Technicy HVAC pracujący przy systemach chłodniczych po prostu nie mogą obejść się bez palników spawalniczych w swoim zestawie narzędzi. Te przydatne urządzenia przydają się podczas łączenia miedzianych rur czynnika chłodniczego, uszczelniania upartych aluminiowych zwojów parownika czy naprawy obudów sprężarek, które z czasem pękły. Zgodnie z najnowszymi danymi branżowymi od ASHRAE, około dwóch trzecich wszystkich napraw chłodniczych wymaga lutowania połączeń miedź-miedź lub miedź-mosiądz, co z kolei wymaga precyzyjnego zastosowania ciepła dokładnie w miejscu połączenia. To właśnie ta zdolność do wykonywania bezlutowych napraw w trudno dostępnych miejscach czyni te palniki tak wartościowymi – wystarczy pomyśleć o tych ciasnych jednostkach na dachach albo malutkich przestrzeniach wewnętrznch urządzeń, gdzie standardowe metody naprawcze po prostu nie zmieszczą się.
Ponieważ miedź przewodzi ciepło bardzo dobrze, podczas lutowania należy ją szybko i równomiernie ogrzewać, aby zapobiec wyginaniu cienkościenych rur. Zgodnie z danymi z ubiegłego roku zamieszczonymi w HVAC Tech Journal, aluminiowe rurociągi chłodnicze występują w około 35% współczesnych systemów i podczas ogrzewania konieczne jest, aby temperatura nie przekraczała około 1200 stopni Fahrenheita, inaczej metal podstawowy po prostu się stopi. W przypadku połączeń między różnymi rodzajami metali, prawidłowe ustawienie płomienia ma ogromne znaczenie. Płomienie utleniające z czasem osłabiają aluminiowe połączenia, natomiast płomienie karburujące mają tendencję do pogarszania połączeń miedzianych, pozostawiając za sobą osady węgla. Technicy przekonali się o tym na własnej skórze, a nie z podręczników.
Utrzymanie temperatury płomienia w granicach około 5 stopni Fahrenheita daje ogromną różnicę przy ochronie delikatnych części, takich jak rurki kapilarne i zawory TXV, przed uszkodzeniem przez ciepło. Spawacze, którzy używają palników z trzystopniowymi zaworami regulacyjnymi, mogą dokładnie dopasować ciśnienie gazu między pół funta a jeden i pół funta na cal kwadratowy. Taki zakres doskonale sprawdza się podczas łączenia rur miedzianych o rozmiarach od 1/8 cala do 3/8 cala. Najlepsze rezultaty daje płomień o grubości nie przekraczającej ćwierci cala. Taka precyzja ma ogromne znaczenie przy pracy z mikroskopijnymi cewnikami mikrokanalowymi lub zawsze, gdy w pobliżu znajdują się inne komponenty wrażliwe na ciepło.
Wybór palnika spawalniczego zależy od rodzaju używanego paliwa i wymaganej temperatury płomienia. Większość techników HVAC korzysta z propanu, acetylenu lub gazu MAPP, w zależności od rodzaju wykonywanej pracy. Acetylen wytwarza niezwykle wysoką temperaturę, około 3 480 stopni Celsjusza, co czyni go idealnym do pracy z ciężkimi rurami miedzianymi. Propan nie jest aż tak intensywny – około 1 995 stopni – dlatego sprawdza się lepiej w ciasnych pomieszczeniach, gdzie bezpieczeństwo jest ważniejsze niż prędkość. Niektórzy specjaliści preferują gaz MAPP, ponieważ łączy on dogodne przenoszenie z wystarczającą szybkością pracy, pozwalając zminimalizować problemy związane z utlenianiem podczas lutowania złącz aluminiowych. Jak podano w zeszłorocznym artykule w „Refrigeration Systems Journal”, takie podejście pozwala uzyskać połączenia wysokiej jakości bez dodatkowego utrudnienia.
