انتخاب مشعل جوش مناسب برای تعمیرات سیستم‌های تهویه مطبوع

کاربردهای رایج مشعل‌های جوش در میان تکنسین‌های تهویه مطبوع

تکنسین‌های تهویه هوا که روی سیستم‌های تبرید کار می‌کنند، بدون مشعل‌های جوشکاری در تجهیزاتشان نمی‌توانند کار کنند. این دستگاه‌های کاربردی زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که لازم باشد لوله‌های مسی مبرد را به یکدیگر متصل کنند، سیم‌پیچ‌های تبخیرکننده آلومینیومی که به مرور زمان دچار نشتی شده‌اند را آب‌بندی کنند، یا پوسته‌های دمنده (کمپرسور) که ترک خورده‌اند را تعمیر کنند. بر اساس داده‌های اخیر صنعتی از ASHRAE، حدود دو سوم از تمام کارهای تعمیرات تبرید در واقع به انجام جوشکاری یا برازینگ بین اتصالات مس به مس یا مس به برنج نیاز دارند، که این امر به کاربرد دقیق حرارت در همان نقطه اتصال نیاز دارد. چیزی که این مشعل‌ها را ارزشمند کرده است، توانایی آنها در انجام تعمیرات بدون استفاده از لحیم در فضاهای تنگ است که کسی دوست ندارد در آن کار کند - فکر کنید به واحدهای سقفی فشرده یا فضاهای بسیار کوچک داخل دستگاه‌های خانگی که در آن‌ها روش‌های استاندارد تعمیر کار نمی‌کند.

در نظر گرفتن مواد: جوشکاری لوله‌های مسی و آلومینیومی مبرد

از آنجایی که مس گرما را بسیار خوب هدایت می‌کند، در هنگام انجام فلزکاری باید به سرعت و به‌صورت یکنواخت گرم شود تا از تابیدگی این لوله‌های دیواره‌نازک جلوگیری شود. لوله‌های آلومینیومی مبرد مطابق گزارش سال گذشته نشریه HVAC Tech در حدود 35% از سیستم‌های امروزی را شامل می‌شوند و باید حین گرم کردن به‌طور کلی در دمایی حدود 1200 درجه فارنهایت باقی بمانند، در غیر این صورت فلز پایه ذوب خواهد شد. برای اتصال‌های بین فلزات مختلف، تنظیم شعله به‌درستی بسیار مهم است. شعله‌های اکسیدکننده به‌مرور زمان آلومینیوم را ضعیف می‌کنند و شعله‌های کربوریزه کننده معمولاً سبک‌های مسی را با باقی گذاشتن رسوب کربنی خراب می‌کنند. متخصصان بیشتر این دانش را از طریق تجربه به‌جای کتاب‌های درسی کسب کرده‌اند.

نیازهای دقت و کنترل شعله در تعمیر خطوط مبرد

نگه داشتن دمای شعله در محدوده ۵ درجه فارنهایت، تفاوت ایجاد می‌کند و از آسیب دیدن قطعات ظریف مانند لوله‌های مویینه و شیرهای TXV در برابر گرما جلوگیری می‌کند. افرادی که با مشعل‌هایی با شیرهای قابل تنظیم سه مرحله‌ای کار می‌کنند، می‌توانند فشار گاز خود را بین نیم پوند تا یک و نیم پوند بر اینچ مربع تنظیم کنند. این محدوده برای اتصال لوله‌های مسی با اندازه‌های ۱/۸ اینچ تا ۳/۸ اینچ بسیار مناسب است. بهترین نتیجه زمانی حاصل می‌شود که نوک شعله گسترده‌تر از یک چهارم اینچ نباشد. چنین دقتی زمان کار با سیملوله‌های ریز کانالی بسیار مهم است و هر زمان قطعات حساس به گرما در مجاورت محل اتصال با مشعل وجود داشته باشند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

