Индукционная пайка меди — ЭЛСИТ

Индукционная пайка – это технологический процесс, позволяющий соединять металлические конструкции между собой. Если проводить процесс пайки правильно на нужном оборудовании, то он позволит сэкономить значительную часть ресурсов на предприятии и поможет сделать изделия более крепкими и качественными. Индукционное оборудование отлично подходит для пайки меди и других материалов, которые способны проводить электрический ток.

Основные преимущества индукционной пайки меди

Нагрев ТВЧ не просто так привлек к себе внимание среди производителей металлических изделий. Индукционное оборудование одно из лучших для тепловой работы с металлом. Индукционный нагрев обладает множеством преимуществ, но в данной статье мы постараемся выделить основные.

1. Пайка – это быстрый процесс, который требует точности и постоянного контроля. Индукционная установка может отлично справиться с пайкой в автономном режиме.
2. Пайка ТВЧ позволяет за короткий промежуток времени изготавливать узлы из простых компонентов.
3. Температура пайки в индукционной установке является относительно низкой, приблизительно 450 – 900 градусов и это позволяет экономить электроэнергию.
4. Пайка – это довольно гибкий процесс, позволяющие соединять не только черные, но и цветные металлы. Пайка токами высокой частоты идеально подходит для соединения металлов, имеющих различную температуру плавления.
5. Соединения, полученные методом пайки, являются довольно прочными и устойчивыми к различным механическим повреждениям.
6. Если сравнивать пайку и сварку, то в процессе пайки изделие сохраняет целостность металла.
7. Использование индукционного оборудования для пайки позволяет увеличить объем производимой продукции.

Индукционная пайки меди

Пайка меди – это несложный процесс, который не должен вызвать трудности. Перед пайкой изделие должно пройти должную подготовку. Сначала изделие покрывают растворителем, который должен будет защищать металл от окисления. Этот растворитель называется флюсом. Не всем металлом требуется обработка флюсам, ведь этот растворитель не самый дешевый. Для пайки меди отлично подойдет припой, содержащий фосфор. Также для защиты изделия от окисления может быть применен вакуум.

Индукционное оборудование отлично проникает в металлическое изделие через вакуум и позволяет произвести качественную пайку меди за короткий промежуток времени.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Индукционная пайка

Компания Проминдуктор предлагает индукционные нагреватели для пайки труб и других металлических изделий.

Физическая сущность процесса пайки.

Пайкой называется технологический процесс соединения металлических заготовок без их расплавления посредством введения между ними расплавленного промежуточного металла-припоя. Припой имеет температуру плавления более низкую, чем температура соединяемых металлов, и заполняет зазор между соединяемыми поверхностями за счет действия капиллярных сил. При охлаждении припой кристаллизуется и образует прочную связь между заготовками. В данном процессе наряду с нагревом необходимо удаление окисных пленок с поверхности паяемых металлов.

Образование соединения без расплавления кромок обеспечивает возможность распая, т. е. разъединения паяемых заготовок без нарушения исходных размеров и формы элементов конструкции. Качество паяного шва во многом зависит от прочности связи припоя с металлом основы. В результате смачивания твердой металлической поверхности между припоем. и основным металлом возникает межатомная связь. Эта связь может образоваться при растворении металла основы в расплавленном припое с образованием жидкого раствора, распадающегося при последующей кристаллизации; за счет диффузии составляющих припой элементов в основной твердый металл с образованием твердого раствора; за счет реактивной диффузии между припоем и основным металлом с образованием на границе интерметаллических соединений; за счет бездиффузионной связи в результате межатомного взаимодействия. Выбор установки ТВЧ надлежащей мощности зависит от размера паяемых деталей и необходимой производительности. Окончательный выбор индукционных установок производится после экспериментальной пайки на них промышленных деталей.

Неотъемлемой частью всех индукционных нагревательных установок является индукционная катушка (или блок), называемая индуктором. Большинство индукторов имеет простую конструкцию и легко может быть изготовлено потребителем. Обычно индукторы выполняются из меди в форме трубки или блока с внутренним каналом для водяного охлаждения. Необходимо, чтобы индуктор во время процесса пайки охлаждался циркулирующей внутри него водой. Небольшие индукционные установки ТВЧ мощностью до 0,75 КВт могут работать с индуктором воздушного охлаждения.

Индуктор ТВЧ должен выполняться с таким расчетом, чтобы детали нагревались до требуемой температуры с максимальной эффективностью. Для нагрева более чем одного соединения можно применять сверхразмерные индукторы, т. е. индукторы большего размера, чем это необходимо по расчету в пределах развиваемой установкой мощности.

Число витков медной катушки или толщина медного блока зависит от размера требуемой зоны нагрева. При конструировании индуктора следует предусматривать поправку на краевой эффект, возникающий в деталях прямоугольной формы и на неровностях поверхности, которые находятся в зоне индукционного воздействия. Промежуток между индуктором и паяемой деталью называют связью. Путем изменения связи от плотной (малый зазор) до свободной (широкий зазор) вокруг различных частей паяемой детали можно получить изменение количества тепла, возникающего в этих частях. Это очень важно при пайке деталей различного сечения. В этом случае как массивные, так и легкие части могут нагреваться до необходимой температуры одновременно при применении индуктора с соответствующим зазором для каждого сечения. Применение многовитковых индукторов обеспечивает пайку различных деталей в одно и то же время.

Нагрев деталей индукционным методом осуществляется очень быстро. При этом необходимо обеспечивать достаточное время для надлежащего растекания припоя и хорошего заполнения им паяемого соединения. Обычно лучше применять многовитковые индукторы при использовании полной мощности установки и нагрев до заданной температуры в течение 30—60 сек., чем одновитковый индуктор и нагрев в течение 5—10 сек. Скорость процесса пайки ТВЧ в каждом случае будет одинакова. Слишком быстрый нагрев может также вызвать растрескивание под действием возникающих напряжений.

Конструкция соединений. Так как при пайке индукционным способом происходит местный нагрев, то при конструировании соединения — это обстоятельство необходимо учитывать. Последовательное соединение узлов можно осуществлять путем t ступенчатой пайки или при помощи двух последовательных процессов с использованием одного и того же припоя при условии, чтобы, нагрев подлежащего пайке соединения не распространялся по уже спаянному шву.

Индукционная пайка ТВЧ наиболее эффективна в том случае, когда зажимное приспособление крепится к упорам, жестко закрепленным на рабочей плите.

При индукционной пайке следует очень тщательно устанавливать нужный соединительный зазор, так как при этом процессе тепло может индуктироваться преимущественно в одной из соединяемых деталей, вызывая ее более быстрый нагрев и расширение. Это может создать нежелательные неравномерные условия нагрева во время процесса пайки, что необходимо компенсировать первоначально установленным соединительным зазором. Например, если соединительный зазор во время нагрева увеличивается, то при сборке соединений в холодном состоянии надо устанавливать уменьшенный зазор и, наоборот.

Припои, флюсы и атмосферы. Припои обычно применяются в форме колец, прокладок или шайб. В некоторых случаях применяют припой в виде пасты или порошка, но эту форму припоя трудно приспособить к условиям индукционной пайки.

В тех случаях, когда припой и основной металл требуют применения флюса, первостепенным условием для выбора флюса является температура, при которой будет производиться пайка этим припоем. При индукционной пайке происходит быстрый нагрев, поэтому время выдержки при заданной температуре сводится к минимуму.

Индукционная пайка ТВЧ в активной (восстановительной) или защитной атмосфере протекает успешно. В случае применения защитной атмосферы на поверхности соединяемых деталей следует иногда наносить небольшое количество флюса, чтобы защитить эти поверхности от окисления, пока защитная атмосфера не достигнет температуры, при которой ее действие наиболее эффективно.

Техника пайки. Перед пайкой соединяемые детали следует тщательно очистить, профлюсовать, если необходимо, и собрать вместе с уложенным на них припоем. Эти операции следует выполнить заранее, но с соблюдением предосторожности. Индукционный способ пайки включает значительное количество ручного труда; следует иметь в виду, что после высыхания флюс может осыпаться.

Полностью собранные детали фиксируются в определенном положении в индукторе, что обеспечивает одинаковое взаимное расположение паяемых деталей и индуктора.

Для обеспечения экономичности процесса пайки необходимо ’предусматривать механизмы автоматического регулирования времени пайки. Эти приборы позволяют оператору устанавливать время процесса пайки и поддерживать его одинаковым с точностью до долей секунды. Если необходимо ускорить охлаждение детали в индукторе после пайки, то следует включить охлаждающую среду, например, воздуходувку или водяную струю. Закалку в воде следует применять только после того, как паяное соединение достаточно охладилось и прочно держит детали.