Dostosowanie stosunku tlenu do paliwa pozwala uzyskać różne typy płomienia dopasowane do konkretnych metali:
| Typ płomienia | Najlepszy dla | Przykładowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Neutralny | Miedź, stal nierdzewna | Połączenia rur chłodniczych |
| Utleniający | Stopy aluminium | Naprawa cewnika parownika |
| Nasycanie węglem | Elementy stalowe | Naprawa obudowy sprężarki |
Tlenek azotu i acetylen pozostają standardem branżowym w spawaniu miedzi, osiągając 95% szczelność połączeń w badaniach kontrolowanych (Raport z 2024 roku na temat spawania chłodniczego). Nowe wersje gazu MAPP wspierają obecnie 88% skuteczności w przypadku cienkościennych rur, oferując praktyczną alternatywę, gdy priorytetem jest mobilność.
Chociaż palniki powietrzno-paliwowe oferują większą mobilność, systemy oparte na tlenku azotu i acetylenie zapewniają wyższą precyzję w naprawach wymagających dokładności poniżej milimetra, takich jak prace na rurkach kapilarnych. Technicy zgłaszają o 30% szybsze wykonanie zadań z użyciem tlenku azotu i acetylenu podczas skomplikowanych napraw parowników. Niemniej jednak bezpieczna praca wymaga odpowiedniego szkolenia w zakresie obsługi gazów i zapobiegania cofaniu się płomienia.
Podczas pracy z rurami miedzianymi palnik acetylenowo-tlenowy powinien osiągać temperaturę około 1300 do 1500 stopni Fahrenheita, ale nie znacznie wyższą, w przeciwnym razie cienkie ścianki mogą ulec uszkodzeniu przez nadmiar ciepła. Złącza aluminiowe są inne – temperatura powinna być utrzymywana poniżej około 1200 stopni, aby zapobiec ich całkowitemu stopieniu. Podczas łączenia miedzi z miedzią, większość techników wybiera drut napawający z cynkiem i miedzią w proporcji 55/45, ponieważ tworzy on bardzo trwałe połączenia, które dobrze się sprawdzają z biegiem czasu. Sytuacja zmienia się przy stopach aluminium, takich jak 6063, które często występują w cewnikach parownika. Wymagają one zastosowania specjalnych, opartych na krzemie metalowych materiałów napawających, ponieważ zwykłe nie zapewniają właściwego przeniknięcia ziarn. Oczyścić powierzchnie przed lutowaniem miękkim pozostaje absolutnie kluczowym krokiem. Dobra, stara szczotka stalowa robi cuda, usuwając nagromadzenie utlenienia z powierzchni metali. Zgodnie z najnowszymi badaniami ASHRAE, zaniedbanie odpowiedniego czyszczenia odpowiada za około jedną czwartą wszystkich problemów z złączami w systemach HVAC występujących obecnie.
Miedziane rury cienkościenne, o grubości poniżej 1/8 cala, najlepiej spawane są palnikami acetylenowo-powietrznymi z zastosowaniem końcówki nr 2. Tworzą one idealnie skoncentrowany płomień, niezbędny do kontrolowania obszaru stopu o średnicy około 3/16 cala. W przypadku rur aluminiowych o grubości powyżej 1/4 cala, należy przejść na systemy gazu MAPP z tlenem. Należy je ustawić na płomień karburujący, zachowując stosunek gazu do tlenu w przybliżeniu dwa razy większy paliwa niż utleniacza, co poprawia przepływ materiału spawalniczego przez większe szczeliny między elementami. I oto ważna wskazówka dotycząca połączeń pionowych: podczas pracy pochylaj palnik o około 45 stopni. Ten prosty trik zapewnia równomierne rozprowadzenie stopionego materiału po obu stronach, zamiast jego nadmiernego gromadzenia się po jednej stronie.
