L'Installateur Sanitaire: Les Tuyaux en Cuivre - Manuel PDF

L’INSTALLATEUR SANITAIRE LES TUYAUX EN CUIVRE Constructiv INSTALLATEUR SANITAIRE Constructiv, Bruxelles, 1998 Cette publication est disponible sous la licence de Creative Commons : Attribution - Pas d’Utilisati...

L’INSTALLATEUR SANITAIRE LES TUYAUX EN CUIVRE Constructiv INSTALLATEUR SANITAIRE Constructiv, Bruxelles, 1998 Cette publication est disponible sous la licence de Creative Commons : Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International. Contact Cette licence permet de copier, distribuer, modifier et Pour adresser vos observations, questions et suggestions, contactez: adapter l’œuvre à des fins non-commerciales, pour autant que Constructiv soit mentionné comme auteur et que les Constructiv nouvelles œuvres soient diffusées selon les mêmes conditions. Rue Royale 132 boîte 1 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.fr 1000 Bruxelles t +32 2 209 65 65 D/1998/1698/04 [email protected] 172807 site web : www.constructiv.be  AVANT-PROPOS AVANT-PROPOS Contexte Le secteur de la construction, pilier de notre économie, est confronté constamment a un grand nombre de défis. Parmi ceux-ci, le secteur veille à assurer la formation continue de la main-d’œuvre en activité dans la construction. Pour renforcer la réserve de main-d’œuvre qualifiée, Constructiv porte une attention particulière à l’enseignement et à la formation des jeunes qui choisissent une formation dans le domaine de la construction. La formation tout au long de la carrière professionnelle demeure une nécessite car les techniques et les matériaux évoluent de manière significative; une plus grande attention sera accordée aux dispositions relatives à la sécurité et aux exigences liées à la « Construction durable ». Par conséquent, Constructiv, avec le soutien des organisations professionnelles, charge des équipes de rédaction de manuels modulaires de formation. Ces manuels peuvent être complémentaires aux publications du CSTC. Les équipes de rédaction peuvent varier selon le sujet. Les experts sont généralement identifiés auprès des opérateurs de formation et de l’enseignement, des professionnels du secteur en activité ou encore auprès des fabricants, pour être le plus proche possible de la réalité actuelle du milieu professionnel. Les manuels de Constructiv Les manuels modulaires ont été développés par Constructiv et ses partenaires comme supports de cours à adapter selon les types de formation et selon les groupes cibles. Les supports didactiques et du contenu supplémentaire sont également disponibles en format téléchargeable sur notre bibliothèque digitale www.buildingyourlearning.be Stefaan Vanthourenhout, Président 3  TABLE DES MATIÈRES MODULE III: TUYAUX – CHAPITRE II: TUYAUX EN CUIVRE II.1. PROPRIÉTÉS - APPLICATIONS................................................................................... 5 II.1.1. Définition.............................................................................................................. 5 II.1.2. Historique........................................................................................................... 6 II.1.3. L’extraction du cuivre......................................................................................... 7 II.1.4. La production des tubes de cuivre.................................................................... 7 II.1.5. Applications des tubes de cuivre...................................................................... 8 II.2. TRAVAIL DES TUBES..................................................................................................... 10 II.2.1. Mesurage, traçage............................................................................................... 10 II.2.2. Sciage, coupe, ébavurage.................................................................................. 10 II.2.3. Cintrage des tubes de cuivre............................................................................. 12 II.2.3.1. Distance de cintrage................................................................................ 12 II.2.3.2. Cintrage intérieur...................................................................................... 13 II.2.3.3. Cintrage d’un tube sans raccords dans une niche................................... 14 II.2.3.4. Réalisation d’un contournement............................................................... 18 II.2.4. Évasement........................................................................................................... 