INCZÉDY GYÖRGY SZAKKÖZÉPISKOLA, SZAKISKOLA ÉS KOLLÉGIUM 34 582 09 KÖZPONTIFŰTÉS- ÉS GÁZHÁLÓZAT RENDSZERSZERELŐ SZAKKÉPESÍTÉS TANTÁRGYI SEGÉDLET KÖVETELMÉNYMODUL 10209-12 Épületgépészeti csővezeték-szerelés Épületgépészeti csővezetékek gyakorlata tantárgy 9. évfolyam Készítette: SEBŐK ANDRÁS Nyíregyháza, 2013. szeptember 15.
1. A réz tulajdonságai Rendszám: 29 Atomsúly: 63,546 Sűrűség: 8930 kg/m3 Olvadáspont: 1083 C Forráspont: 2595 C Rugalmassági határ: 120 N/mm 2 Szakítószilárdság (keménységi állapottól függ):200-400 N/mm 2 Hővezetőképesség: 407,1 W/m*K Fajlagos hőkapacitás: 389 J/kg*K Hőtágulási tényező: 16,6*10-6 m/m*k Fémek elektrokémiai sora Azok a fémek, melyek nála alacsonyabb feszültségi sorba tartoznak, mind tönkremennek a réz hatására. 2. A rézcső gyártása Préselt csőgyártás elvi kapcsolása A foszfor-dezoxidált vörösréz tuskót egy gázzal fűtött előmelegítő kemencében, valamint egy indukciós kemencében sajtolási hőmérsékletre hevítik, majd egy számítógépes program által vezérelt préssel nagy nyomáson préselt csővé alakítják.
Pilgerezés elvi kapcsolása A hidegpilgerműben a keresztmetszetet (és ezáltal a falvastagságot is) igen erőteljesen csökkentik. 3. A rézcső szilárdsági állapota A rézcsöveket három különböző szilárdsági állapotban szállítják: lágy, félkemény, kemény. 4. Üzemi hőmérséklet és nyomás A megengedhető üzemi nyomás változik az üzemi hőmérséklettel, azonban főképp az összekötés módjától függ. Rézcsövek és szerelvények (Cu-DHP) esetén az üzemi hőmérséklet nem haladhatja meg a 250 C-t. A lágy forrasztású rézcső vezetékeket tartósan 110 C hőmérsékletig lehet igénybe venni. Ezen hőmérséklet rövid idejű túllépése (zavar esetén) nincs káros hatással a tömítettségre/szilárdságra. Magasabb üzemi hőmérsékleten kemény forrasztást, hegesztést, szorítógyűrűs csatlakozást vagy préselést (saját tömítőelemmel!) lehet alkalmazni. A gyárilag köpennyel ellátott vagy hőszigetelt csővezetékeket 100 C üzemi hőmérsékletig lehet igénybe venni. Lágyforrasztásos rézcső kötés 22x1 mm-es csövön. A cső 280 bar hatására repedt ki 5. A rézcső hőtágulása A rézcső hőtágulása majdnem kétszerese az acélcsőének, de csak mintegy egynegyede a műanyagcsőének. A hőtágulási együttható értéke: α=16,6*10-6 m/m*k. Számítással is meghatározhatjuk a hosszváltozást:
[m] ahol: Δl: hossznövekedés *m+, L 0 : eredeti hossz [m], α: lineáris hőtágulási együttható *m/m*k+, t: hőmérsékletkülönbség *K+. 6. Szerelési ismeretek A rézvezetékek szerelése lényegesen egyszerűbb és könnyebb az acélcsövekhez viszonyítva. Kevesebb szerszám és kisebb felszerelés elegendő hozzájuk. Vakolat alatti, vagy padozatban történő szereléshez a műanyagbevonatos lágy rézcsöveket célszerű használni. A tekercsben szállított csöveknél mindig akkora hosszúságot tudunk levágni amekkora szükséges, és hulladék nem lesz - illetve csak a tekercs legvégénél, de még azt is könnyen fel lehet használni. Falon kívüli szerelésekhez a félkemény, illetve kemény rézcsöveket ajánlatos felszerelni. A falon kívüli szereléseknél a tekercsben szállított lágy rézcsöveket egyengetni kellene, s ez biztosan nem sikerül teljesen, tehát esztétikailag lenne kifogásolható. Itt már többször akadhat hulladék, mert a csöveket 5 m szálhosszúságban szállítják, de ezek a hulladékok is felhasználhatók. Bármilyen szerelési technológiát alkalmazunk, a következőket mindig el kell végezni: Darabolás Sorjátlanítás Kalibrálás Csőkötés Tisztítás Öblítés Nyomáspróba Utószigetelés Darabolás A csővezetéket minden esetben a szükséges hosszra le kell vágnunk. Bármilyen darabolási technikát választunk, a vágási felületnek a cső tengelyére merőlegesnek kell lennie. Ha nem merőleges a vágási felület, akkor kedvezőtlen vezeték-elhelyezés esetén előfordulhat, hogy a forraszanyag befolyik a cső belsejébe, s ott eróziós korrózió okozója lesz. Helytelen darabolás következménye
A darabolást többféle szerszámmal végezhetjük. Mindegyiknek vannak előnyei és hátrányai. a.) Keretes fémfűrész A legismertebb és legelterjedtebb darabolási eljárás. Vigyázni kell arra, hogy ne acél darabolásához alkalmas fűrészlap legyen a keretben, mert ezzel ugyan nagyon gyorsan lehet elvágni a csövet, de rendkívül erős sorja marad utána és a gyors vágás miatt a vágás nem biztos, hogy merőleges lesz. Amennyiben aprófogú fűrészlapot teszünk a keretbe, akkor a vágási idő megnövekszik, de a sorja képződése kisebb lesz és pontosabb lesz a vágási felület. b.) Görgős csővágó Keretes fémfűrész Nagyon kedvelt darabolási eljárás, és egyre jobban elterjed. A vágás ideje kicsivel megnövekszik, de tisztább, és biztos, hogy merőleges felületet kapunk. A sorja szempontjából viszont a legrosszabb ez a vágás, mert egy összefüggő, vastag sorját kapunk, melynek eltávolítása sokkal nehezebb, mint a többié. A hagyományos sorjátlanító szerszámokkal nem is lehet eltávolítani ezt, hanem ehhez hántolókés szükséges (sauber). Lágy rézcsövek darabolásához nem megfelelő, mert ha nem megfelelő előtolást végzünk, a cső beroppanhat. Görgős csővágó c.) Gyorsdaraboló (sikító) Ezzel a vágási eljárással biztosan derékszögű lesz a vágás, de vigyázni kell arra, hogy ne túl gyorsan végezzük el, mert a cső nagyon felmelegedhet, s ekkor a felmelegedett résznél megindul a fém kristályszerkezetének átalakulása, mely az eróziós korrózió előidézője lehet. Sorja szempontjából kedvező a vágás, mert vékony összefüggő hártya alakul ki, melyet könnyű sorjátlanító szerszámmal eltávolítani.
Gyorsdaraboló d.) Körfűrész Az előzőhöz hasonlóan jó lesz a vágás, s a fűrésztárcsa fogainak nagyságától függően kapunk kisebb, vagy nagyobb sorját. Ugyanúgy néz ki mint a gyorsdaraboló, csak a gépbe nem korong van befogva, hanem körfűrész lap. e.) Bolygófűrész A lehető legjobb vágási felületet kapjuk e szerszámmal. A darabolási idő is csekély. A szerszám úgy néz ki, mint egy fúrógép, melynek végén a tokmány helyén, egy körbe fordítható körfűrészlap található elfedve. Ezzel a szerszámmal szinte sorjamentes felületet kapunk és a vágási felület is biztosan merőleges lesz. Egyetlen hátránya a gép ára, mely miatt hazánkban nem terjedt el széles körben ez a módszer. 2.1.2. Sorjátlanítás Bolygófűrész A darabolás után kivétel nélkül minden esetben el kell távolítani a cső végéről a keletkezett sorját. Ezt el kell végezni a cső külső- és a belső felületén is. A legegyszerűbb sorjátlanító szerszám az ábrán látható, melynek segítségével a külső- és a belső sorja is eltávolítható. Sorjátlanító
A sorjátlanító használata egyszerű, néhányszor meg kell forgatni a szerszámot a cső végénél. 2.1.3. Kalibrálás A sorjátlanító szerszám használata A kalibrálás a cső végének a szabályos kör keresztmetszetre alakítását jelenti. Főleg a lágy csöveket szükséges kalibrálni, mert amikor a tekercsben szállított csövet letekerjük és kiegyenesítjük, akkor a hajlítás miatt a cső keresztmetszete deformálódik (deformálódhat a darabolásnál is). Az idomokba illesztésnél ez az alakváltozás problémát jelenthet. A legnagyobb gondot kapilláris forrasztásnál jelentheti, mert ott a kapilláris forrasztási rés nagyságának nagyon fontos jelentősége van (erről majd később részletesen lesz még szó). A kalibráláshoz két szerszám szükséges, a kalibráló tüske és kalibráló gyűrű. Kalibráló szerszámok Arra mindig vigyázni kell, hogy először a tüskét kell beverni a csőbe, majd azt kihúzva a gyűrűt kell ráütni a cső végére. A sokéves tapasztalat azt mutatja, hogy fordított sorrendben nem lesz megfelelően előkészített a csővég. A két szerszám egyszerre történő használata a csővéget deformálja (megfolyik a cső), s nem kapjuk meg a várt kialakítást.
