MEĎ ODBORNÁ INŠTALÁCIA MEDENÝCH RÚR. Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

Transkript

1 MEĎ je to najlepšie pre rozvody vody, plynu a vykurovania ODBORNÁ INŠTALÁCIA MEDENÝCH RÚR Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

2

3 HUNGARIAN COPPER PROMOTION CENTRE Odborná inštalácia medených rúr Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

4 Vydavateľ slovenskej verzie: Hungarian Copper Promotion Centre (HCPC) Stredisko medi 1053 Budapest, Képíró u. 9., Maďarsko tel: fax: mobile: hcpc@hcpcinfo.org Kontakt v SR: Ing. Ján Téglaš SPŠS Fajnoro nábr. č Bratislava Tel.: Fax.: teglas@pobox.sk Vydavateľ nemeckého originálu: Nemecký inštitút medi (Deutches Kupferinstitut) Informačná a poradenská organizácia pre použitie medi a zliatin medi. Am Bonneshof 5 D Düsseldorf Telefon: Telefax: info@kupferinstitut.de Koncepcia a úprava: Solarpraxis Supernova AG Torstraße 177 D Berlin Tel.: Fax: info@solarpraxis.de vydanie 2007 Obrázky: Nemecký inštitút medi Všetky práva, ako aj práva na pretlač výňatkov a fotometrickú alebo elektronickú reprodukciu sú vyhradené. Ďakujeme ICA (International Copper Association, New York) za podporu pri vydaní slovenskej verzie tohto výukového programu.

5 Predslov Meď podstatným spôsobom ovplyvnila vývoj ľudskej kultúry. Viac ako pre rokov v strednej dobe kamennej objavili potomkovia Neandertálcov, že tento zvláštny kameň sa dá tepaním tvárniť a vytvrdzovať, bez toho aby sa roztrieštil. Takto vznikli prvé kovové nástroje, zbrane a kultové predmety. Meď ostala po takmer 5000 rokov jediným používaným kovom. Až asi 3000 rokov pred naším letopočtom sa ľudia naučili používať striebro a olovo a vytvárať zliatiny medi s cínom. Začala sa doba bronzová. Po mnoho storočí vytváral červený bronz kultúrne dejiny ľudstva. Už okolo roku 2500 pred naším letopočtom nechávali egyptskí králi vo svojich palácoch inštalovať vodovody z tepaného medeného plechu v kamenných žľaboch. Kúsok takéhoto potrubia môžeme dnes obdivovať v Štátnom múzeu v Berlíne. Svoje miesto však meď získala až o niečo neskôr. Rimania ju nazvali aes cyprium, ruda z Cypru, potom cuprum. Definitívnou súčasťou života každého človeka sa meď stala v novoveku, po objavení jej elektrickej vodivosti. Bez medi by nebolo elektrické svetlo, priemysel, autá a ani elektronika. Už iba oveľa drahší vzácny kov, striebro má podobne vysokú vodivosť. Meď sa v modernej ére stala všedným materiálom a na rozdiel od minulosti už nie je privilégiom bohatých a mocných. Hungarian Copper Promotion Centre (HCPC) je nezisková asociácia finančne podporovaná výrobcami medi a medených polotovarov. Jej poslaním je podporovať používanie medi a poskytovanie odborných informácií, o správnej a účinnej aplikácií medených výrobkov. HCPC pracuje v Českej republike, v Maďarsku a na Slovensku. Služby HCPC vrátane odborného poradenstva a poskytovania informácií sú pre každého, kto pracuje v odbore technických zariadení budov alebo má záujem o použitie medi v ďalších oblastiach jej možného využitia. HCPC bola založená v roku 1992 v Budapešti a od roku 1996 poskytuje žiakom stredných odborných škôl, učňom i dospelým pracovníkom v odbore inštalatér vodovodných a plynových zariadení, ústredného vykurovania a klimatizácie vzdelávacie materiály i v Slovenskej republike. K aktuálnemu vydaniu tejto knihy boli aktualizované všetky informácie a využité všetky nové technológie spájania medených rúr, normy a štandardy. Snahou je prehľadne uviesť a vysvetliť všetky podstatné aspekty odbornej inštalácie medených rúr. Vzdelávacie materiály sú rozdelené na krátke, prehľadné časti a vedome sme ponechali voľný priestor na osobné poznámky. Odporúčame ponechať si túto knihu a príslušné podklady po ukončení Vášho vzdelávania, aby ste i v budúcnosti pri výkone povolania mali tieto informácie k dispozícií. Vo Vašom vzdelávaní i v profesionálnom živote Vám prajeme veľa úspechov. Hungarian Copper Promotion Centre Elektronickú verziu tejto publikácie si môžete stiahnuť z našich webových stránok. Ďalšie dve knižky výukového progremu (Metodický zošit pre učiteľa a Zošit riešení) je dostupný len v elektronickej podobe. Môžete si ich stiahnúť v PDF z našej stránky. Ak sa chcete o medi a jej zliatinách alebo o HCPC dozvedieť viac, využite nasledujúce kontakty: Hungarian Copper Promotion Centre Képíró u.9 H-1053 Budapest, Maďarsko Kontakt v SR: Ing. Ján Téglaš SPŠS Fajnoro nábr. č Bratislava teglas@pobox.sk K študijným textom: Rozširujúce informácie pre tých, ktorí chcú vedieť viac. Nie sú predmetom úloh. Rozširujúce informácie pre tých, ktorí chcú vedieť viac. Nie sú predmetom úloh.

6 Obsah 1. Základy Spôsoby spájania Vlastnosti medi Výroba medených rúr Výhody medených rúr Ponuka medených rúr STN EN Značka kvality pohľad k susedom Tvarovky a spojky Úlohy Delenie a ohýbanie Delenie (rezanie) medených rúr Pracovný postup pri delení Kalibrovanie Ohýbanie medených rúr Ručné ohýbanie Ohýbanie nástrojom Rozmerovo presné ohýbanie Spôsoby spájania prehľad Kapilárne spájkovanie Mäkké a tvrdé spájkovanie Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Súpravy pre spájkovanie Pracovný postup pri mäkkom a tvrdom spájkovaní Úlohy Spájkovanie bez tvaroviek Ručná výroba hrdla Ručná výroba odbočky Zváranie medených rúr Lisované spoje Zásuvné spoje Spoje zverným krúžkom Nákrutkové spoje (spájkované koncovky) Prírubové spoje Úlohy Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Úlohy... 29

7 4. Inštalačné techniky Príloha Úvod Metóda rozmeru Z Tepelná izolácia potrubí Tvorba kondenzačnej vody na rozvodnom potrubí studenej vody Uchytenie potrubia Tepelná rozťažnosť Vyrovnávanie tepelnej rozťažnosti dilatácia Odborné dimenzovanie dilatačných prvkov Užitočné adresy Technické údaje Rozmerové rady medených rúr Spájky a tavivá Predlženie medených rúr spôsobené ich ohrevom Dĺžka ramena A v závislosti od priemeru rúry a jej predĺženia Dimenzovanie U kompenzátora Odborná literatúra Hungarian Copper Promotion Centre Kombinácia medi a ocele vo vodovodných inštaláciách Kombinácia medi a ocele v inštaláciách pre vykurovanie Použitie medených rúr v solárnej technike Úlohy... 80

8

9 Základy 1.1 Vlastnosti medi Výroba medených rúr Výhody medených rúr Ponuka medených rúr STN EN Značka kvality pohľad k susedom Tvarovky a spojky Úlohy... 16

10 1.1 Vlastnosti medi Vďaka svojím prednostiam sa meď používa takmer vo všetkých odvetviach a oblastiach života. Meď je známa svojou vynikajúcou elektrickou vodivosťou v elektrických rozvodoch, elektromotoroch a generátoroch. Tepelná vodivosť medi je dôležitá pri výmenníkoch tepla. Pre potrubné inštalácie sú dôležitými vlastnosťami hladký povrch, vysoká pevnosť vzhľadom k malej hrúbke steny rúry, dobré spracovanie rôznymi spojovacími technikami, plynotesnosť, odolnosť voči UV žiareniu a voči korózií. Pre všetky oblasti použitia medi je dôležitá najmä jej vysoká životnosť. Inštalácia tvrdých medených rúr s použitím tvaroviek Pokladanie podlahového kúrenia so zvitkov mäkkých medených rúr (s plastovým plášťom) Remeselníci oceňujú veľmi dobrú tvárniteľnosť medi napriek tomu, že je pevným kovom. Pevnostné vlastnosti medi môžeme ovplyvniť tvárnením za studena a tepelným spracovaním. Medené rúry sa vyrábajú v troch pevnostných stupňoch mäkké (R220), polotvrdé (R250) a tvrdé (R 290). Mäkké medené rúry sa dodávajú v kruhoch (zvitkoch) a je možné ich ohýbať a rozvinúť bez použitia nástroja, napr. pre podlahové kúrenie. Okrem dobrej tvárniteľnosti má meď aj veľmi dobrú tepelnú vodivosť. Z toho vyplývajú dôležité oblasti použitia: kondenzátory a výparníky tepelných čerpadiel sú väčšinou z medi. Kvalitné chladiace telesá pre počítačové procesory majú väčšinou medené jadrá. Meď používame aj na rúry a lamely tepelných výmenníkov alebo absorbérov v solárnych kolektoroch. Medený tepelný výmenník Vlastnosti Slnečný kolektor s medenými rúrami a absorbérmi Hodnota Hustota 8,93 g/cm 3 Tepelná vodivosť pri 20 C W/(m K) Súčiniteľ rozťažnosti 0,017 mm/(m K) Teplota tavenia C Materiálové vlastnosti medi 8

11 A ešte jedna veľmi dôležitá vlastnosť: Meď vyhovuje hygienickým požiadavkám, ktoré sa vyžadujú v oblasti pitnej vody a potravín. Používa sa preto na potrubia s pitnou vodou a v potravinárskom priemysle. Medený kotol v pivovare Recyklácia Meď je cenný materiál. Preto nie len s ohľadom na ochranu životného prostredia, ale aj s ohľadom na návratnosť sa oplatí zbytky medi a medený odpad recyklovať. Preto by bolo na každom stavenisku potrebné zhromažďovať zbytky medi a predávať ich do zberných surovín. V súčasnosti sa získava až 40 % medi recykláciou. Rozhodujúcou výhodou počas recyklácie medi je jej opätovné zužitkovanie bez straty kvality. Nie je potrebná žiadna špeciálna infraštruktúra, pretože meď sa zhromažďuje plošne a nezávisle od jednotlivých výrobcov alebo značiek. Odchod s meďou Zbytky medi, odpad Zbytky medi, použitá meď Spracovateľ Medená huta Rúry, polotovary Katódové dosky, ingoty Výrobca Recyklačný cyklus Počas recyklácie medi môžeme cudzie látky jednoducho odstrániť alebo oddeliť a opäť zužitkovať. Medený odpad sa obyčajne roztaví a odleje na tzv. anódové dosky, ktoré sa podrobia elektrolýze. Tu sa meď extrahuje a ako čistá meď sa usadí na katóde. Cudzie látky sa stiahnu ako kal a spracujú zvlášť. Úspora energie počas recyklácie medi oproti jej výrobe z rudy je 80 až 92percent. 9

12 1.2 Výroba medených rúr Výroba medených rúr začína valcovaním za tepla alebo lisovaním za tepla zohriateho valcového polotovaru z medi cez nepohyblivý tŕň Kosouhlé valcovanie za tepla. Ďalšie pracovné kroky až po hotovú rúru prebiehajú v niekoľkých stupňoch, ťahaním za studena v ťažných stoliciach s použitím plávajúceho tŕňa. Týmto spôsobom sa vyrábajú bezšvové rúry kruhového prierezu. Pevnosť medi môžeme zvýšiť tvárnením za studena a opätovne znížiť žíhaním. Počas výroby mäkkých alebo polotvrdých rúr sa pevnosť cielene nastavuje medzižíhaním a následným tvárnením za studena. Lisovanie za tepla Medené rúry sa vyrábajú v troch pevnostných stupňoch: R 220 Mäkké medené rúry (zvitky kruhy) R 250 Polotvrdé medené rúry (tyče) R 290 Tvrdé medené rúry (tyče) Ťahanie za studena s plávajúcim tŕňom Plávajúci tŕň sa nachádza vo vnútri medenej rúry bez kontaktu s ťažnicou a svojím tvarom zabezpečuje kontrolované zníženie hrúbky steny rúry. 10

13 1.3 Výhody medených rúr Meď použitá na rozvody pitnej vody si vytvára ochrannú a kryciu vrstvu, má vysokú životnosť a môžeme použiť rúry s relatívne malou hrúbkou steny. Pri medených rúrach nedochádza pri ich spájaní k vytváraniu drážok do rúry (napr. pri rezaní závitov), preto postačuje iba malá hrúbka steny rúry. I napriek malej hrúbke steny odolávajú medené rúry veľmi vysokému tlaku. Vnútorný povrch steny rúry ostáva i po dlhodobej prevádzke hladký. Umožňuje jednoduché prúdenie plynu, vody a oleja. Vďaka hladkým stenám je odpor voči prúdeniu len nepatrný. V miestach spojov nie je zúžený prierez, čím vznikajú iba malé odpory voči prúdeniu. Vo vodovodných potrubiach sa netvoria usadeniny. Táto konštrukcia medených rúr spojených mäkkým spájkovaní ( rozmer: 22 x 1 mm) praskla až pri tlaku 280 barov Na rozdiel od iných materiálov sa dajú medené rúry používať vo všetkých oblastiach inštalačnej techniky: inštalácie rozvodov pitnej vody (pre teplu a studenú vodu) inštalácie rozvodov vykurovania inštalácie rozvodov plynu a skvapalneného plynu výstavba olejového vykurovania inštalácie odpadov dažďovej vody rozvody pneumatických zariadení Vytváranie ochrannej a krycej vrstvy pri medených rúrach pri rôznych studených pitných vodách po niekoľkoročnom používaní Medené rúry majú vysokú životnosť. V medených rúrach prúdi dobre kvapalina. V medenom vodovodnom potrubí sa netvoria usadeniny. Medené rúry môžeme použiť vo všetkých oblastiach inštalačnej techniky. 11

14 1.4 Ponuka medených rúr Medené rúry sú dodávané v týchto prevedeniach: vo zvitkoch (dĺžka až 50 m), ako mäkké medené rúry s priemerom až do 22 mm určené pre montáž v oblastiach, kde je výhodou dobrá ohybnosť (napr. podlahové kúrenie a pod omietkové inštalácie). v tyčiach s dĺžkou 5 m, ako tvrdé alebo polotvrdé rúry k inštalácií na omietku alebo pod omietku. Pri priemeroch rúr nad 22 mm sa už dodávajú všetky rúry iba v tyčiach s plastovým plášťom, aby sa zabránilo kondenzácií vody na vonkajšom povrchu rúry a na ochranu voči zvlášť agresívnemu prostrediu (napr. v galvanických prevádzkach) a pri inštaláciách do zeme. Taktiež pre teplovodné podlahové vykurovanie. s tepelnou izoláciou od výrobcu pre teplovodné potrubia podľa zákonných predpisov pre tepelné izolácie. ako vnútorne pocínované medené rúry, ktoré sa popri medených rúrach používajú pre zariadenia na pitnú a dažďovú vodu. Vnútorne pocínované medené rúry sa môžu použiť bez obmedzenia pre všetky akosti pitnej vody. Holé medené rúry vo zvitkoch a tyčiach Medené rúry s plášťom vo zvitkoch Pri inštaláciách rozvodov pitnej vody a plynu sa ako najmenšia rúra používa o rozmere 12 1 mm. Tepelne izolované medené rúry Medená rúra vnútorným pocínovaním Prevedenie Vonkajší priemer v mm Pevnosť R m MPa* Dodacia dĺžka Vo zvitkoch** 6 až 22 R 220 (mäkká) 25 m alebo 50 m 6 až 10 R 290 (tvrdá) V tyčiach 12 až 28 R 250 (polotvrdá) 35 až 267 R 290 (tvrdá) 5 m Prevedenie / vonkajší priemer / pevnosť / dodacia dĺžka podľa STN EN 1057 * 1 MPa zodpovedá 1 N/mm 2 ** Vonkajší priemer zvitku je 500 až 900 mm 12