21 II.2.5. Brasage................................................................................................................ 23 II.2.5.1. Recommandations................................................................................... 23 II.2.5.2. Capillarité................................................................................................. 23 II.2.5.3. Brasage capillaire..................................................................................... 24 II.3. RACCORDS.................................................................................................................... 27 II.3.1. Raccords à braser............................................................................................... 27 II.3.2. Raccords mécaniques........................................................................................ 27 II.3.3. Raccords à sertir................................................................................................. 28 II.3.4. Collets.................................................................................................................. 30 II.3.5. Piquage................................................................................................................ 30 II.4. DILATATION.................................................................................................................... 31 II.4.1. Conduites accessibles....................................................................................... 31 II.4.2. Conduites encastrées......................................................................................... 32 II.5. FIXATION......................................................................................................................... 33 II.6. CONTACT AVEC D’AUTRES MÉTAUX.......................................................................... 34 II.7. TABLEAUX DE CALCUL................................................................................................ 36 II.8. SÉCURITÉ....................................................................................................................... 37 4 II.1. PROPRIÉTÉS - APPLICATIONS II.1.1. DÉFINITION SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) Symbole: Cu (en latin: cuprum, du nom de l’île de Chypre, le principal gisement de cuivre dans l’Antiquité). Masse volumique: 8,96 kg/dm3 Point de fusion: 1 083 oC 0,000017 m Dilatation thermique: –––––––––– mxK soit: 1,7 mm par m à 100 oC (variation de température) Le cuivre est un métal malléable et ductile, de couleur rougeâtre. Après l’argent, c’est le cuivre qui possède le plus haut niveau de conductibilité thermique et électrique. Lorsque le cuivre est exposé à l’air, sa surface se couvre rapidement d’une mince couche brune d’oxyde et de sulfure (liaisons du cuivre avec le carbone, le soufre et l’oxygène). On appelle cette couche la «patine». Elle protège le métal contre les autres actions chimiques. 5 II.1.2. HISTORIQUE Le cuivre est un des métaux les plus anciens que l’on connaisse. 6 000 ans avant Jésus-Christ, on utilisait déjà le minerai de cuivre en Anatolie (Turquie) pour fabri- quer des outils. Plus tard, on y ajouta l’étain: c’était le début de la fabrication du bronze (Age du Bronze). Les applications sanitaires proprement dites ont été inventées en Egypte, où des tubes de cuivre réalisés à l’aide de feuilles transportaient l’eau (2 500 avant Jésus-Christ). Dans nos régions, l’usage du cuivre débute très tard. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) Les conditions d’hygiène misérables du Moyen- Age, avec leur cortège d’épidémies telles que la peste et le choléra, contraignent les autorités à mettre au point de nouvelles méthodes d’adduc- tion d’eau pure et, surtout, d’évacuation efficace des eaux usées. Ce n’est qu’au 17ème siècle que les bourgeois aisés se font installer des baignoires en zinc et en cuivre et que l’on pose des conduites d’alimenta- tion et d’évacuation. Au début, toutes les conduites posées étaient en plomb. Lorsque l’on a commencé à distribuer l’eau chaude à l’endroit où elle est utilisée, le plomb n’a plus suffi, car il était déformé par la chaleur. Après la Seconde guerre mondiale, toutes les conduites en plomb ont été progressivement remplacées par des conduites en fer. Actuelle- ment, les conduites de distribution sont géné- ralement en cuivre ou en acier galvanisé, tandis que les conduites d’évacuation sont en PVC ou SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) en polyéthylène. 