Nagy átmérőjű csövek kötései
2005/9. lapszám | VGF&HKL online | 8240 |
Figylem! Ez a cikk 21 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Jelen cikkünk az épületgépészek azon rétegeinek szól, akik leginkább a nagyiparban tevékenykednek, értjük ez alatt azokat a vállalkozókat, akik munkájuk során 2" átmérő feletti csővezetékeket építenek (tűzivíz-hálózatok, technológiai vezetékek, nagyobb méretű lakóparkok, ipari csarnokok vízellátási, fűtési rendszerei stb.).
Elsőként meg kell vizsgálnunk, hogy a tárgyalt mérettartományban milyen anyagok, ill. milyen anyagokból készült csövek állnak rendelkezésre, és ezeket milyen módon lehet összekapcsolni. Alapjában véve két fő csoportot különböztetünk meg, melyeket további alcsoportokra bonthatunk:
- Műanyagalapú csövek:
- PE cső (ill. PEX cső),
- ötrétegű cső.
- Fémalapú csövek:
- rézcső,
- feketeacél-cső (mely lehet hosszvarratos, ill. varrat nélküli),
- horganyzott acélcső (mely szintén lehet hosszvarratos, ill. varrat nélküli).
Ezek a napjainkban leggyakrabban használt csőtípusok. Természetesen a fő csoportokon belül még számtalan típus létezik az anyagvastagságot és -összetételt tekintve, melyeket bizonyos vállalatok a megrendelő egyedi igényei szerint legyártanak. A cikk terjedelme miatt csak a felsorolt, leggyakrabban alkalmazott típusokat tárgyaljuk. Tekintsük át az egyes anyagoknál alkalmazható csőkötési típusokat. Napjaink legkorszerűbb csővezetékei a műanyagalapú csövek. Sokféle anyagösszetétellel találkozhatunk, ebből a két legelterjedtebbel, a PE és az ötrétegű csövekkel foglalkozunk.
PE csövek
Ezt a rendszert az épületgépészet minden terén nagy előszeretettel használják. Rengeteg csőkötési módszer létezik e rendszerek kiépítésére. A különböző gyártók különböző módszereket fejlesztettek ki a csövek kötésére. Az alapelv mindenhol ugyanaz: a súrlódási erőt használják ki. Az egyik ilyen a toldóhüvelyes kötés. A szorítógyűrőt felhúzzuk a csőre, a cső végét a tágítóval (hidegen) kitágítjuk, belecsúsztatjuk az idomot, majd egy speciálisan erre kialakított szerszámmal a toldóhüvelyt ráhúzzuk a két anyag együttesére, és kész is a kötés. A szorítógyűrű készülhet rézből, műanyagból vagy egyéb anyagból. Az eljárás előnye, hogy gyors, tiszta munka, különösebb szakértelmet nem kíván. Hátránya a speciális szerszám szükségessége, az idomok és a cső is drága, és csak DN 100 méretig alkalmazható. Másik mód az összekötésre a menetes szorítógyűrűs kötés. A csővezetéket beledugjuk az idomba, a külső hollanderek meghúzásával az idomban elhelyezett tömítés rászorul a csőre, és kész is a kötés. Előnye, hogy a legtöbb gyártó által forgalmazott idom alkalmazásával nincs keresztmetszet-csökkenés, nincs szükség speciális szerszámra. Hátránya, hogy a nagyobb átmérőknél a menetes rész meghúzása elég nehéz feladat, és itt is elég magas az idomok ára.
Újabb kötésmód a csövek összekötésére a csövek és idomok „összesütése”, ezt nagyobb átmérő esetén tükörhegesztésnek nevezik. Az eljáráshoz szükség van egy, az anyagok felmelegítésére és összepréselésére alkalmas berendezésre. Nagyobb átmérők esetén ez igen magas árú. A módszer lényege a következő: az összekötni kívánt cső és idom végeit a gyártó által előírt ideig melegítjük, majd ugyancsak a gyártó által meghatározott erővel és ideig a két felmelegedett anyagot összenyomjuk. Így kész is a kötés. Az eljárás előnye, hogy a kötés minimális keresztmetszet-változással jár, a létrejött kötés helye könnyen szigetelhető. Hátránya a berendezés és a felhasznált anyagok magas ára, a módszer bizonyos fokú szakértelmet kíván, helyszínen nehezen vagy egyáltalán nem alkalmazható. A helyszíni kötések létrehozására elektrokarmantyút használnak. A kötést úgy kell létrehozni, hogy az idomba beledugjuk a csövet, az elektrokarmantyún található csatlakozóra kapcsoljuk a speciális gépet, ami ellenállást hoz létre, így az anyag megolvad és összeforr. Ezt a módszert alkalmazzák a DN 100-nál nagyobb méretű csövek esetén. Előnye, hogy gyors, egyszerű, tiszta munkamódszer. Hátránya az elektrokarmantyúk magas ára és a speciális szerszám igénye.