15 1.5 STN EN 1057 Pre rozvody v TZB môžeme používať len rúry vyrobené podľa normy STN EN Táto európska norma stanovuje požiadavky na kvalitu medených rúr. Norma STN EN 1057 platí pre bezšvové rúry z medi kruhového prierezu (aj s plastovým plášťom) s vonkajším priemerom od 6 do 267 mm na: Norma STN EN 1057 je záväzná. Z toho vyplýva požiadavka použitia iba rúr podľa (STN) EN Aby sme pri medených rúrach okamžite rozpoznali, či spĺňajú akostné znaky podľa tejto normy je v norme STN EN 1057 výslovne predpísané, že rúry musia byť označené týmito údajmi: rozvodné siete studenej a teplej vody teplovodné vykurovacie systémy vrátane systémov podlahového vykurovania rozvody vykurovacích plynov a vykurovacích olejov na likvidáciu odpadových vôd (napr. malé čerpacie zariadenia na odpadovú vodu) Polotvrdé rúry sú označené symbolom Výrobca EN Značka výrobcu Označenie normy Vonkajší priemer rúry hrúbka steny (mm) Označenie rúr podľa STN EN 1057 Norma STN EN 1057 pre medené bezšvové rúry kruhového prierezu predpisuje CU-DHP (CW024A). Cu je chemická značka medi (latinsky: cuprum). DHP znamená bezkyslíkatú (pomocou fosforu dezoxidovanú) meď s vymedzeným množstvom zostatkového fosforu (anglicky: deoxidized high residual phosphor). Fosfor používame pri výrobe, aby sa meď zbavila kyslíka. Bezkyslíkatosť medi má veľký význam predovšetkým pri tvrdom spájkovaní a zváraní. Prítomnosť zostatkového fosforu napomáha pri spájkovaní. Ďalšie požiadavky normy STN EN 1057 sú: Veľmi úzke tolerancie vonkajšieho priemeru, hrúbky stien a kruhovitosti Požiadavky na kvalitu povrchu Definované mechanické vlastnosti (pevnosť v ťahu a ťažnosť) Technologické vlastnosti (tvárniteľnosť, schopnosť rozšírenia a lemovania) Skúšobné metódy potrebné k zaisteniu požadovaných vlastností 13

16 1.6 Značka kvality pohľad k susedom Značka kvality RAL Okrem nápisu požadovaného normou STN EN 1057 by označenie medených rúr malo obsahovať aj zjednodušenú značku kvality RAL. Značka kvality na medených rúrach a tvarovkách pre spájkovanie znamená, že sa výrobcovia podrobili zvláštnym akostným podmienkam a kontrolným ustanoveniam podľa, ktorých vykonáva nezávislé skúšky RAL Nemecký inštitút pre zaistenie kvality ( na objednávku spolku Gűtegemeinsschaft). Okrem akostných požiadaviek podľa STN EN 1057 táto značka zaručuje aj zvýšené požiadavky týkajúce sa čistoty vnútorného povrchu. Výroba je navyše kontrolovaná aj neutrálnymi skúšobňami. Z tohto dôvodu by sa mali používať iba výrobky s overenou akosťou. Medené rúry so skúškou akosti sa označujú nasledovne: značka kvality RAL krajina výrobcu (v nemčine) dátum výroby (rok a štvrťrok alebo rok a mesiac) Kontrolná značka DVGW Pre plynové a vodovodné inštalácie majú rúry taktiež kontrolnú značku DVGW. Deutche Vereiniging des Gas- und Wasserfaches (DVGW) Nemecké združenie plynárov a vodoinštalatérov vytvára od roku 1859 technické pravidlá pre rozvody plynu a vody, kontroluje príslušné zariadenia a súčiastky. Tieto pravidlá a kontrolné ustanovenia sú zverejňované formou pracovných listov DVGW, ktoré majú pre odbor plynových a vodovodných rozvodov veľký význam. Kontrolná značka DVGW sa skladá z označenia DV xxxxxx, kde xxxxxx je identifikačné číslo určitého výrobcu. Kontrolná značka DVGW je v Nemecku nutná pre potrubia na pitnú vodu, plyn a skvapalnený plyn. Značka kvality RAL Združenie pre kvalitu medených rúr, vpravo zjednodušená značka kvality RAL Označenie RAL Kontrolná značka DVGW Výrobca Krajina výroby Dátum výroby EN DV xxxxxx Označenie podľa EN Označenie rúr podľa STN EN 1057, RAL a DVGW Značku kvality RAL udeľuje Združenie pre kvalitu medených rúr, ktoré bolo založené v roku 1968, podľa smerníc RAL Nemeckého inštitútu pre zaistenie akosti a označenia. Nemecký inštitút pre zaistenie akosti a označenia udeľuje napr. aj známy symbol Modrý anjel. RAL je skratka pre dávnejšie označenie: Reichs-Ausschuss für Lieferbedingungen und Gütesicherung im Deutchen Normenausschus (Ríšsky výbor pre dodacie podmienky a zaistenie kvality v Nemeckom normalizačnom výbore. Poznámka: V Slovenskej republike sa na používanie medených rúr vzťahujú Technické pravidlá TPP Je nutné rešpektovať všetky ustanovenia. Napr.: v TPP je záväzne stanovený rozmerový rad. Preto napr. pre priemer 28 mm je možné použiť iba rúru 28 1,5 mm. 14

17 1.7 Tvarovky a spojky V súčasnosti pre spájanie medených rúr je k dispozícií niekoľko spôsobov spájania s veľkým výberom tvaroviek a spojok. Tvarovky a spojky sa označujú ako fitingy. Konce medených rúr sa tradične spájkujú do bežných tvaroviek a spojok. Medzi ďalšie dôležité spôsoby spájania medených rúr zaraďujeme lisovanie, nasúvanie a zváranie. Ak je nutné medené rúry spojiť s prístrojmi alebo armatúrami prostredníctvom závitu, je nutné vytvoriť spoj súčiastkami (tvarovkami) z prechodového kovu. Prechodovým kovom je mosadz alebo červený bronz. Pre tvarovky a spojky taktiež existujú akostné požiadavky, rovnaké značky kvality a kontrolné značky. Bližšie sa im budeme venovať v príslušných častiach 3 kapitoly Spôsoby spájania. Prehľad tvaroviek a spojok Pre spájanie rúr je k dispozícií niekoľko techník. Závitové prípojky sa vyrábajú z prechodového kovu. Červený bronz je zliatina, ktorá sa v podstate skladá z prvkov meď, cín a zinok. Mosadz je zliatina medi a zinku. Tak ako pri mosadzi, tak aj pri červenom bronze existujú rôzne varianty s rozdielnymi materiálovými vlastnosťami. Prechodovým kovom je mosadz alebo červený bronz. Prechodový kov nevyvoláva elektrochemickú koróziu medzi meďou a inými kovmi. Tvarovky sú normalizované a majú kontrolné a akostné značky. 15