6 II.1.3. L’EXTRACTION DU CUIVRE Gisements de minerai de cuivre: Amérique du Nord, Chili, Pérou, Congo, Russie. Préparation Le minerai est broyé et purifié par flottation dans un four puis concentré. Après différents traitements, on obtient du cuivre brut qui sera affiné par électrolyse jusqu’à ce qu’on obtienne du cuivre pur à presque 100 %. Application 50 % de la production mondiale sont utilisés dans le secteur électrotechnique. 50 % sont utilisés dans la construction mécani- que, la construction et le ménage. II.1.4. LA PRODUCTION DES TUBES DE CUIVRE Après avoir été liquéfié au four, le cuivre en fusion est transformé en tube par métallurgie à chaud ou à froid. L’étirage ou le laminage permettent d’obtenir des tubes de différents diamètres. Ces opérations produisent un effet d’écrouissage (cuivre écroui). Lors de la finition, tous les tubes sont soumis à un contrôle de qualité qui détecte les défauts de fabrication. PARC À METAUX FONDERIE ÉBAUCHAGE ÉTIRAGE FINITION Matière secondaire Tubes PRESSE ÉTIRAGE BANCS D’ÉTIRAGE FOUR D’EXTRUSION recuits Recuit CONTRÔLE MARQUAGE Billettes Ebauches Ebauches Dégrais- Cathodes sage Tubes LAMINOIR durs LAMINAGE PERCEUR SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) 7 II.1.5. APPLICATIONS DES TUBES DE CUIVRE Les principales applications sont les suivantes: distribution de gaz médicaux (ces tubes subissent, en usine, un traitement spécial suivant certaines normes pour pouvoir être appliqués dans le secteur médical); distribution d’eau froide et chaude; canalisations de chauffage, chauffage par le sol; distribution de gaz de ville, gaz naturel, gaz propane et butane; distribution d’oxygène, d’air comprimé, d’aspiration (vide), d’azote; réseaux de sprinklers; réseaux de fréon; distribution d’air comprimé pour la régulation pneu- matique. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) Il existe deux sortes de tubes: Tube Tube 1. Tube écroui (pliable à l’aide d’une cin- écroui recuit treuse). Diamètre Longueurs Rouleaux Pressions extérieur droites 25 m & d’utilisation Forme commerciale: longueurs droites de x épaisseur 5m 50 m admissi- 5 m. (mm) bles (**) (bars) 2. Tube recuit (pliable à l’aide d’une cintreuse 6x1 215 et à la main). 8x1 143 Forme commerciale: rouleaux de 25 ou 10 x 1 107 de 50 m. 12 x 1 86 15 x 1 66 * Pour le marché belge, les tubes portent, 18 x 1 53 gravé, le marquage suivant: 22 x 1 43 – sur les tubes écrouis: PLUMBING; 28 x 1 33 – sur les tubes recuits: DIN 1786. 34 x 1 26 35 x 1,5 Le choix du diamètre est déterminé lors de la (*) 40 conception de l’ensemble de l’installation. Le 42 x 1 20 débit d’eau prévu (litres/seconde) est le facteur 42 x 1,5 déterminant. (*) 33 53 x 1 16 Il existe, pour calculer l’installation, des 54 x 1,5 programmes informatiques conviviaux déve- (*) 25 loppés par CDA (Copper Development Asso- (*) Dimensions préconisées par le Comité Européen de Normalisa- ciation Benelux), Avenue de Tervueren 168 tion. (**) Pressions calculées pour un tube recuit sur base d’un facteur de - Bte 10, 1150 BRUXELLES - 02/ 777 70 90. sécurité de 5. 8 Les tubes écrouis et recuits sont également commercialisés avec une gaine de PVC côtelé, parfois remplie de P.U. (polyuréthane), qui offre une protection supplémentaire, facilite la dilatation et a un effet isolant. SOURCE: WICU 9 II.2. TRAVAIL DES TUBES II.2.1. MESURAGE, TRAÇAGE Au crayon ou au marqueur. Nous mesurons d’une pièce de raccordement à l’autre, compte tenu des recouvrements et des écarts de collier (B). Les raccords en té doivent être placés de manière à ce que le tube (2) se trouve à nouveau à un écart de collier du mur. Mesurer ensuite la longueur du tube (1), compte tenu des longueurs d’emboîtement ! longueur tube longueur d’emboîtement (brasage capillaire) II.2.2. SCIAGE, COUPE, ÉBAVURAGE Sciage Pour couper à la longueur désirée à l’aide d’une scie, il faut utiliser une lame de scie à fine denture. On scie le tube perpendiculairement à son axe. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) 10 Coupe Pour couper au coupe-tube, on place le tube sur les deux galets-supports du coupe-tube. On serre ensuite progressivement la poignée du coupe- tube d’un quart de tour après chaque rotation du coupe-tube autour du tuyau. Attention: ne pas serrer trop fort la poignée afin de ne pas déformer le tube. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) SOURCE: VIRAX (FRANCE) Ebavurage L’ébavurage consiste à enlever les bavures for- mées lors du sciage. L’ébavurage intérieur et ex- térieur peut se faire à la lime douce ou à l’ébar- beur. Si la coupe a été réalisée au coupe-tube (bavures à l’intérieur), l’ébavurage se fera avec la lame triangulaire montée sur le coupe-tube. Il est très important d’ébavurer les tubes pour ne pas diminuer leur diamètre intérieur et pour em- pêcher les bavures de se disperser dans le tube. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) SOURCE: VIRAX SOURCE: (FRANCE) WICU Après la coupe et l’ébavurage, il est conseillé de recalibrer le tube (aux diamètres intérieur et exté- rieur d’origine). 11 II.2.3. CINTRAGE DES TUBES DE CUIVRE II.2.3.1. DISTANCE DE CINTRAGE Pour cintrer, nous utilisons une cintreuse. Un modèle très répandu est illustré ci-contre. distance de cintrage Chaque cintreuse a une distance déterminée dont il faut tenir compte lors du cintrage. Cette distance se détermine en plaçant un tube de cuivre (p. ex. ø 15) dans une pince à cintrer correspondante, parallèlement à la pince. La distance entre le début du crochet de la cin- treuse et le côté extérieur du tube constitue la «distance de cintrage» de la cintreuse. Il est conseillé d’inscrire cette valeur (particulière à chaque cintreuse) sur l’appareil. 12 II.2.3.2. CINTRAGE INTÉRIEUR Nous devons cintrer un morceau de tube de telle sorte qu’il s’emboîte par- faitement dans le manchon à braser et, qu’après le coude, il s’insère exac- tement dans le collier suivant. Nous mesurons la distance «x» à par- tir du manchon à braser (d’où le tube partira) jusqu’à l’arrière du coude. Nous tenons donc compte de l’écart du collier par rapport au mur. Nous mesurons maintenant la distance «x» sur le tube puis nous remesurons la distance de cintrage. Nous marquons d’un trait de crayon l’endroit où nous devons placer la cintreuse. Nous positionnons la cintreuse dans le bon sens sur le trait de crayon, nous plaçons contre le tube le sabot de la cintreuse (qui est parfois légèrement graissé pour ne pas tirer sur le tube) et nous plions à 90o. moins la distance de cintrage 13 II.2.3.3. CINTRAGE D’UN TUBE SANS RACCORDS DANS UNE NICHE Première phase Mesurer la distance «x»: nous mesurons à partir du début du tube dans le raccord jusqu’à l’arrière du tube coudé (l’écart du collier est donc déjà compris). * Pour faciliter le mesurage, vous pouvez fixer un morceau de tube de cuivre (tube A) dans le deuxième collier et le tenir bien à la perpendiculaire du tube à cintrer. Mesurer la distance «x» sur le tube et mesurer à nouveau la distance de cintrage. moins la distance de cintrage 14 Placer la cintreuse (toujours faire attention au sens du cintrage) et cintrer à 90o. Deuxième phase collier rehaussé Nous essayons à nouveau de mesurer aussi Il arrive, lorsque le rayon de la cintreuse est exactement que possible la distance «x» – de trop grand, que le milieu du coude touche l’avant à l’arrière du tube. Placer à nouveau la l’arête du mur. Vous résoudrez ce problème en cintreuse dans le bon sens et cintrer à 90o. plaçant un collier rehaussé après le coude. moins la distance de cintrage 15 Troisième phase Mesurer la distance «x». Cette distance se situe exactement entre les deux colliers (celui de gauche et celui de droite). Utiliser éventuellement un morceau de tube de cuivre comme accessoire (petit tube A). Plus la mesure est précise (= prenez le temps qu’il faut), plus le résultat est esthétique. Mesurer la distance «x» sur le tube et mesurer à nouveau la distance de cintrage. moins la distance de cintrage 16 Placer la cintreuse et couder. Quatrième phase moins la distance de cintrage Comme pour la phase 2, on mesure la distance «x» moins la distance de cintrage et on met la cin- treuse en place. 17 II.2.3.4. RÉALISATION D’UN CONTOURNEMENT Nous mesurons la distance entre le raccord et le milieu du tube à contourner (= distance AB). Nous mesurons ensuite BC (BC = hauteur à contourner + 1 cm). distance de cintrage Nous mesurons enfin CD (la distance de cintrage). Nous marquons le point D sur le tube. Nous commençons à cintrer à partir de D, jusqu’à ce que le tube se trouve à la tangente du cercle (ayant pour rayon BC). 18  (petit tube accessoire) Nous plaçons un petit tube accessoire A ayant le même angle de cintrage que le tube déjà cintré. Nous plaçons la cintreuse contre le petit tube et nous marquons un repère avant le crochet de la cintreuse. (petit tube accessoire) Ensuite, le dernier coude est cintré selon la même méthode, compte tenu du petit tube accessoire. Placer la cintreuse sur le repère et cintrer au bon angle. 19  Tout le passage de contournement est réalisé. 