Hořáky pro pájení měděných a svařování ocelových trubek

Transkript

1 Hořáky pro pájení měděných svřování ocelových truek Jroslv Dufk Autor podroně rozeírá používání hořáků pro pájení měděných truek svřování ocelových truek. Popisuje používání různých druhů plmenů v návznosti n tvrdé i měkké pájení, včetně vyorzení různých druhů příslušenství, rozlišení hořáků podle jejich připojení poukzuje i n dodávky krtuší, plynových lhví dlšího příslušenství, potřeného při pájení svřování. Upozorňuje i n nutnost správné údržy, přičemž klde důrz n ezpečnost ochrnu zdrví při práci, které musí ýt prvořdou povinností prcovníků. Článek je tk velmi přehlednou, užitečnou potřenou pomůckou pro prxi. Recenzent: Vldimír Pvlíček c Or. 2 Tvry plmenů ) neutrální (ěžný) ) tužkový c) vířivý (turo) Pájení svřování ptří do skupiny nerozeírtelných spojů. Výhodmi pájených spojů jsou vysoká pevnost, plynotěsnost, rychlost, možnost práce i při nepříznivých povětrnostních podmínkách, v přípdě nouze možnost nového ohřátí pootočení. To jsou důležité důvody používání tohoto způsou spojování truek tvrových kusů. Při vytváření spojů je tře volit tkový hořák, y ostál v hodnocení následujících hledisek: spolehlivost spoje, nízká cen spoje, rychlost provedení, vzhled spoje. Použití správného hořáku je předpokldem pro splnění všech výše uvedených poždvků. K provedení kvlitního spoje musí ýt vždy použit hořák s dosttečným výkonem, jink y vznikl studený spoj. V olsti hořáků nepoužívjí firmy stejné termíny. Některé firmy používjí pro stejný díl název hořák jiné nástvec. V tomto článku se udeme setkávt s názvy výroků následovně: rukojeť část, která se drží v ruce (někteří výroci používjí tké termín držák); nástvec díl, který se nszuje n rukojeť (držák) neo n krtuši s plynem; hořák společná sestv rukojeti nástvce. Hořáky pro pájení Slouží k rychlému ohřátí míst určeného k vytvoření spoje. Dělí se n dv zákldní typy: s nsáváním vzduchu k příváděnému plynu se součsným přívodem stlčeného vzduchu neo kyslíku s hořlvým plynem. O typy se ěžně používjí. Před pájením je tře vyrt správný hořák, y spoj vyhovovl poždvkům provozního tlku teploty doprvovné látky. Velikost přetlku protékjící látky závisí n její teplotě n průměru truky, viz t. 1. Údje v tulce pltí pro měkké i tvrdé pájení. T. 1 Mximální provozní přetlky pájených spojů při měkkém i tvrdém pájení Teplot [ C] Přetlk [r] 6 ž 28 mm 35 ž 54 mm 64 ž 108 mm Většin kvlitních hořáků má tyto vlstnosti plmen je stejný v jkékoliv poloze hořáku (or. 1), hořák má vysokou odolnost proti poškození retci spouště pro trvlé hoření. Mteriálem hořáků je kvlitní ocel s niklovným povrchem. Tyto hořáky mjí dlouhou životnost jsou dlším předpokldem vytvoření kvlitního spoje n potruí. Or. 1 Hořák otočený o 180 Hořáky pro pájení mohou vytvářet různý plmen neutrální (ěžný), tužkový vířivý (turo) or. 2,, c. N většině hořáků je možno nstvit dv neo i všechny tři plmeny. Běžný plmen se používá pro pájení měděných truek určených k rozvodům studené teplé vody. Je méně intenzivní měkčí než dlší dv druhy, používá se k měkkému i k tvrdému pájení. Tužkový tvr plmene je vhodný k ěžnému pájení truek mlých průměrů, nepoužívá se n tvrdé pájení. Turo plmen vytváří vír, který směšuje primární (ostrý) plmen se sekundárním (závojem). Tím se vytvoří