Conexión de tubos de cobre: instrucciones y comparación de diversas técnicas de instalación

Las tuberías de cobre se utilizan en el montaje de sistemas de ACS (Agua Caliente Sanitaria), AFS (Agua Fría Sanitaria), aire acondicionado, calefacción y suministro de gas. Son caras, pero duraderas, flexibles y resistentes a la corrosión. Sin embargo, para que las instalaciones hechas con ellas duren décadas, la conexión de las tuberías de cobre debe realizarse correctamente.

Explicaremos cómo se realiza la instalación de tuberías de cobre que garantizan la estanqueidad del medio transportado o del fluido caloportador circulante. En el artículo presentado se describen detalladamente las tecnologías de montaje. Siguiendo nuestros consejos, la construcción de los sistemas se realizará “a la perfección”.

Particularidades del trabajo con tuberías de cobre

Para realizar el montaje de tuberías interiores en una casa se puede elegir un tubo de plástico, metal-plástico o acero inoxidable. Pero solo el análogo de cobre puede durar sin problemas ni reparaciones más de medio siglo.

Los sistemas de tuberías de cobre correctamente instalados funcionan sin problemas durante toda la vida útil prevista para una casa unifamiliar o un edificio de apartamentos.

Según las estadísticas de accidentes, los accesorios utilizados en el montaje y las uniones soldadas resultan más fiables que las propias tuberías de cobre; si se produce una rotura en el sistema, es solo en la pared del tubo.

Las tuberías de cobre no temen las cargas térmicas prolongadas, el cloro ni los rayos ultravioleta. No se agrietan al congelarse y no cambian su geometría cuando varía la temperatura del medio interno (agua, desechos, gas).

A diferencia de los análogos de plástico, las tuberías de cobre no se pandean. El plástico es propenso a la expansión a altas temperaturas; con el cobre, esto no ocurre por definición.

Los productos de tubería de cobre tienen dos desventajas: el alto precio y la blandura del metal. Sin embargo, el costo del material se compensa con una larga vida útil.

Y para que las paredes de los tubos no resulten dañadas internamente por erosión, deben instalarse filtros en el sistema. Si el agua no contiene contaminantes en forma de partículas sólidas, no surgirán problemas de destrucción de las tuberías.

Requisitos para el procesamiento y soldadura de tuberías

Al trabajar con tuberías de cobre es necesario cumplir las siguientes reglas:

1. Al montar con soldadura una tubería de agua fría o caliente, se debe evitar el uso de soldadura de plomo, ya que el plomo es demasiado tóxico.
2. La velocidad del flujo de agua no debe superar los 2 m/s, de lo contrario, las partículas más finas de arena u otras sustancias sólidas comenzarán gradualmente a destruir las paredes de la tubería.
3. Cuando se utilicen fundentes, después de finalizar la instalación, el sistema de tuberías debe someterse obligatoriamente a un lavado: el fundente es una sustancia agresiva y favorecerá la corrosión de las paredes de las tuberías de cobre.
4. Al soldar, no se debe permitir el sobrecalentamiento del punto de unión, ya que esto puede provocar no solo una junta sin sellar, sino también la pérdida de resistencia del producto de cobre.
5. Se recomienda realizar las transiciones de tuberías de cobre a otros metales (acero y aluminio) mediante accesorios de transición de latón o bronce; de lo contrario, las tuberías de acero y aluminio comenzarán a corroerse rápidamente.
6. Las rebabas (excesos de metal) y las asperezas en los puntos de corte deben eliminarse obligatoriamente; su presencia provoca la formación de turbulencias en el flujo de agua, lo que favorece la erosión y reduce la vida útil de la tubería de cobre.
7. Al preparar tuberías de cobre para la unión, está terminantemente prohibido usar abrasivos; las partículas que queden dentro después de la instalación dañarán el metal y provocarán la formación de una fístula.

Si en el sistema de fontanería o calefacción de la casa, además de las de cobre, también hay tuberías o elementos de otros metales, el flujo de agua debe ir de estos hacia el cobre, y no al revés. El flujo de agua del cobre hacia el acero, el zinc o el aluminio provocará una rápida corrosión electroquímica de los tramos de tubería hechos de estos últimos.