18 Úlohy 1. Zakrúžkujte tri hlavné vlastnosti medi, ktoré sú dôležité pre vodovodné inštalácie: Meď je dobrý elektrický vodič Meď je pevný, ale dobre tvárniteľný kov Meď je kov s vysokou životnosťou Meď je dobre recyklovateľná Meď sa dá dobre ohýbať 2. Prečo je meď z pohľadu recyklovateľnosti veľmi dobrým materiálom? Meď vďaka jej malej hmotnosti je možné ľahko prepravovať Medený odpad sa zbiera plošne Recyklovaná meď má rovnakú akosť ako meď získaná z rudy 3. Vymenujte tri pevnostné stupne medených rúr: Zakrúžkujte oblasti použitia medených rúr v inštaláciách: Elektroinštalácie Inštalácie rozvodov plynov a kvapalín Inštalácie potrubnej pošty Inštalácie odpadov dažďovej vody Inštalácie rozvodov studenej pitnej vody Inštalácie rozvodov vykurovania Solárna technika Inštalácie rozvodov vykurovacích olejov Inštalácie rozvodov teplej pitnej vody Inštalácie pneumatických rozvodov zariadení 6. Uveďte tvar a dĺžku pri ich dodaní: Mäkké rúry... Polotvrdé rúry... Tvrdé rúry Ako by ste odpovedali, keby sa Vás zákazník spýtal čo znázorňuje značka na obrázku? 4. Dá sa ovplyvniť pevnosť medi? Áno, tvárnením za studena Áno, rekryštalizačným žíhaním Nie, pevnosť medi je neovplyvniteľná počas výroby Medená rúrka má zníženú hrúbku steny Medená rúrka spĺňa určité podmienky akosti a bola kontrolovaná podľa špeciálnych kontrolných predpisov Je to značka určitého výrobcu Je to značka tvrdej medene 16

19 8. Čo znamená vytlačený údaj 15 1? Deň výroby: 15. január Vonkajší priemer rúry a hrúbka steny v mm Vnútorný priemer rúry a hrúbka steny v mm Číslo výrobcu a stupeň kvality 11. Ako sa nazývajú na obrázku zobrazené spojovacie prvky? 9. Môžeme nasledujúcu medenú rúrku použiť na rozvod plynu?... Výrobca EN Čo znamená skratka DVGW: Áno, pretože má označenie podľa STN EN 1057 Nie, pretože rozmerovo nesúhlasí s TPP Áno, všetky medené rúry je možné použiť na rozvody plynu 10. Zvoľte správny symbol pre označenie polotvrdých medených rúr: DIN pre inštalácie rozvodov plynu a vody Nemecké združenie plynárov a vodoinštalatérov Nemecké záručné združenie 13. Aký je vnútorný priemer týchto rúr? mm 28 1,5... mm 54 2,0... mm 108 2,5... mm 133 3,0... mm 17

20

21 2. Delenie a ohýbanie 2.1 Delenie (rezanie) medených rúr Pracovný postup pri delení Kalibrovanie Ohýbanie medených rúr Ručné ohýbanie Ohýbanie nástrojom Rozmerovo presné ohýbanie Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Úlohy... 29

22 2.1 Delenie (rezanie) medených rúr Základy a nástroje Rozlišujeme trieskové a bez trieskové delenie. Pri delení medených rúr využívame obidve metódy. Pri trieskovom delení je nutné odstrániť triesky s rúr. Pri delení medených rúr používame nasledovne nástroje: Ručná rámová píla Trieskové delenie. Dbajte na pravouhlý rez, aby ste dosiahli kvalitnú prácu. Okružná rezačka rúr Bez trieskové delenie. Vždy dosiahnete pravouhlý a hladký rez s veľmi veľkou tvorbou ostrín, ktoré je bezpodmienečne nutné odstrániť. Okružnú rezačku by ste nemali používať pre mäkké medené rúry. Elektrická píla Trieskové delenie. Dbajte na pravouhlý rez, umožňuje rýchlu prácu. Kotúčová píla Trieskové delenie. Je určená pre delenie tyčových rúr. Je rentabilná iba pri sériovej výrobe. Používa sa v dielni a na veľkých staveniskách. Planétová píla Trieskové delenie. Je určená pre pravouhlé rezy takmer bez ostrín. Používa sa v dielni a na veľkých staveniskách. Funkcia planétovej píly: Planétová píla umožňuje maximálne delenie rúr bez ostrín. Konštrukcia píly umožňuje rotujúcemu pílovému listu planétový pohyb. Pílový list je vedený okolo rúry. Takto dosiahneme zachovanie rovnomernej geometrie rezu počas celého procesu rezania. Taktiež môžeme zvoliť optimálne podmienky z pohľadu nástroja (geometriu, reznú rýchlosť) a deleného rúrového materiálu. 20

23 2.2 Pracovný postup pri delení Označenie Značky na medené rúry nanášame pokiaľ je to možné bez zárezov. V praxi sa osvedčili vode odolné fixky. Delenie a) Priložte ručnú rámovú pílu na kov a vytvorte pravouhlý rez. Odstráňte triesky z rúr. Používajte pílový list s jemnými zubami. b) Priložte okružnú rezačku rúr a jemne ju nastavte do záberu, otáčajte a opäť nastavte (v závislosti od hrúbky steny 5 7 otáčok). Dôležité: Nenastavujte okružnú rezačku príliš hlboko do záberu naraz. Je to nebezpečne pre delený materiál a nástroj (zosilnená tvorba vnútorných ostrín a znížená životnosť kotúčového noža). Radšej častejšie otáčajte a častejšie nastavujte! Odstraňovanie ostrín (odihľovanie) Po delení je nutné koniec rúry z vnútra i z vonku zbaviť ostrín. Vnútorné ostriny, ktoré vytvára okružná rezačka rúr narušujú prúdenie a môžu spôsobiť značné tlakové straty (môžu zapríčiniť aj narušenie rúr kavitáciou). V oblasti za zúžením môže dochádzať k vytváraniu stagnačných zón, čo je pri rozvodoch pitnej vody hygienicky závadné. Pri rezaní ručnou rámovou pílou okrem vnútorných ostrín vznikajú aj vonkajšie ostriny. Ak ostriny odstránime, môžu prekážať počas montáže tvaroviek spájkovaním. Môžu poškodiť tesniaci prvok lisovanej tvarovky alebo nástrčnej tvarovky. Vnútorná ostrina pri použití okružnej rezačky rúr Zvýšená tlaková strata a obmedzenie prúdenia v rúre s ostrinami Poškodenie tesniaceho prvku pri lisovanej tvarovke neodstránenou ostrinou 21

24 2.3 Kalibrovanie Pri mäkkých medených rúrach je potrebné po odstránení ostrín kalibrovanie. Kalibrovanie znamená obnovenie rozmerovej presnosti rúry. Mäkké medené rúry sa počas delenia deformujú a vytvárajú nekruhový prierez. Preto je potrebné ich kalibrovať. Na každý priemer rúry existuje vhodná kalibrovacia súprava. Ako ďalší nástroj pre kalibrovanie sú kalibračné kliešte, ktoré môžeme použiť na vnútorné kalibrovanie pre rôzne rozmery rúr. Taktiež kalibrujeme aj polotvrdé medené rúry, ak majú nekruhový prierez. Kalibračný krúžok na vonkajší priemer Kalibračný tŕň na vnútorný priemer Kalibračné kliešte Po odstránení ostrín kalibrujeme mäkkú medenú rúru tromi pracovnými krokmi. Potrebné nástroje: tŕň, krúžok a kladivo. 1. Kalibračný tŕň zatlčieme do konca rúry. 2. Odstránime tŕň. 3. Kalibračný krúžok narazíme na koniec rúry. Nikdy nezatĺkame tŕň do nasadeného krúžku! Nástroj by sa mohol zaseknúť. Rúra alebo nástroj by sa poškodili. Kalibračný tŕň zatlčieme do konca rúry Kalibračný krúžok narazíme na koniec rúry 22