20 II.2.4. ÉVASEMENT On trouve sur le marché tous les accessoires néces- saires pour assembler la gamme des tubes normalisés (manchons et réductions à braser ou mécaniques). Pour assembler sans accessoires deux tubes rectilignes de même diamètre ou de diamètres différents, on peut aussi évaser l’un des tubes. Ces opérations sont faciles à réaliser avec un outillage adéquat (mandrin à évaser). SOURCE: VIRAX (FRANCE) Pince à évaser (uniquement pour les tubes recuits). L’évasement s’effectue en deux étapes, par quarts de tours. SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) Il vaut mieux évaser le tube avant de le couper à la longueur désirée ou de le cintrer (la frappe est plus facile sur une plus grande longueur). Chaque mandrin est calibré pour élargir le tube au diamètre voulu. On obtient ainsi le jeu correct de 1/10 ou 2/10 de mm entre les tubes emboîtés, ce qui permet au métal d’apport de se répandre par capillarité. Pendant que l’on frappe sur le mandrin, on tourne légèrement le tube après chaque coup, afin d’éviter qu’il se cintre. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) 21 Il faut disposer d’un mandrin à évaser pour chaque diamètre de tube normalisé. On ébavurera toujours le tube avant de l’évaser. Pour évaser le tube: si nécessaire, enduire légèrement le mandrin de décapant qui fera office de lubrifiant (ne jamais utiliser de graisse ou d’huile); enfoncer le mandrin à évaser à l’aide d’un marteau. Le mandrin à évaser se compose de: A. une partie qui sert à centrer l’outil dans le tube à évaser; B. une autre partie sur laquelle on frappe avec le marteau; SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) C. une partie qui sert à évaser ou élargir le tube. SOURCE: VIRAX (FRANCE) 22 II.2.5. BRASAGE II.2.5.1. RECOMMANDATIONS Lorsque l’on serre un tube dans l’étau, il ne faut pas l’aplatir. Pour cela: ou bien on serre doucement, ou bien on place dans les mâchoires de l’étau des mordaches de métal tendre (p. ex. du plomb), ou encore on utilise un étau spécial. Le métal est un bon conducteur de chaleur, c’est pourquoi on a intérêt à ne pas placer la pièce à braser en contact avec une masse métallique. En effet, celle-ci absorberait la chaleur au fur et SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) à mesure que le chalumeau l’émet et on aurait beaucoup de mal à réaliser la brasure. II.2.5.2. CAPILLARITÉ On constate qu’un liquide remonte dans les corps poreux (p. ex. un morceau de sucre, la mèche d’une lampe à pétrole, le buvard). Si on plonge dans un liquide deux tubes capillaires (de diamètres intérieurs très petits et différents), le liquide atteindra un niveau différent dans les deux tubes. Plus le diamètre du tube est étroit, plus le liquide remontera. Si le diamètre est trop grand, il n’y aura pas de remontée du liquide. Le phénomène de capillarité se produit aussi entre deux plaques placées à une faible distance l’une de l’autre, entre deux tubes emboîtés ou entre un tube et un raccord. La figure montre, en coupe, deux tubes emboîtés de diamètres différents. La remontée capillaire dépend, ici aussi, de l’es- pace entre les deux tubes. Plus l’espace est réduit, plus la remontée capillaire sera efficace. Toutefois, la remontée ne démarre bien que lors- que la tension superficielle du métal d’apport est minime. Le flux décapant la favorise et contribue également à ce que la paroi de cuivre attire le métal d’apport. 23 II.2.5.3. BRASAGE CAPILLAIRE Il s’agit du procédé de base d’assemblage des tubes de cuivre. Le brasage capillaire est une technique simple, par- ticulièrement bien adaptée au cuivre. Elle produit des assemblages fiables. Le phénomène de capillarité ne se produit pas seulement avec l’eau, mais aussi avec d’autres fluides et, en particulier, avec le métal d’apport en fusion (baguette de brasure). On chauffe les tubes et on place une baguette de métal d’apport à l’endroit de l’emboîtement. Quand les tubes ont été suffisamment chauffés, le métal d’apport fond au fur et à mesure qu’on SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) appuie la baguette. Il suffit d’appliquer le métal d’apport en un seul point et il pénétrera par capillarité dans l’espace entre les deux tubes, remontera et se répandra tout autour. La résistance mécanique d’une brasure tendre dépend du recouvrement entre les parties à braser (voir tableau). Diamètre extérieur Recouvrement (L) du tube 6 7 8 8 10 9 12 10 15 12 18 14 22 17 28 20 34, 35* 25 SOURCE: SANCO (LIÈGE) 42 29 53, 54* 34 * Diamètres préconisés par le Comité Européen de Normalisation (C.E.N.) TYPE APPLICATION DURETÉ ALLIAGE BRASURE FLUX DE BRASAGE DU TUBE SELON DIN SELON DIN Tendre Distribution Écroui et Étain - plomb – F - SW 21 Tf < 450° d’eau chaude recuit Étain - cuivre L - Sn Cu 3 F - SW 22 et d’eau froide Étain - argent L - Sn Ag 5 F - SW 5 + chauffage central Fort Distribution Écroui et Phosphore-cuivre-argent L - Ag 2 P Tf > 450° de gaz recuit Cuivre-phosphore L - Cu P 6 Cuivre-argent L - Ag 44 F - SW 1 Argent-cuivre-étain L - Ag 34 Sn Argent-cuivre-étain L - Ag 45 Sn Attention: les produits sont modifiés régulièrement: suivez les normes NBN en vigueur. 