VGF&HKL szaklap

A rézcsövek kötéstechnikája

2008. szeptember 2. | Pintér Róbert |  10 486 | |

Az alábbi tartalom archív, 11 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A rézcsövek kötései lehetnek oldható és nem oldható kötések. Oldható kötéseknél a csövek szétválaszthatók és újraköthetők, akkor alkalmazzuk, ha egy későbbi időpontban a kötést várhatóan oldani kell, mint például szivattyúk, csaptelepek vagy hőcserélők tervezett karbantartására, javítására gondolva. Oldhatatlan kötést alkalmazunk, ha későbbi oldás nem várható.

Rézcsövek kötései

Nem oldható kötések

Oldható kötések

Lágy- és keményforrasztás

Menetes kötés

Hegesztett kötés

Roppantógyűrűs kötés

Présidomos kötés

Karimás kötés

Gyorscsatlakozós kötés(van oldható változata is)

 

(1. táblázat: A rézcsövek kötései)

A kapilláris forrasztás

Egy cső és az ahhoz illeszkedő forrasztható idom között, azokat egymásba tolva nagyon szűk rés keletkezik (kapilláris rés). Ha mindkettőt folyadékba merítjük, a folyadék a nehézségi erő ellenében a résben felfelé szívódik. Ezt a hatást nevezzük kapilláris hatásnak, amely csak akkor lép fel, ha a rés megfelelően szűk. Ha a rés túl széles, akkor a folyadék nem szívódik felfelé.

A rézcsövek és kapillárisan forrasztható fittingek illeszkedő mérete a szabványokban úgy került meghatározásra, hogy minden esetben hajszálvékony forrasztási rés keletkezzék köztük. A forrasztandó részek átmérőkülönbsége 54 mm külső átmérőig min. 0,02 mm, maximum 0,3 mm. Ennél nagyobb átmérőjű csövek esetében a rés mérete max. 0,4 mm. A kapilláris hatás révén a folyékony forraszanyag ebbe a forrasztási résbe szívódik fel. A kapilláris hatás azt is megakadályozza, hogy a forraszanyag a cső belsejébe hatoljon, miután itt már megszűnik a kapilláris rés. A kitöltött forrasztási rés látható jele egy horony képződése a cső és a fitting között. A kapilláris hatás a természetben is gyakran fellép, pl. a víz a növényekben a kapilláris hatás révén halad felfelé, vagy a szivacs vizet szív fel a kapillaritásnak köszönhetően. (1. ábra)

 

1. ábra: A kapilláris rés kitöltése forrasztásnál 2. ábra: A lágy- és keményforrasztás hőmérséklettartományai

 

A lágy- és keményforrasztás megkülönböztetése a munkahőmérséklet alapján történik. A munkahőmérséklet az a hőmérséklet, amelynél a felhasznált forraszanyag megfolyik, bevonja a felületet, majd lehűlve köt. Mivel a forraszanyagok különböző anyagok ötvözetei, a forraszanyag olvadáspont-tartománnyal rendelkezik, vagyis a tiszta fémekkel ellentétben nincs meghatározott olvadáspontja. A munkahőmérséklet a forraszanyag felső olvadáspontjának közelében van. A keményforrasztásnál a munkahőmérséklet 450 °C fölött, lágyforrasztásnál 450 °C alatt van (2. ábra).

Különböző munkahőmérsékletekkel a forrasztott kötés különböző mechanikai tulajdonságai is adódnak. A keményforrasztott kötés nagyobb nyírószilárdságot eredményez és magasabb üzemi hőmérsékletet tesz lehetővé, mint a lágyforrasztott kötés. A kemény és félkemény rézcsövek keményforrasztás során lényegében elvesztik szilárdságuk egy részét, miután a magas munkahőmérsékleten kilágyulnak, lágy csőként viselkednek, később azonban újra felkeményednek

Kapillárisan forrasztható fittingek

A lágy- és keményforrasztás céljára felhasználható kapillárisan forrasztható idomoknak az MSZ EN 1254-1 szabvány előírásait kell teljesíteniük, amely szabvány a fittingekre vonatkozó minimális követelményeket tartalmazza. Az ezen szabvány jellemzői szerint előállító gyártók termékeiket saját jelükkel látják el, a minőségi temékek minőségjellel (RAL) is rendelkeznek, amely a fittingekre is kiegészítő minőségi feltételeket határoz meg.

A fittingek helyes jelölése MSZ EN 1254-1 szerint:
- méret (a hozzátartozó cső külső átmérője),
- gyártó jele,
- egyszerűsített minőségjel.

Az MSZ EN 1254 szerinti fittingeket foszforral dezoxidált rézből (Cu-DHP), sárgarézből vagy vörösöntvényből gyártják a 6-108 mm átmérőtartományban, illetve 1/8”-4” menetes csatlakozással. Az MSZ EN 1057 szerinti rézcsövek és az MSZ EN 1254 szerinti forrasztásos fittingek alkalmazása esetén a szabályozott mérettűrés következtében a forrasztási rés automatikusan előáll. A kifogástalan forrasztási kötés érdekében szükséges a csővégek kalibrálása (lágy csövek mindenképpen) és sorjátlanítása, különben a forrasztási rés nem lesz egyenletes (3. ábra).

Forraszanyagok lágyforrasztáshoz

Rézcsőszereléshez az MSZ EN 29453 szabvány szerint gyártott kétféle lágyforrasz használatos. A forraszanyag jelölése megadja, hogy milyen elemekből áll. A csőszereléshez felhasznált valamennyi lágyforrasz ónt tartalmaz, mint fő alkotórészt. Ez abból ismerhető fel, hogy az ón (Sn) mindig az első fém, amelyet az S – (soft solder, angolul lágyforrasz) betű után jelölnek meg (pl. S-Sn97Cu3). A kémiai jel után következő számok a fémek részarányát adják meg súlyszázalékban.

 

Annak biztosítására, hogy kifogástalan forraszanyag kerüljön alkalmazásra, a forraszanyagot az alábbiak szerint jelölik:
- gyártó vagy szállító jele,
- szabványszám EN 29453,
- a forraszanyag rövid jelölése,
- a forraszanyag RAL minőségjele.
(4. ábra)

 

 

Forraszanyag MSZ EN 29453 szerint

S-Sn 97Cu3

S-Sn97Ag3

Olvadási tartomány (°C)

230-250

221-230

Cu*

2,5-3,5

 

Ag*

 

3,0-3,5

Sn*

maradék

maradék

2. táblázat: Lágyforraszok rézcsőszereléshez (*az adatok súlyszázalékok jelentenek)

 
 

Vannak egyéb lágyforraszok, amelyek ólmot tartalmaznak. Ezeket nem szabad ivóvíz– és fűtésszereléshez használni. A fűtésszerelésben más, ólommentes forraszanyag használható (pl. antimontartalmú forraszanyag). Az egyszerűség kedvéért és az összekeverés elkerülése érdekében az épületgépészetben alapvetően a fent említett két lágyforrasznál érdemes maradni.

Folyósítószerek lágyforrasztáshoz

A folyósítószer arra szolgál, hogy oxidmentes forrasztási felületet kapjunk, és a forrasztási folyamat alatt ezt meg is tartsuk, valamint hogy segítségével a forrasztás hőmérsékletén a forraszanyag befussa a forrasztási felületet, megfolyjon, és az anyaggal kötést képezzen. Azért, hogy a rézcső belső felülete bevonódjon, a forrasztási felületet fémfényesre kell tisztítani. Mechanikus tisztítás mindig szükséges, azonban nem elég, mert a forrasztási folyamat során a levegő oxigéntartalma miatt az oxidréteg újraképződne, ennek megakadályozására használjuk a folyósítószert.A folyósítószer meghatározott hőmérséklettartományt igényel, hogy hatását kifejtse. Ha a forrasztási hőmérséklet túl magas, a folyósítószer elég, és nem lesz hatékony. Ezért a forrasztási munkahőmérséklet betartására ügyelni kell. Lágyforrasztáshoz az MSZ EN 29454 szerint három folyósítószer típus megengedett, amelyeket az alábbi rövid módon jelölnek.