25 2.4 Ohýbanie medených rúr V oblasti menších a stredných priemerov ja možné medené rúry ohýbať za studena. Ohýbanie medených rúr za studena vytvárame v závislosti od ich priemeru a stupni pevnosti (pozri tabuľku). Ohýbať môžeme ručne (iba mäkké medené rúry) alebo ohýbacími nástrojmi. Ohýbanie za studena Ručne S ohýbacím nástrojom Mäkké rúry (R 220) do 22 mm do 22mm Polotvrdé rúry (R 250) do 28 mm Tvrdé rúry (R 290) do 18 mm Maximálne možné priemery rúr pri ohýbaní za studena Pri tvrdých medených rúrach s priemermi väčšími ako 28 mm môžeme použiť ohýbanie za tepla alebo rekryštalizačné žíhanie s následným ohýbaním za studena, čo sa dnes vďaka veľkej prácnosti praktizuje iba zriedka. Ohýbanie rúr prostredníctvom klieští na ohýbanie rúr V závislosti od metódy ohýbania a od priemeru rúry existuje najmenší polomer ohybu. Polomer ohybu vždy vzťahujeme k osi rúry - k tzv. neutrálnemu vláknu. Neutrálne vlákno Ohýbanie je potrebné vykonať veľmi dôkladne, aby sa predišlo tvoreniu záhybov alebo zúženiu prierezu. Ak zvolíme polomer ohybu príliš malý hrozí nebezpečenstvo, že sa natiahne vonkajšia časť steny rúry a tým dôjde k stenčeniu steny. Na vnútornej stene sa môžu vytvoriť záhyby. Polomer ohybu r Uhol ohybu d a Polomer ohybu Chyby pri ohýbaní 23

26 2.5 Ručné ohýbanie Mäkké medené rúry môžeme ohýbať ručne bez použitia nástroja. Dôležitou oblasťou využitia je napr. podlahové kúrenie alebo na betónových stropoch, ktoré sa následne prekryjú mazaninou. Výhodou pri ručnom ohýbaní je rýchla inštalácia a možnosť následného nastavenia. Polomer ohybu iba odhadneme a používame len veľké polomery ohybu. Pri ručnom ohýbaní polomer ohybu by nemal byť menší ako šesťnásobok vonkajšieho priemeru rúry. Ohýbanie mäkkej medenej rúry Ak chceme použiť polomer ohybu menší ako šesťnásobok vonkajšieho priemeru (da) rúry, vtedy už nemôžeme ohýbať ručne. Rúra by sa mohla prelomiť. Táto podmienka je platná aj pre rúry s plastovým plášťom. Tu musíme dávať obzvlášť pozor, pretože zlomy a tvorenie záhybov nie je možné rozpoznať. Ako pomocný nástroj pri ručnom ohýbaní používame ohýbacie pružiny. Poznáme vnútorné a vonkajšie ohýbacie pružiny. Pružina rúru vždy podopiera a tým chráni ohýbanú časť pred zmenami. Vonkajšie ohýbacie pružiny Vnútorné ohýbacie pružiny 24

27 2.6 Ohýbanie nástrojom Pri ohýbaní pomocou nástroja existujú ručné a strojové ohýbačky. Pre každý priemer rúry je nutné zvoliť vhodný ohýbací segment. Pri starších ohýbacích nástrojov je nutné overiť, či ohýbacie segmenty zodpovedajú hodnotám uvedeným v tabuľkách. K zlepšeniu klzných podmienok počas ohýbania je možné použiť vhodný sprej. Ručné ohýbacie zariadenie Kliešte na ohýbanie rúr (iba pre mäkké rúry s kruhovým prierezom) Mäkké medené rúry Pre menšie oblúky ako r = 6 da používame ohýbacie nástroje. Pre mäkké medené rúry pri použití ohýbačky platí: Najmenší možný polomer ohybu r je 3 násobok vonkajšieho priemeru rúry da. Pri ohýbaní mäkkých medených rúr s plastovým plášťom je potrebné zvoliť najbližší väčší ohýbací segment. Ohýbacie segmenty Strojová ohýbačka Polotvrdé medené rúry Dôležitou výhodou polotvrdých rúr voči tvrdým rúram sú ich lepšie vlastnosti pre ohýbanie. Polotvrdé rúry je možné ohýbať do vonkajšieho priemeru 28 cm. Ohýbanie však vždy robíme nástrojom. Najmenšie prípustné polomery ohybov sú uvedené v tabuľke. Vonkajší priemer x hrúbka steny Mäkká r Polotvrdá r 12 1, , , , ,5-114 Najmenší polomer ohybu (v mm) mäkkých a polotvrdých rúr pri ohýbaní ohýbacím nástrojom Kliešte na ohýbanie rúr sa nepripevňujú, t.j. sú to nástroje, ktoré používame bez zveráka a pracovného stola pri mäkkých medených rúrach do d a = 22 mm Ručné ohýbacie zariadenia sú ručne ovládané ohýbačky s vymeniteľnými prvkami k upnutiu do zveráka, resp. k pripevneniu na pracovný stôl. Strojové ohýbačky sú strojom poháňané zariadenia s vymeniteľnými prvkami k samostatnému postaveniu nezávisle od pracovného stola. Používame ich hlavne pri sériovej výrobe. 25

28 2.7 Ohýbanie na presný rozmer Pri ohýbaní na presný rozmer je nutné poznať vzdialenosť oblúka od začiatku rúry. Tú určíme pomocou osového rozmeru. Úsek rúry označený ako osový rozmer udáva rozmerové rameno. Druhý úsek rúry udáva ohýbacie rameno. Osový rozmer Polomer ohybu r Pre väčšinu ohýbacích nástrojov je nutné začiatok oblúka označiť na rúre. Na túto značku nastavíme značku ohýbačky. Ohneme rúru a po skončení ohýbania leží stred rúry presne na osovom rozmere. d a Osový rozmer Pracovný postup: 1. Na rovnej medenej rúre vyznačte osový rozmer. Klzný segment 2. Označte na rúre začiatok oblúka (osový rozmer polomer ohybu) 3. Podľa priemeru rúry vyberte ohýbací segment a pripravte ohýbačku na ohýbanie. 4. Nastavte značku ohýbačky na značku začiatku oblúka. 5. Ohýbajte. Začiatok oblúka Osový rozmer Ohýbací segment Ohýbanie medenej rúry ručným ohýbacím zariadením. (Osový rozmer je zhodný s koncom klzného segmentu na zobrazenom nástroji). 26

29 2.8 Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Tvrdé medené rúry je možné ohýbať i podľa nasledovných postupov: 1. Rekryštalizačne vyžíhať, ochladiť, ohýbať ohýbačkou 2. Ručne ohýbať za tepla s pieskovou náplňou Pre minimálne polomery ohybu pri ohýbaní za tepla a po rekryštalizačnom žíhaní platia rovnaké pravidlá, ako pri ohýbaní mäkkých rúr: Ručné ohýbanie za tepla: r = 6 da Ohýbanie ohýbačkou: r = 3 da Ohýbanie za tepla a ohýbanie pomocou žíhania sa dnes používa iba zriedkavo. Pre obidva spôsoby ohýbania je nutné časť rúry, na ktorej vytvárame ohyb ohriať do tmavočervenej žiary. Dĺžku tohto úseku označujeme ako dĺžku ohrevu l. Pre ohyby 90 je hodnota dĺžky ohrevu vyznačená na obrázku dole. Pri rozvodoch pitnej vody sa nesmú rúry ohýbať za tepla a rekryštalizačne žíhať do priemeru 28 x 1,5 mm (vrátane, pozri kapitolu 3.3). Osový rozmer Polomer ohybu r 0,5 r Pre iné uhly ohybov ako 90 sa dĺžka ohrevu stanoví podľa vzorca: Dĺžka ohrevu l l = r + 0,5r = 1,5 r Tento vzorec je potrebný aj pri ohýbaní na presný rozmer, nakoľko je možné podľa neho stanoviť rozvinutú dĺžku oblúka. Takto môžeme určiť potrebnú dĺžku rúry pred ohýbaním. Dĺžka ohrevu l Dĺžka ohrevu pri použití empirického vzorca pre oblúky s ohybom 90 27