Ötrétegű csövek
Az ötrétegű csöveké a műanyagalapú csövek legújabb generációja. A két műanyagréteg közé egy fém- (általában alumínium) réteget ágyaznak be, amely ellenállóbbá teszi a csövet. Ennél a csőtípusnál roppantóidomokat alkalmaznak. Az idom úgy van kialakítva, hogy van egy kisebb átmérőjű csatlakozó rész, amely belecsúszik a csőbe, és van egy nagyobb átmérőjű, amely a csőre belülről csatlakozik. Ebben a belső részben található egy vagy több gumigyűrű. A kötés úgy jön létre, hogy a külső csatlakozó részt összepréseljük a présszerszámmal. A kötés létrehozása nagyon egyszerű, szakértelmet nem kíván. Hátránya, hogy az idomoknál nagymértékű keresztmetszet-csökkenés jön létre, drágák az idomok, szükség van a speciális présszerszámra, és csak DN 100 méretig alkalmazható.
Rézcső
A rézcsövet a szerelőiparban már az 1900-as évek elejétől alkalmazták, de a II. világháború után kissé háttérbe szorult. Használata napjainkban újra igen széles körben elterjedt az épületgépészet minden területén. A rézcsőkötésének létrehozására többféle technológia áll rendelkezésre, melyek közül a felhasználási területtől függően kell választani. A legrégebbi kötéstípus a forrasztás, amely a tárgyalt átmérőnél a keményforrasztásos eljárást jelenti. A keményforrasztás során a munkahőmérséklet 430 °C felett van, és minden rendszernél alkalmazható, csak egy fontos szabályt kell betartani: a közegtől függően a megfelelő forraszanyagot kell alkalmazni. Az eljárás során, a forrasztóanyagtól függően, a hozzá való folyósító szert kell használni, ill. egyes ötvözetek esetén a folyósító szer használatától el lehet tekinteni. Az eljárás során a forrasztandó felületről minden szennyeződést el kell távolítani (olaj, zsír, por stb.). Ezen technológia csak tokos kötés esetén alkalmazható, a tompa illesztés kerülendő. Általában minden, épületgépészettel foglalkozó vállalkozónak van autogénhegesztésre alkalmas felszerelése, ezért az eljárás nagy előnye, hogy nincs szükség különleges és speciális berendezésre, ill. aki az autogénhegesztésben jártas, annak nem okoz különösebb nehézséget az eljárás alkalmazása. A felsorakoztatott előnyökkel szemben a módszer hátránya, hogy az alkalmazott nyersanyagokat (idom, cső) igen borsos ár jellemzi, és csak DN 100 méretig alkalmazható. A DN 100-nál nagyobb átmérők esetén a csövek kötését hegesztéssel lehet megvalósítani, hiszen ebben a mérettartományban már nem gyártanak idomokat, azokat behúzással, kihúzással és hajlítással készítik a szakemberek. Ezen túlmenően a kapilláris kötés sem tökéletes ilyen nagy átmérőnél.