menší, sevřený plmen, který lépe využije teplo přiváděné hořákem vytvoří se vyšší teplot. Plmen má rotční pohy chrání se tím prostor pod pájeným místem. Používá se k měkkému pájení truek větších průměrů k tvrdému pájení truek. Pro tento plmen se používjí hořáky s většími průměry nástvců. Před pájením je tře vyrt vhodný hořák nstvit plmen tk, y k vlstnímu pájení došlo do 5 ž 8 sekund od zpálení plmene k nhřátí truky. Při pájení větších průměrů truek neo u pájení ntvrdo je tento čs delší. Nezáleží přitom, zd se plmen zpluje ručně (mechnicky) neo piezoelektricky. Správně nstveným hořákem lze zvýšit produktivitu práce, nesmí to všk ýt n úkor kvlity spoje. Velikost teploty plmene ovlivňují zejmén druh použitého plynu způso splování se vzduchem neo s kyslíkem. Nejvyšší teplot plmene je přiližně 3 mm z ostrou špičkou plmene. Teploty, kterých se doshuje, ukzuje t. 2. T. 2 Nejvyšší teploty plmene plynů pro hořáky Druh plynu Teplot plmene [ C] se vzduchem s kyslíkem propn-utn 1800 ž ž 2500 cetylen 2000 ž ž 3100 propn 1850 ž ž 2850 MAPP 2200 ž ž 3100 U hořáků, určených ke splování plynů s kyslíkem, lze dosáhnout teploty i přes 3000 C, což je dosttečné i pro tvrdé pájení truek větších průměrů. MAPP = metylcetylenpropdien směs plynů metylu, cetylenu propdienu. Je to tzv. vysokoteplotní plyn. 60 4/2012

2 Vliv n pájení má tké teplot okolí. Při teplotě okolo 0 C plyn utn nevytváří tlk, kdežto propn vytváří tlk 4 ry. Teplot vru propnu je 42 C, utnu 0,6 C. V zimním odoí n stvách, když je nízká teplot okolního vzduchu, se nepoužívjí hořáky splující propnutn. Pro pájení truek větších průměrů se používjí hořáky s větší teplotou plmene viz t. 3. T. 3 Doporučené teploty pájení podle průměru truky Průměr truky [mm] Teplot plmene [ C] do 35 do ž ž 2500 nd 64 nd 2500 Hořáky pro měkké pájení Pro pájení je důležitá potřená teplot, kterou musí hořák dosáhnout. K měkkému pájení stčí hořák menšího tepelného výkonu s menší teplotou plmene. Teplot tvení cínové pájky, která se používá nejčstěji, je v rozmezí 230 ž 240 C podle přesného složení použité pájky. N jednu rukojeť je možno nsdit více volně vyměnitelných nástvců. Nástvce mjí stejný průměr pro připojení k rukojeti, všk odlišné délky i průměry. Or. 3 znázorňuje 3 nástvce, které se nszují n jeden typ rukojeti. Kždý nástvec má jiný tepelný výkon podle toho může ýt použit pro pájení truek různých průměrů. Nejmenší nástvec je vhodný pro instlce truek nejmenších průměrů. Nástvec prostřední velikosti se používá k pájení truek rozvodů studené teplé vody teplovodního vytápění, kromě podlhového. Největší nástvec může ýt použit ke stejným účelům, le větších průměrů truek. Vyrné technické údje k nástvcům n or. 3 uvádí t. 4. Nástvce n or. 3 se nszují do hořáku n or. 4. Or. 3 Různé nástvce pro jednu rukojeť Or. 4 Hořák pro měkké pájení T. 4 Vyrné údje hořáku n or. 3 v závislosti n velikosti nástvce Velikost nástvce [mm] spotře plynu [g/h] tepelný výkon [kw] 2,1 2,7 3,5 pájené truky [mm] Někteří výroci hořáků doporučují konkrétní velikosti nástvců podle průměru pájené truky. Hodnoty, které uvádí výroci nástvců v tulkách, pltí vždy pro konkrétní typ z konkrétních podmínek při splování určitého druhu plynu se vzduchem (neo s kyslíkem) při určitém tlku plynu. Hodnoty v tulce 4 pltí pro splování