda ih je najbolje spojiti u nerastavljivu konstrukciju lemljenjem ili zavarivanjem. Takav sustav je pouzdaniji, dugotrajniji i otporniji na pucanje.

Na proizvode od bakra zabranjeno je nanositi navoj. Ovaj metal je previše mek po svojoj strukturi. Pri izradi rastavljivog cjevovoda, svi navojni priključci moraju biti izvedeni pomoću fitinza. Potonje je moguće spojiti s bakrenom cijevi prešanjem ili lemljenjem.

Prije izvođenja spojeva, bakrene cijevi se pripremaju na poseban način:

Tri glavna načina spajanja

Prije nego što spojite dijelove bakrenih cijevi, potrebno ih je izrezati prema shemi razvoda i pripremiti. Trebat će rezač cijevi ili pila za metal, savijač cijevi i turpija. A za čišćenje krajeva neće škoditi ni fini brusni papir.

Ne možete započeti montažu bez jasnog plana i crteža cjevovoda – to nije samo pitanje financijskih troškova, već i razumijevanja opsega posla.

Samo s shemom budućeg sustava cjevovoda u rukama možete izračunati potrebnu količinu potrošnog materijala. Potrebno je unaprijed odlučiti gdje će se i koji promjer cijevi montirati. Također morate jasno razumjeti koliko će za to biti potrebno spojnih elemenata.

Opcija #1: Zavarivanje bakrenih cijevi

Za izvođenje automatiziranog ili ručnog zavarivanja bakrenih cijevi potrebni su elektrode i plin za stvaranje zaštitne atmosfere (dušik, argon ili helij). Također će biti potreban aparat za zavarivanje na istosmjernu struju i u nekim slučajevima plamenik. Elektroda može biti grafitna, volframova, bakrena ili ugljena.

Glavni nedostatak ove montažne tehnologije su znatne razlike u karakteristikama dobivenog šava i metala cijevi. Oni se razlikuju po kemijskom sastavu, unutarnjoj strukturi, električnoj i toplinskoj provodljivosti. Pri nepravilnom izvođenju zavarivanja, spoj se poslije može čak i razdvojiti.

Zbog legiranja bakra uslijed djelovanja deoksidatora koji se nalazi u elektrodi, zavareni šav se po mnogim parametrima uvelike razlikuje od osnovnog zavarenog metala.

Pravilno spojiti bakrene cijevi zavarivanjem može samo kvalificirani majstor. Ovdje su potrebna određena znanja i vještine.

Kod ove varijante montaže postoji mnoštvo tehnoloških nijansi. Ako planirate sve raditi sami, a nemate iskustva s aparatom za zavarivanje, bolje je koristiti drugi način spajanja.

Opcija #2: Kapilarno lemljenje

U kućnim uvjetima bakrene cijevi se rijetko spajaju zavarivanjem vodovodnih instalacija. To je previše složen posao koji zahtijeva specijalizirane vještine i naporan je. Jednostavnije je koristiti metodu kapilarnog lemljenja s plinskim plamenikom ili lemilicom.

Tehnologija lemljenja bakrenih cijevi lemom temelji se na kapilarnom dizanju (procurivanju) istog nakon taljenja kroz zazor između dvije pritisnute metalne površine.

Lemljenje bakrenih cijevi može biti:

• niskotemperaturno – koriste se meki lemovi i lemilica;
• visokotemperaturno – primjenjuju se vatrostalne legure i propanski ili acetilenski plamenik.

Posebne razlike u konačnom rezultatu ove metode lemljenja bakrenih cijevi nemaju. Spoj je u oba slučaja pouzdan i čvrst na raskid. Šav kod visokotemperaturnog načina je nešto čvršći. No zbog visoke temperature plinskog mlaza iz plamenika povećava se rizik progaranja metala stijenke cijevi.

Lemovi se koriste na bazi kositra ili olova s dodatkom bizmuta, selena, bakra i srebra. Međutim, ako se cijevi leme za sustav opskrbe pitkom vodom, onda je od olovne varijante zbog njegove toksičnosti bolje odustati.

Razlikuju se dva načina lemljenja cjevovoda od bakra:

• utorni;
• pomoću fitinš.

Prva varijanta predviđa proširenje kraja jedne od cijevi koje se spajaju pomoću posebnog ekspandera. Zatim se taj zvonasti kraj navlači na drugu cijev, a spoj se lemi pomoću lema.

Proširenje kraja izvodi se tako da između vanjskih i unutarjnh stijenki dijelova koji se spajaju ostane zazor od 0,1–0,2 mm. Veći nije potreban. Lem će kroz njega zahvaljujući kapilarnom efektu ionako ispuniti cijeli postojeći procjep.

U ovoj tehnologiji važno je ne oštetiti cijev prilikom proširenja. Ako je izrađena od tvrdog bakra (R 290), tada će se morati prethodno žariti. Pritom metal na mjestu spoja poprima svojstva meke verzije. Važno je ne zaboraviti na ove promjene pri izračunu parametara radnog tlaka u cjevovodu.

Korištenje posebnih fitinš za kapilarno lemljenje omogućuje izbjegavanje pogrešaka u stupnju proširenja cijevi pri oblikovanju zvonastog spoja, jer su oni unaprijed prilagođeni potrebnim veličinama.

Da biste pojednostavili ručno lemljenje elemenata bakrenog cjevovoda, dovoljno je nabaviti gotove spojne spojnice, koljena, T-komade i čepove. Oni već imaju potrebnu utičnicu. Primjena ovih dijelova poskupljuje montažne radove, ali ih znatno pojednostavljuje.

Za čišćenje metala na mjestu lemljenja i podmazivanje lema, krajevi spojnih cijevi prekrivaju se fluksom. Potrebno ga je nanijeti samo na vanjske stijenke cijevi. Utičnice i fitinzi iznutra se njime ne obrađuju. U tome jednostavno nema potrebe.

Za izvođenje lemljenja, cijevi se umetnu u utičnicu i zagrijavaju plamenikom. Kada se postigne potrebna temperatura, lem se prinosi zazoru. Počinje se topiti i ulijevati u unutrašnjost.

Ako ga u spoj dospije previše, isteći će iz unutrašnjosti cjevovoda, što će dovesti do suženja unutarnjeg promjera cijevi. A uz malu količinu, spoj će biti nedovoljno zalemljen.

Ako se pojave problemi s primjenom lema, možete upotrijebiti fitin ge u kojima ga već ima u potrebnim količinama. Kako bi se rad pojednostavio, u tvornici se u te spoj ne elemente iznutra dodaje kapilarni pojas od odgovarajuće legure. Ovaj dio samo treba navući na cijev i zagrijati plamenikom.

Opcija #3: Cangovi fitinzi i prešne spojnice

Nerastavljivi spoj bakrenih cijevi može se izvesti i pomoću pres-spojnica ili steznih (cangastih) fitinza. U njima se umjesto lema koristi brtveni prsten. Prva se varijanta steže na cijevi posebnim kliještima, a druga – navrtnim maticama i ključem za njih.

Pri zatezanju matice kraj jedne bakrene cijevi pritišće se na drugu. Bakar se pritom trlja, stvarajući čvrstu vezu bez zazora. Procurenja pri korištenju takvih spojnica praktički su isključena.

Teoretski se stezni fitinz može rastaviti i ponovno sastaviti, ali u praksi je bolje to ne činiti – čvrstća spoja nakon takvih postupaka opada.

Za montažu i postavljanje bakrenog cjevovoda bit će potreban specijalizirani rezač cijevi, namijenjen za rezanje na dijelove upravo ove vrste materijala. S kriterijima odabira ovog alata upoznat će vas članak koji predlažemo.

Zaključci i koristan video na temu

Kako izgleda rad s cijevima u praksi, možete vidjeti u sljedćim videozapisima.

Video #1. Sve o lemljenju bakrenih cijevi plinskim plamenikom:

Video #2. Analiz tipičnih pogrešaka spajanja bakrenih cijevi mekim lemom:

Video #3. O značajkama montaže preš-fitinzima

Načina spajanja bakrenih cijevi međusobno fitinzima postoji nekoliko. Neke je lakše izvesti samostalno, a druge će biti jeftinije, ali zahtijevaju poseban alat. Ništa posebno teško nema u takvoj montaži.

Međutim, prije nego što se izravno pristupi lemljenju cjevovoda, vrijedi vježbati primjenu plamenika. Tijekom rada ne smije se dopustiti pregrijavanje bakra.

Jesu li vam poznate tehnološke nijanse spajanja bakrenih cijevi koje nis u navedene u članku? Želite li ispričati kako ste sastavljali bakreni cjevovod vlastitim rukama? Pišite, molimo, komentare u donjem bloku, postavljajte pitanja, dijelite dojmove i fotografije na temu.