Основни водич за месингане арматуре: врсте, примене и предности у водоводним системима
Месингани фитинги су незаобилазне компоненте које спајају цеви, регулишу проток и омогућавају ефикасан транспорт воде у водоводним системима. Месинг, легура бакра и цинка, био је избор материјала за окове још од 19. века. Овај чланак ће пружити свеобухватан преглед типова месинганих фитинга, намене, инсталације и предности у стамбеним и индустријским водоводним апликацијама.
Шта су месингани фитинзи?
Месингани фитинзи су конектори и вентили направљени од месинганих легура који спајају равне цевоводе и мењају правац, пречник или тип цеви. Они стварају сигурне хидрауличке заптивке између сегмената цеви помоћу машински обрађених навоја или лемљених спојева. Месинг има довољну чврстоћу и дуктилност да фитинги могу да издрже флуктуације притиска, напрезања топлотног ширења и монтажу која се понавља.
Легуре месинга које се користе за окове садрже 15-45 процената цинка помешаног са бакром. Цинк побољшава ливеност, тврдоћу и отпорност на корозију у односу на чисти бакар. Количине арсена, олова и фосфора у траговима се додају да би се побољшала обрадивост и подмазивање током урезивања навоја и других операција обраде [1]. Савремени месинг без олова уместо тога користи бизмут, селен или силицијум ради усклађености са законима о заштити животне средине.
Зашто се месингани фитинзи користе у водоводу?
Месингани фитинзи су суштинска компонента водоводних система од увођења унутрашњег водоснабдевања и канализације. Месинг нуди неупоредиве предности које подупиру његову универзалну употребу за примену воде за пиће:
- Отпорност на корозију - Легуре месинга су стабилније од гвоздених или алуминијумских материјала у контакту са водом. Патина од оксида бакра отпорна је на даље реакције и спречава накупљање каменца на површинама [2].
- Отпорност на биообраштање - Месингани спојеви ограничавају приањање бактерија и ограничавају стварање биофилма. Ово одржава квалитет воде у поређењу са компонентама гвожђа [3].
- Висока затезна чврстоћа - Ливени месинг показује границу течења већу од 200 МПа и затезну чврстоћу преко 450 МПа. Ово омогућава трајне перформансе под високим притисцима и понављајућим напонима [4].
- Савитљивост и обрадивост - Месинг се лако кује у сложене геометрије. Обрађени навоји обезбеђују поуздано заптивање и монтажу у поређењу са пластичним спојевима [5].
- Нетоксичан материјал - Савремени месинг без олова садржи мање од 0.25 процената олова, што га чини безбедним за контакт са водом за пиће према ЕПА прописима [6].
- Својства која не изазивају варнице - Месинг не може стварати варнице када се удари или затегне. Ово уклања опасност од пожара у апликацијама запаљивог гаса или горива [7].
Ови атрибути чине месинг идеалним материјалом за спојеве који повезују цеви, регулишу проток и омогућавају ефикасно коришћење воде у домовима и пословним зградама.
Врсте месинганих фитинга и њихова примена
Месингани фитинзи се могу класификовати у седам главних типова на основу њихове различите геометрије и примене водовода:
1. Спојнице за цеви
Спојнице за цеви су спојни спојеви са унутрашњим навојем који механички спајају два дела цеви. Спојнице омогућавају линеарно продужење цевовода и флексибилан распоред цевовода. Чврсте навојне или стегнуте спојнице спречавају цурење узроковано вибрацијама, неусклађеношћу или померањем цеви.
Постоје три дизајна спојница: равне спојнице за спајање цеви исте величине, редукционе спојнице за спајање различитих пречника и офсет спојнице које омогућавају прелазак под углом између неусклађених делова цеви. Водоинсталатери нашироко користе месингане спојнице за повезивање цеви од бакра, поцинкованог челика, ПВЦ-а и ЦПВЦ-а у системима за дистрибуцију воде.
2. Колена за цеви
Колена цеви садрже закривљене кривине за преусмеравање токова течности између окомитих или оштрих оријентација цеви. Углови лакта од 90 степени и 45 степени су уобичајени. Колена обезбеђују избегавање препрека за цевоводе постављене око опреме, зидова или структуралних стубова. Они изазивају турбуленцију и губитак притиска услед брзих промена правца.
