Conexão de tubos de cobre: instruções e comparação de diferentes tecnologias de instalação

Os tubos de cobre são utilizados na instalação de sistemas de água quente, água fria, ar condicionado, aquecimento e abastecimento de gás. Eles são caros, porém duráveis, flexíveis e resistentes à corrosão. Mas para que as instalações de engenharia feitas com eles durem décadas, a conexão dos tubos de cobre deve ser feita corretamente.

Explicaremos como é feita a montagem de tubulações de cobre, garantindo a estanqueidade do meio transportado ou do fluido térmico circulante. No artigo apresentado para leitura, as tecnologias de instalação são descritas em detalhes. Seguindo nossos conselhos, a construção dos sistemas será executada “com perfeição”.

Nuances do trabalho com tubos de cobre

Para realizar a instalação de tubulações internas em uma casa, pode-se escolher tubos de plástico, metal-plástico ou aço inoxidável. Mas apenas o equivalente em cobre pode durar mais de meio século sem problemas e sem grandes reparos.

Sistemas de tubulação de cobre corretamente instalados, na prática, funcionam perfeitamente durante toda a vida útil da casa ou edifício de apartamentos.

As conexões usadas na instalação e os pontos de união por brasagem, segundo as estatísticas de acidentes, mostram-se mais confiáveis do que os próprios tubos de cobre – se ocorrer uma ruptura no sistema, será apenas na parede do tubo.

Os tubos de cobre não temem cargas térmicas prolongadas, cloro e radiação ultravioleta. Quando congelam, não racham e, ao variar a temperatura do ambiente interno (água, efluentes, gás), não alteram sua geometria.

Ao contrário dos equivalentes de plástico, as tubulações de cobre não cedem. O plástico é suscetível à expansão em altas temperaturas; com o cobre, isso não acontece por definição.

Os produtos tubulares de cobre têm duas desvantagens – o alto preço e a maciez do metal. No entanto, o alto custo do material é compensado pela longa vida útil.

E para que as paredes dos tubos não sejam danificadas internamente por erosão, devem ser instalados filtros no sistema. Se a água não contiver contaminantes na forma de partículas sólidas, não haverá problemas de degradação das tubulações.

Requisitos para processamento e soldagem de tubos

Ao trabalhar com tubos de cobre, é necessário seguir as seguintes regras:

1. Ao instalar tubulações de água fria ou água quente com brasagem, deve-se evitar o uso de solda de chumbo – o chumbo é muito tóxico.
2. A velocidade do fluxo de água não deve ser superior a 2 m/s, caso contrário, as partículas minúsculas de areia ou outro material sólido começarão gradualmente a destruir as paredes do tubo.
3. Ao usar fluxos, após a conclusão da instalação, o sistema de tubulação deve ser obrigatoriamente lavado – o fluxo é uma substância agressiva e contribuirá para a corrosão das paredes dos tubos de cobre.
4. Ao soldar, não se deve permitir o superaquecimento da junta – isso pode levar não apenas à formação de uma junta não vedada, mas também à perda de resistência do produto de cobre.
5. Recomenda-se fazer as transições de tubos de cobre para outros metais (aço e alumínio) usando conexões de transição de latão ou bronze – caso contrário, os tubos de aço e alumínio começarão a corroer rapidamente.
6. Rebarbas (excesso de metal) e farpas nos locais de corte devem ser obrigatoriamente removidas – sua presença leva à formação de turbulências no fluxo de água, o que contribui para a erosão e reduz a vida útil do tubo de cobre.
7. Ao preparar tubos de cobre para conexão, é terminantemente proibido usar abrasivos – as partículas que permanecerem dentro após a instalação danificarão o metal e causarão a formação de uma fístula.

Se no sistema de abastecimento de água ou aquecimento da casa, além dos tubos de cobre, houver também tubos ou elementos de outros metais, o fluxo de água deve ir deles para o cobre, e não o contrário. O fluxo de água do cobre para o aço, zinco ou alumínio levará à rápida corrosão eletroquímica das seções do tubo desses últimos.