Las tuberías de cobre se cortan y doblan sin problemas; incluso un principiante puede manejar su conexión en un sistema de tuberías unificado. Solo es necesario seleccionar las herramientas adecuadas y seguir las instrucciones.

Gracias a la plasticidad y resistencia del metal, las tuberías de cobre se cortan y doblan sin problemas. Se puede realizar un giro en la tubería tanto mediante el uso de una dobladora de tubos como con accesorios. Y para realizar derivaciones y conexiones con diversos aparatos, existen numerosas piezas de plásticos termorresistentes, latón, acero inoxidable y bronce.

Sobre la interacción del cobre con otros metales

En la mayoría de las casas particulares, las tuberías de agua domésticas están hechas de acero y aluminio. En los sistemas de calefacción también hay radiadores de acero o aluminio. Una conexión incorrecta de tuberías de cobre en una instalación de este tipo conlleva graves problemas.

Según las normas de construcción, para evitar procesos de corrosión en una tubería hecha de diferentes metales, el flujo de agua debe dirigirse hacia el cobre.

La opción más óptima de instalación es el uso de tuberías y aparatos exclusivamente de cobre y sus aleaciones. Actualmente se pueden encontrar sin problemas radiadores bimetálicos de aluminio y cobre, así como accesorios y válvulas de cierre correspondientes. Solo se debe combinar diferentes metales en casos extremos.

Si la combinación es inevitable, el cobre debe ser el elemento de cierre en la cadena de componentes de la tubería. No es posible eliminar su capacidad de conducir corriente eléctrica.

Y ante la presencia incluso de una corriente débil, este metal forma pares galvánicos con el acero, el aluminio y el zinc, lo que inevitablemente conduce a su corrosión prematura. Al instalar una tubería de agua, entre ellos se deben insertar necesariamente adaptadores de bronce.

Otro problema potencial es el oxígeno en el agua. Cuanto mayor sea su contenido, más rápido se corroen las tuberías. Esto afecta tanto a tuberías de un solo metal como a las hechas de diferentes metales.

No es raro que los propietarios de casas de campo cometan un grave error al cambiar con frecuencia el fluido caloportador en el sistema de calefacción. Esto solo conduce a agregar porciones completamente innecesarias de oxígeno. Lo mejor es no cambiar el agua por completo, sino rellenarla cuando sea necesario.

Elección del montaje: desmontable vs no desmontable

Para conectar las tuberías de cobre en un sistema de tuberías unificado, se pueden utilizar varios métodos de unión. Diferentes fontaneros emplean racores de compresión y de presión, soldadura o estañado. Pero antes de comenzar el trabajo, debe decidir si la tubería será fija o desmontable.

Existen tres tecnologías de montaje para unir tuberías de cobre:

• soldadura eléctrica;
• soldadura blanda con soplete o soldador eléctrico;
• prensado.

Todas estas tecnologías se pueden aplicar para formar tanto un sistema desmontable como no desmontable. Aquí es más una cuestión de usar varios racores y adaptadores o renunciar a ellos.

Si la estructura no se puede desmontar sin destruir partes individuales, entonces se considera no desmontable: resulta más barata, pero es más difícil de reparar.

Si se necesita un sistema de tuberías desmontable y más sencillo en términos de reparación y adición de nuevos elementos, entonces las uniones deben hacerse desmontables.

Para ello se utilizan racores:

• de compresión;
• roscados;
• autoblocantes.

Las uniones desmontables son más fáciles de realizar por uno mismo, incluso se puede prescindir de la soldadura blanda. No requieren una cualificación excesivamente alta por parte del técnico.

Sin embargo, estos componentes requieren una inspección constante y apriete de las tuercas para evitar fugas. Las fluctuaciones de presión y temperatura en el sistema conducen al aflojamiento de las fijaciones. Y de vez en cuando se recomienda apretarlas.

Si se planea cerrar herméticamente el acceso a las tuberías de cobre con un revestimiento o una solera de hormigón, lo mejor es unirlas en una estructura no desmontable mediante soldadura blanda o soldadura. Este sistema es más fiable, duradero y resistente a las roturas.

Está prohibido tallar roscas en productos de cobre. Este metal es demasiado blando por su estructura. Al instalar una tubería desmontable, todas las conexiones roscadas deben realizarse mediante racores. Estos se pueden conectar al tubo de cobre mediante prensado o soldadura blanda.

Antes de realizar las uniones, las tuberías de cobre se preparan de una manera especial:

Tres métodos principales de conexión

Antes de conectar los tramos de tubos de cobre, es necesario cortarlos según el esquema de distribución y prepararlos. Se necesitará un cortatubos o una sierra para metales, un doblador de tubos y una lima. Y para el acabado de los extremos, no viene mal papel de lija de grano fino.

No se puede comenzar la instalación sin un plan claro y un dibujo del sistema de tuberías; no solo es una cuestión de gastos financieros, sino también de comprender el alcance del trabajo.

Solo teniendo en mano un esquema del futuro sistema de tuberías se puede calcular la cantidad necesaria de materiales consumibles. Es necesario decidir de antemano dónde y de qué diámetro se montarán los tubos. También es necesario comprender claramente cuántos elementos de conexión se necesitarán.

Opción #1: Soldadura de tuberías de cobre

Para realizar la soldadura automatizada o manual de tubos de cobre se requieren electrodos y gas para crear un ambiente protector (nitrógeno, argón o helio). También se necesitará una máquina de soldar de corriente continua y, en algunos casos, un soplete. El electrodo puede ser de grafito, tungsteno, cobre o carbono.

La principal desventaja de esta técnica de montaje son las diferencias significativas en las características entre la costura obtenida y el metal del tubo. Difieren en composición química, estructura interna, conductividad eléctrica y térmica. Si la soldadura no se realiza correctamente, la unión puede incluso separarse posteriormente.

Debido a la aleación del cobre como resultado de la acción del desoxidante presente en el electrodo, la costura de soldadura difiere significativamente en muchos aspectos del metal base que se está soldando.

Solo un técnico calificado puede conectar correctamente los tubos de cobre mediante soldadura. Se requieren ciertos conocimientos y habilidades.

Esta opción de montaje tiene muchos matices tecnológicos. Si tiene planes de hacerlo todo usted mismo y no tiene experiencia con una máquina de soldar, es mejor utilizar otro método de conexión.

Opción #2: Soldadura capilar

En condiciones domésticas, los tubos de cobre rara vez se unen mediante soldadura de fontanería. Es un trabajo demasiado complejo, que requiere habilidades especializadas y es laborioso. Es más fácil utilizar el método de soldadura capilar con un soplete de gas o una lámpara de soldar.

La soldadura de tubos de cobre se basa en el ascenso capilar del material de aporte fundido en el espacio entre dos superficies metálicas presionadas.

La soldadura de tubos de cobre puede ser:

• de baja temperatura: se utilizan soldaduras blandas y un soplete;
• de alta temperatura: se emplean aleaciones refractarias y un soplete de propano o acetileno.

No hay una diferencia significativa en el resultado final entre estos métodos de soldadura de tuberías de cobre. En ambos casos, la unión resulta confiable y resistente a la tracción. La costura en el método de alta temperatura es algo más resistente. Sin embargo, debido a la alta temperatura del chorro de gas del soplete, aumenta el riesgo de quemar el metal de la pared del tubo.

Se utilizan soldaduras a base de estaño o plomo con adición de bismuto, selenio, cobre y plata. Sin embargo, si los tubos se sueldan para un sistema de suministro de agua potable, es mejor evitar la opción de plomo debido a su toxicidad.

Se distinguen dos métodos de soldadura de tuberías de cobre:

• por encastre;
• mediante accesorios.

La primera opción implica expandir el extremo de uno de los tubos a conectar con un expansor especial. Luego, este enchufe se coloca sobre el segundo tubo y la junta se suelda con soldadura.

La expansión del extremo se realiza de modo que quede un espacio de 0,1–0,2 mm entre las paredes exteriores e interiores de los productos a conectar. No más. La soldadura a través de él llenará todo el espacio existente gracias al efecto capilar.

En esta tecnología, es importante no dañar el tubo durante la expansión. Si está hecho de cobre duro (R 290), será necesario recocerlo previamente. De este modo, el metal en el lugar de la unión adquiere las propiedades de un equivalente blando. Es importante no olvidar estos cambios al calcular los parámetros de presión de trabajo en la tubería.

El uso de accesorios especiales para soldadura capilar permite eliminar errores en el grado de expansión del tubo al formar el enchufe, ya que están ajustados de fábrica a las dimensiones necesarias.

Para simplificar la soldadura manual de elementos de tubería de cobre, basta con adquirir acoplamientos, codos, tes y tapones ya preparados. Estos ya tienen el casquillo necesario. El uso de estas piezas aumenta el costo del trabajo de instalación, pero lo simplifica enormemente.

Para limpiar el metal en el punto de soldadura y lubricar la soldadura, los extremos de las tuberías a conectar se cubren con fundente. Debe aplicarse exclusivamente en las paredes exteriores de las tuberías. Los casquillos y accesorios no se tratan internamente con él. Simplemente no es necesario.

Para realizar la soldadura, los tubos se insertan en el casquillo y se calientan con un soplete. Cuando se alcanza la temperatura deseada, se aplica la soldadura a la junta. Esta comienza a fundirse y a fluir hacia el interior.

Si entra demasiada soldadura en la junta, esta fluirá desde el interior de la tubería, lo que provocará un estrechamiento del diámetro interno de la tubería. Y si se usa poca, la unión quedará insuficientemente soldada.

Si surgen problemas con el uso de la soldadura, se pueden utilizar accesorios que ya la contienen en las cantidades necesarias. Para simplificar el trabajo, ya en la fábrica, se introduce internamente en estos elementos de conexión una tira capilar de la aleación correspondiente. Solo es necesario colocar esta pieza en el tubo y calentarla con un soplete.

Opción #3: Racores de sujeción y manguitos de presión

Una conexión fija de tubos de cobre también se puede realizar mediante manguitos de presión o racores de compresión (de mordaza). En ellos, se utiliza un anillo de sellado en lugar de soldadura. La primera opción se sujeta al tubo con unas pinzas especiales, y la segunda, con tuercas de unión y una llave.

Al apretar la tuerca, el extremo de una tubería de cobre se presiona contra la otra. Como resultado, el cobre se desgasta creando una unión sólida, sin espacios. Las fugas al usar dichos manguitos son prácticamente inexistentes.

En teoría, un racor de pinza se puede desmontar y volver a montar, pero en la práctica es mejor no hacerlo: la resistencia de la unión después de tales procedimientos se reduce.

Para el montaje e instalación de una tubería de cobre, se necesitará un cortatubos especializado, diseñado para cortar en segmentos este tipo de material. El artículo que proponemos le informará sobre las pautas para elegir esta herramienta.

Conclusiones y video útil sobre el tema

¿Cómo se trabaja con tuberías en la práctica? Se puede ver en los siguientes videos.

Video #1. Todo sobre la soldadura de tuberías de cobre con soplete de gas:

Video #2. Análisis de errores típicos en la unión de tuberías de cobre con soldadura blanda:

Video #3. Sobre las características de la instalación de racores de presión:

Existen varias formas de unir tuberías de cobre entre sí mediante racores. Algunas son más fáciles de hacer uno mismo, y otras resultan más económicas, pero requieren herramientas especiales. No hay nada especialmente complicado en dicha instalación.

Sin embargo, antes de comenzar directamente con la soldadura de la tubería, conviene practicar el uso del soplete. Durante el trabajo no se debe permitir el sobrecalentamiento del cobre.

¿Conoce usted los matices técnicos de la unión de tuberías de cobre que no se mencionan en el artículo? ¿Quiere contar cómo montó usted mismo una tubería de cobre? Por favor, escriba comentarios en el bloque siguiente, haga preguntas, comparta sus impresiones y fotos sobre el tema.