Колена се формирају ливењем и обрадом месинганог материјала, савијањем лимова или термопласта бризгањем. Месингани колена поуздано издржавају напоне промене момента и ерозију у токовима топле воде, компримованог ваздуха, уља и дренаже. Препоручују се чврсти носачи за лактове како би се спречило неслагање зглобова.
3. Чајници за цеви
Цевне спојнице су најосновнији цевни спој - у облику слова "Т" са три прикључна отвора за гранање или комбиновање протока флуида. Једнаке величине Т-а одржавају пречник протока за преусмеравање на више тачака коришћења. Редукциони тројници мењају пречнике када се гранају на секундарне сервисне водове.
Оријентације трчања укључују равну вожњу, трчање на гранама и редуцирајуће трнове. ДЗР месингане и бакарне чахуре су пожељне за прецизно хидраулично балансирање у системима за воду за домаћинство, грејање и кондензаторску воду. Проток одржава проток, док разгранате линије повлаче или убризгавају течност.
4. Цевни синдикати
Цевни спојеви омогућавају брзо одвајање сегмената цевовода без опсежног демонтаже на спојевима. Они олакшавају брзу замену бројила, вентила и компоненти између цеви. Спојеви се састоје од мушких и женских крајева са навојем затегнутих у централни прстен са прирубницом.
Синдикати поједностављују одржавање и модификације омогућавајући претходно састављање и затим флексибилно позиционирање делова цевовода. Месинг спречава кидање навоја од поновног затезања. Спојеви дизајнирани за 10,000 плус пси сервис су инсталирани у станицама за регулацију притиска, склоповима опреме и цевима за инструменте.
5. Адаптери за цеви
Адаптери спајају цеви неусклађених величина или типова, омогућавајући повезивање нових компоненти са постојећим системима. Мушки и женски крајеви адаптера да одговарају двама спојним стиловима и димензијама цеви. Уобичајени адаптери су чауре редуктора, диелектричне спојнице и спојеви гумене заптивке.
Адаптери спречавају оштећење пластичних компоненти цевовода узроковано напрезањем од потпуно металних спојева високог обртног момента. Диелектрични спојеви електрично изолују некомпатибилне метале попут поцинкованог челика и бакра. Правилно заптивање спречава улазак микроба и омогућава праћење и контролу преко мерача и вентила.
6. Чепови за цеви
Чепови за цеви обезбеђују привремено или трајно заптивање отвора цеви. Они изолују сервисне водове и млазнице опреме током одржавања или измена. Конусни месингани чепови убачени у отворе са навојем обезбеђују непропусно затварање системских отвора. Упуштени профили утикача смањују поремећаје протока.
Трајни чепови за причвршћивање се убацују употребом силе за апликације које захтевају поуздано дуготрајно затварање. Месингани чепови квадратне и шестоугаоне главе омогућавају прецизну контролу обртног момента током инсталације. Утикачи су обавезни за сигурносну изолацију слободних делова склоних унутрашњој корозији.
7. Поклопци за цеви
Поклопци цеви стварају водонепропусну заптивку на отвореном крају цеви. Поклопци спречавају цурење и улазак кисеоника у одспојене цеви које могу кородирати водове стајаће воде. Осигуравају се преко излаза цеви помоћу цемента, навојних спојева или фрикционих преса.
Поклопци морају да издрже системске притиске, а да се не избаце током заптивања отвора. Навојне месингане капице ушрафљене у женске отворе обезбеђују непропусно затварање и лако уклањање. Поклопци и чепови се често користе наизменично за апликације за изолацију и затварање.
Предности коришћења месинганих фитинга у водоводу
Метални окови пружају издржљивост неупоредиву са пластиком за водоводне системе високог притиска и температуре. Ливени месинг се појавио као врхунски материјал за уградњу због ових предности:
- Отпорност на корозију – месинг не рђа и не акумулира каменац као челик, одржавајући несметан проток воде [8].
- Отпорност на биообраштање – месингани спојеви инхибирају бактеријске филмове, чувајући квалитет и укус воде [9].
- Висока затезна чврстоћа – Месинг може да издржи поновљено напрезање при монтажи и топлотно ширење до 150 степени [10].
- Кован и дуктилан – месинг се лако обрађује у сложене облике и апсорбује силе без пуцања [11].
- Формулације без олова – Савремени месинг штити залихе воде за пиће од контаминације оловом [12].
- Без варничења – Месинг не може да ослобађа варнице које запаљују запаљиве гасове или горива током инсталације [13].
- Економичан – Месинг је приступачнији од премиум легура као што су фитинзи од нерђајућег челика или бронзе [14].
Одговарајући избор месинганих фитинга, постављање и уградња су кључни за стварање поузданих и дуготрајних водоводних склопова. Исправни нивои обртног момента током затезања спречавају изобличење или лом зглоба. Разумевање могућности уградње омогућава оптималне перформансе система.
Закључак
Месингани фитинзи служе као камен темељац модерних водоводних система више од једног века захваљујући својим неупоредивим својствима материјала. Спојнице, колена, Т-прикључци, адаптери, спојеви и други фитинзи повећавају издржљивост, отпорност на корозију и разноврсност месинганих легура. Овај водич је понудио свеобухватан преглед типова фитинга, намене, разматрања уградње и предности које обезбеђују свеприсутну улогу месинга у стамбеним и индустријским водоводним апликацијама. Месингани фитинзи обезбеђују робустан и поуздан цев за безбедно преношење једног од наших најдрагоценијих ресурса – воде.
Референце:
[1] ЦДА – Удружење за развој бакра, „Легура месинга без олова“, 2020.
[2] М. Беттс, "Месингане легуре усклађене са законима без олова," Материалс анд Десигн, вол. 32, стр.{3}}, 2011.
[3] ЈР Давис (Ед.), „Материјали за водоводне инсталације од ливеног гвожђа и месинга“, у Бакар и легуре бакра, АСМ Интернатионал, 2001.
[4] АСТМ Б124/Б124М - 15, Стандардна спецификација за шипке за ковање бакра и легуре бакра, шипке и облике, АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхохоцкен, ПА, 2015.
[5] К. Морваи и Ф. Гилес, "Предвиђање перформанси месинга у водоводним уређајима за пиће," Тхе Инт. Јоурнал оф Лифе Цицле Ассессмент, вол. 23, стр. 1297–1309, 2018.
[6] ЕПА, „Правило о олову и бакру“, Кодекс федералних прописа, 40 ЦФР 141.43, наслов 40, део 141, одељак 43.
[7] ЈА Ецхард и НЕ Холдрен, Водич за отпорност на корозију, 2. изд. Хјустон, Тексас: Хемијска гума, 1994.
[8] В. Асхвортх ет ал., "Да ли је месинг безбедан материјал за водоводне инсталације у домаћинству?", Ватер Сциенце анд Тецхнологи: Ватер Суппли, вол. 17, стр. 1537–1548, 2017.
[9] „Зашто користити месингане арматуре и вентиле“, 2020. [Онлине].
[10] МИЛ-СТД-777Ј, Распоред цевовода, вентила, фитинга и припадајућих цевоводних компоненти за поморске површинске бродове, Министарство одбране, Сједињене Америчке Државе, 30. октобар 2019.
[11] А. Крамер, С. МцНеил и Б. Петерс, Форминг анд Форгинг, РВТХедитион Сериес, РВТХ Аацхен Университи, 2019.
[12] ЕПА, „Правило о олову и бакру“, Кодекс федералних прописа, 40 ЦФР 141.43, наслов 40, део 141, одељак 43.
[13] ММ Аведесиан и Х. Бакер, Магнезијум и легуре магнезијума. Материалс Парк, ОХ: АСМ Интернатионал, 1999.
[14] СН Лекакх, В. Рицхардс, КД Пеаслее, "Ундерстандинг Брасс Аллоис," Интернатионал Јоурнал оф Металцастинг, вол. 12, стр. 69-94, 2018.