Os tubos de cobre são cortados e dobrados sem problemas, até mesmo um iniciante pode lidar com a conexão deles em um sistema de tubulação único. Basta selecionar as ferramentas adequadas e seguir as instruções.

Devido à plasticidade e resistência do metal, os tubos de cobre são cortados e dobrados sem problemas. A curva do tubo pode ser feita usando um curvador de tubos ou com conexões. E para fazer derivações e conexões com vários dispositivos, existem muitas peças de plásticos resistentes ao calor, latão, aço inoxidável e bronze.

Sobre a interação do cobre com outros metais

Na maioria das casas particulares, as tubulações domésticas são feitas de tubos de aço e alumínio. Nos sistemas de aquecimento, também existem radiadores de aço ou alumínio. A inserção incorreta de tubos de cobre nesse tipo de instalação pode causar grandes problemas.

De acordo com as normas de construção, para eliminar processos de corrosão em tubulações de diferentes metais, o fluxo de água deve ser direcionado para o cobre.

A opção de instalação mais ideal é o uso de tubos e dispositivos exclusivamente de cobre e suas ligas. Atualmente, é possível encontrar facilmente radiadores bimetálicos de alumínio-cobre, bem como conexões e válvulas adequadas. Misturar metais diferentes só deve ser feito em casos extremos.

Se a combinação for inevitável, o cobre deve ser o último na cadeia de elementos da tubulação. É impossível eliminar sua capacidade de conduzir corrente elétrica.

E, na presença de corrente elétrica, mesmo fraca, este metal cria pares galvânicos com aço, alumínio e zinco, o que inevitavelmente leva à sua corrosão prematura. Ao instalar um sistema de água, é necessário inserir adaptadores de bronze entre eles.

Outro problema potencial é o oxigênio na água. Quanto maior o seu teor, mais rapidamente os tubos corroem. Isso se aplica tanto a tubulações de um único metal quanto às feitas de metais diferentes.

Frequentemente, os proprietários de casas cometem um erro grave ao trocar frequentemente o fluido de aquecimento no sistema de aquecimento. Isso apenas adiciona porções totalmente desnecessárias de oxigênio. O melhor é não trocar toda a água, mas sim reabastecê-la quando necessário.

Escolha da instalação: desmontável vs permanente

Para conectar tubos de cobre em um sistema de tubulação único, pode-se utilizar vários métodos de união. Diferentes encanadores usam acessórios de compressão e pressão, soldagem ou brasagem. Mas antes de começar o trabalho, é necessário decidir se a tubulação será não desmontável ou desmontável.

Existem três técnicas de montagem para conectar tubos de cobre:

• soldagem elétrica;
• brasagem com maçarico ou ferro de solda elétrico;
• prensagem.

Todas estas técnicas podem ser aplicadas na formação de sistemas desmontáveis ou não desmontáveis. É mais uma questão de usar vários acessórios e adaptadores ou dispensá-los.

Se a estrutura não pode ser desmontada sem destruir partes individuais, ela é considerada não desmontável – é mais barata, mas mais difícil de reparar.

Se o sistema de tubulação precisa ser desmontável e mais simples em termos de reparo e adição de novos elementos, as conexões devem ser feitas desmontáveis.

Para isso, são usados acessórios:

• de compressão;
• roscados;
• autofixantes.

As conexões desmontáveis são mais fáceis de fazer por conta própria, podendo até dispensar a brasagem. Elas não exigem habilidades excessivamente altas do profissional.

No entanto, tais conexões precisam de inspeção constante e aperto das porcas para evitar vazamentos. Variações de pressão e temperatura no sistema enfraquecem as fixações. E é recomendável apertá-las de vez em quando.

Se o acesso aos tubos de cobre for fechado permanentemente com revestimento ou contrapiso de concreto, é melhor conectá-los em uma estrutura não desmontável por brasagem ou soldagem. Esse sistema é mais confiável, durável e resistente a rupturas.

