Rézcsövek alkalmazása használati melegvíz-cirkulációs vezetékként
2005/5. lapszám | Pintér Róbert | 23 954 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A rézcső az épületgépészet egyik legsokoldalúbb és legkedveltebb csőszerelési anyaga. Alkalmazható ivóvíz-, használati melegvíz-, radiátoros fűtés-, felületfűtési (padló- és falfűtés), földgáz-, PB- és egyéb rendszerek szerelésére. Rendkívül fontos azonban a szakszerű tervezés és kivitelezés szabályainak betartása, hogy a megrendelő hosszú időn keresztül élvezni tudja a rendeltetésszerűen és megbízhatóan működő rézcsöves rendszer előnyeit. Jelen cikkben a melegvíz-cirkulációs rendszerek szakszerű tervezésének és kivitelezésének néhány fontos elemére szeretnénk felhívni a szakemberek figyelmét, mindenekelőtt a nagy áramlási sebesség hatásainak – eróziós korrózió és a kavitáció – megelőzésére.
Egy több lakásból álló lakó- vagy nagyobb kereskedelmi, ipari épületben egy tipikus melegvíz-cirkulációs rendszert egy olyan csőhálózat alkot, amelyben a melegvíztartályokból vagy kazánokból származó meleg vizet egy vagy több szivattyú keringet. Ez teszi lehetővé, hogy a meleg víz az igény megjelenését követően, viszonylag rövid időn belül bárhová eljusson az épületben. A melegvíz-cirkulációs rendszerekből mintaként vett rézcsövek és szerelvények vizsgálata több olyan tényezőt azonosított, amelyek hozzájárulnak a korrózió kialakulásához:
- A megengedett áramlási sebességek túllépése. A DIN szabvány cirkulációs vezetékben max. 0,5 m/s sebességet, a bevezetés előtt álló, új prEN 806-3 szabvány max. 0,7 m/s-ot engedélyez.
- Alulméretezett elosztóvezetékek, amelyek nagy sebességet eredményeznek.
- Túlméretezett, bypass nélküli keringető szivattyúk.
- Sokszoros és/vagy hirtelen irányváltozások
- A csődarabolást követő sorjázás elmaradása a cső belsejében.
- Nem megfelelő forraszanyag vagy helytelen kötés.
- A rendszer kiegyensúlyozásához alkalmazott fojtószelepek helytelen alkalmazása
Túlzott áramlási sebesség
A melegvíz-cirkulációs rendszerekben kialakult túlzott sebesség jellemzően a túlméretezett szivattyú vagy az alulméretezett elosztóvezetékek következménye. Az eróziós korrózió problémájának kiküszöbölésére több lehetőség is adódik. Valamennyi azon alapul, hogy a víz sebességét csökkenteni kell, vagy a túlzott turbulenciát szükséges kiküszöbölni a csatlakozásoknál és a szerelvényekben. A lehetőségek közé tartozik a szivattyú helyes megválasztása vagy a tényleges kimenő teljesítményének csökkentése bypass alkalmazásával, az áramlás csökkentése érdekében fojtó/kiegyenlítő szelep beépítése a szivattyú után, illetve nagyobb csőátmérő alkalmazása az érintett területeken.
Ajánlások
Az alábbi ajánlások, valamint a szakszerű tervezésre és szerelésre vonatkozó egyéb előírások betartásával szinte kizárhatjuk a cirkulációs vezetékek korróziójának lehetőségét.
- A melegvíz-cirkulációs rendszerek tervezése oly módon történjen, hogy azokban az áramlási sebesség a DIN és prEN 806-3 szabványok által megengedett határérték (0,5, ill. 0,7 m/s) alatt maradjon.
- Ha lehetséges, kerüljük a hirtelen irányváltásokat.
- Szereléskor fontos a csővégek gondos és alapos sorjátlanítása a forrasztás előtt.