Индукционная пайка – быстрый, точный, воспроизводимый, чистый процесс нагрева

Индукционная пайка имеет много преимуществ по сравнению с пайкой пламенем или пайкой в печи. Прежде всего быстрая, точная, воспроизводимая подача тепла и надежность применения говорят в пользу этой технологии. eldec предлагает генераторы, оптимально адаптированные к требованиям индукционной пайки.

Индукционная пайка предлагает оптимальные условия для серийного производства

При таких технологиях, как мягкая или твердая пайка, скорость нагрева значительно быстрее по сравнению с нагревом в печи или пламенем. При нагреве пламенем или в печи нагревается только поверхность, а индукция подает тепло также и в зону под поверхностью. Поэтому индукционный нагрев заготовок является более быстрым по сравнению с традиционными методами. Для обеспечения быстрого и надежного нагрева необходимо использование мощных генераторов с точным регулированием. eldec предлагает генераторы серий PICO, MICO, ECOLINE и CUSTOMLINE, являющиеся оптимальным оборудованием для индукционной пайки. Все источники энергии eldec дают возможность осуществлять регулирование по мощности, току или температуре. Благодаря этому можно оптимально реагировать на индивидуальные требования и влияния окружающей среды для каждого процесса. Возможность целенаправленного нагрева заготовок и деталей с минимальным температурным влиянием на соседние компоненты является большим преимуществом индукционной пайки. Поэтому индукционная пайка подходит в том числе и для труднодоступных мест, для которых требуется надежное и качественное соединение. Благодаря всегда одинаковой подаче тепла вследствие точного управления процессом нагрева с помощью генераторов eldec индукционная пайка может отлично использоваться в серийном производстве.

eldec предлагает решения для индукционной пайки следующих материалов:

Индукционная пайка меди, медных сплавов, латуни, алюминия, железа, стали, нержавеющей стали, а также всех сортов твердых сплавов. Индукционная пайка также может использоваться для соединения таких материалов, как вольфрам, хром, никель, сплавы никеля, кобальт и благородные металлы.

Обзор преимуществ индукционной пайки

• Очень высокое качество пайки благодаря равномерной подаче тепла. При этом основой являются генераторы eldec с процессорным управлением.
• Немедленная готовность к эксплуатации – высокая мощность генераторов eldec немедленно дает необходимую энергию, чтобы можно было начинать пайку.
• Оптимально для серийного производства благодаря точности повторяемости процесса.
• Незначительный износ индукторов – нагревание при индукционной пайке происходит полностью бесконтактно.
• Максимальная безопасность при индукционной пайке – при индукционной пайке не используется газ и открытое пламя. Нагревание производится целенаправленно и только в нужном месте детали.
• Минимизация потребности в энергии – во время ожидания или в перерывах энергия генераторами eldec почти не используется (только для обеспечения режима готовности блока управления). Процесс индукционной пайки после перерыва можно запускать без задержки и без фазы предварительного разогрева.
• Простое и надежное применение индукционной пайки – подача тепла при индукционной пайке отличается простотой и точностью регулирования.
• Уменьшение пористости и слабых паяных мест до минимума благодаря точному и надежному управлению подачей тепла при индукционной пайке.
• Уменьшение холодных паяных мест до абсолютного минимума – подача тепла при индукционной пайке производится напрямую без негативного влияния на материал (воспроизводимость).

Применение индукционной пайки по отраслям (примеры)

• Автомобильная промышленность
• Производство генераторов / электростанции
• Авиапромышленность
• Электротехника
• Производство домашних бытовых приборов
• Производство инструментов
• Производство арматуры
• Техника кондиционирования

Пример применения eldec для индукционной пайки

устройство прибора и схема для изготовления своими руками

Жало обычного резистивного паяльника нагревается за счет электрического тока, который протекает через нихромовую спираль, намотанную на капсулу стержня. Недостатки этого процесса: низкий КПД, локальный прогрев, и как результат, большое потребление электроэнергии.

Керамические паяльники более совершенные, но они боятся резких перепадов температур. Совсем по другому принципу работает индукционная паяльная станция. Разогрев жала происходит быстро, а регулировка нагрева максимально простая.

Принцип работы

Основным отличием индукционного паяльника от обычного является нагревательный элемент, а точнее, его полное отсутствие. Нагрев инструмента происходит благодаря возникновению вихревых индукционных токов под действием переменного магнитного поля.

В конструкции индукционного паяльника предусмотрена катушка, в которую вставлен стержень жала прибора.

При подаче тока на катушку в ней генерируется магнитное поле. Оно воздействует на жало паяльника, где и образуются индукционные токи, нагревающие сам стержень.

При этом жало паяльника прогревается равномерно, потому что индукционный ток воздействует на него по всей длине. Срок эксплуатации такого инструмента увеличивается, а его КПД возрастает.

Первоначально выпускались индукционные паяльные станции с частотой 470 кГц, но сегодня встречаются модели, в которых подается напряжение 13 МГц и выше. Разогрев происходит буквально за секунду.

Регулировка нагрева

Сердечник индукционного паяльника делают из меди (не магнитный материал), а заднюю его часть покрывают ферромагнитным материалом (сплав железа и никеля). Передняя часть служит жалом, сам сердечник называют картриджем.

Регулировка нагрева медного жала происходит следующим образом:

• при подаче переменного напряжения, а значит и поля, в покрытии генерируются токи Фуко, которые разогревают материал;
• тепло передается меди;
• как только температура покрытия достигает точки Кюри, магнитные свойства исчезают и разогрев прекращается;
• в процессе работы индукционным паяльником медное жало отдает тепло детали и остывает, остывает также ферромагнитное покрытие;
• как только покрытие остывает, возвращаются магнитные свойства, и мгновенно возобновляется нагрев.

Можно сказать, что происходит автоматическое регулирование температуры, причем с высокой точностью.

Максимальный нагрев индукционного паяльника зависит от свойств магнитного сплава и сердечника. Такое управление называется умным теплом (smart heat).

Менять температуру для конкретных условий пайки можно, установив температурный датчик, который подключается к блоку управления станцией, либо же меняя картриджи (сердечник с наконечником) которые вставляют в ручку индукционного паяльника.

Первый вариант дешевле второго, поэтому им сегодня пользуются не только профессионалы. Зато второй способ точнее и надежнее.

Сборка своими руками

Вопрос, можно ли сделать индукционный паяльник своими руками, в основном носит теоретическую подоплеку. С практической стороны это неоправданно даже с чисто ценовой позиции.

Просто любая китайская паяльная станция будет стоить столько же, сколько сделанная своими руками. И разговор о самодельной конструкции в основном будет касаться именно блока управления. Для чего придется приобретать индукционный паяльник.

Что касается непосредственно изготовления самого инструмента, то его можно сделать из подручных материалов. Правда, такой индукционный паяльник будет маломощным.

Потребуется резистор на 5-10 Ом, медная проволока и ферритовая бусинка для изготовления катушки, а также провода для подачи электрического тока.

В первую очередь мультиметром проверяют сопротивление резистора. После чего с одной его стороны снимают крышку. Теперь потребуется стальная проволока.

К примеру, для этого можно использовать скрепку. Ее разворачивают, и один конец залуживают. Вторым концом оборачивают резистор в месте удаленной крышки.

Далее необходим кусочек текстолита, который с двух сторон также облуживается. Его размер подбирается так, чтобы он входил свободно в будущий корпус катушки. Теперь текстолитовую пластину припаивают к проволоке из скрепки и проводу от резистора.

Далее собирают катушку – на бусинку накручивают медную проволоку, к концам которой присоединяют проводки с вилкой. Луженая текстолитовая пластинка вставляется в подготовленную катушку. Во всех соединениях проводится пайка.

Остается только обмотать вокруг катушки изоленту, вставить в открытый резистор толстую медную проволоку, а саму катушку в подготовленный корпус. К примеру, это может быть алюминиевая трубка.

Обратите внимание, что медная проволока должна войти в резистор с натягом, чтобы жало индукционного паяльника не шевелилось в своем корпусе.

И последнее – обмотка всего корпуса прибора изоляционной лентой. Вот такая простая схема сборки самодельного индукционного паяльника. Им, конечно, большие заготовки паять нельзя, а вот для небольшой микросхемы он подойдет в самый раз.

Особенности приборов

Среди особенностей индукционных паяльников надо отметить тонкий сменный картридж, от которого во многом зависит температура нагрева жала.

Он представляет собой тонкую трубку, которая в сочетании с легким корпусом прибора дает возможность долгое время просиживать за процессом пайки.