Csőkötés Kalibráló tüske használata A csövek szerelésénél - mindegy, hogy toldásról, vagy idom beépítésről van szó - elkerülhetetlen a csövek összekötése. A gyakorlatban a leggyakrabban használt csőkötési mód a forrasztásos kötés, de ezzel messze nem merítettük ki a lehetőségeket, lényegesen nagyobb paletta áll rendelkezésünkre, mint az acélcsöveknél. A forrasztásos kötés sokkal kevesebb időt igényel, mint az acélcső hegesztése, de sokszor előfordul, hogy még ez is sok időbe telik, például meglévő hálózatok javításánál, amikor kényszerűségből el kell zárnunk az elzárót. Ha előre gondolkozva megválasztjuk a megfelelő csőkötést, akkor a lezárást csak másodpercekre, vagy maximum egy-két percre kell fenntartanunk. Természetesen új szerelésnél is használhatjuk a többi csőkötési módot, hisz ott sem mindegy milyen gyorsan készülünk el a kivitelezéssel. Nézzük át a rézcső kötésének lehetőségeit! A csőkötési módokat alapvetően két nagy csoportba soroljuk: a.) oldható kötések b.) nem oldható kötések Oldható kötések Azokat a csőkötéseket tekintjük oldhatónak, melyeket a vezeték károsítása nélkül tudunk szétbontani, valamint ugyanilyen módon ismét össze tudunk kötni. Például acélcsöveknél a normál karmantyús csőkötés nem tekinthető oldhatónak, mert azt csak akkor tudjuk szétbontani a cső károsodása nélkül, ha azt a végpontjától kezdve az adott karmantyús kötésig visszabontjuk. Az oldható csoporton belül további három csoportot különböztetünk meg: menetes kötések, karimás kötések, bilincses kötés. a.) Menetes kötések A menetes kötéseknél vannak olyanok, melyeket forrasztással kell kombinálnunk és olyanok, melyeknél forrasztás nélkül, tömítőgyűrű segítségével oldjuk meg a csőkötést. Mindegyik kötéshez vörösöntvény, vagy más néven bronz idomokat használunk. Lehetnek sárgaréz idomok is, de azokat ivóvíz hálózatoknál kerülni kell, mert abból kioldódhat cink, mely mérgező hatású. Hollandi anyás kötések: Két megoldása lehetséges, de mindkettőnél forrasztással kell az idomokat a csővezetékhez rögzíteni. Mindkét esetben óvatosan kell meghúznunk a hollandi anyát, nehogy eltekeredjen a rézcső. 1.) Kúpos-kúpos, vagy kúpos-gömbfelületű kötés:
Kúpos-kúpos csatlakozás A menetes idomokat keményforrasztással a rézcsövek végeihez erősítjük, majd a hollandi anyát rátekerjük a menetes csavarra. A tömítést a két kúpos felület, illetve a kúpos és gömbfelület találkozása biztosítja. A tömítés biztonsága miatt vigyáznunk kell a csővezetékek egytengelyűségére. Vigyázni kell arra is, hogy keményforrasztásnál a cső anyaga kilágyul, s emiatt a cső könnyen elcsavarodik, tehát a kötés mindkét végét fogóval, vagy villáskulccsal kell megfogni. 2.) Lapos tömítéses kötés: Lapos tömítésű kötés A csavarzatot itt is forrasztással erősítjük a cső két végéhez, majd a lapos tömítést közbeiktatva rátekerjük a hollandi anyát a menetes csavarra. A csövek egytengelyűségére itt is nagyon kell vigyáznunk. Szorítógyűrűs kötések: E kötésfajtáknál nem forrasztjuk az idomokat a rézcső végeihez, ezért itt gondolnunk kell arra, hogy nem szabad a csöveket tengelyirányú húzásnak kitennünk. 1.) Vágógyűrűs kötés: Vágógyűrűs kötés A szorítócsavarral fémgyűrűt préselünk össze, s ez biztosítja a megfelelő tömítettséget. A fémgyűrű a