24 Différence entre soudage et brasage Soudage: le métal de base (des pièces à as- sembler) et le métal d’apport fondent. Brasage: le métal des pièces à assembler ne fond pas. Seul fond le métal d’apport. Les tubes de cuivre à usage sanitaire sont donc toujours brasés. Les fonctions du flux décapant sont: d’éliminer la couche d’oxyde et d’éviter sa formation; de diminuer la tension superficielle de la brasure pour qu’elle puisse se répandre ré- gulièrement. Les flux décapants à utiliser doivent convenir SOURCE: DEGUSSA (ALLEMAGNE) pour le cuivre et être solubles dans l’eau. Ces flux portent l’agrément «CU». Pour le brasage fort au Cu-P, il ne faut pas uti- liser de flux décapant, car le phosphore joue le rôle de décapant. BRASAGE CAPILLAIRE 25 Règle la plus importante pour réussir une brasure C’est le tube chaud qui fait fondre le métal d’apport, et non la flamme du chalumeau. 1. Nettoyer les parties à assembler (avec un chiffon synthétique - ne pas utiliser de laine d’acier). 2. Appliquer le décapant, mais sans excès. 3. Chauffer l’assemblage jusqu’à ce que le dé- capant change de couleur. 4. Vérifier si le métal d’apport fond: – si le métal d’apport fond en touchant le cuivre, la température est suffisante; SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) – si le métal d’apport ne fond pas, il faut l’en- lever et chauffer davantage. 5. Si le métal d’apport fond, on retire la flamme. Le métal d’apport pénètre entre les tubes par capillarité. La brasure est réussie. Pourquoi écarter la flamme quand on applique le métal d’apport ? Parce que, si l’on maintenait la flamme, elle pourrait faire fondre le métal d’apport avant que les tubes soient suffisamment chauffés. Le métal d’apport ne pénétrerait pas entre les tubes et la brasure ne serait pas réussie. Quand on chauffe trop longtemps, le décapant s’évapore. Le cuivre commence alors à s’oxyder et la brasure ne se fait pas bien. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) 26 II.3. RACCORDS II.3.1. RACCORDS À BRASER Il n’est plus possible de désolidariser ces raccords, sauf en les chauffant au chalumeau. Voir également le chapitre «Brasage». SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) II.3.2. RACCORDS MÉCANIQUES Nous entendons par là les raccords qu’on peut dévisser. Il en existe différents types en fonction du fluide à transporter dans le tube. Respectez les normes en vigueur. SOURCE: VSH (HILVERSUM) 27 II.3.3. RACCORDS À SERTIR Ces raccords sont définitifs et ne peuvent plus être démontés. Ils s’ap- pliquent pour le transport de l’eau chaude et froide. Le raccordement solide est réalisé en serrant les raccords sur les extré- mités des tubes à l’aide de l’appareil de serrage. Les raccords sont dotés de bagues spéciales en caoutchouc qui assu- rent un raccord optimal après com- pression. SOURCE: VIEGA (ALLEMAGNE) SOURCE: VIEGA (ALLEMAGNE) SOURCE: VIEGA (ALLEMAGNE) 28  SOURCE: VIEGA (ALLEMAGNE) SOURCE: VIEGA (ALLEMAGNE) 29 II.3.4. COLLETS Les collets servent, par exemple, pour le rac- cordement de robinets. Le battage d’un collet comprend différentes phases. Le gabarit de battage comporte des orifices correspondant aux diamètres courants des tubes de cuivre en usage. 1. Attendrir le tube en le chauffant, l’engager dans le gabarit de battage, serrer le tube dans les mâchoires correspondant au dia- mètre employé en le laissant dépasser de quelques mm. 2. A l’aide d’un mandrin à évaser, élargir l’ex- trémité du tube en corolle. 3. Puis aplatir la corolle avec le mandrin à tasser. 4. Le collet plat est réalisé. Il existe des outils mécaniques qui permettent de réaliser plus rapidement les collets. II.3.5. PIQUAGE SOURCE: RIDGID (LEUVEN) 1. On perce le tube dans lequel on veut faire un piquage à l’aide d’un foret spécial régla- ble. 2. Il reste alors assez de matière pour effectuer le piquage proprement dit. Celui-ci peut être réalisé manuellement ou à l’aide d’un extracteur spécialement conçu à cet effet. SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) 3. Pour permettre l’assemblage et pour éviter que le tube ne descende trop bas dans le piquage, on le poinçonnera avec une pince spéciale (réglable en fonction du diamètre). Pour les piquages, seule une brasure forte sera utilisée étant donné le petit recouvrement et la forme conique (et donc l’absence de capillarité). SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR) 30 II.4. DILATATION Dilatation thermique des tubes de cuivre Dans le cas des installations d’eau chaude, il faut prêter une attention particulière à la dilatation et au retrait des tubes de cuivre sous l’effet des variations de température. Sur les conduites visibles, les colliers forment des points fixes ou des points coulissants. A noter: lorsque les mouvements thermiques sont importants, ils doivent être absorbés par des lyres de dila- tation ou des manchons de dilatation. 0,000017 m Coefficient de dilatation thermique: –––––––––– mxK soit 1,7 mm par m à 100 oC de variation de température. II.4.1. CONDUITES ACCESSIBLES Sur les conduites accessibles, les colliers constituent des points fixes ou des points où le tube peut encore coulisser (points compensateur coulissants). axial Mauvaise solution: le tube ne peut pas bouger Les points fixes sont placés, de préfé- rence, à proximité des dérivations. Ils empêchent la conduite de bouger dans toutes les directions. Les dilatations thermiques de faible am- Bonne solution: la fixation coulissante permet la pleur peuvent être absorbées aux chan- Min. 25 cm dilatation du tube. gements de direction. SOURCE: SANCO (LIÈGE) Les grandes va- riations longitudi- nales doivent être absorbées à l’aide de lyres de dilata- tion ou de compen- sateurs axiaux. SOURCE: SENIOR FLEXONICS (ROTTERDAM) 31 II.4.2. CONDUITES ENCASTRÉES Pour se dilater, les conduites encastrées doivent être entièrement désolidarisées du béton ou des matériaux du plancher. Dans le cas des tubes de cuivre gainés d’usine, cette désolidarisation est réalisé par la gaine (gaine de PVC). Quand les longueurs de tube sont inférieures à 4 m et qu’elles ne comportent qu’un piquage, la dilatation thermique peut être absorbée si on prévoit assez d’espace libre au droit du changement de direction. Pour conserver cette réservation lors de la mise en œuvre de la chape, il est nécessaire de la remplir de matériau compressible (laine de roche ou de verre, caoutchouc mousse...). Dans le cas de conduites longues ou de conduites présentant plusieurs piquages, il est nécessaire de prévoir des lyres de dilatation pour les endroits inaccessibles ou d’insérer des compensateurs axiaux dans la conduite. Toutefois, ces com- pensateurs doivent être accessibles. L’emplacement de ces accessoires doit être soigneusement choisi en fonction de la distance entre les différents points fixes. chape réservation gaine SOURCE: SANCO (LIÈGE) 32 II.5. FIXATION Les tubes de cuivre posés d’une façon apparente sont normalement fixés par des colliers, de préfé- rence en cuivre, en alliage de cuivre ou en matière synthétique. SOURCE: C.D.A. (COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION) L’emploi de colliers en zamac ou en autre métal impose de Distance prévoir un isolant entre le tube et les colliers, afin d’éviter Diamètre extérieur entre un couple galvanique qui risque de provoquer la corrosion les colliers (m) de contact (voir plus loin). 10 1.0 12 1.1 La distance à respecter entre deux colliers dépend du 15 1.2 diamètre du tube de cuivre; elle est indiquée dans le 18 1.3 tableau. 22 1.4 28 1.7 34/35 1.8 42 1.9 53/54 2.2 33 II.6. CONTACT AVEC D’AUTRES MÉTAUX Un métal ne se dissout généralement pas tout seul dans l’eau. Il existe pourtant certains métaux, comme le potassium et le sodium, qui le font mais ce phénomène s’accompagne toujours d’une transformation chimique. La réaction avec le potassium est tumultueuse; elle est un peu moins agitée avec le sodium, tandis qu’elle est faible avec le magnésium. Elle est à peine perceptible ou carrément imperceptible avec les autres métaux. Les métaux ont donc la propriété de se dissoudre dans l’eau et même de décomposer l’eau (lors de la production d’hydrogène). Mais on a constaté que les différents métaux ont la propriété de se dissoudre à un degré différent. On peut classer les métaux comme suit, par ordre décroissant de solubilité: potassium, calcium, sodium, magnésium, aluminium, manganèse, zinc, chrome, fer, cadmium, nickel, étain, plomb, hydrogène, cuivre, mercure, argent, platine, or. FORTEMENT SOLUBLES DANS L’EAU potassium calcium sodium magnésium aluminium AMPÈREMÈTRE manganèse Le courant électrique du zinc cuivre vers le fer traversant chrome l’ampèremètre montre que les fer électrons se déplacent du fer cadmium vers le cuivre. cuivre fer nickel étain plomb hydrogène cuivre mercure argent EAU platine or FAIBLEMENT SOLUBLES DANS L’EAU Lorsque deux métaux de solubilité très différente sont placés dans l’eau, on constate l’apparition d’un courant électrique traversant les métaux et l’eau. Il se forme donc un élément électrique à deux pôles (chacun des métaux). L’eau est normalement un peu conductrice, parce qu’en règle générale, elle contient des substances dissoutes qui conduisent bien le courant. L’action chimique peut avoir libre cours, avec le soutien du courant électrique. On constate également qu’un des métaux se corrode très vite tandis que l’autre est protégé. En principe, le métal le plus enclin à se dissoudre dans l’eau (le plus soluble) subit une corrosion accé- lérée. L’autre métal, le moins soluble, est protégé. 