- Installációs célra ajánlott minősítő intézetek (pl. a német RAL) által bevizsgált, az MSZ EN 1057 szabvány előírásain és követelményein túlmenő vizsgálati előírásoknak és követelményeknek is megfelelő, megbízható gyártók által forgalmazott minőségi rézcsövet, szerelvényeket és forraszanyagot alkalmazni. A minősítést jelölő egyszerűsített RAL jelzés a rézcsövön:
- Rézcsövek szerelését csak megfelelő képesítéssel és szaktudással rendelkező szerelő végezze. A forrasztott kötéseket szakszerűen készítsük el, kerüljük a forraszanyag befolyását a cső belső felületére. Ha forrasztópasztát alkalmazunk, azt mindig csak a cső külső felületére kenjük, soha ne az idomba.
Eróziós korrózió
Az áramló folyadék súrlódás miatti nyomásvesztesége a folyadék sebességének négyzetével arányos. Ezen kívül a sebesség növekedésével nő a csőfalon a koptató hatás, és bekövetkezhet a cső eróziója. A túlzott sebességből adódó erózió mértéke függ a cső anyagának fizikai jellemzőitől, illetve a csőfalon lévő, az áramlást gátló akadályoktól, például sorják a csővégeken, forraszanyag-maradványok vagy különféle lerakódások. Eróziós korrózió ott alakul ki, ahol a rendszerben turbulencia képződik. Ez a turbulencia akadályozza a rézcső belső felületén a védőréteg kialakulását, és ezen a ponton a réz felszínét is erodálhatja. A turbulencia oka lehet a túlzott sebesség, a hirtelen irányváltozások és az áramlás útjában álló akadályok, például a sorják, vagy a forraszanyag-befolyások. Az eróziós korrózió könnyen felismerhető a sérült felszín jellegzetes látványáról. A tipikus sérült felszínen patkó alakú gödröcskék vannak, amelyeknek a nyitott vége folyásiránnyal szemben van. Ha a turbulenciától lefelé eső zónában a sebességi viszonyok normalizálódnak, az áramlás újra a laminárissá válik, akkor a cső ezen a szakaszán nem lép fel korrózió.
Az A ábrán egyszerű lamináris áramlás látható, amely a cső sima, akadálytalan szakaszaiban, vagy alacsonyabb sebességeknél az irányváltozásoknál lép fel. A B ábra a nagy sebességnél, éles irányváltozás következtében fellépő turbulenciát ábrázolja. A C és D jelű ábrák a sorják, illetve a forraszanyag-maradványok által okozott eróziós korróziót mutatják.
Kavitáció
A kavitáció jelensége azokban a rendszerekben léphet fel, amelyekben nagy az áramlási sebesség, és vagy az áramlás iránya hirtelen megváltozik, vagy sorja akadályozza az áramlást. Egy idomban (pl. könyök) a kis sugarú kanyarulat körüli nagy sebességű áramlásnál a centrifugális erő nyomásnövekedést idéz elő a kanyarulat külső részénél, és ebből következően nyomáscsökkenést okoz a belső ívnél. A kanyarulat belsejében kialakult alacsony nyomású területen a nyomás a légköri nyomás alá csökkenhet, ami buborékok kialakulását teszi lehetővé.
A buborékok aztán összeomlanak, amikor normál nyomású területre érnek. Elegendő erővel omlanak össze ahhoz, hogy erodálják a mikroszkopikus fémrészeket, ha közel vannak a csőfalhoz. Amennyiben ezen ajánlásokat a tervező és kivitelező kollégák figyelembe veszik, a rézcsöves cirkulációs vezeték hosszú élettartama garantált. Mindezen tényezőket betartva és mérlegelve a réz baktériumszaporodás-gátló tulajdonságait, ami különösen fontos a melegvizes rendszerek esetében, nyugodtan kijelenthetjük, hogy a HMV-cirkulációs rendszerek legidőállóbb és -higiénikusabb, egyszerűen és gyorsan kivitelezhető anyaga a rézcső.