انواع مشعل‌های جوشکاری: گزینه‌های سوخت و ویژگی‌های شعله

انتخاب مشعل جوشکاری واقعاً به نوع سوختی که مورد بحث است و میزان دمای مورد نیاز برای شعله بستگی دارد. اکثر تکنسین‌های تهویه مطبوع از سوخت‌هایی مانند پروپان، استیلن یا گاز MAPP استفاده می‌کنند، بسته به نوع کاری که با آن روبرو هستند. استیلن گرمای بسیار زیادی در حدود 3480 درجه سانتی‌گراد تولید می‌کند که آن را برای کار روی لوله‌های مسی سنگین بسیار مناسب می‌کند. پروپان به اندازه استیلن گرم نیست، حدود 1995 درجه سانتی‌گراد، بنابراین در فضاهای کوچک داخلی کاربرد بهتری دارد که در آن ایمنی از سرعت مهم‌تر است. برخی افراد گاز MAPP را ترجیح می‌دهند چون تعادل خوبی بین قابلیت حمل آسان و سرعت کاری دارد و این امکان را فراهم می‌کند که اتصالات آلومینیومی را با حداقل اکسیداسیون لحیم کنیم. طبق مقاله منتشر شده در نشریه سیستم‌های تبرید سال گذشته، این روش به حفظ کیفیت اتصالات بدون درگیری‌های اضافی کمک می‌کند.

پروپان، استیلن و گاز MAPP: مقایسه انواع سوخت‌ها برای کارهای تبرید

• اتیلن : گرمای شدیدی تولید می‌کند، ایده‌آل برای اتصال قوی لوله‌های مسی.
• پروپان : در فضاهای محدود ایمن‌تر است اما برای کارهای با دمای پایین مناسب‌تر است.
• گاز MAPP : سریع‌تر از پروپان گرم می‌کند و اکسیداسیون را در تعمیرات آلومینیومی کاهش می‌دهد.

شعله خنثی، اکسیدکننده و کربوره کننده: تطبیق نوع شعله با نیازهای اتصال فلزی

تنظیم نسبت اکسیژن و سوخت تولید کننده شعله‌های مختلفی می‌کند که برای فلزات خاص مناسب هستند:

بهترین گاز برای انجام لحیم‌کاری مس لوله‌های سیستم‌های تبرید

اکسی استیلن همچنان استاندارد صنعتی برای لحیم‌کاری مس با دستیابی به ۹۵٪ استحکام اتصال در مطالعات کنترل شده است (گزارش لحیم‌کاری تبرید ۲۰۲۴). فرمول‌های جدیدتر گاز MAPP اکنون پشتیبانی از ۸۸٪ نرخ موفقیت را برای لوله‌های دیواره نازک فراهم می‌کنند و جایگزینی عملی را زمانی که قابلیت حمل اولویت دارد فراهم می‌کنند.

اکسی استیلن در مقابل مشعل‌های هوا-سوخت: عملکرد در تعمیرات دقیق

در حالی که مشعل‌های هوا-سوخت قابلیت حمل بیشتری را فراهم می‌کنند، سیستم‌های اکسی استیلن دقت بهتری برای تعمیراتی که نیازمند دقت زیر میلی‌متری هستند، مانند کار روی لوله‌های مویینه، فراهم می‌کنند. تکنسین‌ها گزارش داده‌اند که با استفاده از اکسی استیلن ۳۰٪ زمان کمتری برای تکمیل کار در تعمیرات پیچیده تبخیرکننده لازم است. با این حال، کارکرد ایمن نیازمند آموزش مناسب در دستکاری گازها و پیشگیری از بازگشت شعله است.

لحیم‌کاری لوله‌های مسی و آلومینیومی سیستم‌های تبرید: تکنیک و سازگاری مشعل

بهترین تکنیک‌های جوشکاری برای اتصالات مسی و آلومینیومی در سیستم‌های تهویه هوا

هنگام کار با لوله‌های مسی، مشعل اکسی‌استیلن باید دمایی در حدود 1300 تا 1500 درجه فارنهایت را فراهم کند، اما نباید خیلی بیشتر از آن باشد، در غیر این صورت دیواره‌های نازک ممکن است به دلیل گرمای زیاد آسیب ببینند. اتصالات آلومینیومی متفاوت هستند و باید دما را در حدود 1200 درجه فارنهایت نگه داشت تا از ذوب شدن آن‌ها جلوگیری شود. برای اتصال مس به مس، اغلب تکنسین‌ها از میله پرکننده روی-مس با نسبت 55/45 استفاده می‌کنند، زیرا این ماده اتصالات بسیار محکمی ایجاد می‌کند که در طول زمان دوام می‌آورند. زمانی که با آلیاژهای آلومینیومی مانند 6063 که اغلب در کویل‌های تبخیرکننده دیده می‌شود کار می‌کنیم، شرایط تغییر می‌کند. این مواد نیازمند فلزات پرکننده مخصوص سیلیکونی هستند، زیرا مواد معمولی نمی‌توانند به خوبی در دانه‌های فلز نفوذ کنند. تمیز کردن سطوح قبل از لحیم‌کاری همچنان یک مرحله ضروری باقی مانده است. یک دسته سیمی فولادی ضدزنگ قدیمی می‌تواند به خوبی اکسیداسیون ایجاد شده روی سطوح فلزی را از بین ببرد. طبق مطالعات اخیر انجام شده توسط ASHRAE، عدم تمیز کردن مناسب سطوح مسئول تقریباً یک چهارم مشکلات اتصالات سیستم‌های تهویه مطبوع است.

