구리관

Copper tubing
밀착형 튜브 커터의 부드러운 구리 튜브

구리 배관은 난방 시스템과 HVAC 시스템의 냉매 라인으로 가장 많이 사용됩니다.온수 및 냉수 환경에서 구리 배관은 PEX 배관으로 서서히 대체되고 있습니다.구리 튜브에는 연동 및 강동이라는 두 가지 기본 유형이 있습니다.구리 튜브는 플레어 연결부, 압축 연결부, 프레스 연결부 또는 납땜을 사용하여 접합됩니다.구리는 높은 수준의 내식성을 제공하지만 비용이 많이 듭니다.

종류들

연동

부드러운(또는 연성) 구리 튜브는 쉽게 구부려져 튜브 경로의 장애물 주변을 이동할 수 있습니다.튜브 크기를 조정하는 데 사용되는 그리기 공정의 작업 경화는 구리를 단단하거나 단단하게 만들지만, 구리는 다시 부드러워지도록 조심스럽게 소둔됩니다. 따라서 비소둔형 강동 튜브보다 생산 비용이 더 많이 듭니다.강성 구리에 사용되는 세 가지 방법 중 하나로 결합할 수 있으며, 플레어 연결에 적합한 유일한 유형의 구리 튜브입니다.소프트 구리는 분할 시스템 에어컨 및 히트 펌프의 냉매 라인에서 가장 인기 있는 선택입니다.

강동

강성 구리는 수라인에 널리 사용되는 선택입니다.강성 또는 "경질" 구리 튜브는 일반적으로 "파이프"라고 합니다.구리 "배관"은 공칭 파이프 크기 또는 내부 직경으로 참조됩니다.납땜/땀, 롤 홈, 압축 또는 압착/압축 연결을 사용하여 접합됩니다.그리기 공정의 작업 경화로 인해 단단한 구리는 구부릴 수 없으며 모서리 또는 장애물을 돌기 위해 팔꿈치 부속품을 사용해야 합니다.어닐링이라고 불리는 프로세스에서 가열하여 냉각시키면 단단한 구리가 부드러워지고 균열 없이 구부러지거나 성형될 수 있습니다.

납땜 접속

납땜 피팅은 매끄럽고 튜브 단부에 미끄러지기 쉽다.그런 다음 토치를 사용하여 조인트를 가열하고 납땜을 연결부에 녹입니다.납땜이 식으면, 그것은 수십 년 동안 지속될 수 있는 매우 강한 결합을 형성합니다.납땜 연결 강성 구리는 현대식 건물의 급수 라인에 가장 인기 있는 선택입니다.한 번에 많은 접속을 해야 하는 상황(새 건물의 배관 등)에서 납땜은 압축이나 플레어 피팅보다 훨씬 빠르고 저렴한 조이너리를 제공합니다.파이프 납땜 과정을 설명하기 위해 스위칭이라는 용어를 사용하기도 합니다.조인트에 사용되는 충전재는 녹는점이 800°F(427°C) 미만입니다.

브레이징 연결부

브레이징은 2개 이상의 금속항목을 접합부에 용융하여 유입시킴으로써 접합하는 금속접합공정으로서, 인접한 금속보다 용융점이 낮은 필러금속이다.

브레이징은 작업물을 용해하지 않고 납땜과 달리 유사한 공정에서 높은 온도를 사용하는 동시에 납땜보다 훨씬 더 밀착된 부품을 필요로 한다는 점에서 용접과 다릅니다.필러 금속은 모세관 작용에 의해 밀착 부품 사이의 틈새로 유입됩니다.필러 금속은 적절한 대기(일반적으로 플럭스)에 의해 보호되면서 용해(액체) 온도보다 약간 높아집니다.그런 다음 모재 위를 흐른 다음(습식이라고 하는 프로세스) 냉각되어 작업물을 [1]결합합니다.브레이징의 주요 장점은 동일하거나 다른 금속을 상당한 강도로 접합할 수 있다는 것입니다.조인트에 사용되는 충전재는 녹는점이 800°F(427°C) 이상입니다.

압축 연결

압축 피팅은 부드러운 금속 또는 열가소성 플라스틱 링(압축 링, "올리브" 또는 "페룰")을 사용하며, 압축 너트에 의해 파이프와 피팅에 압착됩니다.부드러운 금속은 튜브와 피팅의 표면에 적합하며 씰을 만듭니다.압축 연결은 일반적으로 땀 연결에서 제공하는 수명이 길지 않지만 기본 도구를 사용하여 쉽게 만들 수 있기 때문에 많은 경우에 유용합니다.압축 연결부의 단점은 땀보다 만드는 데 시간이 오래 걸리고 누출을 방지하기 위해 시간이 지남에 따라 다시 조여야 하는 경우가 있다는 것입니다.

Flare 접속

플레어 연결에서는 플레어 도구를 사용하여 튜브 섹션의 끝을 벨 모양으로 바깥쪽으로 펼쳐야 합니다.그런 다음 플레어 너트가 이 종 모양의 끝을 수컷 피팅에 압축합니다.Flare 연결은 노동 집약적인 연결 방식이지만 오랜 기간 동안 상당히 안정적입니다.

압착 또는 압착된 연결부

특수 구리 피팅을 사용하기 위한 압착 또는 압착 연결부. 특수 구리 피팅은 전동식 압착기로 견고한 구리 튜브에 영구적으로 부착됩니다.실란트가 이미 내부에 있는 상태로 제조된 특수 피팅은 연결할 튜브 위를 미끄러집니다.피팅을 변형하고 실란트를 내부 구리 튜브에 압착하여 방수 씰을 만드는 데 평방인치당 수천 파운드의 압력이 사용됩니다.이 방법의 장점은 튜브가 다른 방법보다 오래 지속되고, 완성 시간이 짧으며, 외관이나 연결 재료 모두 깨끗하며, 연결 과정에서 불꽃이 사용되지 않는다는 것입니다.단점은 사용되는 피팅이 스웨트 타입 피팅보다 찾기 어렵고 비용이 많이 든다는 것입니다.

사이즈

배관용[2] 동관 크기(CTS)
공칭
크기		 외경
(OD)
[(mm)] 		내경(ID)
[(mm)]
타입 K 타입 L 타입 M
1×4 3/8 (9.5) 0.305 (7.747) 0.315 (8.001)
3/8 1⁄2 (12.7) 0.402 (10.211) 0.430 (10.922) 0.450 (11.430)
1/2 5/8(15.875) 0.528 (13.411) 0.545 (13.843) 0.569 (14.453)
5/8 3/4(19.05) 0.652 (16.561) 0.668 (16.967) 0.690 (17.526)
3×4 7/8 (22.199) 0.745 (18.923) 0.785 (19.939) 0.811 (20.599)
1 1+1⁄8 (28.575) 0.995 (25.273) 1.025 (26.035) 1.055 (26.797)
11/4 1+3⁄8(34.925) 1.245 (31.623) 1.265 (32.131) 1.291 (32.791)
11/2 1 + 5 인치8 (41.275) 1.481 (37.617) 1.505 (38.227) 1.527 (38.786)
2 2+1⁄8 (53.975) 1.959 (49.759) 1.985 (50.419) 2.009 (51.029)
21/2 2 + 5 인치8 (66.675) 2.435 (61.849) 2.465 (62.611) 2.495 (63.373)
3 3+1⁄8(79.375) 2.907 (73.838) 2.945 (74.803) 2.981 (75.717)

미국, 캐나다, 브라질

미국, 캐나다 및 인도에서 구리 튜브의 일반적인 벽 두께는 "Type K", "Type L", "Type M" 및 "Type DWV"[3][4]입니다.

  • 유형 K는 세 가지 유형의 압력 정격 배관 중 가장 두꺼운 벽 부분을 가지고 있으며 배관 규정에 따라 적합한 부식 방지 코팅 또는 연속 폴리에틸렌 슬리브와 함께 인도 및 도로 밑과 같은 깊은 지하 매설에 일반적으로 사용됩니다.미국에서는 보통 녹색 인쇄가 되어 있습니다.이 파이프는 냉동 산업에서 사용됩니다.
  • 타입 L은 파이프 월 단면이 얇아 주거용 및 상업용 급수 및 압력 적용에 사용된다.미국에서는 보통 파란색 인쇄가 되어 있습니다.
  • 타입 M은 파이프 월 단면이 더욱 얇아 주거용 및 상업용 저압 난방 용도로 사용됩니다.미국에서는 보통 빨간색 인쇄가 되어 있습니다.
  • 타입 DWV는 벽면이 가장 얇고 일반적으로 배수, 폐기물, 환기구(DWV) 라인 등 압축되지 않은 용도에만 적합합니다.미국에서는 보통 노란색 또는 옅은 오렌지색으로 인쇄되며 보통 1+1⁄4, 1+1⁄2, 2인치 동관 크기입니다.

유형 K와 L은 일반적으로 하드 드로잉된 직선 섹션과 소프트 아닐 튜브 롤 모두에서 사용 가능하며, 유형 M과 DWV는 하드 드로잉된 직선 섹션에서만 사용 가능하다.

주의: "L" 및 "M" 타입은 빨간색 및 파란색 인쇄로 인해 초보 홈 수리점에서 "핫" 또는 "콜드" 어플리케이션용으로 잘못 식별되는 경우가 많습니다.이것은 잘못된 가정이다.이 인쇄에서는 파이프의 게이지 두께만 참조합니다.이는 응용 프로그램 선택에 영향을 미칠 수 있으며 선택한 제품의 품질/내구성 문제를 해결할 수 있습니다.

북미 배관업계에서 구리 튜브의 크기는 외경보다 1/8인치 작은 공칭 직경으로 지정됩니다.내경은 파이프 벽의 두께에 따라 달라지며 파이프 크기, 재료 및 등급에 따라 달라집니다. 내경은 외경과 동일하며 벽 두께의 2배 미만입니다.

북미 냉동업계는 동관 지정 ACR(에어컨 및 냉동 현장 서비스) 파이프와 튜브를 사용하고 있으며, 동관은 외경(OD)과 벽 두께를 나타내는 타이핑 글씨로 크기를 정합니다.따라서 1인치 공칭 L형 동관과 1+1⁄8인치 D ACR관은 크기가 동일하며 규격이 다르다.ACR 파이프는 에어컨 시스템의 컴프레서를 윤활하는 데 사용되는 오일과 호환되지 않는 가공 오일을 사용하지 않고 제조됩니다.

ACR(타입 A 및 타입 D) 파이프와 배관(타입 K, L, M 및 DWV) 파이프 간의 이러한 차이를 제외하고 유형은 벽 두께만 나타내며 튜브의 외경에는 영향을 주지 않습니다.타입 K 1⁄2인치, 타입 L 1⁄2인치, 타입 D 5⁄8인치 ACR은 모두 외경이 5⁄8인치입니다.

미국과 캐나다에서 구리 파이프와 피팅은 미터법 크기가 [5]북미에서 사용하기 위해 제조되지 않은 경우에만 영국식 단위로 판매됩니다.많은 캐나다 상인들은 건설 제품에 대략적인 미터법 크기를 제공하지만 구리 파이프와 부속품의 경우 이러한 근사치는 미터법 성분과 교환할 수 없습니다.

유럽

유럽에서 일반적인 벽 두께는 EN 1057 표준에 의해 정의된 "Type X", "Type Y" 및 "Type Z"입니다.

  • 타입 X는 가장 일반적이며 음용수 공급, 온수 및 냉수 시스템, 위생, 중앙 난방 및 기타 범용 용도를 포함한 지상 서비스에 사용됩니다.
  • 타입 Y는 두꺼운 벽으로 된 파이프로 온수 및 냉수 공급, 가스 레티큘레이션, 위생 배관, 난방 및 일반 엔지니어링을 포함한 지하 작업 및 중량 요건에 사용됩니다.
  • 타입 Z는 얇은 벽식 배관으로, 음용수 공급, 온수 및 냉수 시스템, 위생, 중앙 난방 및 기타 범용 용도를 포함한 지상 서비스에도 사용됩니다.

배관업에서 구리관의 크기는 외경(밀리미터)으로 측정됩니다.일반적인 크기는 15mm와 22mm입니다.[6]기타 크기는 18mm, 28mm, 35mm, 42mm, 54mm, 66.7mm, 76.1mm 및 108mm 외경입니다.

외경 8mm 및 10mm의 튜브는 "마이크로 보어"라고 불리며, 스케일 또는 이물질로 인해 막힐 위험이 약간 증가하지만 설치가 더 쉽습니다.중앙 난방 시스템에 사용되기도 하며, 라디에이터 밸브에 연결하는 데 15mm 어댑터가 사용됩니다.

호주.

호주에서 동관 분류는 "타입 A", "타입 B", "타입 C" 및 "타입 D"[7]이다.

호주의 구리 파이프는 명목상 DN(diamétre nominal) 번호로 참조되며, 이는 실제 영국식 크기와 동일한 공칭 밀리미터입니다.예를 들어 DN20은 외경 19.05mm 또는 3⁄4인치의 구리 파이프 크기입니다.호주의 파이프 크기는 인치 기반이지만, 내부 직경이 아닌 외부 직경으로 분류됩니다(예: 호주의 공칭 3⁄4인치 구리 파이프는 외부 직경이 0.750인치, 내부 직경이 0.638인치인 반면, 미국과 캐나다의 공칭 3⁄4인치 구리 파이프는 외부 직경이 0.875인치 및 0.75인치입니다).안에 있습니다.[8]뉴질랜드가 호주와 배관 코드가 같고 둘 다 밀리미터 단위로 표시된 인치 기반 튜브를 사용하는 반면, 뉴질랜드의 크기는 "공칭 직경"[9]이 아닌 "공칭 보어"를 기반으로 한다(예: NZ 크기 20은 0.750인치 내경을 측정하는 호주 DN20과 반대로).사실상 뉴질랜드 파이프는 미국이나 캐나다 파이프와 같은 측정값을 낸다.

납 용출

일반적으로 구리 튜브는 구리 또는 황동 피팅에 직접 납땜되지만 압축, 크림프 또는 플레어 피팅도 사용됩니다.이전에는 구리 공급 튜브에 대한 우려가 접합부의 납땜에 사용되는 납(주석 50% 및 납 50%)을 포함했습니다.일부 연구에 따르면 납이 음용수 흐름으로 유의하게 침출되었으며, 특히 장시간 저사용 후 피크 수요 기간이 이어졌다.경수 적용 시 설치 직후 파이프 내부는 물에 용해된 퇴적 광물로 코팅되므로 노출된 납의 대부분이 음용수로 유입되지 않습니다.미국 전역의 건축 법규에 따르면 배관 부속품 및 어플라이언스에 사실상 "무연" 납땜(0.2% 미만) 또는 필러 금속을 사용해야 합니다.

호주에서 구리 튜브는 일반적으로 납땜이 아닌 은 함유 브레이징 로드로 납땜됩니다.이러한 유형의 연결은 파이프 구조 간의 강력한 결합을 보장하며 납 기반 재료를 사용하지 않습니다.호주에서는 구리 파이프가 물과 가스를 연결하는 데 모두 사용됩니다.아연도금 또는 흑색 철의 사용은 호주 표준에서 허용되지만 일반적인 [10]관행은 아닙니다.

부식

구리 수관은 파이프 내부의 오염(일반적으로 납땜 플럭스), 고속 또는 난류로 인한 부식, 부적절한 접지 및 본딩과 같은 잘못된 전기 배선 기술로 인한 부유 전류 부식에 취약합니다.

핀홀


구리 배관을 부적절하게 접지 또는 접합할 경우 파이프 외부 표면에서 피팅이 시작되는 핀홀 누출이 발생할 수 있습니다.이 현상은 기술적으로 부유 전류 부식 또는 전해 구멍으로 알려져 있습니다.접지 불량 또는 접합 불량으로 인한 핀홀은 일반적으로 원래 배관이 수정된 가정에서 발생합니다. 집주인은 최근 설치 후 핀홀 물이 새기 시작하면 새로운 플라스틱 물 여과 장치 또는 플라스틱 수리 조합이 수도 파이프의 접지 전기 연속성을 방해한 것을 발견할 수 있습니다.손상은 빠르게 발생하며, 일반적으로 접지 중단 후 약 6개월 후에 명백해집니다.올바르게 설치된 배관 기기에는 중단된 파이프 섹션을 연결하는 구리 본딩 점퍼 케이블이 있습니다.부유 전류 부식으로 인한 핀홀 누출로 인해 배관 비용이 많이 청구될 수 있으며 전체 수도관을 교체해야 합니다.원인은 기본적으로 배관 결함이 아니라 전기적 결함입니다. 배관 손상이 수리되면 전기 기술자에게 즉시 문의하여 배관 및 전기 시스템 전체의 접지 및 접합 상태를 평가해야 합니다.

접지와 결합의 차이는 미묘하다.자세한 내용은 접지를 참조하십시오.

부유 전류 부식이 발생하는 이유는 1) 배관 시스템이 실수로 또는 고의로 DC 전압원에 연결되어 있거나 2) 배관의 길이 전체에 걸쳐 금속 간 전기적 연속성이 없거나 3) 전압원이 AC일 경우 파이프 내부에 코팅된 하나 이상의 자연 발생 광물이 정류기 역할을 할 수 있기 때문이다.AC 전류를 DC로 변환합니다.DC 전압은 배관 내의 물을 강제로 전기 도체(전해질)로 작용시킵니다.전류가 구리 파이프에서 나와 비전도성 섹션(예: 플라스틱 필터 하우징)을 가로질러 물을 통과하여 반대편으로 파이프에 재진입합니다.피팅은 전기적으로 음의 측(음극)에서 발생하며, 물 흐름 방향에 대해 업스트림 또는 다운스트림일 수 있습니다.피팅은 전기 전압이 파이프 내부의 구리 금속을 이온화시켜 물에 용해된 광물과 화학적으로 반응시켜 구리 염을 생성하기 때문에 발생합니다. 이러한 구리 염은 물에 용해되어 씻겨 내려갑니다.미세한 구멍은 결국 자라고 굳어져 핀홀을 형성합니다.발견되었을 때, 아직 유출되지 않은 것이 거의 틀림없이 더 있을 것이다.부유 전류 부식에 대한 전체 설명은 Pierre Roberge의 [11]부식 엔지니어링 핸드북 섹션 11.4.3에서 확인할 수 있다.

본딩 불량 검출 및 제거는 비교적 간단합니다.배관의 다양한 위치에 테스트 프로브 리드를 배치한 단순한 DC 전압계를 사용하여 검출할 수 있습니다.일반적으로 핫파이프의 프로브와 콜드파이프의 프로브는 부적절한 접지가 있는지 사용자에게 알려줍니다.몇 밀리볼트 이상의 전압은 중요하며 200 mV의 전위가 일반적입니다.측정된 전위는 거리에 따라 소멸되므로 누락된 결합은 갭 영역에 가장 잘 나타납니다.손실된 본드는 보통 건물에 있는 냉수 입구 근처에 있습니다. 여과 및 처리 장비가 추가되기 때문입니다. 그러나 핀홀 누출은 전기 연속성의 중단으로 인해 하류 또는 상류 어디에서나 발생할 수 있습니다.

이 문제를 수정하려면 직경 #6 AWG 이상의 구리 케이블과 배관 설치용 2개의 청동 접지 클램프로 구성된 구리 본딩 점퍼 키트를 구입해야 합니다.올바른 본딩 도체 와이어 크기를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 본딩 및 접지에 대한 섹션인 NFPA 70, 미국 전기 코드 핸드북(NEC)을 참조하십시오.

유사한 본딩 점퍼 와이어가 가스 미터와 교차하는 것도 볼 수 있지만 [further explanation needed]다른 이유로 볼 수 있습니다.

그러나 건물 거주자가 배관 설비나 파이프에서 충격이나 큰 스파크를 경험하는 경우, 이는 결합 누락보다 더 심각합니다.배관에 접속되어 있는 전선이나 배관 시스템의 접지가 부적절하거나 부족할 경우 전압이 높아질 수 있습니다.이러한 상황은 감전 위험과 화재 위험을 야기합니다. 즉시 전기 기사에게 문의해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Groover, Mikell P. (2007). Fundamentals Of Modern Manufacturing: Materials Processes, And Systems (2nd ed.). John Wiley & Sons. pp. 746–748. ISBN 978-81-265-1266-9.
  2. ^ 동관 크기
  3. ^ 구리 튜브 핸드북, 구리 개발 협회, 뉴욕, 미국, 2006년 64페이지
  4. ^ "Copper Tube & Fittings", Canadian Copper & Brass Development Corporation, 간행물 No. 28E, 2000년 2월 2일, http://en.coppercanada.ca/pdfs/28e.pdf,는 2018년 2월 19일에 접속했습니다.
  5. ^ "Copper Tube & Fittings", Canadian Copper & Brass Development Corporation, 간행물 No. 28E, 2000년 2월 2일, http://en.coppercanada.ca/pdfs/28e.pdf,는 2018년 2월 19일에 접속했습니다.
  6. ^ 웨이백 머신에 아카이브된 파이프 크기 2012-03-15
  7. ^ 크레인 구리 - 호주 표준, 호주 표준 AS 1432:2000
  8. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-01-28. Retrieved 2015-01-27.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  9. ^ "NZS3501 Plumbing Copper Brochure" (PDF). MM Kembla New Zealand. Retrieved 1 August 2018.
  10. ^ https://www.standards.org.au/standards-catalogue/sa-snz/waterandwasteservices/ws-014
  11. ^ Roberge, P. R. (1999). Handbook of Corrosion Engineering (1st ed.). McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-076516-2.