Badacze z czasopisma Materials Research zbadali, jak działają połączenia miedziane i aluminiowe w chłodnicach o zmiennej prędkości, o których wszyscy ostatnio mówią. Gdy technicy używali palników mikro-typowych ustawionych na ciśnienie gazu około 8 psi wraz z materiałem napawowym BCuP-6, uzyskali imponujące wyniki – około 94% integralności połączeń, co jest znacznie lepsze niż starsza metoda, która osiągała zaledwie około 76%. Uzyskanie takiego sukcesu nie było jednak przypadkiem. Kluczem było zachowanie bardzo małej przerwy między metalami wynoszącej zaledwie 0,040 cala podczas montażu. Po zlutowiu twardym konieczne było także poddanie połączeń obróbce cieplnej w temperaturze około 400 stopni Fahrenheita, aby usunąć naprężenia nagromadzone w materiałach. Te wyniki mogą naprawdę zmienić sposób, w jaki podchodzimy do tego typu połączeń w zastosowaniach przemysłowych.
Dobrej jakości palniki do naprawy urządzeń chłodniczych powinny być wyposażone w zawory zwrotne zapobiegające cofaniu się gazów oraz urządzenia zatrzymujące zapłon zwrotny, które uniemożliwiają niebezpieczne rozprzestrzenianie się płomienia, a także połączenia gazowe nieprzepuszczające. Najnowszy raport o bezpieczeństwie spawania z 2023 roku wykazał, że miejsca pracy, w których wykorzystywano sprzęt wyposażony we wszystkie te zabezpieczenia, odnotowały o około 40% mniej wypadków. Przy pracach na rurkach miedzianych szczególnie opłacalne jest wybieranie modeli palników z automatycznymi systemami wykrywania zapłonu zwrotnego. Te prace wiążą się z bardzo intensywnym ciepłem przekraczającym temperaturę 550 stopni Fahrenheita, dlatego dodatkowa warstwa ochrony to po prostu mądre podejście dla każdego, kto regularnie ma do czynienia z systemami chłodniczymi.
W ciasnych lub zamkniętych miejscach naprawczych:
Przewodnik dobrych praktyk HVAC (2024) zaleca 18–24 wymian powietrza na godzinę w przedziałach urządzeń, aby zapobiec gromadzeniu się gazów łatwopalnych podczas prac z użyciem palnika
Technicy pracujący na placu budowy regularnie borykają się z problemem znalezienia właściwego balansu między swobodą poruszania się a bezpieczeństwem. Lżejsze palniki pozwalają lepiej pracować w ciasnych miejscach, ale często brakuje im ważnych funkcji bezpieczeństwa, na które większość użytkowników przykłada dużą wagę. Najlepsze wyniki dają kompaktowe narzędzia o wadze poniżej dwóch funtów, które posiadają wbudowaną ochronę przed przegrzaniem. Zgodnie z badaniem przeprowadzonym w 2024 roku przez Stowarzyszenie Narzędzi Chłodniczych, pracownicy, którzy przełączyli się na te modele, skrócili czas naprawy o około jedną czwartą, nie rezygnując przy tym z bezpieczeństwa. Przy naprawach rurociągów na dachach aluminiowych szczególnie opłacalne jest stosowanie palników z przegubowymi osłonami cieplnymi z wielu powodów. Nie tylko chronią one przed przypadkowymi uderzeniami, ale również oszczędzają cenne miejsce przy pracach w ograniczonych przestrzeniach, gdzie każdy cal ma znaczenie.
Palniki spawalnicze są kluczowe przy łączeniu rur chłodniczych, uszczelnianiu zwojów parownika oraz naprawie obudów sprężarek, zwłaszcza w miejscach trudno dostępnych.
Najczęściej stosowanymi materiałami są miedź i aluminium, które wymagają określonych warunków nagrzewania, aby uniknąć ich deformacji i stopienia.
Typy płomienia obejmują neutralny, utleniający i węglujący, z których każdy nadaje się do spawania różnych metali, takich jak miedź, stopy aluminium czy stal.
Główne cechy bezpieczeństwa obejmują zawory zwrotne, urządzenia zatrzymujące cofanie się płomienia oraz systemy zapobiegające wyciekom, zmniejszające ryzyko wypadków.
Gorące wiadomości
EN
