Purga de Nitrógeno y Soldadura
La mayoría de las instrucciones de instalación de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) requieren que se haga fluir nitrógeno a través del tubo de cobre durante la soldadura. Este es un paso importante para producir un sistema HVAC de calidad.
¿Por qué purgar con nitrógeno?
El oxígeno del aire se combina con el cobre para formar óxido de cobre en la superficie. Lo vemos en el tubo de cobre como una decoloración de color marrón claro a oscuro. Probablemente haya visto tubos de cobre de ACR/gas médico suministrados desde la fábrica de tubos cargados con nitrógeno y tapados. Esto está diseñado para evitar la formación de este óxido dentro del tubo. Una vez que se retiran los tapones y se corta el tubo para su instalación, se pierde la protección del nitrógeno.
A altas temperaturas de soldadura se forma un óxido negro más pesado (óxido cúprico). Al enfriarse, este óxido se desprende formando "escamas".
Figura 1: escala de soldadura de tubos de cobre
Mientras que la mayor parte de las veces son cosméticas en el exterior del tubo, en su interior las escamas de óxido son arrastradas por el refrigerante a través del sistema. Este contaminante puede restringir el flujo a través de pequeños orificios como los dispositivos de medición o el tubo capilar de la válvula piloto en una válvula de inversión.
Figura 2: escala de oxidación interior del tubo de 5/8
Este problema ha sido durante mucho tiempo un problema en la soldadura de tubos de HVAC. Se ha vuelto más importante con el cambio de los refrigerantes HCFC, como el R-22, que utilizan aceite mineral, a los nuevos refrigerantes HFC (410a) que utilizan aceites POE. Debido a su naturaleza polar, los aceites POE tienen un efecto disolvente y pueden "fregar" las paredes de los tubos de cobre. El óxido de las paredes de los tubos y las incrustaciones sueltas pueden circular por el sistema.
¿Cuál es el procedimiento?
Para evitar la oxidación, haga circular nitrógeno seco por el tubo durante la soldadura. El nitrógeno es inerte (no reactivo) y desplazará el oxígeno para evitar la formación de incrustaciones.
Figura 3: tubos purgados con nitrógeno en la parte superior, sin purga de nitrógeno en la parte inferior
El nitrógeno suele introducirse en el sistema a través de la válvula Schrader (después de retirar el núcleo), o de otra abertura del sistema.
Figura 4: Regulador de nitrógeno Harris
Conecte una manguera o tubo del cilindro de nitrógeno a un extremo de la tubería. El cilindro estará equipado con un regulador o válvula de control de flujo. No existe un requisito universal para el ajuste de la presión de suministro, pero el objetivo es utilizar un volumen/presión bajo para desplazar el oxígeno. Un punto de partida sugerido es de 2 a 3 CFH o de 1,5 a 2 PSI. Algunos usuarios ajustan la presión hasta que sienten un ligero flujo en el punto de salida en el dorso de la mano. Es una buena práctica iniciar el flujo antes de calentar y continuar el flujo de nitrógeno hasta que la pieza se haya enfriado.
Evite un flujo excesivo que genere presión dentro del tubo. Un caudal elevado tenderá a enfriar el tubo, reduciendo la eficacia térmica de la soldadura fuerte. El exceso de presión de nitrógeno puede acumularse en el interior del tubo y reducir la penetración de la aleación de soldadura. Un pequeño orificio en un tapón al final de la línea permitirá que el nitrógeno salga.
Es una buena idea experimentar con los caudales probando las piezas soldadas en el banco. Seccione los conjuntos terminados e inspeccione si la pared del tubo interior está limpia.
Realice este paso durante la instalación y elimine problemas en el futuro.