 

Folyósítószer MSZ EN 29454 szerint

Hőmérséklettartomány (°C)

3.1.1

150-400

3.1.2

150-400

2.1.2

150-400

3. táblázat: Folyósítószer lágyforrasztáshoz. Az első szám jelöli a típust (pl. 3=szervetlen), a második szám a „bázist” (pl. vízben oldódó), a harmadik szám a hatóanyagot, amelyik felmelegítés során a kémiai reakciót beindítja.

Folyósítószer helyett lágyforrasztó paszta is használható. A lágyforrasztó paszták porformájú lágyforrasz anyagból és folyósítószerből állnak. Előnye, hogy a forrasztás munkahőmérséklete a forrasztó paszta felolvadásából felismerhető (ezüstszín). A folyósítószer adatainak kiegészítéseképpen a lágyforrasz pasztákat az MSZ EN 29453 szerinti rövid jellel és a fémtartalommal jelölni kell. A pasztában lévő forraszanyag önmagában nem elegendő a forrasztási rés kitöltéséhez, ahhoz a benne lévő forraszanyagból még adagolni kell a kötés készítése folyamán. Ivóvízszerelésnél a lágyforrasztáshoz alkalmazott folyósítószer maradványa hideg vízben oldódó (kimosható) kell, hogy legyen.

Forraszanyag és folyósítószer keményforrasztáshoz

Keményforraszként leggyakrabban a CP 105 (L-Ag2P) réz-ezüst-foszfor forraszt és a CP 203 (L-CuP6) réz-foszfor forraszanyagot használják. A foszfortartalmú keményforraszokon kívül létezik még réz-ezüst keményforrasz óntartalommal, vagy ón nélkül. Rézcsövek keményforrasztására összesen öt keményforrasz anyag engedélyezett az MSZ EN 1044 szerint

 

Keményforraszok MSZ EN 1044 szerint

Olvadáspont (°C)

Folyósítószer MSZ EN 1045 szerint

Munkahőmérséklet (°C)

CP 203 (L-CuP6)

710-890

FH 10

550-800

CP 105 (L-Ag2P)

645-825

FH 10

550-800

AG 106 (L-Ag34Sn)

630-730

FH 10

550-800

AG 104 (L-Ag45Sn)

640-680

FH 10

550-800

AG 203 (L-Ag44)

675-735

FH 10

550-800

4. táblázat: Forraszanyagok és folyósítószer keményforrasztáshoz

Minden megnevezett forraszanyag minden szereléshez alkalmazható. Kivéve az olajvezetékek, mert azok szerelésére az AG 203 forraszanyag nem használható. Ugyanazon okokból, mint a lágyforrasztásnál, a keményforrasztásnál is folyósítószert használunk. Folyósítószerként keményforrasztáshoz az FH 10 típust alkalmazzuk az MSZ EN 1045 szabvány szerint. Csak egy kivétel van, ahol folyósítószer nélkül lehet keményforrasztást végezni: A réz-réz anyagpárosításnál CP 203 és CP 105 foszfortartalmú forraszanyagokkal történő keményforrasztásnál nem szükséges folyósítószer, mivel a foszfortartalom folyósítószerként hat.
(5. ábra)

Présidomos kötés

A présidomos kötést lágy, félkemény és kemény csöveknél egyaránt lehet alkalmazni. Teljes fittingsorozat áll rendelkezésre ahhoz, hogy rézcsöveket kössünk össze 12-108 mm-ig terjedő átmérőtartományban. A présfittingek rézből vagy vörösöntvényből készülnek, csatlakozó idomként menetes végű présfittingeket kínálnak. A kereskedelemben különböző présfitting rendszereket árulnak, amelyek kontúrjainak alakja szerint különböztethetők meg. (6. ábra) Préselésnél különösen fontos az, hogy a mindenkori gyártó szerelési útmutatásait figyelembe vegyük, és csak olyan présszerszámot használjunk, amelyet a gyártó engedélyez. A présszerszámokat működés és kopás szempontjából rendszeresen ellenőrizni kell.