30 Ohýbanie s pieskovou náplňou Ak žíhame tvrdé medené rúry, je možné ich v stave červenej žiary ohýbať ručne. Ručné ohýbanie za tepla sa vykonáva iba vtedy, ak nie je k dispozícií ohýbací nástroj pre príslušný priemer. Rúru pred ohýbaním naplníme pieskom, pretože bez pieskovej výplne by sa zmenil tvar prierezu. Na vnútornej strane ohýbanej rúry by vznikli záhyby. Preto: Pri ohýbaní za tepla je potrebná piesková náplň. Pomáha zachovať konštantný prierez. Pri potrubných rozvodoch na pitnú vodu sa ohýbanie za tepla s pieskovou náplňou nesmie používať. Rúra s pieskovou náplňou Ohýbanie za tepla s pieskovou náplňou 1. Značenie Naznačte na rúre osový rozmer Vypočítajte dĺžku ohrevu a naznačte ho na rúre 2. Piesková náplň Používajte iba úplne suchý, jemnozrnný piesok (kremičitý piesok)! Vlhký piesok počas ohrevu vytvára tlak pary, ktorý môže náplň a uzáver rúry tlakom vyraziť nebezpečie zranenia! Koniec rúry uzatvorte drevenou zátkou Naplňte piesok, pričom búchajte po rúre, aby nevznikli dutiny Druhý koniec rúry následne uzatvorte drevenou zátkou 3. Rekryštalizačné žíhanie Nastavte mäkký neutrálny plameň a meď lokálne ohrievajte Ohrievajte rovnomerne! Plameňom neustále pohybujte po celej ohrievanej dĺžke sem a tam Pri tmavočervenej žiare prestaňte! Prehriatie poškodzuje materiál 4. Ohýbanie a kontrola Pomaly a plynule rukou ohýbajte vytvorte požadovaný uhol, skontrolujte ho a prípadne upravte Nechajte rúru ochladiť Dôkladne odstráňte piesok Rekryštalizačné žíhanie a ohýbanie za studena 1. Značenie Naznačte na rúre osový rozmer Vypočítajte dĺžku ohrevu a naznačte ho na rúre 2. Rekryštalizačné žíhanie Nastavte mäkký neutrálny plameň a meď lokálne ohrievajte Ohrievajte rovnomerne! Plameňom neustále pohybujte po celej ohrievanej dĺžke sem a tam Pri tmavočervenej žiare prestaňte! Prehriatie poškodzuje materiál 3. Ohýbanie za studena pomocou ohýbacieho nástroja Nechajte rúru ochladiť Podľa priemeru rúry zvoľte ohýbací segment Začiatok ohrievanej dĺžky umiestnite na značku ohýbacieho segmentu Ohýbajte Pri rekryštalizačnom žíhaní sú potrebné teploty nad 650 C. Používajú sa tepelné zdroje, ktoré používame pri tvrdom spájkovaní (pozri kapitola 3.7). 28

31 Úlohy 1. Máte rozdeliť mäkkú medenú rúrku s rozmerom 22 1 mm. Aký nástroj zvolíte? Okružnú rezačku, pretože nie je potrebné odihľovanie Ručnú rámovú pílku na železo, pretože vzniknú iba malé ostriny, ktoré sa ľahko odstránia 6. Od čoho závisí najmenší polomer ohybu pri ohýbaní medených rúr? Od pevnosti rúr Od značky ohýbacieho nástroja Od vonkajšieho priemeru rúr 2. Prečo je potrebné odstrániť vonkajšie ostriny? Aby nedošlo k poraneniu Pretože by sa nedal vytvoriť správny spoj pomocou tvaroviek Vonkajšie ostriny odstraňujeme iba pri spojoch, pri ktorých používame nalisované tvarovky 7. Aké následky má výber príliš malého polomeru ohybu? Na vnútornej stene rúry sa môžu vytvoriť záhyby Vonkajšia stena rúry sa stenčí 8. K čomu vzťahujeme osový rozmer? 3. Prečo je potrebné odstrániť vnútorné ostriny? Pretože vnútorné ostriny bránia prúdeniu Pretože rúra s vnútornými ostrinami by sa nedala nasunúť do tvarovky Pretože vnútorné ostriny spôsobujú veľké tlakové straty 4. Čo znamená kalibrácia rúry? Obnovenie rozmerovej presnosti priemeru rúry Odstránenie triesok s vnútorného povrchu rúry Odstránenie vnútorných ostrín 5. V akom poradí je potrebné kalibrovať? Najskôr kalibrujeme tŕňom a potom krúžkom Poradie pri kalibrovaní je ľubovoľné Najskôr sa kalibruje krúžkom a potom kalibrom 29

32 Úlohy 9. Je možné ručne ohýbať medenú rúru 15 1 mm s polomerom ohybu 60 mm? Áno Nie 12. Ako nazývame označené prvky? A... B... C Je možné ohýbať mäkkú medenú rúru 18 1 mm s polomerom r = 40 mm? Áno, ručne Áno, s ohýbacím nástrojom Nie 11. Polotvrdá medená rúra 18 1 mm s najmenším polomerom ohybu si musí zachovať osový rozmer 1200 mm. Určite... a) polomer ohybu... mm b) dĺžku rúry pred oblúkom (od začiatku osového rozmeru po začiatok oblúka)... mm 13. Mäkkú medenú rúru chceme ohnúť podľa nákresu na obrázku. Potrebujeme ohýbací nástroj? Áno Nie 14. Napíšte vzorec potrebný pre výpočet najmenšieho polomeru ohybu mäkkých medených rúr ručne. r =... 30

33 15. Ktoré z nasledujúcich výrokov sú pravdivé? Polotvrdé medené rúry sa dajú ohýbať ručne Polotvrdú medenú rúru 15 1 mm je možné ohýbať s polomerom ohybu r = 45 mm Ak vyžíhame tvrdé medné rúry rekryštalizačným žíhaním, je možné ich ohýbať rovnako ako mäkké medené rúry Polotvrdé medené rúry môžeme ohýbať za studena až do rozmeru 28 1,5 mm 16. Aká je úloha pieskovej výplne pri ohýbaní za tepla? Zaisťuje rovnomerné rozloženie tepla pri rekryštalizačnom žíhaní Počas ohýbania zaisťuje konštantný prierez rúry Zabraňuje vnikaniu kyslíka 17. Aké metódy ohýbania existujú pre tvrdé medené rúry? 19. Kedy nie je prípustné rekryštalizačné žíhanie a ohýbanie za tepla? Pri plynových potrubných rozvodoch Pri rozvodoch vykurovacích olejov V rozvodoch pitnej vody do 28 1,5 mm V rozvodoch pitnej vody do 18 1,5 mm 20. Aké pracovné kroky patria k rekryštalizačnému žíhaniu a následnému ohýbaniu tvrdých medených rúr za studena? Naplniť piesok Označiť rozmer na rúre Žíhať Udržiavať teplotu Ochladiť rúru Ohýbať A... B Zakreslite na úseku rúry ohrievanú dĺžku l pre osový rozmer S = 100 mm a polomer ohybu r = 40 mm. 31