É proibido aplicar rosca em peças de cobre. Este metal é muito macio em sua estrutura. Ao instalar uma tubulação desmontável, todas as conexões roscadas devem ser feitas por meio de acessórios. Estes podem ser conectados ao tubo de cobre por prensagem ou brasagem.

Antes de realizar as conexões, os tubos de cobre são preparados de maneira especial:

Três métodos principais de conexão

Antes de conectar os segmentos de tubos de cobre, é necessário cortá-los de acordo com o esquema de distribuição e prepará-los. Será necessário um cortador de tubos ou serra para metal, um curvador de tubos e uma lima. E para limpar as pontas, também será útil uma lixa de grão fino.

Não se pode iniciar a instalação sem um plano claro e um desenho do encanamento – isso não é apenas uma questão de gastos financeiros, mas também de compreensão do volume de trabalho.

Somente tendo em mãos o esquema do futuro sistema de tubulação, é possível calcular a quantidade necessária de materiais consumíveis. É preciso decidir antecipadamente onde e de que diâmetro os tubos serão instalados. É necessário entender claramente quantos elementos de conexão serão necessários para isso.

Opção #1: Soldagem de tubos de cobre

Para realizar a soldagem automatizada ou manual de tubos de cobre, são necessários eletrodos e gás para criar um ambiente de proteção (nitrogênio, argônio ou hélio). Também será necessário um equipamento de soldagem em corrente contínua e, em alguns casos, um maçarico. O eletrodo pode ser de grafite, tungstênio, cobre ou carbono.

A principal desvantagem dessa tecnologia de montagem são as diferenças significativas nas características entre a solda resultante e o metal do tubo. Eles diferem em composição química, estrutura interna, condutividade elétrica e térmica. Se a soldagem for feita incorretamente, a junta pode até se separar posteriormente.

Devido à liga de cobre resultante da ação do desoxidante presente no eletrodo, a junta soldada difere significativamente em muitos parâmetros do metal base que está sendo soldado.

Apenas um profissional qualificado pode conectar corretamente tubos de cobre por soldagem. Isso requer conhecimento e habilidades específicas.

Esta opção de instalação tem muitos detalhes técnicos. Se você planeja fazer tudo sozinho e não tem experiência com equipamento de soldagem, é melhor usar outro método de conexão.

Opção #2: Brasagem capilar

Em ambientes domésticos, tubos de cobre raramente são unidos por soldagem de encanamento. É um processo muito complexo, que requer habilidades especializadas e é trabalhoso. É mais fácil usar o método de soldagem capilar com um maçarico a gás ou lamparina de solda.

A tecnologia de soldagem de tubos de cobre com solda baseia-se na ascensão capilar (infiltração) desta após a fusão pelo espaço entre duas superfícies metálicas pressionadas.

A soldagem de tubos de cobre pode ser:

• de baixa temperatura – usam-se soldas moles e maçarico;
• de alta temperatura – utilizam-se ligas refratárias e maçarico a propano ou acetileno.

Não há grande diferença no resultado final entre estes métodos de soldagem de tubos de cobre. A junta em ambos os casos é confiável e resistente à tração. A costura no método de alta temperatura é um pouco mais resistente. No entanto, devido à alta temperatura do jato de gás do maçarico, aumenta o risco de queima do metal da parede do tubo.

As soldas utilizadas são à base de estanho ou chumbo com adição de bismuto, selênio, cobre e prata. No entanto, se os tubos forem soldados para um sistema de abastecimento de água potável, é melhor evitar a opção com chumbo devido à sua toxicidade.

Existem dois métodos de soldagem de tubulações de cobre:

• por encaixe;
• com conexões.

A primeira opção envolve a expansão da extremidade de um dos tubos a serem unidos com um expansor especial. Em seguida, este soquete é encaixado no segundo tubo, e a junta é soldada com solda.

A expansão da extremidade é feita de modo que haja uma folga de 0,1–0,2 mm entre as paredes externa e interna dos itens a serem unidos. Não é necessário mais que isso. A solda preencherá todo o espaço disponível devido ao efeito capilar.

Nesta tecnologia, é importante não danificar o tubo durante a expansão. Se for feito de cobre duro (R 290), será necessário pré-aquecê-lo. Com isso, o metal no local da junta adquire propriedades de um análogo mole. É importante não esquecer essas mudanças ao calcular os parâmetros de pressão de trabalho na tubulação.

O uso de conexões especiais para soldagem capilar permite eliminar erros no grau de expansão do tubo ao formar o soquete, pois elas são inicialmente ajustadas às dimensões necessárias.

Para simplificar a soldagem manual de elementos de tubulação de cobre, basta adquirir conexões prontas, curvas, tês e tampões. Eles já possuem o encaixe necessário. O uso dessas peças aumenta o custo da instalação, mas simplifica bastante.

Para limpar o metal no local da solda e lubrificar a solda, as extremidades dos tubos a serem unidos são cobertas com fluxo. Deve ser aplicado exclusivamente na parte externa das paredes dos tubos. Os encaixes e conexões internamente não são tratados com ele. Simplesmente não há necessidade.

Para realizar a soldagem, os tubos são inseridos no encaixe e aquecidos com o maçarico. Quando a temperatura desejada é atingida, a solda é aproximada da folga. Ela começa a derreter e fluir para dentro.

Se entrar muita solda na junta, ela vazará do interior da tubulação, o que causará o estreitamento do diâmetro interno do tubo. E com pouco consumo, a conexão ficará insuficientemente soldada.

Se houver problemas com o uso da solda, pode-se usar conexões que já a contêm nas quantidades necessárias. Para simplificar o trabalho, ainda na fábrica, um anel capilar da liga apropriada é inserido internamente nesses elementos de conexão. Basta encaixar esta peça no tubo e aquecê-la com o maçarico.

Opção #3: Conexões de aperto e mangotes de pressão

Uma conexão permanente de tubos de cobre também pode ser feita com conexões de prensa ou conexões de aperto (cangote). Nelas, um anel de vedação é usado em vez de solda. O primeiro tipo é apertado no tubo com alicates especiais, e o segundo, com porcas de capa e chave correspondente.

Ao apertar a porca, a extremidade de um tubo de cobre é pressionada contra a outra. O cobre, como resultado, se ajusta, criando uma conexão forte, sem folgas. Vazamentos com o uso dessas conexões são praticamente eliminados.

Teoricamente, o conector de aperto pode ser desmontado e remontado, mas na prática é melhor não fazer isso – a resistência da conexão após esses procedimentos diminui.

Para a montagem e instalação da tubulação de cobre, será necessário um cortador de tubos especializado, projetado para cortar em segmentos exatamente este tipo de material. O artigo que sugerimos fornecerá orientações sobre a escolha desta ferramenta.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como o trabalho com tubos se parece na prática, pode ser visto nos seguintes vídeos.

Vídeo #1. Tudo sobre a soldagem de tubos de cobre com maçarico a gás:

Vídeo #2. Análise de erros típicos na conexão de tubos de cobre com solda macia:

Vídeo #3. Sobre as particularidades da instalação de press-fittings:

Existem várias formas de conectar tubos de cobre entre si com conectores. Algumas são mais fáceis de fazer sozinho, outras são mais baratas, mas exigem ferramentas especiais. Não há nada particularmente complicado nesse tipo de instalação.

No entanto, antes de começar a soldagem da tubulação propriamente dita, vale a pena praticar o uso do maçarico. Durante o trabalho, não se deve permitir o superaquecimento do cobre.

Você conhece nuances técnicas na conexão de tubos de cobre que não foram mencionadas no artigo? Quer contar como montou uma tubulação de cobre você mesmo? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo, faça perguntas, compartilhe impressões e fotos sobre o assunto.