A kötés kialakításánál tompaillesztéshez kell folyamodni. Az eljárás során autogén-, AWI és MIG-hegesztést lehet alkalmazni. Előnye, hogy ha a technológia megkívánja, használható a rézcső DN 100 méret fölött is (DN 280-ig), illetve a már említett berendezés megléte. Nagy hátránya viszont, hogy az eljárás igen nagy gyakorlatot és szaktudást igényel, ezért csak vizsgázott hegesztők végezhetik, a már említett borsos ár, az idomok hiánya, illetve az ilyen nagy átmérőjű csövek beszerzésének nehézkessége. Manapság a legelterjedtebb megoldás a préskötéses rendszer, melyet valójában már az 1960-as években kifejlesztettek. Az eljárás során speciális idomokat alkalmazunk: az idom belsejében található egy (vagy több), a közegtől függő anyagú tömítés. Az eljárás nagyon egyszerű: a cső végét meg kell tisztítani, a sorját el kell távolítani, eztán az idomot rátoljuk a csőre, és a speciális présszerszám (melyre a mérettől függő pofát helyezzük) segítségével az idom csatlakozó részét összeroppantjuk. A rendszer hatalmas előnye, hogy talán a leggyorsabb csőkötési eljárás, kicsi a tömítetlenség lehetősége, és semmilyen szakértelmet nem igényel, egy egyszerű oktatás során el lehet sajátítani az eljárást. Hátránya, hogy külön célszerszámot igényel, az idomok a keményforrasztásnál használtaknál is lényegesen drágábbak, és a felső mérethatár itt is a DN 100.
Feketeacél-cső
A feketeacél-cső a legrégebb óta alkalmazott és legelterjedtebb csőtípus. Az acélcsövet bármilyen hegesztési eljárással (ív, láng, AWI, MIG, egyéb) össze lehet kötni. A feketeacél-csövet fűtés-, hűtés-, gáz-, sprinkler- és egyéb technológiai hálózatok kiépíté- sé-re alkalmazzák. Karimák alkalma-zásával könnyűszerrel kialakíthatunk bontható csőkötéseket, valamint a különböző szerelvényeket beilleszthetjük a rendszerbe. Előnye, hogy a piacon vásárolható csőtípusok között a legolcsóbb, bárhol beszerezhető, különleges szerszámot nem igényel, kereskedelmi forgalomban DN 600 méretig gond nélkül megvásárolható. Hátránya, hogy a hegesztés igen nagy szakértelmet kíván, és nagy a korrózió veszélye.
Tűzihorganyzott acélcső
A horganyzott acélcső elterjedését korrózióállósága segítette elő. Horganyzott acélcsővel tulajdonképpen bármilyen rendszer szerelhető. A legrégebbi kötésmód ennél a csőtípusnál a menetes kötés. A menetes kötés létrehozásához egy speciális szerszámra, a menetvágó gépre (mely mérettől függően több százezer forint is lehet) van szükség. A kívánt méretű (max. 4„) csövet méretre vágjuk, a menetvágó gépbe helyezzük, elindítjuk a gépet, és a létrejövő menetet folyamatosan olajjal kenjük. Az így megkapott menetet kenderrel vagy egyéb speciális tömítőanyaggal betekerjük, és hatalmas fogók segítségével létrehozzuk a kötést. Aki már dolgozott ezzel a technológiával, annak nem kell részletezni, hogy milyen kínkeserves munkával jár pl. 4”-os méretben elkészíteni a kötést. Az igazán bosszantó az, ha az elkészült rendszernél a nyomáspróba során tömítetlenséget észlelünk. A hiba elhárítása hosszadalmas, hiszen annak helyétől függően vissza kell bontani a rendszert, a nagy nehezen összetekert kötést szét kell tekerni, újra felhelyezni a tömítőanyagot, ismét nehéz munkával összetekerni a menetes részt. Az ily módon kialakított rendszert az idomok, az esetleges hollanderek miatt igen nehéz feladat utólagos szigeteléssel ellátni. A legnagyobb hátránya a módszernek, hogy a menetvágás során az anyag legfontosabb része sérül: a horganyréteg, aminek mentén létrejöhet a korrózió. A fent említettek mérlegelésével rájöhetünk, hogy a menetvágásnak tulajdonképpen csak hátrányai vannak a tárgyalt dimenziókban. Mindezen hátrányok ellenére napjainkban még mindig ez a leggyakrabban használt kötésmód (természetesen csak 4"-os méretig).