34

35 3. Spôsoby spájania 3.1 Spôsoby spájania prehľad Kapilárne spájkovanie Mäkké a tvrdé spájkovanie Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Súpravy pre spájkovanie Pracovný postup pri mäkkom a tvrdom spájkovaní Úlohy Spájkovanie bez tvaroviek Ručná výroba hrdla Ručná výroba odbočky Zváranie medených rúr Lisované spoje Zásuvné spoje Spoje zverným krúžkom Nákrutkové spoje (spájkované koncovky) Prírubové spoje Úlohy... 60

36 3.1 Spôsoby spájania prehľad Rozdelenie spojov: A. Rozoberateľné spoje B. Nerozoberateľné spoje Spôsoby spájania Pri rozoberateľných spojoch je možné jednotlivé súčiastky bez ich porušenia oddeliť a opätovne spojiť. Používajú sa vtedy, ak v budúcnosti bude potrebné spoj uvoľniť, napr. pri údržbe a oprave čerpadiel, armatúr alebo u výmenníkov tepla. Nerozoberateľné spoje používame vtedy, ak v budúcnosti nepredpokladáme uvoľnenie spoja. nerozoberateľné spoje mäkkým a tvrdým spájkovaním zvárané spoje lisované spoje rozoberateľné spoje s nákrutkom spoje zverným krúžkom prírubové spoje zásuvné spoje rúrové spojky Prehľad spôsobov spájania Rúrová spojka. Používame ju iba pri rúrach s rovnakým priemerom 34

37 3.2 Kapilárne spájkovanie Medzi rúrami zasunutými do seba je veľmi malá (kapilárna) medzera. Ak ich spoločne ponoríme do kvapaliny, kvapalina začne stúpať hore kapilárnou medzerou. Tento stav nastane, ak budú steny rúr očistené. Pri príliš veľkej medzere kvapalina nestúpa smerom nahor. Princíp kapilarity Medené rúry a tvarovky pre kapilárne spájkovanie sú navzájom rozmerovo zladené tak, aby vždy bola zaručená optimálna kapilárna medzera pre spájkovanie. Pre rúry s priemerom od 6 mm až do 54 mm je jej hodnota 0,02 mm až 0,3 mm. Pre rúry nad 54 mm až do 108 mm je to 0,4 mm. Pri kapilárnom spájkovaní spájka nevnikne dovnútra rúry, pretože kapilárny sací efekt končí tam, kde končí kapilárna medzera. Viditeľným príznakom vyplnenia kapilárnej medzery je vytvorenie žliabku medzi rúrou a tvarovkou. Tvarovka Ohriate miesto spájkovania Tekutá spájka Spájka Žliabok Priebeh spájkovania Kapilarita sa často vyskytuje aj v prírode: Voda v rastline stúpa vďaka kapilarite. Špongia nasáva kvapalinu vplyvom kapilarity. Príklady výskytu kapilarity v našom okolí 35

38 3.3 Mäkké a tvrdé spájkovanie Medené rúry môžeme spájkovať dvomi rôznymi metódami: mäkkým spájkovaním tvrdým spájkovaním Rozdiel medzi tvrdým a mäkkým spájkovaním sa stanovuje podľa pracovnej teploty. Pracovná teplota je teplota, pri ktorej sa taví použitá spájka, zmáča steny rúry a tvarovky a vypĺňa spoj. Nakoľko používané spájky sú zliatiny (zmesi) rôznych prvkov, majú spájky teplotné rozsahy tavenia a nie iba bod tavenia tak, ako to býva u čistých prvkov. Pracovná teplota sa pohybuje v blízkosti horného bodu tavenia spájky. Pri tvrdom spájkovaní je pracovná teplota nad 450 C a pri mäkkom spájkovaní pod 450 C C Bod tavenia Cu-DHP Teplotný rozsah pre tvrdé spájkovanie medených rúr 630 C až 890 C S rozdielnych pracovných teplôt vyplývajú aj rozdielne mechanické vlastnosti spájkovaných spojov. Spoje zhotovené tvrdým spájkovaním majú vyššiu pevnosť v šmyku a umožňujú vyššie prevádzkové teploty než spoje zhotovené mäkkým spájkovaním. Tvrdé a polotvrdé medené rúry však strácajú svoju pevnosť, pretože sú pri vysokých pracovných teplotách rekryštalizačne žíhané. 450 C Tvrdé spájkovanie Mäkké spájkovanie Teplotný rozsah pre mäkké spájkovanie medených rúr 220 C až 250 C Ak zvolíme spôsob spájania spájkovanie, potom je nutné spájkovať tvrdým spájkovaním: inštalácie rozvodu plynu, skvapalneného plynu a oleja potrubia s prevádzkovými teplotami nad 110 C (napr. solárne alebo teplovodné vykurovacie zariadenia) rúrky podlahového kúrenia pokladané do mazaniny spájkovať mäkkým spájkovaním: inštalácie rozvodu pitnej vody až do vonkajšieho priemeru 28 mm vrátane Vo všetkých ostatných prípadoch môžeme spájkovať aj mäkkým aj tvrdým spájkovaním. Teplotný rozsah mäkkého a tvrdého spájkovania Spájkovanie je technologický postup k dosiahnutiu pevného spojenia materiálov, pričom počas tavenia spájky vzniká kvapalná fáza. Základné materiály ( v tomto prípade meď, červený bronz alebo mosadz) pritom nedosiahnu svoju teplotu tavenia. Ako náhle sa roztavená spájka dostane do kapilárnej medzery, začne výmena atómov spájky a medi (difúzia). V oblasti prechodu spájaných medených plôch sa tak vytvorí zliatinová vrstva, ktorej pevnosť je vyššia ako pevnosť spájky. 36

39 3.4 Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Tvarovky pre mäkké a tvrdé kapilárne spájkovanie sú normalizované normou STN EN a musia mať značku kvality. V norme STN EN sú stanovené minimálne požiadavky na tvarovky. Výrobcovia, ktorí vyrábajú tvarovky ich označujú aj svojou značkou ( značkou výrobcu). V akostných podmienkach Združenia pre kvalitu medených rúr sú stanovené zvýšené akostné požiadavky na tvarovky. Preto je vhodné používať iba tvarovky označené značkou Správne označenia tvarovky: Rozmer (príslušný vonkajší priemer rúry) Značka výrobcu Zjednodušená značka kvality 35 Značka výrobcu Značka výrobcu Označovanie tvaroviek pre kapilárne spájkovanie U našich susedov: V rozvodoch pitnej vody, plynu a skvapalneného plynu je v Nemecku pri tvarovkách určených na kapilárne spájkovanie nutná kontrolná značka DVGW. Značka sa nachádza na obale z dôvodu nedostatku miesta na tvarovke. Tvarovky podľa STN EN 1254 sa vyrábajú z bezkyslíkatej medi (Cu-DHP), červeného bronzu alebo mosadze a sú dostupné pre priemery medených rúr od 6 do 108 mm a pre závitové prípojky pre veľkosti od 1/8 po 4. Pri mäkkom a tvrdom spájkovaní medených rúr a tvaroviek sa používa technika kapilárneho spájkovania. Kapilárna medzera musí byť rovnomerná a úzka, aby vznikala vzlínavosť (kapilarita). Spájka prenikne do kapilárnej medzery napriek gravitačným silám. Správna veľkosť kapilárnej medzery je daná používaním medených rúr podľa STN EN 1057 a tvaroviek pre kapilárne spájkovanie podľa STN EN Rúry a tvarovky majú potom zladené rozmerové tolerancie. Pre bezchybne vytvorený spoj kapilárnym spájkovaním je dôležité kalibrovanie, aby sme mali zaručenú rovnomernú kapilárnu medzeru. Paleta ponuky tvaroviek pre kapilárne spájkovanie Okrem bežných tvaroviek pre mäkké a tvrdé spájkovanie existujú podľa STN EN aj tvarovky pre kapilárne spájkovanie s menšou hĺbkou zasunutia. Tieto sa používajú iba pri tvrdom spájkovaní. Je nutné dbať na to, aby sa nepoužili pri mäkkom spájkovaní. Tvarovka pre kapilárne spájkovanie podľa STN EN s menšou hĺbkou zasunutia. Je určená iba pre tvrdé spájkovanie 37