هماهنگی نوع مشعل و کنترل شعله با ضخامت لوله و نوع آلیاژ

لوله‌های مسی با دیواره نازک، هر چیزی کمتر از یک‌هشتم اینچ، در هنگام استفاده از مشعل استیلن هوایی با نوک شماره دو بهترین عملکرد را دارد. این ترکیب شعله‌های متمرکزی را ایجاد می‌کند که برای کنترل منطقه مذاب در اطراف سه شانزدهم اینچ لازم است. هنگام کار با لوله‌های آلومینیومی ضخیم‌تر از یک چهارم اینچ، باید به سیستم گاز اکسی‌مپ (Oxy MAPP) تغییر داد. آن را با شعله‌ای که ما شعله کربوریزان (carburizing) می‌نامیم تنظیم کنید، حفظ نسبت سوخت به اکسیژن در حدود دو برابر سوخت نسبت به اکسید کننده به جریان بهتر فیلر در شکاف‌های بزرگ‌تر کمک می‌کند. و یک نکته مهم در مورد اتصالات عمودی: در حین کار با آنها مشعل را تقریباً چهل و پنج درجه کج کنید. این ترفند کوچک اطمینان می‌دهد که فیلر مذاب به طور یکنواخت روی هر دو طرف پخش شود و در یک طرف گود نشود.

مطالعه موردی: جوشکاری فلزات غیرمشابه در واحدهای تهویه مدرن

پژوهشگران ژورنال تحقیقات مواد در مورد نحوه عملکرد اتصالات مسی و آلومینیومی در چیلرهای متغیر السرعت که اخیراً مورد بحث قرار گرفته‌اند، بررسی کردند. وقتی تکنسین‌ها از مشعل‌های با نوک ریز با فشار گاز حدود 8 psi همراه با فلز پرکننده BCuP-6 استفاده کردند، نتایج قابل توجهی به دست آمد - حدود 94 درصد استحکام اتصال، که در مقایسه با روش قدیمی که تنها به حدود 76 درصد می‌رسید، بسیار بهتر است. دستیابی به چنین موفقیتی شانسی نبود. کلید اصلی حفظ شکاف بسیار کوچک 0.040 اینچی بین فلزات در حین مونتاژ بود. پس از لحیم‌کاری، همچنین لازم بود که پس از آن گرمادهی تکمیلی در حدود 400 درجه فارنهایت انجام شود تا تنش‌های ایجاد شده در مواد رفع شوند. این یافته‌ها می‌توانند روش‌های ما برای ایجاد این نوع اتصالات در محیط‌های صنعتی را به‌طور جدی تغییر دهند.

ایمنی و کاربردی بودن مشعل‌های جوشکاری در تعمیرات لوازم خانگی و در محل کار

ویژگی‌های ایمنی ضروری: شیرهای یک‌طرفه، متوقف‌کننده‌های بازگشت شعله و پیشگیری از نشت گاز

مشعل‌های تعمیر یخچال‌های با کیفیت خوب باید دارای شیرهای چک باشند که از مشکلات بازگشت جریان جلوگیری می‌کنند، همچنین دستگاه‌های متوقف‌کننده شعله معکوس که از گسترش خطرناک شعله جلوگیری می‌کنند، به همراه اتصالات گازی که نشتی ندارند. گزارش ایمنی جوشکاری جدید 2023 نشان می‌دهد که محیط‌های کاری که از تجهیزات دارای تمام این ویژگی‌های ایمنی استفاده می‌کنند، حدود 40 درصد کمترین تصادفات را داشته‌اند. هنگام کار روی لوله‌های مسی به‌طور خاص، استفاده از مشعل‌های مجهز به سیستم تشخیص خودکار شعله معکوس منطقی است. این نوع کار با دماهای بسیار بالایی بالای 550 درجه فارنهایت همراه است، بنابراین داشتن این لایه اضافی حفاظت تنها روش منطقی برای کسانی است که به‌طور منظم با سیستم‌های سرمایشی کار می‌کنند.

استفاده ایمن از مشعل در فضاهای محدود و محیط‌های حساس دستگاه‌ها

در محیط‌های تعمیر کوچک یا بسته:

• از مشعل‌های ریز با دهانه شعله کمتر از 6 اینچ استفاده کنید تا بیشترین گرما به اشیاء اطراف منتقل نشود
• نکات زاویه‌دار را انتخاب کنید تا دسترسی و دید بهتری داشته باشید
• فعال‌کردن فناوری پایداری شعله به‌منظور حفظ خروجی گرمایی یکنواخت

راهنمای بهترین روش‌های سیستم‌های گرمایشی، تهویه و تبرید (2024) پیشنهاد می‌کند که ۱۸ تا ۲۴ بار تعویض هوا در ساعت در فضاهای تجهیزات انجام شود تا از تجمع گازهای قابل اشتعال در هنگام عملیات مشعل جلوگیری شود.

تعادل بین همراه‌بودن و ایمنی در تعمیرات سیستم‌های تبرید در محل کار

تکنسین‌هایی که به‌طور منظم در زمینه کار می‌کنند، اغلب با یافتن تعادل مناسب بین توانایی حرکت آزادانه و حفظ ایمنی دچار مشکل می‌شوند. البته مشعل‌های سبک‌تر به آن‌ها اجازه می‌دهند در فضاهای تنگ بهتر کار کنند، اما اغلب از دست دادن ویژگی‌های مهم ایمنی که بیشتر افراد به دنبال آن هستند را به همراه دارد. بهترین گزینه به نظر می‌رسد این ابزارهای کمپکت با وزنی کمتر از دو پوند باشند که دارای حفاظت در برابر اضافه بار گرمایی به‌صورت ادغام‌شده هستند. بر اساس یک مطالعه اخیر انجمن ابزارهای تبرید که در سال ۲۰۲۴ انجام شد، کارگرانی که به این مدل‌ها تغییر پیدا کردند، زمان تعمیرات خود را تقریباً به میزان یک‌چهارم کاهش دادند بدون اینکه ایمنی کمتر شود. هنگام تعمیر لوله‌ها روی بام‌های آلومینیومی به‌خصوص، استفاده از مشعل‌هایی با پوشش‌های حرارتی قابل بازکردن منطقی به نظر می‌رسد و دلایل متعددی دارد. این پوشش‌ها فقط در برابر ضربه‌های تصادفی حفاظت نمی‌کنند، بلکه در فضاهای بسته که هر اینچ اهمیت دارد، فضا را نیز ذخیره می‌کنند.

سوالات متداول

چرا مشعل‌های جوش برای تکنسین‌های تهویه مطبوع ضروری هستند؟

مشعل‌های جوشکاری برای اتصال لوله‌های مبرد، آب‌بندی سیم‌پیچ‌های تبخیرکننده و تعمیر پوسته‌های کمپرسور، به‌ویژه در مناطقی که به‌سختی قابل دسترسی هستند، ضروری می‌باشند.

چه موادی به‌طور معمول در تعمیرات سیستم‌های تبرید جوش داده می‌شوند؟

معمول‌ترین مواد مس و آلومینیوم هستند که نیازمند شرایط خاصی برای گرمادهی هستند تا از تابیدگی و ذوب شدن آن‌ها جلوگیری شود.

انواع مختلف شعله‌های مورد استفاده در مشعل‌های جوشکاری چیست؟

انواع شعله شامل خنثی، اکسیدکننده و کربوریزه کننده است که هر کدام برای فلزات مختلفی مانند مس، آلیاژهای آلومینیوم یا فولاد مناسب هستند.

ویژگی‌های ایمنی که باید در مشعل‌های جوشکاری وجود داشته باشد چیست؟

ویژگی‌های ایمنی مهم شامل شیرهای یک‌طرفه، متوقف‌کننده‌های بازگشت شعله و سیستم‌های جلوگیری از نشتی هستند که خطر بروز حوادث را کاهش می‌دهند.