Zkouška těsnosti potrubí v HVAC

Zkouška těsnoti potrubí v HVAC s vazbou na WPS / BPS

1. Úvod

Pájení je nerozebíratelný spojovací proces široce používaný u potrubních systémů v HVAC, chladicí technice, zdravotnických plynech, hydraulice a průmyslových aplikacích, kde je klíčovým požadavkem těsnost spoje. Kvalita pájeného spoje závisí na správném návrhu spoje, čistotě povrchů, řízení ohřevu, volbě pájky a dodržení schválené specifikace postupu pájení (BPS) nebo specifikace svařovacího postupu (WPS) v případech, kdy je pájení zahrnuto pod svařovací normy.

Zkouška těsnosti pájených spojů je základní kontrolní činností pro ověření, že spoj splňuje provozní, bezpečnostní a normové požadavky. 

2. Úloha WPS / BPS při pájení

2.1 Specifikace postupu pájení (BPS)

BPS je formální dokument, který definuje všechny podstatné, doplňkové a nepodstatné proměnné nutné k dosažení kvalitního pájeného spoje. Obvykle se zpracovává v souladu s následujícími normami:

• ISO 13585 – Pájení natvrdo – Kvalifikace páječů a obsluh

• ISO 17672 – Pájení natvrdo – Přídavné materiály

• ASME Section IX – Kvalifikace postupů a personálu pro svařování a pájení

BPS zajišťuje opakovatelnost, kvalitu a shodu výroby s normami.

2.2 WPS pro pájení

V některých průmyslových odvětvích je pájení řešeno v rámci WPS, zejména podle ASME Section IX. V takovém případě jsou parametry pájení dokumentovány obdobně jako u svařování, avšak se zohledněním specifik pájecího procesu.  

3. Typické proměnné WPS / BPS pro pájené potrubí

3.1 Základní materiály

• Specifikace materiálu (např. měď, slitiny mědi, uhlíková ocel, nerezová ocel)

• Průměr potrubí a tloušťka stěny

• Skupina materiálu dle příslušné normy

3.2 Návrh spoje

• Typ spoje (hrdlový spoj, tupý spoj, přeplátovaný spoj)

• Spárová vůle (kritická pro kapilární vzlínání, typicky 0,05–0,2 mm)

• Tolerance slícování a ustavení

3.3 Přídavný pájecí materiál

• Označení a klasifikace (např. BCuP, BAg dle ISO 17672 nebo AWS A5.8)

• Chemické složení

• Rozsah teplot tavení

3.4 Tavidlo (pokud je použito)

• Typ a klasifikace tavidla

• Způsob nanášení

• Požadavky na odstranění zbytků tavidla po pájení

3.5 Způsob ohřevu

• Plamenové pájení, indukční pájení, pecní pájení, odporové pájení

• Typ palivového plynu a charakter plamene (doporučen neutrální plamen)

• Rychlost ohřevu a řízení teploty

3.6 Procesní parametry

• Teplota pájení

• Doba výdrže na pájecí teplotě

• Způsob chlazení (přirozené nebo řízené)

3.7 Požadavky po pájení

• Vizuální kontrola

• Čištění a odstranění zbytků tavidla

• Metoda zkoušky těsnosti a kritéria přijetí   

4. Příprava zkušebního vzorku

Zkušební vzorky jsou připraveny přesně podle schválené WPS/BPS. Trubky jsou kolmo uříznuty, odjehleny a mechanicky i chemicky očištěny od oxidů, mastnoty, olejů a vlhkosti.

Před montáží je ověřena správná spárová vůle. Pájecí materiál a tavidlo jsou aplikovány dle specifikace a pájení je provedeno kvalifikovaným personálem za řízených podmínek.  

5. Zkouška těsnosti pájených spojů

5.1 Účel zkoušky

Zkouška těsnosti ověřuje:

• Úplné kapilární zaplnění spoje pájkou

• Nepřítomnost pórů, trhlin a dutin

• Tlakovou a provozní integritu spoje

Zkouška je obvykle povinná u potrubí pro plyny, chladiva a nebezpečná média.  

6. Metody zkoušky těsnosti

6.1 Pneumatická zkouška (vzduchem)

• Potrubí je natlakováno suchým vzduchem nebo inertním plynem na předepsaný tlak.

• Na pájený spoj se aplikuje mýdlový roztok nebo detekční kapalina.

• Tvorba bublinek indikuje netěsnost a nevyhovující spoj.

Poznámka: Pneumatické zkoušky vyžadují zvýšená bezpečnostní opatření.

6.2 Hydrostatická zkouška

• Potrubí je zcela naplněno vodou a odvzdušněno.

• Tlak se postupně zvyšuje na zkušební hodnotu (obvykle 1,25–1,5násobek návrhového tlaku).

• Jakýkoli únik nebo pokles tlaku během výdrže je nepřípustný.

6.3 Zkouška heliem nebo stopovacím plynem

• Používá se u vysoce náročných nebo kritických systémů.

• Umožňuje detekci velmi malých netěsností.

• Typické použití v chladicí technice, letectví a zdravotnických systémech.  

7. Kritéria přijetí

Pájený spoj je považován za vyhovující, pokud:

• Během zkoušky není zjištěna žádná netěsnost

• Nejsou zjištěny viditelné vady (trhliny, neúplné zaplnění, nedostatečné navázání pájky)

• Spoj splňuje požadavky příslušné normy, předpisu nebo projektové dokumentace

Nevyhovující spoje musí být opraveny schváleným postupem a znovu přezkoušeny.  

8. Dokumentace a záznamy kvality

Musí být archivovány zejména:

• Schválené WPS / BPS

• Kvalifikace páječů

• Protokoly o zkoušce těsnosti

• Záznamy o kontrole a přejímce

Tyto dokumenty zajišťují sledovatelnost a prokazují shodu s požadavky kvality.  

9. Závěr

Zkoušení těsnosti pájených spojů potrubí prováděné v souladu se schválenou WPS/BPS a příslušnými mezinárodními normami je nezbytné pro zajištění bezpečnosti, spolehlivosti a provozní životnosti potrubních systémů. Řízení pájecích proměnných a systematická kontrola jsou klíčovou odpovědností svářečského a inspekčního personálu pod vedením IWE.