40 3.5 Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky pre mäkké spájkovanie Pre inštalácie z medených rúr sa prednostne používajú dve mäkké spájky. Tie sú normalizované podľa STN EN Označenie spájky vždy udáva, z ktorých prvkov sa spájka skladá. Všetky mäkké spájky určené pre inštalácie medených potrubí obsahujú ako hlavnú zložku cín. Poznáme to podľa toho, že cín je vždy uvádzaný ako prvý po identifikačnom písmene S (= solder, anglicky mäkká spájka), napr. S-Sn 97Cu3. Čísla za chemickými značkami udávajú približný podiel príslušného kovu v hmotnostných percentách. Aby sme si boli istí, že používame správne spájky, mali by mať mäkké spájky tieto značky: Značka výrobcu alebo dodávateľa STN EN Skrátené označenie spájky (značku kvality RAL) Spájky podľa STN EN S-Sn97Cu3 S-Sn97Ag3 Rozsah teplôt tavenia ( C) Cu* 2,5 3,5 Ag* 3,0 3,5 Sn* zostatok zostatok Mäkké spájky pre inštalácie z medených rúr (* údaje v hmotnostných percentách) Výrobca Značka kvality RAL Norma: STN EN Skrátený názov spájky Mäkká spájka s úplným označením Exitujú aj ďalšie mäkké spájky, ktoré niekedy obsahujú olovo. Tie sa nesmú používať na rozvody pitnej vody a vykurovania. V rozvodoch vykurovania sa môžu použiť iné bezolovnaté spájky (napr. spájky s obsahom antimónu). Aby sme zabránili zámene a taktiež aj kvôli zjednodušeniu je vhodné používať iba hore (v tabuľke) uvedené spájky. Kov Chemická značka Latinský názov Cín Sn Stannum Striebro Ag Argentum Meď Cu Cuprum Zinok Zn Zincum Názvy a značky niektorých kovov 38

41 Tavivá pre mäkké spájkovanie Pred spájkovaním je nutné, aby spájkované plochy boli dokonale mechanicky očistené. Tavivá slúžia na odstránenie oxidov zo spájkovanej plochy a súčasne tam ostávajú počas celej doby spájkovania (zabraňujú vytváraniu nových oxidov počas spájkovania). Tým sa môže spájka pri pracovnej teplote roztaviť, zmáčať spájkované plochy a spojiť sa s materiálom. Tavivo podľa STN EN Interval pôsobenia ( C) Tavivá pre mäkké spájkovanie. Prvé číslo označuje typ (napr. 3 = anorganické), druhé číslo základ (napr. 1 = rozpustné vo vode) a tretie číslo aktivátor, ktorý pri ohriatí vyvolá chemickú reakciu Norma: STN EN Tavivá majú teplotné rozsahy pôsobenia. Ak je teplota spájkovania príliš vysoká, tavivo zhorí a je neúčinné. Preto je dôležité dodržať pracovnú teplotu. Tavivo Pre mäkké spájkovanie sú podľa STN EN prípustné tri typy tavív, ktoré majú nasledovné skratky: Rovnako ako u spájok je potrebné aj u tavív správne označenie: Značka výrobcu alebo dodávateľa Skratka typu taviva (značka kvality RAL) (značka DVGW) Namiesto tavív môžeme použiť aj pasty pre mäkké spájkovanie. Pasty pre mäkké spájkovanie sa skladajú z práškovitej mäkkej spájky a taviva. Výhodou je rozpoznanie pracovnej teploty podľa roztavenia spájkovacej pasty (strieborná farba). Okrem údajov o tavive musí označenie spájkovacích pást pre mäkké spájkovanie obsahovať skratku STN EN a údaj o obsahu kovu. Tavivá s označením Obsah kovu (spájky) podľa STN EN Značka DVGW Značka RAL STN EN Typ taviva Značka RAL Značka DVGW Značka výrobcu Značka výrobcu Pasta pre mäkké spájkovanie s označením. (Spájka obsiahnutá v paste nestačí na vyplnenie kapilárnej spájkovacej medzery). Značka DVGW a značka kvality RAL Pre rozvody pitnej vody musí byť zostatok taviva pre mäkké spájkovanie rozpustný vo vode. (Značka DVGW na nádobe s tavivom potvrdzuje, že táto požiadavka je splnená). 39

42 3.6 Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Spájky pre tvrdé spájkovanie Ako tvrdé spájky sa najčastejšie používajú spájky meď striebro fosfor CP 105 (L-Ag2P) a meď fosfor (L-CuP6). Okrem tvrdých spájok obsahujúcich fosfor existujú ešte aj spájky meď striebro s podielom cínu a bez neho. Celkom je pre tvrdé spájkovanie medených rúr možné použiť päť tvrdých spájok (pozri tabuľku). Všetky uvedené spájky sú použiteľné pre všetky inštalácie. Jedinou výnimkou je spájka AG 203, ktorú nesmieme použiť na rozvod vykurovacieho oleja. Tvrdé spájky majú nasledovné označenie: Značka výrobcu alebo dodávateľa STN EN 1044 Skratka spájky (značka kvality RAL) Tvrdá spájka podľa STN EN 1044 Interval tavenia ( C) CP 203 (L-CuP6) CP 105 (L-Ag2P) AG 106 (L-Ag34Sn) AG 104 (L-Ag45Sn) AG 203 (L-Ag44) Tavivo STN EN 1045 Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Interval pôsobenia ( C) FH Značka kvality RAL Značka výrobcu STN EN 1044 Tavivá pre tvrdé spájkovanie Z rovnakých dôvodov ako pri mäkkých spájkach, tak aj pri tvrdých spájkach sa používajú tavivá. Pre tvrdé spájkovanie sa používa typ FH 10 podľa STN EN Existuje jedna výnimka, keď môžeme pri tvrdom spájkovaní spájkovať bez taviva: Pri spájaní materiálov meď meď nepotrebujeme tavivo pri tvrdom spájkovaní spájkami obsahujúcimi fosfor CP 203 a CP 105, pretože jeho účinok je nahradený fosforovou zložkou taviva. Tavivá pre tvrdé spájkovanie musia mať nasledovné označenie: Značka výrobcu alebo dodávateľa STN EN 1045 Skratka typu taviva (značka kvality RAL) (značka DVGW) Skrátené označenie spájky Spájkovacie tyčky pre tvrdé spájkovanie s úplným označením Skratka typu taviva STN EN 1045 Pre rozvody pitnej vody musí byť zostatok taviva pre tvrdé spájkovanie rozpustný vo vode. (Značka DVGW na nádobe s tavivom potvrdzuje, že táto požiadavka je splnená). Značka výrobcu Značka DVGW Značka RAL Tavivo s úplným označením 40

43 3.7 Súpravy pre spájkovanie Mäkké spájkovanie Kvôli zamedzeniu lokálneho prehriatia, by sa mali pri mäkkom spájkovaní používať iba nasledovné zdroje tepla: Pri mäkkom spájkovaní elektrickou odporovou súpravou nehrozí počas práce v obytných priestoroch nebezpečenstvo vznietenia tapiet a pod., pretože nepoužívame otvorený plameň. Elektrická odporová spájkovacia súprava Súprava s viacotvorovým horákom pre zmes propán - vzduch Mäkké spájkovanie elektrickou odporovou súpravou Tvrdé spájkovanie Vzhľadom k vyšším pracovným teplotám sa pri tvrdom spájkovaní používajú iné zdroje tepla ako pri mäkkom spájkovaní: Súprava s viacotvorovým horákom pre zmes acetylén - kyslík Súprava s horákom pre zmes propán - kyslík 41