34 L’importance de la corrosion et de la protection est proportionnelle à la différence de solubilité des deux Bonne installation métaux. Installation à risques La différence entre le zinc et le cuivre est, p. ex., plus grande que celle entre le plomb et le cuivre; Tube de cuivre en contact avec le cuivre, le zinc se corrodera donc plus vite que le plomb. Tube d’acier SOURCE: SANCO (LIÈGE) Lorsque deux métaux différents sont en contact dans l’eau, le métal situé le plus haut sur l’échelle des tensions subit une corrosion accélérée. L’autre métal, par contre, est préservé de la corrosion. On ne pourra donc jamais utiliser une conduite en acier ou en galvanisé après une conduite en cuivre pour la distribution d’eau. SOURCE: SANCO (LIÈGE) Dans une installation de chauffage, le circuit est fermé. L’eau qui corrode légèrement les radiateurs (en acier) va s’appauvrir en oxygène. Cette eau pauvre en oxygène est un mauvais électrolyte; le phénomène de couple galvanique n’existe pas et on peut donc utiliser des tubes de cuivre et des radiateurs en acier dans les installations de chauffage. (Attention: ce n’est pas le cas dans les installations de chauf- fage à vase d’expansion ouvert.) SOURCE: SANCO (LIÈGE) 35 II.7. TABLEAUX DE CALCUL Nous conseillons, pour calculer les diamètres des tubes de cuivre d’installations complètes, le pro- gramme informatique mis au point par CDA (Copper Development Association Benelux, avenue de Tervueren 168 - Bte 10, 1150 BRUXELLES, 02/ 777 70 90). Voici, ci-dessous, quelques exemples d’utilisation de tube Voici, ci-dessous, quelques exemples d’utilisation de tube de cuivre dans une installation de chauffage. Les dimen- de cuivre dans une installation sanitaire. Les dimensions sions sont données uniquement à titre indicatif. sont données à titre purement indicatif. Débit = 0,6 m/s Régime 90oC/70oC Les calculs détaillés peuvent être obtenus auprès des Guichets de l’Energie de Bruxelles Capitale ou auprès de CDA Benelux. SOURCE: SANCO (LIÈGE) SOURCE: SANCO (LIÈGE) 36 II.8. SÉCURITÉ Les décapants peuvent être toxiques (acides). Protéger les mains et les yeux. La bouteille de gaz doit être munie d’un détendeur, d’une protection contre le retour de flamme et d’une soupape antirupture de flexible. Porter des vêtements ignifugés. Toujours garder un extincteur à proximité. Respecter les informations figurant sur les pictogrammes. explosif comburant inflammable toxique corrosif nocif irritant Becs brûleurs à acétylène: – acétylène: flexible rouge, – oxygène: flexible bleu. Manipuler les bouteilles avec prudence. Pendant le brasage, protéger les yeux avec des lunettes appropriées. 37 38  Les manuels ont pu voir le jour grâce à la contribution des organisations suivantes: Constructiv Rue Royale 132 boîte 1, 1000 Bruxelles t +32 2 209 65 65 f +32 2 209 65 00 www.constructiv.be [email protected] Cette publication est disponible sous la licence de Creative Commons : Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.fr Cette licence permet de copier, distribuer, modifier et adapter l’œuvre à des fins non-commerciales, pour autant que Constructiv soit mentionné comme auteur et que les nouvelles œuvres soient diffusées selon les mêmes conditions. L’INSTALLATEUR SANITAIRE Les manuels disponibles Dessin: les conventions, normes, symboles et Les tuyaux en grès définitions La préparation de l’eau potable - Le traitement de Dessin: lecture de plans appliquée à l’installateur l’eau et la surpression sanitaire La pose des canalisations d’eau Les tuyaux en plomb La robinetterie sanitaire Les tuyaux en cuivre La préparation de l’eau chaude sanitaire Les tuyaux en fonte Les canalisations d’incendie et les sprinklers Les tuyaux en acier L’évacuation des eaux Les matières plastiques: généralités Les appareils sanitaires Les tuyaux en PVC-U, PVC-C Les technologies annexes Les tuyaux en PE, PER et double paroi L’électricité pour l’installateur sanitaire Les tuyaux en PP-R et double paroi La chimie et la physique pour l’installateur Les tuyaux en ABS, PB sanitaire BUILDING your LEARNING la bibliothèque numérique F066IS Les tuyaux en cuivre 9000000000356