rézcsövet is nyomja, ezért a cső védelmére egy belső védőcső is van az idomban (csőhüvely). E kötésnél problémát jelent, hogy a tömítés csak egy kötésre alkalmas, tehát ha meg kell oldanunk a kötést, akkor már csak új fémgyűrű beiktatásával kapunk biztonságos kötést. Ehhez viszont le kellene vennünk a vezetékről a csavarzatot, ami a vezeték károsodása nélkül nem oldható meg, ezért ezt a kötési módot lehetőleg kerüljük. További problémát jelent, hogy a belső védőcső csökkenti a cső szabad keresztmetszetét. 2.) Lágy tömítésű kötés: Lágy tömítésű kötés Ez a kötésfajta nagyon gyakori, hiszen például a sarokszelepek a mosdók alatt hasonlóképpen néznek ki. E kötési módnak nagy előnye, hogy a tömítés többször is felhasználható. b.) Karimás kötések: A karimás kötések mindegyikét forrasztással, vagy hegesztéssel kell kombinálnunk. Mindegyik karimás kötésnél lapos tömítést teszünk a két karima közé, s anyáscsavarokkal húzzuk össze azokat. A csavarok rézből legyenek, nehogy elektrokémiai korrózió léphessen fel. Amennyiben acél csavarokat használunk, gondoskodnunk kell arról, hogy a két fém ne érintkezhessen közvetlenül egymással. 1.) Lapos karimás kötés: Lapos karimás kötés A karima vörösöntvényből, vagy bronzból készül, s ezt keményforrasztással kell a csővezetékek végeihez erősítenünk. Ez a kötésmód nagyon biztonságos, mert nem kell félnünk a cső elcsavarodásától. 2.) Laza karimás kötés kiperemezéssel:
Kézi peremezést ne használjunk Laza karima gyári peremezéssel Nagyon lényeges, hogy a kiperemezett rész gyárilag készített legyen, vagyis ne készítsük azt a helyszínen kézzel. A gyárilag készített peremezést legcélszerűbb hegesztéssel összekötni a cső végével. 3.) Laza karimás kötés kötőgyűrűvel:
Laza karimás kötés kötőgyűrűvel E kötésnél egy vörösöntvényből, vagy sárgarézből készült úgynevezett kötőgyűrűt kell a cső végéhez forrasztanunk. c.) Bilincses kötés: E kötésmódnak két fajtája van forgalomban: szorítóbilincses kötés, Victaulic kötés. 1.) Szorítóbilincses kötés: Szorítóbilincses kötés Forrasztani ennél a kötésfajtánál nem kell. A kötési helyre gumigyűrűt és szorítóbilincset húzunk, majd meg kell szorítanunk a csavarokat. A lágy rézcsöveket deformálhatja a szorítás, ezért e kötésfaj-
tánál csak félkemény, vagy kemény rézcsöveket használhatunk. 2.) Victaulic kötés E kötésmódhoz az előzőhöz hasonlóan gumigyűrűre van szükség, és a kötést a két fél-részből álló karimával hozzuk létre. Victaulic kötés elemei A cső kötése előtt a cső végére egy körkörös bemélyedést kell készíteni, amibe majd a karima bele tud kapaszkodni. Bemélyedés a csövön A kötés tengelyirányú erőket is fel tud venni E kötési mód nagyon biztonságos, csak a hozzávaló anyagok ára magas, emiatt nem tud gyorsan elterjedni. Egy kész rendszert mutat az ábra.
Kész szerelés Victaulic rendszerrel 2.1.4.2. Nem oldható kötések Azokat a csőkötéseket nevezzük oldhatatlannak, melyeket csak a vezeték károsításával tudunk szétbontani. forrasztásos kötések, hegesztéses kötések, roppantógyűrűs kötés, présidomos kötés, a.) Forrasztásos kötések: Általában az 50 mm-nél kisebb átmérőjű csöveket kapcsoljuk össze forrasztással. E méret felett már inkább hegesztjük a csöveket. Kétféle forrasztást ismerünk: lágy forrasztás, kemény forrasztás. A forrasztásos kötéseket részletesen taglaljuk egy későbbi fejezetrészben, ezért itt nem foglalkozunk vele. 2.1.5. Tisztítás A csővéget tisztítani, azaz a felületet oxidmentesíteni, csak a forrasztásos kötéseknél szükséges. A tisztítást külön végezzük a cső külső- és belső felületén. A külső felülethez fémmentes tisztítót (pl. gyapotkendőt) használunk. Gyapotkendő
Az idomok belsejének tisztításához tisztítókefét használunk. Tisztítókeféből lehetőleg rézszálast kell választani. Tisztítókefe A rézszálas tisztítókefe nagyon gyorsan kopik, s az ára sajnos nem alacsony. Emiatt a kopott kefét nem szokták eldobni a szerelők, hanem arra tekernek gyapotkendőt és úgy tisztítják meg vele az idom belsejét. Kis gyakorlattal ez a művelet tökéletes lehet. A cső külső felületének tisztítása 2.1.6. Öblítés Az elkészült hálózatot át kell öblíteni, hogy eltávolítsuk a cső belsejéből a benne maradt szennyeződéseket és az esetlegesen bennlévő folyasztószert (forrasztásos kötés esetén). A folyasztószer megakadályozza a csőben a nemes oxidréteg kialakulását, s így lehetőséget teremt az eróziós korrózióra, ha abban víz közeg áramlik. A folyasztószer eltávolítása ivóvíz vezeték esetén a legfontosabb, mert abban mindig oxigéndús víz áramlik, ami elősegíti a rézionok leválasztását a cső faláról. Ivóvíz és fűtési víz szállításánál az öblítést szűrt vízzel oldjuk meg. Ha lehetséges, akkor keverjük nagynyomású levegővel az öblítővizet, mert a keverék intenzívebben tudja a szennyeződéseket eltávolítani. Fagyveszély esetén az öblítést levegővel végezzük, de az első lehetőségnél mossuk át a rendszert vízzel. Gázellátásnál, olajellátásnál, klímarendszereknél, préslevegőnél az öblítést nagynyomású levegővel kell elvégezni és hagyni kell, hogy a cső nyitott végén a szennyeződések eltávozhassanak. 2.1.7. Nyomáspróba Minden elkészült hálózatot ellenőrizni kell, hogy jól sikerült-e a szerelés. Az ellenőrzéshez szükséges nyomás minimum 10 bar legyen, de ha ezt megközelíti, vagy meghaladja az üzemi nyomás, akkor legalább az üzemi nyomás 1,5- szerese legyen a próbanyomás. Olyan helyeken, ahol az elkészült hálózat esetleges sérüléseknek van kitéve (pl. padozatban, vakolat
alatt) a további munkák során, a veszély idejére (pl. betonozás, vakolás) a nyomást rajta kell hagyni a rendszeren, hogy azonnal észre lehessen venni, ha baj történik. Például betonozáskor történt sérülést még a betonozás közben ki lehet javítani. Ha ezt nem tesszük meg menet közben, csak a betonozás végén vesszük észre a hibát, akkor szinte lehetetlen megtalálni a hiba helyét és fel kell bontani a teljes betonozást. 2.1.8. Utószigetelés A falban, vagy padozatban haladó vezetékek mindig szigeteltek legyenek. A kötések helyén a szigeteléseket pótolni kell. Falon kívüli szerelésnél is szigetelt vezetéket kell használni, ha a csőben hideg közeg áramlik, ugyanis a levegő nedvességtartalmából kicsapódik egy rész a cső felületére (izzad a cső). A hideg csövek izzadása A szigetelés szakszerű eltávolítását speciális késsel kell végezni, mert ha hagyományos késsel tesszük ezt, akkor könnyen megsérthetjük a csövet. A rézcső a sérüléseknél könnyen törhet. Szigetelésbontó kés A kötés elkészülte után a hiányzó szigetelést pótolni kell úgy, hogy a pótlás minősége megközelítse az eredeti szigetelés jóságát.
Szigetelés pótlása
Felhasznált irodalom: 1. Cséki István: Rézcsövek alkalmazástechnikai kézikönyve 2. http://ezermester.hu/cikk-96/rezcsovek_szerelese 3. http://www.vgfszaklap.hu/lapszamok/2008/szeptember/ar%c3%a9zcs%c3%b6vekk%c3%b6t%c3%a9stechnik%c3%a1ja