Рука не устает, а значит, не меняется точность подвода жала и припоя, нет подтеков излишков материала, увеличивается скорость проводимых операций. Отсутствует сложная электронная схема, степень нагрева регулируется автоматически.

По всем показателям индукционный паяльник более совершенен, чем традиционные паяльные приборы. Хотя он еще не достаточно широко распространен, такую конструкцию можно отнести к технике нового поколения.

Исследования оборудования и технологии пайки трубопроводов с использованием индукционного нагрева



Проблемы энергосбережения в технологии пайки заставляют вновь обратиться к процессам высокочастотного электромагнитного нагрева, обеспечивающим высокую скорость локального нагрева проводящих материалов в любой среде. Для формирования качественных паяных соединений в изделиях необходим соответствующий выбор частоты нагрева, конструкции индукторного устройства и оптимизация режимов процесса [1].

В связи с этим данное исследование направлено на изучение существующих конструкций индуктора и технологий пайки с целью их совершенствования.

Особенности высокочастотного нагрева

Воздействие энергии высокочастотных (ВЧ) электромагнитных колебаний позволяет осуществлять высокопроизводительный бесконтактный нагрев в различных процессах обработки проводящих материалов: термообработке, плавке, упрочнении, сварке, пайке, выращивании кристаллов и т. д. Наиболее важными преимуществами ВЧ-нагрева являются следующие:

– энергия нагрева создается вихревыми токами непосредственно в изделии;

– возможны высокая плотность энергии и короткое время нагрева;

– локализация нагрева в пределах обрабатываемой зоны;

– возможность нагрева в любой среде, включая вакуум или инертный газ;

– высокая экологическая чистота нагрева;

– возможность использования электродинамических сил для улучшения растекания припоя, перемешивания расплава металла и т. д.

Индукционный нагрев основан на использовании трех известных физических явлений: электромагнитной индукции, открытой Фарадеем, эффекте Джоуля и поверхностном эффекте.

В индукционной нагревательной системе существуют два типа напряжения и вихревых токов. Первый тип вызван изменяющимся во времени магнитным потоком, который создается индуктором и проходит через неподвижное тело. Второй тип индуцированного напряжения связан со скоростью перемещения проводящего тела в неоднородном магнитном поле, при этом величина тока зависит от скорости перемещения тела. Исследования показали, что такой вариант индукционного нагрева используется сравнительно редко, что возможно определить после изучения конструкций нагревательных устройств.

Принцип конструкции индукционных нагревательных устройств

Существуют разнообразные конструкции индукционных нагревательных устройств. Для сквозного нагрева проводящих тел круглого, квадратного и прямоугольного сечения применяют индукторы соленоидального типа (рис. 1), плоских тел — индукторы с магнитопроводом (рис.3) или в виде плоской спирали (рис.2).

Рис. 1. Схема индукционной системы нагрева

Рис. 2. Индуктор в виде плоской спирали: 1- спиральный индуктор, 2- нагреваемое тело

Рис. 3. Концентрация магнитного поля с помощью магнитопровода: 1- магнитопровод, 2 индуктор, 3- нагреваемое тело

Индукционным нагревательным системам свойственны такие эффекты, как близости, кольцевой и концентрации магнитного поля. Первый эффект показывает, что вихревые токи создаются в непосредственной близости от индукционного витка. Чем выше частота тока и чем меньше зазор между витком и поверхностью тела, тем больше эффект близости (рис. 4).

Рис. 4. Схема действия эффектов близости в индукционной система нагрева

Таким образом можно сделать вывод, что за основу технологического оборудования ТВЧ пайка целесообразно взять конструкцию соленоидного типа. Для разработки технологии пайки необходимо произвести изучения параметров СВЧ нагрева.

Параметры ВЧ-нагрева при пайке

Параметры ВЧ-нагрева были рассмотрены на примере пайки электронных устройств.

Для пайки электронных устройств характерны невысокая удельная мощность нагрева, малые габариты изделий и их чувствительность к электромагнитным наводкам. Поэтому необходимо оптимизировать такие параметры ВЧ- нагрева, как эффективная мощность, выделяемая в зоне нагрева, и коэффициент полезного действия (КПД) нагрева.

Для соленоидального индуктора (рис. 1) увеличение зазора h_от 1 до 10 мм на частотах от 400 до 2000 кГц вызывает снижение cosϕ для диамагнитных материалов почти в 10 раз, а для ферромагнетиков — в 3–4 раза. Поэтому для нагрева диамагнитных материалов необходимо максимально уменьшать величину зазора до значений, при которых возможно обеспечить нормальную работу индуктора.

В связи с этим было определено, что возможна и необходима оптимизация процесса пайки.

Оптимизация параметров ВЧ-нагрева позволит обеспечить высокую скорость нагрева в локальных зонах формирования паяных соединений и улучшить их качество за счет совместного действия поверхностного эффекта и пондеромоторных сил.

Можно сделать вывод, что предпочтительно применение индукторов с магнитопроводами, так как у них более высокий КПД за счет снижения излучения в окружающее пространство.

Исследовав принцип работы, методы и параметры управления ВЧ пайки дальнейшая работа была направлена на подробное исследование материалов. Конструкции, способов охлаждения и методов защиты от пробоя индуктора.

Конструкции индукторов, их охлаждение и защита от пробоя

Основным оборудованием при высокочастотной пайке являются высокочастотные генераторы и индукторы. Индукторами называются устройства, применяемые при высокочастотном нагреве для передачи энергии высокой частоты от источника питания в нагреваемое изделие. В зависимости от конфигурации нагреваемой поверхности в технике применяется много типов индукторов различной формы и размеров. Для пайки применяются относительно несложные одно и двухвитковые индукторы, реже — многовитковые.

Индукторы изготовляются из медных трубок с наружным диаметром 8–12 мм и толщиной стенки 1–2 мм. Индукторы изготовлять из трубок прямоугольного сечения 10х10 мм или эллиптического сечения, так как последние понижают потери в индукторе примерно на 10 %. Трубки при изготовлении индукторов применяют с целью создания возможности их охлаждения проточной водой в процессе работы.

При выборе индуктора необходимо стремиться правильно определить форму и размеры индуктора, которые соответствовали бы паяемому шву, так как от формы и размера индуктора зависит рациональность использования установки и качество пайки.

Размеры зазоров между паяемым изделием и индуктором колеблются от 2 до 20 мм; они зависят от размера, конфигурации изделий и характера нагрева. При пайке тонкостенных изделий зазоры невелики, а при пайке толстостенных изделий они увеличиваются. Увеличение зазоров ведет к снижению коэффициента полезного действия индуктора и его производительности. Однако при сложных конфигурациях деталей приходится идти на увеличение зазора с целью получения равномерного прогрева изделия за счет использования его теплопроводности. Для предохранения деталей от прожогов при малых зазорах и замыканиях витков индуктора между собою рекомендуется изолировать витки асбестовым шнуром, пропитанным в жидком стекле, или покрыть их эмалью.

Результаты проведенных исследований

Исследования показали, что в индукционной нагревательной системе наиболее применим тип напряжения и вихревых токов. изменяющийся во времени магнитным потоком, который создается индуктором и проходит через неподвижное тело.

За основу технологического оборудования ТВЧ сварки целесообразно брать конструкцию соленоидного типа.

Также в ходе исследований было принято решение, что предпочтительно использовать индукторы с магнитопроводами, так как у них более высокий КПД за счет снижения излучения в окружающее пространство.

Было определено, что индукторы целесообразно изготавливать из медных труб практически любого сечения.

В качестве охлаждающей жидкости более рационально использовать проточную воду.

Для предохранения деталей от прожогов и замыканиях витков индуктора между собою рекомендуется изолировать асбестовым шнуром, пропитанных в жидком стекле, или покрытые эмалью.

Литература:

1. Индукционная пайка/ В. В. Вологдин, Э. В. Кущ, В. В. Асамов; под ред. А. Н. Шамова. — 5-е изд. перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение 1989. — 72 с.: с ил.
2. Лозинский М. Г. Промышленное применение индукционного нагрева. М.: АН СССР. 1958.
3. Техническая литература онлайн. Оборудование для высокочастотной индукционной пайки. [Электронный ресурс]. − Режим доступа: http://imetal.in.ua/pajka-i-luzhenie/oborudovanie-dlya-vysokochastotnoj-pajki
4. Бабат Г. И. Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение. М.: Энергия. 1965.
5. Иванов А. В., Мульменко М. М., Уржумсков А. М. H05B6/36 — Индукторы патентный поиск, 2012–2018 [Электронный ресурс]. − Режим доступа http://www.findpatent.ru/patent/217/2174291. html

Основные термины (генерируются автоматически): индуктор, паек, асбестовый шнур, высокий КПД, высокочастотный нагрев, жидкое стекло, индукционная нагревательная система, магнитное поле, магнитный поток, неподвижное тело.

Пайка медных труб мягким припоем

Медь относится к металлам, прекрасно поддающимся пайке. Это обусловлено тем, что поверхность металла может быть сравнительно легко очищена от загрязнений и окислов без применения особо агрессивных веществ (медь слабо корродирующий металл). Имеется ряд легкоплавких металлов и их сплавов (в нашем случае олово), имеющих хорошую адгезию с медью. При нагреве в воздухе при плавке медь не вступает в бурные реакции взаимодействия с окружающими веществами и кислородом, что не требует сложных или дорогих флюсов. Все это позволяет легко осуществлять любые виды пайки.

При пайке медных труб используется капиллярный эффект. Это процесс взаимодействия молекул или атомов жидкости и твердого тела на границе раздела двух сред, приводит к эффекту смачивания поверхности. Смачивание – это явление, при котором силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами основных металлов выше, чем внутренние силы притяжения между молекулами припоя (жидкость «прилипает» к поверхности)

Классификация медных изделий

Медные трубы в Европе в основном метрические, 6, 8, 10, 12, 15, 22, 28, 42 и 48 мм встречаются и больших диаметров, но могут быть и дюймовые:

дюймы	мм
1/4	6,35 x 0,8
3/8	9,52 x 0,8
1/2	12,7 x 0,8
5/8	15,9 x 0,8
3/4	19,1 x 0,8-0,9

Маркировка меди в российских марках: ставится буква «М» обозначающая медь. Далее идут цифры показывающие степень чистоты в % (00-высокочистая, 0-чистая, 1, 2, 3 — технически чистая). Последний элемент маркировки – буква обозначающая способ изготовления меди: (к – катодная, у – катодная переплавленная, б – бескислородная, р – раскисленная, ф -раскисленная фосфором).

Марка меди	М00	М0	М1	М2	М3
Чистота	99,99	99,95	99,90	99,70	99,50

Медь марок М1р, М2р и М3р при суммарном содержании примесей, одинаковом с медью марок М, М2 и М3, отличается от них тем, что они более полно раскислены и содержание кислорода в них снижено от 0,05 — 0,08 % до 0,01%. Поэтому в них дополнительно содержится от 0,002% до 0,012 % фосфора. Марка меди М1ф отличается от М1р еще большим количеством фосфора от 0.012% до 0,04%, для большего раскисления и соответственно полным отсутствием кислорода.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕДИ ПО ГОСТ 859 (%)

Марка меди	Cu+Ag (%)	Примеси, не более (%)
		Bi	Sb	As	Fe	Ni	Pb	Sn	S	Zn	O	P
М1ф	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,005	0,005	—	0,04
М1р	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,005	0,005	0,01	0,012
М1	99,90	0,001	0,002	0,002	0,005	0,002	0,005	0,002	0,004	0,004	0,05	—
М2	99,70	0,002	0,005	0,01	0,05	0,2	0,01	0,05	0,01	—	0,07	—
М3	99,50	0,003	0,05	0,01	0,05	0,02	0,05	0,05	0,01	—	0,08	—

Применение различных марок меди в сантехнических изделиях определяется ГОСТ 52318, а в Европе – EN 1057.
В строительных изделиях: ГОСТ 495-92, в Европе – EN 1172.
Обычно водопроводные трубы содержат 99,90 меди и великолепно подходит для целей самогоноварения.

Необходимый инструмент и материалы для пайки меди

1. Труборез

Используется для нарезания труб по длине, в продаже есть множество по виду разных труборезов, но принцип работы у всех одинаков.
Труба зажимается между роликами и лезвием и начинаем вращать вокруг трубы, подтягивая натяжной болт на 1/3 оборота, после каждого оборота трубореза. Через пять шесть оборотов труба будет разрезана.

2. Горелка газовая

Используется при низко температурной пайки меди (Низкотемпературная пайка — это пайка при температуре менее 450°С ) с оловянным припоем.
В продаже есть множество разных конструкций горелок, но не все они годятся для пайки. Внимательно прочитайте инструкцию от горелки, там обычно пишут для чего она предназначена, и не стоит брать ту горелку, где инструкция начинается со слов «разжигаться мангал»! Для вас, самое главное нужно выбрать горелку с узко направленным пламенем.

Такая горелка способна нагреть трубу за несколько секунд, а газового баллончика хватит на несколько сотен стыков.
В баллон горелки заправлена смесь пропана-бутана, притом, чем выше процентное соотношение бутана к пропану, тем температура пламени будет выше.

3. Металлическая шерсть

Применяется для механической зачистки меди.
Просто следует обжать конец трубы металлической шерстью и сделать несколько вращательных движений трубой.
Также следует зачистит и фитинг но уже из внутри
Для фитингов можно также использовать специальные ёршики, но ни в коем случае нельзя пользоваться напильником или грубой наждачной бумагой!

Теперь что нужно для самой пайки:

1. В первую очередь это припой (олово)

Припой продаётся в катушках и представляет собой оловянную проволоку диаметром 3мм.
В принципе всё что нужно при выборе, это найти надпись БЕЗ СВИНЦА, или по английски LEAD FREE.
Такой припой можно использовать в водопроводах ну и конечно в самогонных аппаратах. его состав S-Sn97Ag5 (L-SnAg5) (состав Sn 97% Ag 5%),

2. Флюс

Очень важная вещь при пайке!
Для качественного соединения металлов при пайке припой должен растечься под действием капиллярных сил и «смочить» основной металл. Хорошее смачивание происходит только на совершенно чистой, не окисленной поверхности. А сам шов получается прочным при защите пайки от кислорода воздуха. Поэтому для повышения адгезии припоя и получения качественной пайки поверхности соединения обязательно механически зачищаются и используют флюсы.
В принципе при выборе Флюса, не важно предназначены они для припоя с свинцом или без, они все взаимозаменяемы, зато флюсы для пайки например нержавейки абсолютно не годятся.
Можно использовать простой канифоль, правда могут быть проблемы с нанесением.

Пайка меди

Флюс тонким слоем следует нанести на механически зачищенную трубу

После чего одеть так же механически зачищенный фитинг

Греть при помощи газовой горелки, пока медь начнёт менять цвет под горелкой и можно вносить припой

Припой мгновенно расплавится и из-за капиллярного эффекта мгновенно проникнет в щель фитинга

Несколько специфических нюансов:

1. Как припаять кран

Весь узел состоит из крана, компрессионной гайки и компрессионной кольца.

Нанести немного флюса на внутреннию часть кольца.

Прогреть 10 секунд и быстрым движением прикоснутся припоем к месту пайки.

Когда остынет можно скручивать.

Ну и конечно, что нужно делать чтобы сделать холодильник для самогонного аппарата

В фитингах из внутри есть отпрессована каёмочка чтобы труба не пролезала на сквозь, нужно взять круглый грубый напильник, и срезать её, после чего фитинг можно продеть на трубу.

Дальше остаётся собрать узел.

Техника безопасности

• В первую очередь, нужно помнить что медь сильно проводит тепло, и не стоит паять деталь, короче 30см просто держа в руках, это может привести к ожогам!
• При пайке медь сильно нагревается, и приобретает очень неприятные свойства, наносить очень сильные ожоги, в доли секунды, при прикосновении!
  Например, многие могут взять в руки уголёк из костра, и перекидывать из руки в руку не нанося себе вреда, но с медью такой фокус не пройдёт, ожог гарантирован!
• Во время пайки, флюс может капнуть на оголённые части тела, немедленно следует смыть водой, иначе может быть химический ожог!
• Во время работы вы должны быть одеты не в синтетическую одежду, не забывайте вы работайте с огнём, горячим металлом, и флюсом содержащим кислоту!
  Синтетика как правило легко воспламеняется и плавится!
• Не суйте флюс в глаза, ноздри, рот, уши и половые органы!
• При пайке откройте окно, не стоит дышать большим количеством дыма от сгоревшего Флюса!

Индукционная паяльная машина с выносной катушкой для пайки и сварки медных и латунных труб с удалением катушек | Магнитные индукционные нагреватели |

Сварочный аппарат с высокочастотным индукционным нагревом для пайки / индукционный нагреватель / термообработка с удлинительным кабелем
Этот аппарат специально предназначен для работы в условиях, когда обрабатываемая деталь тяжело перемещается и после нагрева необходимо выполнять другой процесс. С помощью этого ручного станка можно легко поднести индукционную катушку к обрабатываемой детали. Широко используется для пайки проволоки двигателя трансформатора, пайки трубной головки холодильника и кондиционера, пайки медных труб компрессора, пайки проволочной головки и т. Д.

Мобильные индукционные нагреватели подходят для нагрева металлических деталей на месте,
Например,
1) пайка медного соединителя трансформатора
2) пайка медной трубки в системе кондиционирования воздуха
3) нагрев формы
4) предварительный -сварочный нагрев и т. д.
D. Сварка нагревательного диска электрического водонагревателя в основном относится к пайке плоского основания из нержавеющей стали, алюминиевого листа и трубчатых электронагревательных элементов различных форм

Установка Desire:
1 , провод питания: мягкая медь 6мм2; Провод заземления 4мм2 из мягкой меди;
2, желание охлаждающей воды: чистая и непростая в масштабировании, температура воды на входе 25-36 градусов;
3, система охлаждающей воды: проточная вода; Циркуляция воды из насоса в резервуар; Используйте промышленный холодильный аппарат.

Выставка приложений

Взаимодействие с другими людьми

Взаимодействие с другими людьми

Модель	Входная мощность	Частота	входное напряжение	Рабочий цикл	Ток нагрева	Удерживающий ток	Время	Размер см / вес
GHF15	7кВт	30-80 кГц	180-240 В, 50/60 Гц, однофазный	80%	170-600А			46 * 20 * 44/18 кг
GHF15A	7кВт	30-80 кГц	180-240 В, 50/60 Гц, однофазный	80%	170-600А	170-600А	1–99 с	46 * 20 * 44/18 кг
GHF15B	7кВт	30-80 кГц	180-240 В, 50/60 Гц, однофазный	80%	170-600А			Генератор: 46 * 20 * 44 / 14кг Трансформатор: 31 * 19 * 433 / 10кг
GHF15AB	7кВт	30-80 кГц	180-240 В, 50/60 Гц, однофазный	80%	170-600А	170-600А	1–99 с

Деталь упаковки:
1.Стандартный деревянный ящик, фанерный ящик и нестандартный ящик;
2. Внутренняя упаковка: полиэтиленовая пленка и пенопласт, чтобы избежать повреждений при транспортировке.
3. Аксессуары: индукционная катушка X 2, ножная педаль X1, инструкция по установке и эксплуатации X1 и кастомизация;

Наша служба

1. Предпродажное обслуживание:

• 1. рекомендовать клиентам наиболее подходящую машину в соответствии с их особенностями применения.
• 2. Справочная и консультационная поддержка.
• 3. Образец поддержки тестирования.
• 4. Посмотреть наш завод.

2. Обслуживание при продаже:

• 1. Строго контролировать весь производственный процесс.
• 2. Выполните тестовый запуск согласно соответствующим правилам тестового запуска оборудования.
• 3. Тщательно осмотрите машину перед доставкой.
• 4. Доставка вовремя.

3. Послепродажное обслуживание:

• 1.Гарантийный срок 12 месяцев
• 2. В течение одного года бесплатной гарантии, при возникновении любой неисправности, вызванной неискусственной причиной, любых проблем с качеством, таких как дизайн, производство или процедура, мы предоставим запасные части после обнаружения неисправностей.
• 3. Если в течение гарантийного периода возникнут какие-либо серьезные проблемы с качеством, мы отправим обслуживание
• 4. Технический специалист должен предоставить выездное обслуживание после согласования с клиентом и взимать плату за выгодную цену.
• 5.Мы предоставляем покупателю пожизненную выгодную цену на материалы и запчасти, используемые при эксплуатации системы, обслуживании оборудования.
• 6. Вышеупомянутое — это только основные требования к послепродажному обслуживанию, мы дадим больше обещаний в отношении обеспечения качества и механизма гарантии работы.

FAQ
Китай поставляет источник питания для индукционного нагрева
Вопросы и ответы:

1.В какие страны экспортируется ваша продукция?
Наша продукция продается во многих странах и регионах

2. Как насчет гарантии?
На всю нашу продукцию действует гарантия качества один год, в течение гарантийного срока замена запчастей осуществляется бесплатно. И мы обеспечиваем пожизненную техническую поддержку и другую техническую помощь.

3.Как установить машину?
У нас есть бумажные инструкции по установке и видео, мы научим вас, пока вы не усвоите их.

4. Какой экспортный порт вы используете?
Любой порт Китая в порядке, обычно мы будем использовать порт Шэньчжэнь, Гуанчжоу, Гонконг, его можно назначить, как вам нравится

5. Каков ваш характер вашей компании: дилер или завод?
Мы являемся производителем и располагаем собственной фабрикой, приглашаем Вас посетить наш завод и связаться с нами.

Пожалуйста, дайте нам знать перед размещением заказа

Очень важное примечание: пожалуйста, сообщите нам параметры ваших нагревательных элементов при покупке товара, по которым мы можем судить о форме катушек:

1.Нагревательный материал

2. Размер нагревательного материала

3. Максимальная температура и вес материала, который вы хотите нагреть.

Гарантия

Гарантия на наши машины составляет 12 месяцев. На наши машины дается гарантия на отсутствие дефектов материалов или изготовления в течение года со дня покупки. В течение этого периода Across International по своему усмотрению заменит любые компоненты, которые не работают в нормальном режиме.Такая замена деталей будет произведена заказчиком бесплатно при условии, что заказчик несет ответственность за любые транспортные расходы. Эта гарантия не распространяется на расходные материалы и отказы из-за неправильного обращения, неправильного использования, несчастного случая или несанкционированного изменения или ремонта.

Замена будет отправлена ​​вам после того, как фото или другие доказательства будут предоставлены и исследованы.

Бесплатное обслуживание не предоставляется, если: Он был явно или неявно модифицирован, исправлен, предупрежден или отремонтирован каким-либо образом лицами, не являющимися нашими техническими специалистами. Поврежден в результате неправильного использования, небрежности или несчастного случая. Произошла неисправность, вызванная перебоями в подаче электроэнергии, аномальным входным напряжением или стихийными бедствиями.

Свойства и использование меди. Введение.

Рисунок 7. Антибактериальные и коррозионные свойства меди делают ее идеальной для пивоваренных сосудов.	Коррозионная стойкость Медь имеет низкую реактивность. Это означает, что он не подвержен коррозии. Опять же, это важно для труб, электрических кабелей, кастрюль и радиаторов отопления. Однако это также означает, что он хорошо подходит для декоративного использования. Украшения, статуи и части зданий могут быть изготовлены из меди, латуни или бронзы и оставаться привлекательными в течение тысяч лет. Антибактериальный Медь — это естественно гигиеничный металл, который замедляет рост микробов, таких как кишечная палочка (« бургерный клоп »), MRSA (больничный« супербактерий ») и легионелла. Это важно для таких применений, как приготовление пищи, больницы, монеты (см. Биоцидная медь), дверные ручки и водопроводные системы.
Рисунок 8. Пайка медных труб для создания прочного соединения. Рисунок 9.Латунь можно отполировать до получения привлекательного золотого цвета.	Легко соединяется Медь легко соединяется пайкой или пайкой. Это полезно для трубопроводов и для изготовления герметичных медных сосудов. Дуктильный Медь — это пластичный металл .Это означает, что из него легко могут быть сформированы трубы и вытянуты проволоки. Медные трубы легкие, потому что у них могут быть тонкие стенки. Они не подвержены коррозии, и их можно согнуть, чтобы подогнать под углы. Трубы можно соединить пайкой, и они безопасны при пожаре, поскольку не горят и не поддерживают горение. Жесткий Медь и медные сплавы жесткие.Это означает, что они хорошо подходили для использования в качестве инструментов и оружия. Представьте себе радость древнего человека, когда он обнаружил, что его тщательно сформированные наконечники стрел больше не разбиваются при ударе. Свойство вязкости жизненно важно для меди и медных сплавов в современном мире. Они не разбиваются при падении и не становятся хрупкими при охлаждении ниже 0 ° C. Немагнитный Медь немагнитна и не искрит.Из-за этого он используется в специальных инструментах и ​​в военных целях. Привлекательный цвет Медь и ее сплавы, такие как латунь, используются для изготовления ювелирных изделий и украшений. У них привлекательный золотистый цвет, который зависит от содержания меди. Они обладают хорошей устойчивостью к потускнению, что делает их долговечными.
Рисунок 10. Прокрутите указанные выше свойства, чтобы увидеть, какие металлы придают медным сплавам эти свойства.	Легко сплавить Медь можно комбинировать с другими металлами для получения сплавов.Наиболее известны латунь и бронза. Хотя медь обладает прекрасными электрическими и термическими свойствами, для многих промышленных применений ее необходимо закаливать и укреплять. Поэтому его смешивают с другими металлами и расплавляют. Жидкие металлы образуют раствор, который, когда они затвердевают, называют сплавами. Некоторые медные сплавы: латунь : медь + цинк бронза : медь + олово купроникель : медь + никель Сплавы тверже, прочнее и жестче, чем чистая медь.Их можно сделать еще более твердыми, ударив по ним молотком — процесс, называемый наклеп . В древние времена первые сплавы можно было делать при температуре костра. Это привело к эпохе бронзы. (см. Сплавы и монеты и добыча меди)
Изображение 11.Медные водонагреватели (на заднем плане) измельчаются и сжимаются в тюки (справа спереди) для вторичной переработки.	Вторичная переработка Медь может быть переработана без потери качества. 40% мирового спроса удовлетворяется за счет вторичной меди (см. Добыча меди). Каталитические соединения Медь может действовать как катализатор.Например, он ускоряет реакцию между цинком и разбавленной серной кислотой. Он содержится в некоторых ферментах, один из которых участвует в дыхании. Так что это действительно жизненно важный элемент.

Консультации — технический специалист | Определение материалов труб и трубопроводов

Мэтт Долан, ЧП, LEED AP BD + C, инженеры-консультанты JBA, Лас-Вегас 1 февраля 2013 г.

Цели обучения

1.Понимать проблемы, связанные с системами мало- и высотных трубопроводов.

2. Узнайте о трех типах систем трубопроводов: HVAC (гидравлические трубопроводы), водопроводах (бытовая вода, канализационные и вентиляционные трубопроводы) и специальных трубопроводах для химикатов и жидкостей (системы соленой воды и опасные химические вещества).

---

Трубы и трубопроводные системы используются во многих элементах зданий. Многие люди видели P-сифон под раковиной или трубопроводы хладагента, ведущие к их жилой сплит-системе и из нее. Мало кто видел прокладку основных инженерных трубопроводов от центрального завода или систем химической очистки в помещении с оборудованием бассейна.Для каждого из этих приложений требуется определенный тип трубы, отвечающий требованиям кодексов, физическим ограничениям, спецификациям и лучшим методам проектирования.

Не существует простого решения для трубопроводов, подходящего для всех областей применения. При соблюдении определенных критериев проектирования и задании правильных вопросов владельцу и эксплуатационному персоналу эти системы могут соответствовать всем физическим требованиям и нормам. Кроме того, они могут поддерживать надлежащую стоимость и сроки выполнения для создания успешно реализованной системы здания.

Трубопровод HVAC

Трубопровод

HVAC охватывает множество различных жидкостей, давлений и температур. Этот трубопровод может располагаться над или под землей и проходить через интерьер или снаружи здания. Эти факторы необходимо учитывать при выборе трубопроводов HVAC в рамках проекта. Термин «гидронный» относится к использованию воды в качестве теплоносителя для охлаждения и нагрева. В каждом случае вода подается с заданным расходом и температурой.Обычно теплопередача в помещении осуществляется с помощью змеевика воздух-вода, предназначенного для возврата воды определенной температуры. В результате определенное количество тепла передается или удаляется из помещения. Охлаждение и отопление воды с использованием водяного охлаждения являются доминирующими системами, используемыми для кондиционирования больших коммерческих объектов.

Для большинства малоэтажных зданий ожидаемое рабочее давление в системе обычно составляет менее 150 фунтов на квадратный дюйм манометра (psig). Гидравлические системы (как охлажденная, так и отопительная вода) являются системами с замкнутым контуром.Это означает, что общий динамический напор насосов учитывает потери на трение в системе трубопроводов, связанных змеевиков, клапанов и вспомогательного оборудования. Статическая высота системы не влияет на производительность насоса, но влияет на необходимое рабочее давление в системе. Номинальное рабочее давление 150 фунтов на кв. Дюйм для чиллеров, котлов, насосов, трубопроводов и принадлежностей является обычным для производителей оборудования и компонентов. Это номинальное давление должно поддерживаться в рамках конструкции системы, когда это возможно.Многие здания, которые считаются низко- или среднеэтажными, подпадают под категорию рабочего давления 150 фунтов на квадратный дюйм.

При проектировании высотных зданий становится труднее поддерживать систему трубопроводов и оборудование ниже стандартного давления 150 фунтов на кв. Статическая высота трубопровода выше примерно 350 футов (без добавления давления насоса в систему) будет превышать стандартное рабочее давление для этих систем (1 фунт / кв. Дюйм изб. = 2,31 фута напора). В этой системе, скорее всего, будет использоваться разрыв давления (в виде теплообменников), чтобы изолировать более высокие требования к давлению в градирне от остальной части подключенных трубопроводов и оборудования.Такая конструкция системы позволит проектировать и устанавливать стандартные чиллеры под давлением, указывая при этом трубопроводы и аксессуары более высокого давления в составе градирни.

При указании трубопроводов для большого проекта кампуса проектировщики / инженеры должны намеренно редактировать соответствующие разделы спецификаций (разделы 23 21 13.23 и 23 21 13.13 ARCOM MasterSpec, соответственно, для трубопроводов над уровнем моря и ниже уровня), чтобы убедиться, что трубопроводы, указанные для градирни и подиума, отражают их индивидуальные требования (или коллективные требования, если теплообменники не используются для изоляции зон давления).

Еще одним компонентом замкнутых систем является очистка воды и очистка воды от кислорода. Большинство гидравлических систем оснащено системами очистки воды, состоящими из различных химикатов и ингибиторов, для поддержания воды, протекающей по трубам, на оптимальном уровне pH (примерно 9,0) и микробиологических уровнях, чтобы противостоять образованию биопленки и коррозии внутри труб. Стабилизация воды в системе и удаление любого воздуха помогает обеспечить полный ожидаемый срок службы трубопроводов, связанных с ними насосов, змеевиков и клапанов.Любой воздух, оставшийся в трубопроводе, может вызвать кавитацию в насосах охлажденной и отопительной воды и снизить теплопередачу в чиллерах, котлах или водяных змеевиках.

Гидравлические системы могут использовать следующие типы трубопроводов:

Медь: Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M для типов L, B, K, M или C, с арматурными фитингами и соединениями из кованой меди ASME B16.22, соединенными бессвинцовым припоем или пайкой для подземные приложения.

Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K (обычно используется только ниже класса) или A, с ASME B16.22 фитинги и штуцеры из кованой меди, соединенные бессвинцовым припоем или пайкой для надземных применений. Фитинги с герметичным уплотнением также допускаются для этой трубки.

Медь

типа K изготавливается с трубками максимальной толщины и допускает рабочее давление от 1534 фунтов на кв. Дюйм при 100 F для ½ дюйма. до 635 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов. Рабочее давление типов L и M меньше K, но все же более чем подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (диапазон давления от 1242 фунтов на квадратный дюйм при 100F для ½ дюйма.и 435 фунтов на кв. дюйм для 12 дюймов для типа L и 850 фунтов на кв. дюйм и 395 фунтов на кв. дюйм для типа M соответственно. Эти значения взяты из таблиц 3a, 3b и 3c «Справочника по медным трубам», опубликованного Copper Development Assn.

Эти рабочие давления взяты для прямых участков трубопровода, которые обычно не являются областями ограничения давления в системе. Фитинги и соединения, в которых соединяются два отрезка трубы, с большей вероятностью вызовут утечки или выйдут из строя под рабочим давлением некоторых систем. Типичными типами соединения медных трубопроводов являются пайка, пайка или уплотнения под давлением.Эти типы соединений должны быть выполнены из бессвинцовых материалов и рассчитаны на ожидаемое давление в системе.

Каждый тип соединения способен поддерживать герметичность системы, когда соединение герметично закрыто должным образом, но эти системы по-разному реагируют, когда соединение не полностью герметично или обжато. Паяные и паяные соединения с большей вероятностью выйдут из строя и протечут, когда система будет впервые заполнена и испытана, а здание еще не занято. В этом сценарии подрядчик и инспектор могут быстро определить, где стык не был запломбирован, и устранить эту проблему до того, как система будет полностью введена в эксплуатацию и будут повреждены люди и предметы внутренней отделки.Соединения с герметичным уплотнением также могут повторить этот сценарий при условии, что они оснащены кольцом или узлом для обнаружения утечек. Это позволяет воде вытекать из фитинга, если на него не полностью нажимать, чтобы определить проблемные участки так же, как при пайке или пайке. Если фитинги с герметичным уплотнением не указаны в этом элементе, они могут иногда удерживать давление во время строительных испытаний и могут выйти из строя только после периода эксплуатации, тем самым нанося значительно больший ущерб занимаемому пространству и потенциально нанося вред жителям, особенно если по этому трубопроводу идет горячая вода.

Рекомендации по выбору размеров медных трубопроводов определяются на основе требований норм, рекомендаций производителя и передового опыта. Для систем с охлажденной водой (где температура подаваемой воды обычно составляет от 42 до 45 F) рекомендуемые ограничения скорости медных трубопроводных систем составляют 8 футов в секунду для поддержания низкого уровня шума системы и снижения возможности эрозии / коррозии. Для систем нагрева воды (где температура подаваемой воды обычно составляет от 140 до 180 F для систем отопления помещений и до 205 F при использовании для производства горячей воды в гибридной системе) рекомендуемые ограничения скорости для медных труб намного меньше.«Справочник по медным трубам» перечисляет эти скорости от 2 до 3 футов в секунду, когда температура подаваемой воды выше 140 F.

Медные трубопроводы обычно доступны в определенных размерах, максимальный из которых составляет 12 дюймов. Это ограничивает использование меди в системах магистральных инженерных сетей кампуса, поскольку для таких строительных конструкций обычно требуются трубопроводы размером более 12 дюймов, идущие от центрального завода. к сопутствующим теплообменным устройствам. Медные трубопроводы чаще встречаются в гидравлических системах для размеров 3 дюйма.и меньше. Для размеров более 3 дюймов чаще используются стальные трубы с канавками. Это связано с разницей в стоимости стали и меди, различиями в трудозатратах на трубах с пазами по сравнению с трубами, припаянными или паяными (где фитинги высокого давления не разрешены или не рекомендуются владельцем или инженером), а также с рекомендуемыми скоростями и температурами воды. внутри каждого из этих материалов трубопроводов.

Сталь: Трубы из черной или оцинкованной стали, соответствующие стандарту ASTM A 53 / A 53M для ковкого чугуна (ASME B16.3) или фитинги из кованой стали (ASTM A 234 / A 234M) и соединения из ковкого чугуна (ASME B16.39). Фланцы, фитинги и соединения классов 150 и 300 могут использоваться с резьбовыми или фланцевыми фитингами. Этот трубопровод можно соединять сваркой со сварочными присадочными материалами, соответствующими AWS D10.12 / D10.12M.

Фитинги и муфты с механическим соединением с пазами, соответствующие требованиям ASTM A 536 для ковкого чугуна 65-45-12, ASTM A 47 / A 47M для ковкого чугуна 32510 и ASTM A 53 / A 53M для типов F, E, или S — сборная сталь марки B; или ASTM A106, стальные фитинги класса B с канавками или выступами, предназначенные для соединения с муфтами с канавками на концах.

Стальные трубопроводы чаще используются для трубопроводов больших размеров в гидравлических системах, как указано выше. Этот тип системы учитывает различные требования к давлению, температуре и размерам для удовлетворения требований систем охлажденной и нагревающей воды. Обозначение класса, указанное для фланцев, фитингов и штуцеров, относится к рабочему давлению насыщенного пара в фунтах на квадратный дюйм для соответствующего элемента. Фитинг класса 150 предназначен для работы при рабочем давлении 150 фунтов на квадратный дюйм при 366 F, в то время как фитинг класса 300 будет обеспечивать рабочее давление 300 фунтов на квадратный дюйм при 550 F.Фитинг класса 150 обеспечит рабочее давление воды от 300 фунтов на квадратный дюйм до 150 F, в то время как фитинг класса 300 обеспечит рабочее давление воды до 2000 фунтов на квадратный дюйм при 150 F. Дополнительные классы фитингов доступны для определенных типов трубопроводов. Класс 125 или 250 доступен для чугунных трубных фланцев и фланцевых фитингов в соответствии, например, со стандартом ASME 16.1.

В системах труб и муфт с пазами используются вырезанные или сформированные пазы, расположенные на концах трубопроводов, фитингов, клапанов и т. Д., Которые крепятся с помощью гибкой или жесткой соединительной системы между каждой длиной трубы или фитинга.Эти муфты состоят из двух или более деталей, скрепленных вместе болтами и имеющих прокладку внутри водного пути муфты. Эти системы работают с типами фланцев класса 150 и 300 и с прокладочными материалами из этиленпропилендиенмономера (EPDM) и могут работать при температурах жидкости от 230 до 250 F (в зависимости от размера трубопровода). Информация о трубах с канавками взята из справочных спецификаций и литературы Victaulic.

Стальные трубопроводы

Schedule 40 и 80 подходят для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Спецификация трубопровода относится к толщине стенки трубопровода, которая увеличивается с увеличением номера спецификации. С увеличением толщины стенок трубопровода также увеличивается допустимое рабочее давление для прямой трубы. Трубопроводы Schedule 40 допускают рабочее давление от 1694 psig для ½ дюйма. трубопровод, до 696 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов (оба от -20 до 650 F). Трубопроводы сортамента 80 допускают рабочее давление от 3036 фунтов на квадратный дюйм для ½ дюйма и 1305 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов, соответственно (оба от -20 до 650 F). Эти значения взяты из раздела технических данных Watson McDaniel.

Пластик: Пластиковые трубы из ХПВХ, соответствующие требованиям ASTM F 441 / F 441M как для класса 40, так и для класса 80, с фитингами с муфтами (ASTM F 438 для класса 40 и ASTM F 439 для класса 80) и цементами на основе растворителей (ASTM F493).

Пластиковые трубы из ПВХ, соответствующие стандарту ASTM D 1785 для класса 40 и класса 80 с фитингами с раструбом (ASM D 2466 для класса 40 и ASTM D 2467 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM D 2564). Включите грунтовку в соответствии с ASTM F 656.

Трубопроводы из ХПВХ и ПВХ предназначены для применения в жидкостях ниже класса, хотя даже в таких условиях следует соблюдать осторожность при установке этого трубопровода в рамках проекта. Пластиковые трубы широко используются в системах сточных и вентиляционных трубопроводов, особенно для подземных применений, когда неизолированная труба находится в прямом контакте с окружающей почвой. В этом случае коррозионная стойкость труб из ХПВХ и ПВХ является предпочтительной из-за коррозионной природы некоторых загрязнений.Гидравлические трубопроводы обычно изолированы и покрыты защитной оболочкой из ПВХ, которая обеспечивает буфер между металлическими трубопроводами и окружающей почвой. Пластиковые трубопроводы могут использоваться в небольших системах с охлажденной водой, где ожидается более низкое давление. Максимальное рабочее давление для труб из ПВХ составляет более 150 фунтов на квадратный дюйм для труб всех размеров до 8 дюймов, но это только для температур 73 F или ниже. Любая температура выше 73F приведет к снижению рабочего давления в трубопроводной системе до максимального значения 140 F.При этой температуре коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0,22, где он составляет 1,0 при 73 F. Максимальная рабочая температура 140 F применима как к трубопроводам из ПВХ по классу 40, так и по классу 80. Трубопровод из ХПВХ способен выдерживать более широкий диапазон рабочих температур, что позволяет ему выдерживать температуру до 200 F (с коэффициентом снижения 0,2), но его номинальное давление идентично ПВХ, что делает его приемлемым для подземных систем охлажденной воды со стандартным давлением. до 8 дюймов. Для систем отопления, поддерживающих воду с более высокими температурами до 180 или 205 F, не рекомендуется использовать трубопроводы из ПВХ или ПВХ.Все данные взяты из технических условий на трубы из ПВХ Harvel и из спецификаций на трубы из ХПВХ.

Водопроводные трубы

Водопроводный трубопровод связан с потоком множества различных жидкостей, твердых тел и газов. В этих системах текут как питьевые, так и непитьевые жидкости. Из-за большого разнообразия жидкостей, переносимых в водопроводных системах, соответствующий трубопровод классифицируется как трубопровод для бытовой воды или дренажный и вентиляционный трубопровод.

Бытовая вода: Мягкие медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов K и L и ASTM B88M для типов A и B, с арматурой под пайку из кованой меди (ASME B16.22).

Твердые медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов L и M и ASTM B88M для типов B и C, с литыми медными фитингами под пайку (ASME B16.18), фитингами под пайку из кованой меди (ASME B16.22), бронзовые фланцы (ASME B16.24) и медные штуцеры (MSS SP-123). Для этой трубки также допускается использование герметичных фитингов.

Типы медных трубопроводов и соответствующие стандарты взяты из MasterSpec, раздел 22 11 16. Конструкция медных трубопроводов для бытового водоснабжения ограничивается требованиями норм для максимальной скорости потока.Они указаны в сантехнических кодах следующим образом:

2012 Раздел 610.12.1 Единых правил водоснабжения гласит: Максимальные скорости в трубах и фитингах из меди и медных сплавов не должны превышать 8 футов в секунду в холодной воде и 5 футов в секунду в горячей воде. Эти значения также повторяются в «Справочнике по медным трубам», который использует эти значения как рекомендуемые максимальные скорости для этих типов систем.

Трубопровод из нержавеющей стали, соответствующий стандарту ASTM A403 для типа 316 с аналогичными фитингами с использованием сварных или рифленых муфт, используется как для более крупных бытовых водопроводов, так и для прямой замены медных трубопроводов.По мере роста цен на медь трубопроводы из нержавеющей стали стали более распространенными в системах водоснабжения домашних хозяйств. Типы трубопроводов и соответствующие стандарты были взяты из MasterSpec раздела 22 11 00 Администрации ветеранов (VA).

Новая разработка, которая будет введена в действие в 2014 году, — это Федеральный закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде. Это федеральное осуществление действующих законов Калифорнии и Вермонта в отношении содержания свинца в водном пути любых трубопроводов, клапанов или принадлежностей, используемых в системе водоснабжения дома.Закон гласит, что все смачиваемые поверхности труб, фитингов и арматуры должны быть «бессвинцовыми», что означает максимальное содержание свинца «не более чем средневзвешенное значение 0,25% (свинец)». Это требует, чтобы производители производили литые изделия, не содержащие свинца, в соответствии с новой буквой закона. UL излагает подробности в «Обзоре нормативов по уровням свинца в компонентах системы питьевой воды».

Дренаж и вентиляция: Труба и фитинги из чугуна без гильзы, соответствующие стандарту ASTM A 888 или Институту чугунных грунтовых труб (CISPI) 301.Стыковые фитинги Sovent, соответствующие требованиям ASME B16.45 или ASSE 1043, могут использоваться с безглушенной системой.

Чугунные грунтовые трубы и фитинги с втулкой и втулкой должны соответствовать стандарту ASTM A 74, с резиновыми прокладками (ASTM C 564), а также материалами для набухания из чистого свинца и дубового или конопляного волокна (ASTM B29).

Оба этих типа конструкции трубопроводов приемлемы для использования в зданиях, но трубопроводы и фитинги без рукавов чаще всего используются в коммерческих зданиях выше уровня земли. Чугунные трубопроводы с бесшумными муфтами CISPI обеспечивают постоянную установку, конфигурацию которой можно изменить или к которой можно получить доступ, разобрав ленточные хомуты, но при этом сохраняется масса металлического трубопровода для снижения шума отрыва от потока отходов через трубу.Недостатком литейных труб является их износ из-за кислотных отходов, которые встречаются в типичных установках, обслуживающих ванные комнаты.

Трубопроводы и фитинги из нержавеющей стали с раструбом и гладким концом, соответствующие стандарту ASME A112.3.1, используются в наземных дренажных системах вместо чугунных трубопроводов. Трубопровод из нержавеющей стали также используется в первых сегментах трубопровода, соединяющегося с напольными раковинами, куда сливаются газированные продукты, чтобы уменьшить повреждения из-за коррозии.

Трубопроводы из ПВХ со сплошными стенками, соответствующие стандарту ASTM D 2665 (слив, отвод и вентиляция), и трубопроводы из ПВХ с ячеистой сердцевиной, соответствующие стандарту ASTM F 891 (список 40), фитинги с раструбом (ASTM D 2665, соответствующие ASTM D 3311, дренажные, сливные и вентиляционные схемы и для трубы сортамента 40), адгезивной грунтовки (ASTM F 656) и цементного раствора (ASTM D 2564).Трубопроводы из ПВХ можно найти выше и ниже уровня в коммерческих зданиях, хотя чаще они указываются ниже уровня из-за шума отрыва трубопровода и специальных требований кодов.

В пределах юрисдикции строительства зданий Южной Невады поправка к Международному строительному кодексу (IBC) 2009 года гласит:

603.1.2.1 Аппаратные. Горючие трубопроводы разрешается устанавливать в помещении с оборудованием, которое окружено 2-часовой конструкцией огнестойкости и полностью защищено автоматическими спринклерами.Горючий трубопровод разрешается протягивать из помещения с оборудованием в другие помещения при условии, что трубопровод заключен в одобренную специализированную 2-часовую конструкцию с номинальной огнестойкостью. Если такой горючий трубопровод проходит через стену и / или пол / потолок с номинальной огнестойкостью, проход должен быть защищен противопожарной системой сквозного проникновения, которая указана для конкретного материала труб и имеет рейтинги F и T не ниже требуемый рейтинг огнестойкости проникающей сборки.Горючие трубы не должны проходить более чем на один этаж.

Это требует, чтобы все горючие трубопроводы (пластиковые или другие) были заключены в 2-часовой расчетный корпус, если они присутствуют в здании типа 1A, как определено IBC. Использование труб из ПВХ в дренажной системе дает некоторые преимущества. ПВХ более устойчив к коррозии и окислению, вызываемым отходами и почвой из ванных комнат, чем чугунные трубы. Трубопроводы из ПВХ также устойчивы к коррозии из-за окружающих грунтов при установке под землей (как указано в разделе, посвященном трубопроводам ОВК).Трубопроводы из ПВХ, используемые в дренажных системах, имеют те же ограничения, что и в гидравлических системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с максимальной рабочей температурой 140 F. Эта температура дополнительно закрепляется в Единых правилах водоснабжения и Международных правилах водоснабжения, которые гласят, что любой сброс в приемник отходов должно быть ниже 140 F.

2012 Раздел 810.1 единого сантехнического кодекса гласит: Ни одна паровая труба не должна напрямую подключаться к водопроводной или дренажной системе, а вода, имеющая температуру выше 140 F (60 C), не должна сбрасываться под давлением непосредственно в дренажную систему.

Раздел 803.1 Международного кодекса по водопроводу

2012 года гласит: Паровые трубы не должны подключаться к какой-либо части дренажной или водопроводной системы, а вода с температурой выше 140 F (60 C) не должна сбрасываться в какую-либо часть дренажной системы.

Специальные трубопроводы

Специальные трубопроводные системы предназначены для транспортировки нетипичных жидкостей. Эти жидкости могут варьироваться от трубопроводов для аквариумов с соленой водой до трубопроводов подачи химикатов для систем бассейнового оборудования. Системы трубопроводов для аквариумов обычно не встречаются в коммерческих зданиях, но они устанавливаются в некоторых гостиничных заведениях, при этом удаленные системы трубопроводов направляются из центрального бювета в различные места.Нержавеющая сталь может показаться подходящим типом труб для систем с морской водой из-за ее способности препятствовать коррозии с другими системами водоснабжения, но на самом деле соленая вода образует ямы и разрушает трубопроводы из нержавеющей стали. Для этого типа применения трубопроводы из пластика ХПВХ или медно-никелевого сплава морского назначения соответствуют требованиям к коррозии; при прокладке этого трубопровода в пределах большого коммерческого объекта необходимо учитывать горючесть трубы. Как указано выше, в Южной Неваде использование горючих трубопроводов требует запроса на альтернативные средства, чтобы продемонстрировать соответствие целям кодекса для связанных типов зданий.

Трубопровод бассейна, по которому проходит очищенная вода для погружения человека, содержит разбавленные количества химикатов (можно использовать как отбеливатель из гипохлорита натрия с концентрацией 12,5%, так и соляную кислоту) для поддержания определенного уровня pH и химического баланса в соответствии с требованиями департамента здравоохранения. В дополнение к трубопроводу с разбавленным химическим веществом, хлорсодержащий отбеливатель и другие химические вещества в полной концентрации должны транспортироваться из мест хранения и специальных помещений с оборудованием. Трубопроводы из ХПВХ обладают химической стойкостью при транспортировке хлорного отбеливателя, но трубопроводы из высококремнистого железа могут быть заменены химическими трубопроводами при прокладке через негорючие типы зданий (пример: Тип 1A).Он прочный, но более хрупкий, чем стандартные чугунные трубы, и весит больше, чем трубы аналогичного типа.

В этой статье рассматриваются лишь некоторые из множества возможностей проектирования трубопроводных систем. Они представляют собой большинство типов установленных систем для больших коммерческих зданий, но всегда будут исключения из правил. Общие основные спецификации являются бесценным ресурсом при определении типов трубопроводов для данной системы и соответствующих стандартов, по которым оценивается каждый продукт.Стандартные спецификации будут соответствовать требованиям многих проектов, но когда речь идет о высотных башнях, высоких температурах, опасных химических веществах или изменениях в законодательстве или юрисдикции, проектировщики и инженеры должны их рассмотреть.