冷凍・冷蔵配管によく使われる銅管材料

冷凍・冷蔵配管に使用される銅管材

冷凍庫と冷蔵室の配管には、確立された小型の銅材料セットが使用されています。{0}選択は 3 つの要件によって決まります。1 つは冷媒を汚染しない清潔で乾燥したボア、振動や熱サイクル下でも信頼性の高いジョイント、そしてシステムの動作温度で漏れを防ぎ腐食しないチューブです。

冷凍庫の作業で通常使用される材料は、無酸素銅管、C12200 脱酸高リン銅管、C10200 無酸素銅管、-低温用の錫-被覆 (錫めっき) 銅管です。{0}

共通グレードの構成と特性

実際には混同されることが多いため、2 つの点を明確にする価値があります。 C10200 と指定された無酸素銅には、最低 99.95% の銅含有量が含まれていますが、-無酸素電子グレード C10100 には最低 99.99% の銅含有量が含まれています。グレードが重要な場合は、サプライヤーに実際の銅含有量と残留酸素レベルを問い合わせる必要があります。第 2 に、C12200 には残留リンが含まれており、これはろう付けには有益ですが、無酸素銅と比べて電気伝導率と熱伝導率が低下します。{9}これは、リン-脱酸銅は水素脆化を受けやすいため、強い還元雰囲気または水素含有雰囲気でチューブを加熱すべきではないことを意味します。-

規格と供給条件

冷凍空調チューブは通常、空調および冷凍のフィールドサービス用のシームレス銅管については ASTM B280 に準拠し、空調および冷凍の配管システム用のシームレス円形銅管については EN 12735-1 に準拠して注文されます。水およびブラインラインは ASTM B88、GB/T 1527 または EN 1057 に従うことができますが、一般サービス用のチューブは ASTM B68 および ASTM B75 の対象となります。機械的特性、肉厚、公差は、注文された焼き戻しの仕様によって決まります。

グレードと同じくらい供給条件も重要です。冷却管は、現場で曲げるためのコイルでは軟質焼鈍処理が施され、ライザーおよびヘッダー用には硬質または半硬質焼戻しのストレート長で供給されます。チューブの端はキャップまたは栓がされた状態で到着し、内部が清潔で乾燥している必要があります。また、ボアに切り粉、湿気、ほこりが入らないように保管および切断する必要があります。冷凍庫の作業では、チューブの残留水分と油分が重要です。冷媒回路内の水分が酸を形成し、膨張装置で凍結し、コンプレッサー部品に銅めっきが発生するためです。

一般的な配管の種類とサイズ

冷媒ラインのパイプ径は、習慣ではなく、吸入側、吐出側、液側の圧力降下と冷媒速度によって設定されます。長時間の運転や高圧で動作する冷媒を使用する場合は、直径と壁の厚さの両方を再計算する必要があります。壁の厚さは、使用する冷媒の設計圧力に対して適切である必要があり、高圧冷媒の場合は、公称サイズだけでなく、適切なスケジュールに従ってチューブを注文する必要があります。-

冷媒の適合性とシステムの清浄度

銅は、R410A、R32、R134a、R404A、R744 などの一般的な冷媒、およびそれらと一緒に使用される鉱物潤滑剤、ポリオールエステル潤滑剤、およびポリビニルエーテル潤滑剤と互換性があります。新しい冷媒のいくつかは軽可燃性 (A2L) または可燃性 (A3) に分類されており、銅管自体ではなく充電、換気、漏れ検出、および機器室の要件に影響しますが、配管の設計とろう付け手順は依然として機器メーカーの指示に従う必要があります。

清潔さは現場で最も重要な問題です。ろう付け接合は窒素パージで作成する必要があり、銅-対-の接合には銅-リンフィラーを使用します。これにはフラックスは必要ありません。また、真鍮や鋼への接合にはフラックスを含む適切な銀フィラーを使用してください。フラックス残留物は密閉回路内で腐食性があるため、除去する必要があります。製造後、配管は充填前に圧力テストを実施し、メーカーが要求する真空レベルまで排気し、水分が残っていないことを確認するために保持する必要があります。湿気と酸化スケールは、冷凍庫設備におけるコンプレッサーの初期故障の最も一般的な 2 つの原因です。

選択と設置のチェックリスト

チューブを選択するときは、グレードと銅の含有量、調質と壁の厚さ、ボアの清浄度、エンドキャッピング、およびミル証明書を確認してください。取り付けるときは、可能な限り継手ではなく曲げを使用し、機械的損傷や電気腐食を引き起こす可能性のある異種金属との接触からチューブを保護し、長時間の運転での熱膨張と収縮を許容し、吸入ラインを絶縁して結露を防ぎ、振動で接合部が疲労しないようにコイルとライザーをサポートします。低温の冷凍室では、冷却パイプの結露はエネルギー損失だけでなく腐食や氷損傷のリスクにもつながるため、断熱と蒸気シールを継続的に行う必要があります。-

よくある質問

Q: 冷凍機の冷媒ラインにはどの銅管を使用する必要がありますか?
ほとんどの冷凍庫配管には、シームレス C12200 または ASTM B280 または EN 12735-1 準拠の無酸素銅管-が適しています。最高の導電率または絶対的な清浄度が必要な場合は、C10200 の無酸素銅管を使用し、湿気の多い場所、海岸沿い、またはその他の軽度の攻撃性の設置場所では錫メッキ管を検討してください。{7}

Q: C12200 チューブと C10200 チューブの違いは何ですか?
C12200 はリンで脱酸されており、少量のリンが残留しているため、導電率はわずかに低下しますが、優れたろう付け特性が得られます。 C10200 は脱酸素剤を使用しないため酸素を含まないため、導電性が高く、水素脆化のリスクがありませんが、同じ方法で脱酸素されないため、通常より高価になります。{3}

Q: ろう付け時に冷凍配管を窒素でパージしなければならないのはなぜですか?
窒素パージにより、高温になったチューブのボアから酸素が排除され、酸化銅スケールの形成が防止されます。回路内に放出されたスケール粒子は、毛細管を詰まらせ、バルブシートを損傷し、コンプレッサーを汚染する可能性があるため、冷凍作業ではパージが標準的な方法です。

Q: 冷凍システムに錫メッキ銅管が使用されるのはなぜですか?
錫コーティングは、湿った環境、塩分を含んだ環境、またはその他の攻撃的な環境における大気腐食から外面を保護し、はんだ付け性を向上させます。{0}これは、凝縮器や蒸発器のチューブ、および結露や沿岸空気によって裸銅の寿命が短くなる低温コイルでよく見られます。-

Q: 冷凍庫配管ではどのようなサイズの銅管が一般的ですか?
冷媒ラインの外径は通常 6 mm、8 mm、10 mm であり、同等の分数サイズです。水および冷却水ラインは通常 15 mm、22 mm、28 mm です。ケーブルコンジットは一般的に 10 mm、12 mm、15 mm です。最終的なサイズは、実際のシステムの圧力降下と冷媒速度から計算する必要があります。

Q: 炭素鋼継手は銅管に使用できますか?
これらは、適切な移行ジョイントとガルバニック作用に対する絶縁が提供される場合に使用できますが、冷媒回路の場合は、異種金属の影響を回避し、ろう付けが簡単なため、銅合金または真鍮の継手が推奨されます。銅回路内の鋼製コンポーネントは電気的に絶縁し、湿気から保護する必要があります。