A másik ismert rendszer a hornyolt csőkötő-rendszer. A rendszert az Amerikai Egyesült Államokban fejlesztették ki kb. 80 évvel ezelőtt. A módszer lényege, hogy a cső végén egy hornyot kell képezni. A kereskedelemben kaphatók az idomok, amelyek ugyancsak el vannak látva ezzel a horonynyal. A kapcsolatot közöttük egy két félből álló gumitömítéssel ellátott kuplung összeszorításával hozzuk létre. Nagy előnye, hogy ehhez a csőkötési módhoz, amely a nagyiparban igazán használható, DN 900-as méretig lehet beszerezni az idomokat. A rendszer kiépítése gyors, szennyeződéstől mentes. A módszernek két hátránya van: az idomok és a kuplung ára nagyon magas, valamint a horony létrehozására szükség van egy igen borsos árú berendezésre, mely a cső végén elkészíti a hornyot. Ezen okok miatt nem mondható, hogy túlzottan elterjedt módszer, leginkább sprinkler-hálózatok építésére használják.
Az előzőkben felsorolt csőkötési típusok mindenki számára ismert módszerek, munkája során valószínűleg minden vállalkozó alkalmazta is őket. Létezik azonban egy nagyon kevesek által ismert módszer a tűzihorganyzott csővezetékek kötésére, amit az 1970-es években fejlesztették ki Németországban. Ez a keményforrasztásos eljárás lehetővé teszi a tűzihorganyzott csövek nagyszilárdságú összekötését oly módon, hogy a korrózióállóságot nyújtó horganyréteg ne sérüljön. Az eljáráshoz szükség van egy speciális rézötvözet-pálcára és a hozzávaló folyósítószerre. Ezt a módszert bármilyen rendszernél lehet alkalmazni: ivóvízhálózatok, technológiai és egészségügyi vezetékek, tüzivíz- és locsolóhálózatok, fűtési, hűtési rendszerek, szennyvízelvezetés, sőt még olyan helyen is alkalmazható, ahol a rendszerben tengervíz található. Amennyiben jó szakember végzi a forrasztást, kicsi a tömítetlenség lehetősége. Amennyiben mégis ereszt a rendszer, a forrasztási hiba könnyen orvosolható: sarokcsiszolóval a folyás helyén kiköszörüljük, újramelegítjük az anyagot, és a keletkezett rést egy újabb forraszanyag-réteg felhordásával megszüntetjük. Így nincs szükség a rendszer visszabontására. Az eljárás elterjedésének egyik akadálya az volt, hogy nem volt kereskedelmi forgalomban az eljáráshoz szükséges termékpaletta. Ma már a szükséges idomokat DN 600 méretig gond nélkül be lehet szerezni, igény esetén akár nagyobb átmérőkben is.
A munkamódszer a következő: a forrasztandó felületet minden szennyeződéstől meg kell tisztítani, fémesen tiszta felületet kell létrehozni. Ha az anyagvastagság 3 mm felett van, a forrasztandó anyag élén 80-90° nyílásszögű V élkiképzést kell kialakítani, oly módon, hogy a gyökgerinc magassága 1-1,5 mm legyen. Az előkészített, megtisztított anyagon az elkészítendő varrat helyét és környezetét a cső és idom külsején és belsején egyaránt 20-30 mm szélességben be kell kenni. A forrasztás elkészítéséhez az acélhegesztésnél használtnál 1-2 számmal kisebb égőszárat kell választani, és a lángot enyhe oxigéntöbblettel kell beállítani. A munkaterületet nagy felületen kell felmelegíteni, a munkadarab nem érheti el a cseresznyepiros színt. Ha a munkadarab kellően felhevült, a speciális rézötvözet-pálcát a ferdén tartott lángba cseppenként leválasztjuk. A forrasztás során a láng magja a forrasztópálcára irányuljon, és ne a munkadarabra. A hevítés folyamán a cinkréteg ugyan megolvad, de a folyósító szer hatására nem tud elgőzölögni és elégni. A speciális folyósító szer a forrasztás végeztével vízzel eltávolítható a rendszerből, egészségre ártalmas összetevőket nem tartalmaz (a folyósítószer alapja egy Borax nevezetű anyag, melyet a csecsemőknél kenőcs formájában használnak). Ezzel a módszerrel egy nagy szilárdságú, magas nyomást elviselő kötést kapunk. A munkavégzéshez az autogénhegesztéshez használt eszközökön kívül semmilyen speciális szerszámra nincs szükség. Hátrányként talán azt lehetne említeni, hogy az eljárás alkalmazásához nagy szakmai tapasztalat kell. Ám aki a csőhegesztésben jártas, annak ez a módszer sem jelent semmilyen nehézséget.