propn-utnu se vzduchem při tlku plynu 2 ry. Hořáky pro tvrdé pájení Tvrdé pájení vyžduje větší teplotu teplo dodávné hořákem než pájení měkké. K tomu se volí nástvce větších průměrů s možností splovt vysoce výhřevné plyny (plyn MAPP má dvkrát větší výhřevnost než směs propnutnu), y do nhřívání neyl zytečně dlouhá. Nesprávným neo dlouhým nhříváním y mohlo dojít k žíhání měděné truky. Pokud y došlo k přehřátí pájeného míst, přepálilo y se tvidlo n pájených plochách y se vytvořily oxidy. Předpokldem pro kvlitní tvrdé pájení je nejen dosttečně vysoká teplot plmene, le tké odpovídjící tepelný výkon hořáku. Ten má přímý vliv n množství splovného plynu. Pro tvrdé pájení se používá mnoho různých nástvců, čsto mjí oznčení turo (or. 5). Jko příkld pro tvrdé pájení jsou v tulce 5 uvedeny nástvce TT turo, které splují propn neo propn-utn při tlku 1,5 ž 2 ry viz t. 5. Tyto nástvce lze použít k pájení nměkko i ntvrdo, údje o průměrech truek pájených oěm způsoy ukzuje tulk. T. 5 Zákldní údje hořáků typu TT turo Velikost nástvce [mm] tepelný výkon [kw] spotře plynu [g/h] o truky pájené nměkko [mm] o truky pájené ntvrdo [mm] ,43 2,32 4,12 5,32 6, Or. 5 Nástvec pro tvrdé pájení ) typu TT turo ) kruhový Výroci doporučují používt nástvce jen pro předepsný tlk plynu. Zvýšením tlku plynu se zvýší spotře plynu výkon hořáku. Změní se všk tvr plmene truk se nemusí prohřát v potřené délce. Pájený spoj pk neude kvlitní nemusí vydržet tlk protékjící látky. Hořáky pro pájení ntvrdo se používjí v přípdech, kdy se udou pájet měděné truky určené k rozvodu plynovodu, podlhového vytápění, chldírenských, požárních olejových rozvodů, potruí od solárních pnelů klimtizce. Rovněž k pájení vodovodního potruí o průměru větším než 28 mm se používjí hořáky určené k pájení ntvrdo. Měděné truky, používné k instlci teplovodního vytápění, se mohou pájet hořáky určenými k pájení nměkko i ntvrdo viz t. 6. T. 6 Vol hořáku podle druhu truního rozvodu vodovod Truky pro Hořák pro pájení nměkko do 28 mm ntvrdo nd 28 mm plynovod ne všechny vytápění podlhové ne všechny vytápění rdiátorové chldírenské, požární, solární, olejové rozvody všechny všechny ne všechny klimtizce ne všechny 4/

3 Pro pájení měděných truek ntvrdo se volí některý z nástvců většího tepelného výkonu, nejčstěji turo neo půlkruhový. Tvrový půlkruhový nástvec (or. 5) oejme truku do poloviny jejího ovodu. Půlkruhové nástvce někteří výroci i ochodníci vedou pod názvem pájecí kleště. N uvedeném orázku jsou kleště pro truky o průměru 40 mm. Některé nástvce, určené k tvrdému pájení, mohou ýt použity i n měkké pájení. Výroci k tomu uvádí doporučené průměry pájených truek, npř. nástvec určený pro měkké pájení truek do průměru 45 mm může ýt použit i n tvrdé pájení truek do průměru 28 mm při použití pájky s oshem střír 40 %. Hořáky se připojují přímo ke krtuši neo k plynové hdici, která vede k tlkové láhvi s plynem or. 6,. Připojení hořáků n krtuš je vhodné zejmén k provádění menšího množství spojů neo pro pájení truek menších průměrů. Pro prcovník se jedná o větší fyzické ztížení, protože drží v ruce hořák i krtuš. Připojení hořáků n hdice npojené n tlkovou láhev s plynem se využívá zejmén v přípdech pájení velkého množství spojů neo u pájení velkých průměrů truek, kdy je velká spotře plynu. Připojení se provádí závitem M Hořáky moderní konstrukce mjí tzv. ntiflring při otočení hořáku s krtuší dnem nhoru, nemůže dojít k nekontrolovtelnému vtékání pliv do hořáku, tím ke vzniku neezpečně velkého plmene. Krtuše pro hořáky mjí různou hmotnost náplně tké různý vzájemný poměr složení plynů. Dříve yl ěžný poměr 30 % propnu 70 % utnu. Někteří výroci krtuší upřednostňují poměr 40 % propnu 60 % utnu. Má to výhodu v tom, že pájení je možné provádět i při teplotě okolního vzduchu ž 15 C. Krtuš n or. 7 má hmotnost plynu 210 grmů, což stčí n 90 minut práce v přípdě, že průměry pájených truek jsou 54 mm pro měkké pájení 15 mm pro tvrdé pájení. i pro 15 kg plynu. Tlk v láhvi n propn-utn je ž 10 r, u cetylenu je to ž 20 r. Láhve jsou optřeny lhvovým ventilem z ezpečnostních důvodů musí procházet prvidelnou tlkovou kontrolou. Mohou ležet n zemi, le jen z předpokldu, že jsou položeny pod úhlem nejméně 30 stupňů jsou zjištěny proti pohyu. Hdice dodávjící plyn z lhví do hořáků se vyráějí pro tlk do 20 rů, mjí vnitřní průměr 6 mm vnější 12 mm. Sériově vyráěné hdice se dodávjí v délkách ž 20 metrů. Připojení je levým závitem. Připojení hořáků ke zdroji tepl Or. 6 Rozlišení hořáků podle připojení ) ke krtuši ) k hdici Or. 7 Krtuš s oshem směsi 40 % propnu 60 % utnu Or. 8 Krtuš se směsí plynů propn, propylen, cetylen, utn V poslední doě výroci dodávjí n trh krtuše se směsí vysoce výhřevných plynů. Tyto krtuše se oznčují oxy turo or. 8. Jejich výhodou je dosžení vysoké teploty, tedy možnosti pájet ntvrdo ez nutnosti vozit n stvu tlkové láhve. Vysoké krtuše nemjí příliš dorou stilitu je tře dávt n ně zvýšený pozor proti pádu. Krtuše nízké široké (or. 6) jsou stilnější, le v oxu n nářdí zírjí větší plochu. Tvr neo velikost krtuše nemjí vliv n použitý typ hořáku ni plmen. Hmotnost plynu v krtuších se pohyuje od 150 g do 350 g. Krtuše jsou nevrtné opkovně se neplní. Prodávjí se po jednotlivých kusech neo tké po krtonech s oshem 12 kusů pod. Hořáky velkých výkonů mjí velkou spotřeu plynu. Jsou proto npojeny hdicemi n tlkovou láhev s plynem (or. 9). Nejmenší láhve používné pro pájení měděných truek oshují 1 kg plynu v kplném stvu. Při práci n velkých truních rozvodech používjí instltérské montážní firmy láhve Or. 9 Plynová láhev pro náplň 1,7 kg plynu N tlkových lhvích se z ventilem oszují regulátory tlku plynu or. 10. Pomocí regulátoru je možné různé nstvení tlku plynu podle potřey hořáku. Běžné regulátory umožňují uď pevné nstvení tlku plynu n 2 ry (přípdně n 4 ry) neo plynulou regulci od 1,5 ru do 4 rů. Or. 10 Regulátor tlku plynu pro pájecí hořák Pájecí sdy sety Řd montážních firem používá sdy pájecích nástvců (or. 11), které jsou nízeny s různým oshem. Většin sd s připojením hořáku n krtuš se dodává v kufříku. Ten oshuje jednu neo dvě krtuše s různým množstvím plynu, většinou jednu rukojeť několik nástvců. Sdy nástvců s připojením 62 4/2012

4 n láhev mjí velmi podoné lení. V sdě může ýt tké dptér (or. 11 ), tkže hořák lze připojit jk n hdici, tk i n krtuši. V nídkách prodejců jsou nejrůznější sety, zhrnující různé hdice, regulátory tlku, nástvce, redukce, dptéry pod. or. 12. Pájení měděných truek elektrickými páječkmi Toto tém není předmětem článku, proto následuje jen velmi krátká informce o elektrických pájecích strojích. Elektrické páječky mjí výhodu v tom, že nemůže dojít k popálení plmenem nechtěnému žíhání truky plmenem. Elektrické pájecí stroje mjí výkon v závislosti n průměru pájené truky. Páječky pro truky o průměru do 28 mm mjí příkon okolo 900 W, všk pro průměry 54 mm musí mít páječk příkon 2200 W, y nhřívání netrvlo dlouho. Páječky prcují s elektrickým npětím 230 V. měl montážní prcovník hořák očistit uložit n své místo tk, y nemohlo dojít k jeho poškození. Jiné práce související s údržou neo čištěním prcovník dělt nesmí. Hořáky pro svřování ocelových truek Pro svřování ocelových truek se používá převážně kyslíkocetylenový plmen. Hořáky se dodávjí v různých velikostech podle tloušťky svřovné truky. Nejvíce používné nástvce v dílnách i n stvách mjí velikost 1 ž 2 neo 2 ž 4, u truek větších průměrů (ovykle nd 70 mm) je silnější stěn používá se hořák 4 ž 6. Or. 14 ukzuje rukojeť nejosáhlejší sdu osmi stndrdních nástvců. Or. 14 Rukojeť se sdou nástvců Or. 11 Sd nástvců s připojením n ) krtuš ) láhev i krtuš Or. 12 Set oshující rukojeť, 20 m hdice, regulátor tlku Pájení mědi s jinými mteriály Očs se provádí tké pájení mědi s moszí. Mosz je slitin mědi se zinkem s mlým množstvím dlších prvků. K pájení se používjí stejné hořáky, jko k pájení měděných truek. Rozdíl nespočívá v hořácích, le v použití správných tvidel pájek. Pájení mědi s moszí se provádí nástvci pro tvrdé pájení. Pájení měděných truek s ocelovými, neo s trukmi z jiných mteriálů, se neprovádí. Ke spojování truek z těchto mteriálů se používjí spojky neo přechodové kusy. Or. 13 Pájení elektrickou páječkou Seřizování, údrž čištění hořáků pro pájení Tyto práce jsou potřené pro zjištění správné funkce hořáku jeho dlouhé životnosti. Smotný prcovník může pouze hořák očistit z venkovní strny. Kždý hořák je vyroen pro určitý výkon z toho vyplývjí jeho rozměry. Vnitřní průměr nástvce se vyráí s přesností n setiny milimetru. Neoptrným neo hruým čištěním y se mohl zvětšit průměr, tím y se změnily i jeho prmetry. Veškeré práce, související s údržou či seřizováním hořáků, mohou provádět pouze firmy k tomu oprávněné musí mít potřené vyvení zřízení, což instltér ěžně nemá. K čištění vnitřního otvoru nástvce se používjí speciální jehly. Práci s nimi může provádět pouze zkušený prcovník jehly musí ýt v perfektním stvu. Pokud je n hořáku pokžené piezo zplování, může ýt do doy oprvy hořák používán při zplování zplovčem neo záplkou. Oprvu zplování může provést pouze utorizovná orgnizce. Po ukončení pájecích prcí y Kromě těchto tvrů se používjí i hořáky jink zhnuté pro svřování v těžko dostupných místech. O svřování ocelových truek, o hořácích nástvcích pojednává článek Svřování ocelových truek, který vyšel v čsopise č. 5 6/2009 Topenářství instlce. Bezpečnost práce Při pájení i svřování se prcuje s otevřeným ohněm. Neoptrnou mnipulcí y mohlo dojít k požáru, popřípdě k popálení prcovníků. Tomu předcházejí jk výroci ochrnných pomůcek pro pájení svřování, tk i montážní orgnizce proškolením prcovníků o nutnosti jejich používání. Or. 15 Pájecí svřovcí souprv s mnometry 4/

5 INFO 033 NOVINKY A ZAJÍMAVOSTI Mlá střední kogenerce s kondenzcí V rámci skupiny Viessmnn půsoící ESS Energie Systeme & Service GmH dodává ke kogenerčním jednotkám Viessmnn Vitoloc 200 (elektrické výkony od 50 do 401 kwe) výkonově přizpůsoené kondenzční splinové výměníky Vitotrns 200 AC, které umožňují zvýšení zisku tepl ž o 10 %. Výměníky jsou nvrženy n pulzující tlk splin od motorů okolo 5000 P. Velkoryse dimenzovné teplosměnné plochy z nerezu umožňují využít teplo i pro nízkoteplotní plikce, npř. pro zény se zpátečkou o teplotě cc 25 C ž 30 C. Kondenzční splinový výměník se zpojuje do smosttného neo pr- spliny lelního okruhu, protože jím protéká velmi mlé množství látky ve srovnání s průtočným množstvím v hlvním okruhu. Příkld zpojení ukzuje orázek. spliny INFO 034 Vitoloc 200 Vitotrns 200 AC T. 7 Zákldní možnosti pájení v ěžných podmínkách Způso pájení Druh plmene Druh plynu Plmen vytvořený měkké neutrální, tužkový Propn-utn propn tvrdé neutrální, turo propn, MAPP, cetylen Výroci velkých pájecích svřovcích souprv (or. 15) dodávjí n láhve s kyslíkem i plynem mnometry regulátory tlku. Při práci je nutno nstvit doporučené tlky dodržovt je. Kontrolu tlků je možno n mnometrech provádět kdykoliv. Podle Zákoníku práce zákon č. 65/ 1965 S. mohou pájet jen osoy, které solvovly kurz složily zkoušku, mjí nejméně 18 let, jsou zdrvotně způsoilé mjí pltný průkz. Hořáky se musí používt jen pro ten druh pájení, ke kterému jsou podle výroce určeny. Použitím neodpovídjícího hořáku nemusí ýt dosženo nstvení správného plmene. V extrémních přípdech může dojít k prošlehnutí plmene do hdic pájecí souprvy. Kždý výroce hořáků uvádí ke svým výrokům v návodu k použití podmínky, které musí ýt dodrženy pro ezpečnou práci. K doplňkům pro zjištění ezpečnosti práce ptří dlší výroky, npř. zplovč, pájecí či svřovcí ochrnné rýle, ochrnná dečk proti plmenu dlší. Závěr Teplot plmene [ C] Zdroj plynu se vzduchem 1800 ž 2100 z láhve, z krtuše se vzduchem, s kyslíkem 2400 ž 2800 z láhve, z krtuše Hořáků pro pájení měděných svřování ocelových truek se používá velké množství. Pro zjištění ezpečné, kvlitní produktivní práce je tře vyrt vždy ten nejvhodnější hořák. Výěr hořáku použitého plynu závisí n druhu látky, která ude potruím protékt, n její teplotě tlku, n průměru potruí, n velikosti mnipulčního prostoru pro pájení n teplotě okolního vzduchu. Pájet svřovt mohou jen prcovníci, kteří prošli kurzem k tomu určeným, složili zkoušku mjí pltný průkz k provádění dných prcí. Tkoví prcovníci, s určitou délkou prxe v pájení či svřování většinou vědí, jký hořák k jké práci mjí použít. Některé možnosti doporučení při používání hořáků pro tvrdé měkké pájení měděných truek tvrovek ukzuje tulk 7. Údje jsou informtivní (pomocné), při tvrdém pájení truek větších průměrů teplot plemene může přeshovt 3000 C. N stvách mohou ýt, podle místních podmínek možností, použity jiné plyny či plmeny než tulk uvádí. Npř. při pájení v zimním odoí pltí tto doporučení: plmen neutrální neo turo; plyn propn, cetylen, MAPP; směšování plynu s kyslíkem, se vzduchem. Autor: Ing. Jroslv Dufk, odorný učitel, Zlín; člen redkční rdy Topenářství instlce Recenzent: Ing. Vldimír Pvlíček, člen redkční rdy Topenářství instlce Burners for soldering copper pipes nd welding of steel pipes Different types of gs soldering tools for soft nd hrd cooper pipe soldering re showed. Descried re the urners for welding steel pipes. Mentioned re sfety work requirements. Keywords: urners, welding, soldering 64 4/2012