Ivóvízre (hideg és meleg) és fűtésre 110 °C-ig és 16 bar nyomásig fekete O-gyűrűvel ellátott idomot használunk, egyéb alkalmazási területekre (olaj- és gázvezeték szerelés, valamint fűtő-és szolárberendezések, amelyeknél az előremenő hőmérséklet 110 °C fölött van) a préskötéshez speciális tömítőelemek (gázhoz sárga, szolár rendszerekhez zöld tömítőgyűrű) állnak rendelkezésre. Ezeket a présfittingeket külön jelölik. Itt is mindig figyelni kell a gyártó előírásaira.

Szereléstechnika – mikor milyen kötést alkalmazzunk?

Az alábbiakban a legfontosabb szabályokat foglaltam össze, mikor, milyen kötéssel szereljünk a különböző alkalmazási területeken. Ivóvízvezetékek esetén a rézcsövek 28×1,5 mm átmérőig (beleértve) csak lágyan forraszthatók, e fölött a lágy- és keményforrasztás egyaránt megengedett. Idomok nélküli kötést ivóvízszerelés esetén is lehet alkalmazni, de a manuálisan készített (nyakkihúzás) T-elágazás csak keményen forrasztható, így itt a legkisebb (elágazó) cső méretének is nagyobbnak kell lennie, mint 28×1,5 mm. A félkemény és kemény csövek lágyítása (felmelegítés vörös izzásig majd lehűtés) szintén nem ajánlott ivóvízszerelés esetén 28×1,5 mm méretig. Ebből adódik, hogy például a kemény csövek tokos kötése, ahol a tokkészítéshez a csövet lágyítani kell, csak ettől nagyobb méretű csöveknél lehetséges. Ezt figyelembe kell venni a kemény és félkemény csövek hajlítás előtti lágyításánál is.

A présidomos kötés, mint a rézcsövek modern kötésmódja természetesen szintén alkalmazható ivóvízszerelésnél és fűtésnél. Az O gyűrű színe vízhez és fűtéshez fekete. A gyorscsatlakozós csőidom, ahol a csövet és a fittinget csak össze kell nyomni és kész a kötés szintén alkalmazható vízre és fűtésre (110 °C-ig) egyaránt. Ennek a kötéstípusnak létezik oldható és nem oldható változata is.

Ivóvízre alkalmazható még a menetes és a roppantógyűrűs kötés. Fűtésszerelésnél lágyforrasztást (110 °C közeghőmérsékletig), keményforrasztást, présidomos kötést (fekete „O” gyűrű) és menetes kötéseket egyaránt alkalmazhatunk. Gázszereléshez csak a keményforrasztás és a présidomos kötés engedélyezett. A présidom maximális üzemi nyomása 5 bar, megengedett üzemi hőmérséklet -20 °C és +70 °C között, mindkét oldalon GAS felirattal és sárga jelzéssel van ellátva, sárga színű, speciális szintetikus gumiból készült a tömítőgyűrűje. Szolárrendszereknél a 110 °C feletti hőmérséklet miatt csak keményforrasztást alkalmazhatunk (javasolt a CP 105 vagy CP 203 forraszanyag), présidomos kötés esetén a tömítőgyűrű zöld színű, azonban itt érdemes figyelni a gyártó előírásait és az üzemi körülményeket (hőmérséklet). Csak keményen forraszthatók a gázvezetékeken kívül a PB-gáz, a fűtésvezetékek 110 °C felett, az olajvezetékek (olajvezetékek szerelésére az AG 203 forraszanyag nem használható), a padlófűtés, valamint a klíma és hűtőberendezések vezetékei.

A rézcsövek leggyakoribb kötésmódja hagyományosan a lágy- és a keményforrasztás. Ezek a kötések évtizedek próbáit állták ki, maximálisan megbízhatók és biztonságosak. A legújabb kötéstípus a présidomos kötés, az utóbbi évtizedben terjedt el, gyors, megbízható és biztonságos oldhatatlan kötést ad. Ezek egyben az épületgépészetben leggyakrabban alkalmazott kötéstípusok is.


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem