1. Materiaaleigenschappen en compatibiliteit
Roestvrij staal 304:
Samenstelling: 18% chroom, 8% nikkel en de rest ijzer.
Corrosiebestendigheid: Goede corrosieweerstand, vooral tegen oxidatie en corrosie in verschillende omgevingen, inclusief licht corrosieve omgevingen.
Mechanische eigenschappen: Treksterkte van ongeveer 515 MPa en goede ductiliteit.
Thermische geleidbaarheid: Lager dan koper, ongeveer 16 W/m·K.
Koper:
Samenstelling: Zuiver koper (99,9%), met sporen van andere elementen.
Corrosiebestendigheid: Uitstekende weerstand tegen atmosferische en waterige omgevingen.
Mechanische eigenschappen: Treksterkte van ongeveer 220 MPa; zeer ductiel en kneedbaar.
Thermische geleidbaarheid: Hoog, ongeveer 385 W/m·K, veel hoger dan roestvrij staal.
Galvanisch corrosiepotentieel:
Elektrochemische serie: Koper heeft een positievere elektrodepotentiaal dan roestvrij staal, waardoor roestvrij staal anodisch en koper kathodisch is in een galvanisch koppel. Dit betekent dat als de twee worden verbonden in de aanwezigheid van een elektrolyt, het roestvrij staal sneller kan corroderen door galvanische werking.
Preventieve maatregelen: Gebruik diëlektrische verbindingen, of zorg ervoor dat de omgeving droog en niet-geleidend is, om elektrolytisch contact tussen de metalen te voorkomen.
2. Compatibiliteit met persfittingen
Persfitting ontwerp:
Koperen persfittingen zijn voornamelijk ontworpen voor koperen buizen. Door de persactie ontstaat een afdichting door een O-ring tegen het oppervlak van de buis te drukken. De pasvorm en afdichting zijn afhankelijk van de precieze afmetingen en materiaaleigenschappen van de buis.
RVS persfittingen:
Afmetingen: RVS buizen kunnen iets andere afmetingen hebben dan koperen buizen (bijvoorbeeld door verschillen in wanddikte). Dit kan de afdichtingsefficiëntie van voor koper ontworpen persfittingen beïnvloeden.
Hardheid: Roestvrij staal is harder dan koper, wat de compressie van de fitting en de O-ring tijdens de installatie kan beïnvloeden. Een onjuiste gereedschapskalibratie kan leiden tot onjuiste afdichting of leidingschade.
3. Onderzoek en normen
Industrienormen:
Koperen persfittingen: Voldoet doorgaans aan normen zoals ASME B16.51, die betrekking heeft op afmetingen, materialen en prestatiecriteria voor persfittingen voor koperen buizen.
Roestvrij stalen fittingen: Voldoet aan normen zoals ASTM A403 of ASME B31.3 voor industriële leidingen, die eisen specificeren voor roestvrijstalen buizen en fittingen.
Casestudies en onderzoek:
Galvanisch corrosieonderzoek: Studies hebben aangetoond dat in omgevingen waar vocht en elektrolyten aanwezig zijn (bijvoorbeeld watersystemen), direct contact tussen roestvrij staal en koper zonder beschermende maatregelen de corrosie van het roestvrij staal kan versnellen. Onderzoek uit tijdschriften op het gebied van corrosietechniek geeft aan dat diëlektrische fittingen of niet-geleidende barrières dit risico effectief kunnen beperken.
Gezamenlijke integriteit: Tests hebben aangetoond dat persfittingen op roestvrijstalen buizen een veilige verbinding kunnen behouden als de fittingen specifiek zijn ontworpen of geclassificeerd voor roestvrij staal. Het gebruik van standaard koperen persfittingen op roestvrij staal kan echter leiden tot defecten als gevolg van onjuiste afdichting of spanningsconcentraties.
4. Beste praktijken voor installatie
Diëlektrische fittingen:
Doel: Voorkom direct metaal-op-metaal contact, waardoor het risico op galvanische corrosie wordt verminderd.
Installatie: Zorg ervoor dat er diëlektrische verbindingen of flenzen worden gebruikt tussen de koperen fitting en de roestvrijstalen buis. Deze hebben meestal een plastic of rubberen isolator die de twee metalen elektrisch isoleert.
Juiste gereedschap:
Druk op Extra: Gebruik gereedschappen en kaken die worden aanbevolen door de fabrikant van de fittingen en die specifiek zijn gekalibreerd voor het gebruikte materiaal (koper of roestvrij staal).
Inspectie van afdichtingen: Inspecteer na het persen de verbinding om er zeker van te zijn dat de O-ring goed is samengedrukt en dat er geen gaten of vervormingen zijn.
Omgevingscontrole:
Vochtbeheer: Zorg ervoor dat het systeem zo is ontworpen dat blootstelling aan water bij de verbinding tot een minimum wordt beperkt, vooral in ondergrondse of vochtige omgevingen, omdat dit galvanische corrosie kan verergeren.
5. Conclusie
Het aansluiten van een roestvrijstalen 304 buis met koperen persfittingen is mogelijk, maar vereist een zorgvuldige afweging van galvanische corrosie, compatibiliteit van de fittingen en de juiste installatiepraktijken. Diëlektrische verbindingen, correcte persfittingen en gereedschappen die speciaal voor deze toepassing zijn ontworpen, zijn van cruciaal belang om een veilige, duurzame verbinding te garanderen. Als de verbinding niet op de juiste manier wordt behandeld, kan deze gevoelig zijn voor corrosie, lekkage of defecten.
Voor specifieke toepassingen wordt aanbevolen om overleg te plegen met een fabrikant of een ingenieur die bekend is met beide materialen en de persfittingtechnologie om naleving van de relevante normen en betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen.