buismaterialen, buisbewerkingen, dichtingen en

Transcription

Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
modulair handboek centrale verwarming
MODULE 1.2
Buismaterialen,
buisbewerkingen, dichtingen
en bevestigingsmaterialen
MODUL AIR HANDBOEK CENTRALE VERWARMING
1.2 - Buismaterialen, buisbewerkingen,
dichtingen en bevestigingsmaterialen
FONDS VOOR VAKOPLEIDING IN DE BOUWNIJVERHEID (FVB)
Koningsstraat 45 – B-1000 Brussel
Tel.: +32 2 210 03 33 – Fax: +32 2 210 03 99
Website: www.debouw.be - E-mail: [email protected]
@ Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid, Brussel, 2008.
Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen.
D/2008/1698/06
2
Module 1 - Boekdeel 2: Buismaterialen, buisbewerkingen, dichtingen en bevestigingsmaterialen
Voorwoord
Situering
Er bestaan al verschillende uitgaven voor de centrale verwarming,
maar de meeste zijn niet praktisch gericht of verouderd. Daarom is de
vraag naar een praktisch gericht handboek zeer groot.
Het “Modular handboek Centrale Verwarming” werd geschreven in
opdracht van het FVB (Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid),
onder de stuwende kracht van Roland Debruyne, ere-voorzitter UBIC
(beroepsorganisatie van de installateurs voor centrale verwarming) en
met de steun van de BOUWUNIE (De Vlaamse KMO-bouwfederatie).
Bepaalde onderdelen die gemeenschappelijk zijn voor de reeks handboeken “De sanitair installateur” (uitgave FVB) werden in overleg met
de redactie van voornoemd handboek op elkaar afgestemd.
Een aantal krachten uit het onderwijs, VIZO, Syntra en de bedrijven
sloegen de handen in elkaar en vormen het redactieteam.
Dit naslagwerk is opgebouwd uit verschillende modules en boekdelen, gebaseerd op de modulaire opleidingsstructuur uitgewerkt door
de Dienst Beroepsopleiding van het departement Onderwijs. Deze opleidingsstructuur is op zijn beurt afgeleid van het beroepsprofiel.
Zo vinden we boekdelen die zich meer gaan richten naar het niveau
van uitvoerder (monteur), terwijl andere boekdelen zich eerder gaan
richten naar het niveau van onderhoudsmedewerker (technicus) of
leidinggevende (installateur). De actuele structuur met modules en
boekdelen is terug te vinden in de verzamelmap, en zal aangepast
worden aan de noodzaak van de opleiding en aan de vernieuwing van
de technieken.
In het naslagwerk wordt tekst zoveel mogelijk afgewisseld met afbeeldingen. Hierdoor krijgt de lezer het leermateriaal meer visueel aangeboden.
Om goed aan te sluiten aan de realiteit en bij de principes van competentieleren, is een praktijkgerichte beschrijving het uitgangspunt van
elk onderwerp. In deze boekdelen zal men echter geen praktijkoefeningen terugvinden; het is immers geen schoolboek.
Voorwoord
3
Opleidingsonafhankelijk
Het naslagwerk werd zodanig ontwikkeld, dat het voor verschillende
doelgroepen toegankelijk is.
We streven naar een doorlopende opleiding: zo kan een leerling van
een school, een cursist van een middenstandsopleiding, een werkzoekende in opleiding of een verwarmingsmonteur die wenst bij te blijven,
gebruik maken van dit naslagwerk. Ook een installateur, die bepaalde
technieken terug wil opfrissen, vindt hier zijn/haar gading.
Een geïntegreerde aanpak
Duurzaam installeren zal geïntegreerd worden in de leerstof.
Om overlapping te voorkomen, is ervoor gekozen om binnen elk boekdeel een apart thema toegepaste wetenschappen uit te werken.
Er wordt naar gestreefd om veiligheid, gezondheid en milieu zoveel
mogelijk te integreren. Waar nodig zal een apart thema voorzien
worden.
Hetzelfde geldt voor delen uit normen en WTCB-publicaties die ook
worden opgenomen in de boekdelen.
Stefaan Vanthourenhout,
FVB-voorzitter.
Redactie
Coördinatie
Patrick Uten
Werkgroep
Paul Adriaenssens, Inge De Saedeleir, Marc Decat, Gustaaf Flamant,
Marc Legrand, Eric Maertens, René Onkelinx, Jacques Rouseu
Teksten
Marc Decat, Alex Dene, Gustaaf Flamant, Patrick Uten
Tekeningen
Thomas De Jongh
Contact
Voor opmerkingen, vragen en suggesties kan je terecht op volgend
adres: FVB
Koningsstraat 45 - 1000 Brussel
Tel.: 02 210 03 33 - Fax: 02 210 03 99
www.debouw.be
Opmerking
De gebruikte woningtekeningen zijn gebaseerd op de maquettes
“Kennismaking met de bouw”, uitgegeven door het FVB, en kunnen
aanvullend gebruikt worden om meer inzicht te verwerven in het
driedimensionele van een woningtekening.
Redactie
4
Inhoudsopgave
Voorwoord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Redactie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1 Beschrijving van buismaterialen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1 Staal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.3 Toepassingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.4 Kenmerken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.5 Handelsafmetingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Dunwandige stalen buis / precisiebuis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3 Koper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.4 Kunststof algemeen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.2 Productie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.3 Structuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.4 Keuze van het materiaal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.5 PVC-U (ongeplastificeerd polyvinylchloride) . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.6 PVC-C (nagechloreerd polyvinylchloride) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Inhoudsopgave
5
1.7 PE (polyetheen, polyethyleen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.7.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.7.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.7.3 Toepassingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.7.4 Kenmerken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.7.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8 PE-X (vernette polyetheen, polyethyleen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.8.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.8.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.8.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.9 PB (polybuteen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.9.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.9.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.9.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.9.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.9.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.10 PP (polypropyleen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.10.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.10.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.10.3 Toepassingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.10.4 Kenmerken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.10.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.11 ABS (acrylonitril – butadieenstyreen). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.11.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.11.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.11.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.11.4 Kenmerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12 Meerlagenbuis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12.1 Beschrijving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12.2 Eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12.3 Toepassingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12.4 Kenmerken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.12.5 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2 Verwerken van buismaterialen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1 Aftekenen en meten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1.1 Meten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1.2 Meetgereedschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Inhoudsopgave
6
2.2 Buigen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.1 Met veer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.2 Met buigtang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.2.3 Hydraulisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.4 Machinaal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.2.5 Warmbuigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.2.6 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3 Afkorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.1 Zagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.2 Snijden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.3.3 Knippen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.3.4 Machinaal afkorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.3.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4 Ontbramen en kalibreren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3 Verbinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1 Voorbereidende bewerkingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.1 Verwijden/optrompen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.2 Aftakken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.1.3 Maken van kragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.2 Schroefdraadverbinding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.4 Te gebruiken gereedschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.3 Klemverbinding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.3.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.3.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.3.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.3.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.4 Steekverbinding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4.3 Toepassing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5 Persverbinding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.5.3 Toepassing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.5.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Inhoudsopgave
7
3.6 Schuifhulsverbinding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.6.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.6.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.6.3 Toepassing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.6.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7 Zachtsolderen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7.3 Toepassing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.7.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.8 Hardsolderen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.8.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.8.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.8.3 Toepassing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.8.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.9 Autogeenlassen - vlamlassen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.9.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.9.2 UItvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.9.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.9.4 Te gebruiken gereedschappen: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.9.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.10 Elektrisch/halfautomaat lassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.10.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.10.2 Uitvoering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.10.3 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.10.4 Te gebruiken gereedschappen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.10.5 Veilig werken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.11 Moflassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.11.1 Elektromof . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.11.2 Polyfusielas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.12 Spiegellas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.13 Flensverbinding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4 Afdichtingsmiddelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.1 Algemeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2 Afdichtingsmiddel voor schroefdraadverbinding . . . . . . . . . . . . 87
4.2.1 Anaërobe afdichtingsmiddelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2.2 Niet-uithardende afdichtingsmiddelen . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.3 Niet-gesinterde PTFE-band. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.4 Ondersteunende materialen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.2.5 De wijze van afdichten van schroefdraadverbindingen . . . . 90
Inhoudsopgave
8
4.3 Dichtingen voor flenzen en driedelige koppelingen . . . . . . . . . . 91
4.3.1 Klingerit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.3.2 Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.3 Fibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5 Overzicht gebruik buismaterialen, verbindingen en afdichtingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.1 Uitzetting van de verschillende materialen: . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2 Verbindingstechnieken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.3 Toepassing soldering bij koperen buizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.4 Hulpstukken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.5 Toepassingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.6 Gebruik afdichtingsmiddel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6 Bevestigingsmiddelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.1 Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 Spijkers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2.1 Beschrijving. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2.2 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.3 Houtschroeven en houtdraadbouten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3.1 Beschrijving. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3.2 Handelsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.4 Metaalschroeven, moeren en ringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.4.1 Metaalschroeven (bouten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.4.2 Moeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.4.3 Ringen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.4.4 Zelftappende schroeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.4.5 Zelfborende schroeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.5 Pluggen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.5.1 Gewone pluggen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.5.2 Speciale pluggen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.6 Ankerbouten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.7 Zelfborende pluggen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.8 Chemische ankers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.9 Boortoestellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.9.1 Elektrische boortoestellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.9.2 Accu boortoestellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.9.3 Toerental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.9.4 Boorkop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Inhoudsopgave
9
6.10 Boren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.10.1 Beton/harde steen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.10.2 Steen- en betonboren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.10.3 Kroonboren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.10.4 Hout(spiraal)boor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.10.5 Boren in dunne plaat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.10.6 Boren in buizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7 Toegepaste wetenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.1 Basiseenheden: SI-stelsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.1.1 Lengtematen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.1.2 Tijdseenheden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.1.3 Massa-eenheden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.2 Afgeleiden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
7.2.1 Oppervlakten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
7.2.2 Inhouden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.3 Toegepaste eenheden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3.1 Massa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3.2 Kracht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3.3 Zwaartekracht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
7.3.4 Gewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
7.3.5 Massadichtheid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
7.3.6 Druk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.3.7 Temperatuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
7.3.8 Deeltjes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.3.9 Cohesie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.3.10 Adhesie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.4 Algemene eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.4.1 Aggregatietoestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.4.2 Diffusie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.4.3 Capillariteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.5 Mechanische eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.5.1 Thermische uitzetting van stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.5.2 Thermisch geheugen – elasticiteit – kruip en krimp . . . . . . 131
Inhoudsopgave
10
1 Beschrijving van buismaterialen1
1.1 Staal
1.1.1 Beschrijving
Het productieproces begint bij de productie van ruwijzer uit erts. Dit
gebeurt in de hoogovens. Het ruwijzer vormt, samen met schroot, de
grondstof voor de staalfabrieken. Hier wordt het ruwijzer met behulp
van zuurstof ontdaan van ongewenste bestanddelen zoals silicium (Si),
fosfor (F), zwavel (S), en het teveel aan koolstof (C).
Het staal wordt tot grotere blokken gegoten die in de blokwalsen
worden uitgewalst tot halffabrikaten: plakken, blooms. Deze worden
vervolgens verder uitgewalst tot dikke platen, warm en koud gewalste
dunne platen, staaf- of draadmateriaal en blik.
Deze producten zijn de uitgangsproducten voor de verdere bewerking:
buizen, profielen…
Bron: Thomas De Jongh
Om stalen buizen met naad te maken worden strippen opgerold (gewalst) en in de langsrichting van de naad dichtgelast. Deze naad blijft
altijd zichtbaar.
1
Zie ook: Module 2: Distributie
Hoofdstuk 1: Beschrijving van buismaterialen
11
Buizen die van ronde staven worden gemaakt, hebben geen naad en
noemt men naadloze buizen. Ze worden o.a. vervaardigd volgens de
methode Mannesmann, waarbij een stalen doorn, tussen walsrollen
geplaatst, door een staaf gloeiend staal wordt gedrukt.
Principe “piercen”
1= doorn
2= gietpaal (verhit)
3= walsrol
4= buis
1.1.2 Eigenschappen
De massadichtheid2 van staal ligt tussen 7 200 en 7 800 kg/m3 de
smelttemperatuur tussen 1 100 °C en 1 500 °C. De lineaire uitzetting3
bedraagt 0,012 mm / (m · K).
Zij weerstaan aan een hydraulische proefdruk van 5 000 kPa (50 bar)
en gemonteerd in een installatie moeten zij, op het laagste punt van de
installatie gemeten, gedurende 24 uur aan een volgehouden druk van
1 500 kPa (15 bar) weerstaan.
1.1.3 Toepassingen
Een stalen buis is zeer geschikt voor aanleg van leidingen en kan toegepast worden voor centrale-verwarmingsinstallaties, waterleidingen,
gasinstallaties, stookolieleidingen, sprinklerinstallaties en persluchtinstallaties.
Bij de toepassingen in centrale-verwarmingsinstallaties onderscheiden we de “draadbuis” en de “vlambuis” (zie verder).
1.1.4 Kenmerken
• Is betrekkelijk goedkoop
• Is bestand tegen hoge druk
• Zet weinig uit
• Is zeer stijf, blijft daardoor recht bij aanleg
• Heeft een lange levensduur
• Bestand tegen grote uitwendige kracht
• Kan gelast worden
2
3
Zie ook: Toegepaste wetenschappen
12
• Moet beschermd worden tegen roesten
• Is zuurstofdicht (=geen diffusie) 4
• Arbeidsintensief
1.1.5 Handelsafmetingen
Stalen buizen zijn verkrijgbaar met langsnaad (gelaste buizen) of zonder naad (naadloze buizen).
De naad kan ofwel loodrecht op de wand staan of schuin gelast zijn.
De buizen worden rechtlijnig gefabriceerd, meestal in lengten van 6
meter. Afhankelijk van de toepassing kunnen deze buizen naakt (zwart)
geleverd worden, in- en uitwendig voorzien worden van een zinklaag
(galvanisé = verzinkt), een verflaag (blauw), een roestwerende laag
(rood = menie) of een kunststofbekleding (bv.: gele PE).
Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de buizen in functie van de
kwaliteitsgroep (soort staal en soort lasnaad), fabricagenorm en afmetingen. Deze worden vastgelegd in normen (NBN, DIN, ISO en EN).
De meest gebruikte buizen voor de centrale verwarming zijn:
Schroefbare buizen
Ook gekend als “draadbuis” (NBN A25-103 en EN 10224)
De wand van een draadbuis is dikker waardoor men er schroefdraad
kan op snijden. De diameter van draadbuis wordt uitgedrukt in mm of
in duim (inches). Binnen de draadbuizen maken wij nog een onderscheid tussen de halfzware reeks (de gasbuis: DIN 24405) en zware
reeks (de stoombuis: DIN 24416 ). Beide soorten hebben dezelfde buitendiameter waardoor men er dezelfde schroefdraad kan op snijden.
De buizen kunnen gelast of naadloos vervaardigd zijn.
4
DIN 2440: standaard specificatie voor naadloze en gelaste draadbuizen (ook gekend als “gasbuis”). Bruikbaar voor max. druk van 25
bar voor vloeistoffen en 10 bar voor niet gevaarlijke gassen.
6
DIN 2441: standaard specificatie voor naadloze en gelaste draadbuizen (ook gekend als “stoombuis”). Bruikbaar voor max. druk van
25 bar voor vloeistoffen en 10 bar voor niet gevaarlijke gassen.
5
13
Hieronder een overzicht van de meest gebruikte buizen in tabelvorm.
Halfzware reeks (ISO medium) DIN 2440: naadloos of gelast
Buismaat in duim
Nominale diameter DN
3/8”
1/2”
3/4”
1”
1 ¼”
1 ½”
2”
10
15
20
25
32
40
50
Uitwendige diameter
mm
17,2
21,3
26,9
33,7
42,4
48,3
60,3
Wanddikte
mm
2,35
2,65
2,65
3,25
3,25
3,25
3,65
Inhoud
l/m
0,123
0,201
0,366
0,581
1,01
1,37
2,21
kg/m
0,852
1,22
1,58
2,44
3,14
3,61
5,10
Buismassa niet verzinkt
Zware reeks (ISO Fort) DIN 2441 stoombuis: naadloos of gelast
Buismaat in duim
3/8”
1/2”
3/4”
1”
1 ¼”
1 ½”
2”
10
15
20
25
32
40
50
Uitwendige diameter
mm
17,2
21,3
26,9
33,7
42,4
48,3
60,3
Wanddikte
mm
2,9
3,25
3,25
4,05
4,05
4,05
4,5
Inhoud
l/m
0,102
0,172
0,327
0,515
0,924
1,27
2,07
kg/m
1,02
1,45
1,90
2,97
3,84
4,43
6,17
Buismassa niet verzinkt
Buizen met gladde uiteinden, niet schroefbaar
Ook gekend als “vlambuis” (NBN A25-104 en EN 10 224)
Ook vlambuizen bestaan in naadloze (DIN 2448) en gelaste (DIN 2458)
uitvoering. Zij worden meestal toegepast voor diameters groter dan
DN32 (5/4’’) en hebben een geringere wanddikte zodat het niet mogelijk is er schroefdraad op te snijden. Verbindingen worden gerealiseerd
door autogeenlassen7 of door vlambooglassen8.
Vlambuis wordt in ons vakgebied meer gebruikt voor grotere diameters en enkel om te lassen.
Normale reeks (naadloos en gelast)
Buismaat in duim
1”
1 ¼”
1 ½”
2”
2 ½”
3”
4”
25
32
40
50
65
80
100
Uitwendige diameter
mm
33,7
42,4
48,3
60,3
76,1
88,9
114,3
Wanddikte
mm
2,3
2,6
2,6
2,9
2,9
3,2
3,6
Inhoud
l/m
0,66
1,09
1,46
2,33
3,88
5,34
9,00
kg/m
1,78
2,55
2,93
4,11
5,24
6,76
9,83
Buismassa (niet verzinkt)
7
8
zie “Verwerken van buismaterialen
zie “Verwerken van buismaterialen”
14
Lichte reeks (naadloos en gelast)
Buismaat in duim
1”
1 ¼”
1 ½”
2”
2 ½”
3”
4”
25
32
40
50
65
80
100
Uitwendige diameter
mm
33,7
42,4
48,3
60,3
76,1
88,9
114,3
Wanddikte
mm
2,0
2,3
2,3
2,3
2,6
2,9
3,2
Inhoud
l/m
0,69
1,12
1,50
2,43
3,94
5,42
9,14
kg/m
1,56
2,27
2,61
3,29
4,71
6,15
8,77
Buismassa (niet verzinkt)
1.2 Dunwandige stalen buis/precisiebuis (staal - verzinkt - roestvaststaal)
1.2.1 Beschrijving
Zijn dunwandige gelaste buizen met een diameter van 12 tot 54 mm
vervaardigd uit staal met een hoge zuiveringsgraad, een laag koolstofgehalte, nauwkeurige toleranties en een hoge oppervlakte afwerkingsgraad. Dikwijls hebben zij een uitwendige bescherming; een verfgrondlaag, een bescherming van zink of een mantel in kunststof.
Bron: Mannesmann
1.2.2 Eigenschappen
De massadichtheid van het soort staal waaruit stalen precisiebuis is
gemaakt bedraagt 7 900 kg/m3.
• Zet weinig uit
• Stijf en rechtlijnig
• Bestand tegen uitwendige kracht (stoten)
R.V.S. (roestvaststaal) is niet magnetisch en goed bestand tegen corrosie. Afhankelijk van de samenstelling (minstens 11 % chroom) onderscheidt men verschillende soorten roestvaststaal. Chloriden en reinigingsproducten tasten de leidingen aan.
Men moet elk contact vermijden tussen gewoon zacht staal en roestvrije staalsoorten: stofdeeltjes, vijlsel, borstel.
Contact met cement, mortel en pleister levert corrosiegevaar.
Bron: Viega
15
1.2.3 Toepassingen
De buis wordt veel gebruikt in de installatietechniek, zij kan gebogen
worden zoals koperen buizen.
Hun toepassingsgebied situeert zich voornamelijk in de centrale verwarmingsinstallaties. De verbinding kan uitgevoerd worden met een
capillaire hardsoldering (voor RVS), stalen koppelingen of door persverbindingen.
1.2.4 Kenmerken
• Snelle montage
• Licht gewicht
• Toepasbaar met diverse gangbare persmachines
• Bestand tegen hoge watertemperaturen
• Goed buigzaam
• Goede trek- slagvastheid
• Glad manteloppervlak
• Is zuurstofdicht (= geen diffusie) 9
• Arbeidsintensief
1.2.5 Handelsmaten
De buizen worden geleverd in rechte lengten of op rollen. Er is geen
inwendige bescherming.
Rechte lengten al of niet met uitwendige bescherming (verf, verzinkt,
kunststoflaag...) worden geleverd in lengten van 6 meter.
Dunne stalen buizen voor centrale verwarming worden geleverd als
rechte buizen; onbehandeld of met oppervlaktebescherming (verf,
verzinkt, kunststoflaag...).
Stalen precisiebuis (dunwandig) DIN 2391 (naadloos) of DIN 2394 (gelast).
Een selectie van de meest gebruikte dunwandige stalen buizen:
Buismaat in mm
12 x 1,2 15 x 1,2 18 x 1,2 22 x 1,5 28 x 1,5 35 x 1,5 42 x 1,5
= buitendiameter in mm
12
15
18
22
28
35
42
Wanddikte
mm
1,2
1,2
1,2
1,5
1,5
1,5
1,5
Inhoud
l/m
0,07
0,12
0,19
0,28
0,49
0,80
1,19
kg/m
0,338
0,434
0,536
0,824
1,052
1,320
1,620
Buismassa
Een selectie van de meest gebruikte roestvaststalen buizen:
Buismaat in mm
= buitendiameter in mm
22 x 1,2
28 x 1,2
35 x 1,5
42 x 1,5
15
22
28
35
42
Wanddikte
mm
1,0
1,2
1,2
1,5
1,5
Inhoud
l/m
0,13
0,30
0,51
0,80
1,19
0,338
0,434
0,536
0,824
1,503
Buismassa
9
15 x 1
kg/m
16
1.3 Koper
1.3.1 Beschrijving
Koper is een materiaal dat al eeuwen gebruikt wordt. De oudste beschavingen kenden het al en als onderdeel van brons was het lange
tijd het meest belangrijke metaal voor de mens. Ook voor sanitaire installaties is koper al eeuwen bekend. Toch is het gebruik als algemeen
verspreid installatiemateriaal van relatief recente datum.
Productie
Na de ontginning van de koperertsen uit de mijnen, is het de kunst om het metaalerts in verschillende
stappen steeds zuiverder te maken.
In de productiehallen van de mijn wordt het koper door smelten en allerlei scheikundige en fysische
behandelingen gezuiverd tot ongeveer 90 %.
Om nog zuiverder koper te verkrijgen moet men een elektrolysebehandeling uitvoeren.
Het onzuiver koper wordt in platen gegoten. Deze platen, anodes genoemd, worden in bakken opgehangen. Deze bakken worden gevuld met een oplossing van zwavelzuur, water en kopersulfaat.
Tussen de platen worden dunne koperen plaatjes opgehangen, de kathodes. Door de elektrolyse zullen de koperdeeltjes (koperionen) van het onzuivere metaal oplossen (de anodes) en zich neerzetten
op het zuiver koper (kathode). Om het proces te versnellen zal men de vloeistof verwarmen tot 60 °C
en een gelijkstroom op de anodes en kathodes te zetten.
Door dit proces ontstaan zeer zuiver (99,9 %) koperen platen (kathodes) van meer dan
120 kg.
De fabricage van koperen buizen kan worden onderverdeeld in:
- gieten,
- warmvervormen (piercen, extrusie),
- koudvervormen (buiswalsen, trekken),
- eindbewerking.
17
Koperbuizen in de installatiesector (en voor dakbedekking) zijn gemaakt van
zeer zuiver koper. Om alle
zuurstof in het koper te verwijderen zal men tijdens het
gieten fosfor toevoegen .
Dank zij de volledige verwijdering van zuurstof kan men
het koper solderen en lassen
zonder dat het bros wordt.
Men noemt dit CU P (koper
gedesoxideerd met fosfor;
dit koper bevat tussen de
0,01 en 0,03 % fosfor).
Extrusiepers
1 = matrijs
2 = koperen blok, verhit
3 = persplaat
4 = persblokhouder
5 = persram
6 = persdoorn
7 = koperen buis
18
Buiswalsen
1 = matrijs
2 = doorn
3 = koperen buis vóór het walsen
4 = koperen buis
Trekken
1 = matrijshouder
2 = matrijs
3 = vlottende doorn
4 = koperen buis
Soorten nabehandelingen
Sanco: is de merknaam voor koperen buizen welke een anticorrosiebehandeling hebben gekregen (= “sans-corrosion”). Zij zijn beschermd
tegen putcorrosie door een inwendige behandeling op de buiswand.
Het koper waaruit de buizen vervaardigd zijn is zuurstofvrij en de buizen worden naadloos getrokken. Sancobuizen kunnen gebruikt worden voor de meeste soorten leidingen. De inwendige anticorrosie behandeling blijft bestaan tot een temperatuur van 250 °C.
19
Wicu en Cubo: zijn merknamen voor anti-corrosie koperen buizen met
een kunststof geribde beschermmantel, welke zowel tegen uitwendige
mechanische als chemische aantastingen beschermt.
Door deze bescherming wordt condensatie vermeden. Daardoor kunnen de leidingen in de vloer of in de muur ingewerkt worden zonder
risico op uitwendige corrosie en dit zowel voor water-, verwarmingsals gasleidingen (deze laatste met bijkomende bescherming10 ). De beschermmantel weerstaat aan een temperatuur van 95 °C.
Er kan ook een extra isolatie voorzien worden, zodat de thermische
isolatiewaarde van de buis beter wordt.
Bron: Copperbenelux
Putcorrosie kan nog steeds ontstaan, vooral indien men de buizen
gaat verhitten tot boven de 400 °C. In sommige landen (bv. Duitsland)
is het daarom verboden om de buizen tot 28 mm nog te hardsolderen
of op te gloeien.
Copatin: buizen zijn inwendig vertinde koperen buizen. Door de tinlaag op de binnenwand wordt de buis nog beter beschermd tegen
agressief drinkwater. Behalve voor drinkwaterinstallaties vinden deze
buizen ook hun toepassing voor het transport van medische gassen.
Verbindingen kunnen niet met hardsoldeer uitgevoerd worden, men
kan dit wel met zachtsolderen of door middel van persverbindingen.
Bron: Wieland
1.3.2 Eigenschappen
Zuiver koper is lichtrood van kleur met een fluweelachtige glans. In
gloeihitte oxideert koper.
Koper in een vochtige omgeving zal bedekt worden met een laag patina of kopergroen.
De massadichtheid van koper is circa 8 900 kg/m3. Het smelt op ongeveer 1 083 °C en de lineaire uitzetting bedraagt
0,017 mm / (m · K).
1.3.3 Toepassingen
De belangrijkste toepassingen zijn:
– verdeling van koud en warm water,
– verwarmingsleidingen,
– leidingen voor brandstoffen (gasolie, aardgas en vloeibare gassen),
– afvoer van afvalwater en verluchting,
– verdeling van zuurstof, samengeperste lucht, stikstof,
– koelleidingen.
10
zie ook boekdeel over “Gasleidingen”
Bron: Copperbenelux
20
Met een buigtang is koper gemakkelijk te plooien en het kan bij relatief lage temperaturen gesoldeerd worden. Dat wordt trouwens ook
aanbevolen voor waterleidingen om mogelijke corrosieproblemen te
voorkomen wegens structuurveranderingen van het koper.
Door het plaatsingsgemak wordt de hogere materiaalprijs ruimschoots gecompenseerd door de kortere werktijd, zodat de
totale prijs van een installatie in koper haalbaar blijft.
1.3.4 Kenmerken
• Goed thermisch gedrag
• Weinig onderhevig aan corrosie
• Zacht en soepel materiaal
• Gemakkelijke en vlugge plaatsing waardoor kostenbesparende verwerking met weinig gereedschap
• Glad binnenoppervlak waardoor geringe aanslag
• Bacteriewerende eigenschappen
• Totaal recycleerbaar
• Druksterkte, die dit materiaal bijzonder geschikt maakt voor leidingaanleg
• Bij lage temperatuur te solderen
• Het materiaal is zuurstofdicht
• Bestand tegen extreme temperatuurverschillen en chemische koelmiddelen (behalve ammoniak)
1.3.5 Handelsmaten
Koperen buizen worden geleverd in drie kwaliteiten conform EN 1057:
– R 220 (zacht),
– R 250 (halfhard),
– R 290 (hard).
Buizen in rechte lengten of in rollen al of niet bekleed met een kunststofommanteling.
Bron: Wieland
21
Veel gebruikte buisdiameters volgens ISO 274 en EN 1057
Buismaat
in mm
(diameter x
wanddikte)
Nominale
diameter DN =
buitendiameter
in mm
Zachte buizen
op rol 25 m
of 50 m
Halfharde
buizen in rechte
lengten van 5 m
Buismassa
kg/m
Waterinhoud
liter/m
6x1
6
*
*
0,140
0,013
8x1
8
*
*
0,196
0,028
10 x 1
10
*
*
0,252
0,050
12 x 1
12
*
*
0,308
0,079
15 x 1
15
*
*
0,391
0,133
18 x 1
18
*
*
0,475
0,201
22 x 1
22
*
*
0,587
0,314
28 x 1,5
28
*
1,110
0,491
35 x 1,5 *
35
*
1,410
0,804
42 x 1,5
42
*
1,700
1,195
54 x 2
54
*
2,910
1,963
Afmetingen voorgeschreven door de Europese Normalisatie - Commissie (C.E.N.)
Nota: ISO 274 - “Koperen buizen met ronde sectie” - bevat alle afmetingen.
Bij toepassingen voor de medische en de koeltechnieken worden de
buizen extra behandeld:
– inwendig gezuiverd en gedroogd,
– gepolijst,
– afdichtingen op de buisuiteinden
Voor de koeltechniek wordt vaak nog afgeweken in de handelsmaten:
een selectie vind je hieronder.
Buismaat in duim
(inch)
1/4”
3/8”
1/2”
5/8”
3/4”
7/8”
Uitwendige diameter
(inch)
0,250
0,375
0,500
0,625
0,750
0,875
Uitwendige diameter
mm
6,3
9,5
12,7
15,9
19,0
22,2
0,030
0,035
0,035
0,035
0,035
0,045
0,8
0,8
1,0
1,0
1,0
1,25
Wanddikte in duim
Wanddikte
(inch)
mm
volgens prEN 12 735-1
22
1.4 Kunststof algemeen
1.4.1 Beschrijving
De naam “kunststoffen” wordt in Vlaanderen in de omgangstaal vaak
vervangen door het woord plastiek, onder invloed van het Frans. De
wetenschapper heeft het over polymeren, de vakman over kunststoffen en de gewone mens over plastiek. Wij spreken dus over kunststoffen.
Er zijn waarschijnlijk meer dan honderd soorten kunststoffen.
Kunststoffen zijn synthetisch materiaal, ze worden gefabriceerd volgens een geheel of gedeeltelijk synthetisch fabricageproces en tot gebruiksklare voorwerpen gevormd door middel van plastische vormgeving Het gaat altijd om verbindingen met koolstof (C) en waterstof (H).
Ze kunnen ook zuurstof (O), stikstof (N) en zwavel (S) bevatten
Geschiedenis
Historisch wordt de vervaardiging van celluloid (een zeer brandbare kunststof) door de gebroeders
Hyatt (1869) als het begin van het kunststoftijdperk beschouwd.
Omstreeks 1910 volgde de vervaardiging van fenolformaldehyde (meer bekend als bakeliet), naar een
patent van de naar de VS geëmigreerde Belg Baekeland.
In de periode vóór de tweede wereldoorlog nam het arsenaal van kunststoffen geleidelijk toe, enkele
van de meest gekende: polystyreen (1930), polyvinylchloride en polyvinylacetaat (1932), butadieenrubber, polyamiden en polyurethaan (1938) en polyetheen (1940).
Het ontstaan van de meeste nieuwe kunststoffen was toen veeleer te wijten aan empirisch (proefondervindelijk) onderzoek, waarbij men als bij toeval tot de vaststelling kwam dat een nieuw materiaal
was ontstaan.
De explosieve groei, na de tweede wereldoorlog, werd gegeven door de Duitse Nobelprijswinnaar
Staudinger, die al vanaf de jaren 20 baanbrekend onderzoek heeft verricht rond de opbouw der polymeren.
1.4.2 Productie
De grondstoffen voor de meeste kunststoffen komen uit de steenkoolen petroleumindustrie. Vooral het belang van de petroleumsector is
sterk toegenomen sinds het gebruik van vloeibare kraakproducten
afkomstig van aardolie. Tegenwoordig worden kunststofafvalproducten gerecycleerd om ook het milieu achteraf niet te belasten met onverteerbare kunststoffen. De technieken om waardevolle materialen in
het afval (industrieel en huishoudelijk) te sorteren, te behandelen en
opnieuw te gebruiken worden voortdurend verbeterd.
Bij de productie van kunststoffen worden producten gebruikt zoals:
– cellulose,
– steenkool,
– aardolie,
– aardgas.
23
Wist je dat …
• kunststoffen hun oorsprong vinden in organisch materiaal (bv. aardolie).
• zij opgebouwd zijn uit macromoleculen (komt van “makros” wat betekent groot) het gaat hier echt
om reuzenmoleculen. Bij alle andere stoffen en voorwerpen liggen de moleculen onder, boven en
naast elkaar; bij kunststoffen vormen zij lange ketens of netwerken.
• zij scheikundig worden gefabriceerd door middel van synthese (het maken door samenstelling, van
nieuwe stoffen uit elementen of eenvoudige verbindingen bv. cellulose).
• zij tot gebruiksklare materialen worden klaargemaakt door middel van plastische vormgeving (“plastisch” ook afgeleid uit het Oudgrieks betekent hier deegachtig, kneedbaar en in een bepaalde vorm
gedrukt).
Extruderen
Buizen worden vervaardigd middels een proces dat extruderen wordt
genoemd.
Een productielijn voor het extruderen van buizen bestaat uit een aantal
achter elkaar geschakelde machines. Vanuit een silo komt compound
via een vultrechter in de verhitte cilindrische ruimte van de extruder,
waarin het verwarmd wordt tot een temperatuur van 150-200 °C. Twee
draaiende transportschroeven nemen het compound mee naar voren.
Gelijktijdig wordt door verwarming voor een verdichting van het compound gezorgd. De plastische massa wordt dan continu onder druk
door een ringvormige spleet geperst (geëxtrudeerd).
Deze plastische buis wordt vervolgens door een kalibreerbus geleid.
Daarna wordt de buis afgekoeld zodat de vorm gefixeerd wordt.
In een waterbad vindt verdere afkoeling plaats.
24
Spuitgieten
Voor hulpstukken wordt een andere techniek toegepast: het spuitgieten. Hier komt de PVC-compound eerst via een trechter in een
verwarmde cilinder, waarin het wordt verwarmd tot 160-200 °C. Een
transportschroef mengt en verdicht het compound en transporteert
het dan plastisch geworden materiaal naar voren.
Bij spuitgieten wordt het plastisch geworden PVC in een matrijs geperst. In de matrijs stolt het materiaal door snelle koeling en neemt zo
zijn definitieve vorm aan.
25
1.4.3 Structuur
Door hun structuur worden kunststoffen doorgaans onderscheiden in
– thermoharders,
– thermoplasten.
Daarnaast vormen de synthetische rubbers (of elastomeren) een derde
aparte groep.
Thermoharders
Bij hun vormgeving worden ze week, soms bijna vloeibaar en zo worden ze in een vorm gebracht waarin ze na afkoeling verstijven en vrij
hard worden.
Ook typisch is dat ze daarna, door te verwarmen, niet meer kunnen
week gemaakt worden.
Bron: FVB
Bron: FVB
Thermoplasten
Dit zijn veruit de belangrijkste kunststoffen voor de installateur.
Thermoplasten worden telkens opnieuw week door verwarming en
verstijven door afkoeling. Hoe kouder ze zijn, des te harder zijn ze,
sommige zijn dan zo broos als glas.
In weke toestand zijn ze met weinig kosten en een geringe inspanning
te vervormen. Als men ze in vervorming laat afkoelen, blijven ze de
nieuwe vorm behouden. Als men ze daarna opnieuw verwarmt, zullen
ze vanzelf naar hun oorspronkelijke toestand terugkeren. Men noemt
dit het “geheugen” van thermoplastische kunststoffen.
Maar in de overgang van hard naar erg week, door verwarmen, is er
een punt dat men het glaspunt11 noemt, ook wel de glas/rubber overgangsfase. Met opzet is het woord glas gebruikt. Er is echter geen
enkele kunststof zo breekbaar als glas bij normale temperatuur. Laat u
dus niet door het woord misleiden.
Echt smelten, zoals metalen, doen thermoplasten niet.
Men kan ze dus niet gieten, ten hoogste bereikt men een toestand van
week rubber en sommige thermoplasten ontbinden al eer het zover
is.
1.4.4 Keuze van het materiaal
Wanneer de kunststoffen hun weg vinden naar de installateur dan geldt
de vergelijking met metalen buizen wel degelijk.
Materiaalkennis blijft een vereiste voor de vakman. Dat geldt ook voor
kunststoffen, als materiaal vormen ze een wereld op zichzelf.
Werken aan installaties betekent voor de installateur leidingen leggen,
dat is buizen verbinden met hulpstukken, kranen en andere toestellen. Van de tientallen metalen waaruit de industrie buizen, hulpstukken,
platen en profielen maakt, gebruikt de installateur er slechts enkele.
Maar van die enkele moet hij dan toch de belangrijkste eigenschappen
kennen om van daaruit de toepassingen af te leiden en de manier van
werken.
11
glaspunt: de temperatuur waarbij het polymeer (kunststof) overgaat in een plastische toestand
26
Bij het gebruik van kunststofbuizen moet men er rekening mee houden dat deze buizen na een eerste opwarming (bv. eerste start verwarming) een eind korter worden.
Deze eigenschap noemt men gewoon “krimp” of ook nog “geboortekrimp” . Sommige fabrikanten laten hun buizen na de productie terug
opwarmen, waardoor de buizen niet meer onderhevig zijn aan de “geboortekrimp”.
We gebruiken maar een tiental kunststoffen die worden geleverd als
halffabrikaten zoals: buizen, hulpstukken, platen en profielen.
Meest voorkomende kunststoffen
PVC-U
PVC-C
PE
LD-PE
HD-PE
VPE
PB
PP
PP-H
PP-C
PP-R
ABS
De fabrikanten van de kunststofbuizen geven met het SDR-getal
(Standard Dimension Ratio) de kwaliteit aan. Het SDR-getal geeft de
verhouding tussen de uitwendige diameter en de wanddikte, meestal
afgerond op een geheel getal en is een benaderend getal.
SDR = uitwendige diameter
wanddikte
1.5 PVC-U (ongeplastificeerd polyvinylchloride)
1.5.1 Beschrijving
Is een thermoplastisch materiaal dat zacht wordt als men het verwarmt.
Het bevat geen weekmakers en onder invloed van zonlicht wordt het
broos. Ook bij lage temperatuur is de slagsterkte minder.
Dit materiaal wordt in de verwarmingswereld weinig gebruikt vanwege
de zuurstofopname en de beperkte weerstand tegen temperatuur.
27
1.5.2 Eigenschappen
De stijve rechte buizen zijn licht en hebben een maximum gebruikstemperatuur tot 70 °C.
Het lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,08
mm / (m · K).
Hun massadichtheid bedraagt 1 420 kg/m3.
Het voelt hard en glad aan, klinkt helder, is makkelijk
breekbaar bij koude en heeft een slechte atmosferische weerstand.
Bij brand ontstaat een geel-groene vlam, het smelt,
verkoolt, geeft roet af en is zelfdovend, het geeft een
stekende (giftige) geur af van zoutzuur.
Bij warm vervormen moet de temperatuur beperkt blijven tot 130 °C.
Bron: Kabelfabriek Eupen
1.5.3 Toepassingen
PVC-U buizen zijn bestand tegen tal van chemicaliën. Buizen en hulpstukken kunnen worden verbonden door middel van koude las (lijmen),
steekmoffen met rubberdichtingen, klemfittingen, schroefdraad en
worden soms warm gelast.
Gebruikt bij afvoer, riool, wateraanvoer, perslucht, zwembad (verschillende kwaliteiten en normen).
Opgepast voor buitentoepassingen, PVC-U is niet bestand tegen zonlicht (UV-bestendig).
1.5.4 Kenmerken
• Bij lage temperatuur gemakkelijk breekbaar
• Grote thermische bewegingen
• Bij langdurige belasting treedt blijvende vervorming op
• Gevoelig voor kerven
• Door licht gewicht gemakkelijk te verhandelen
• Is onderhevig aan krimp12
• Zuurstofdoorlatend (= diffusie)13
1.5.5 Handelsmaten
Bij kunststofbuizen wordt de buitendiameter aangeduid als D en de
binnendiameter als d, de eenheid is mm.
Deze buizen vinden geen toepassing in de centrale verwarming.
12
13
zie ook: Toegepaste wetenschappen
28
Een selectie:
• dunwandige PVC buizen voor afvoer (NBN EN 1566-1)
Nominale diameter
(DN) = buitendiameter
(D) x wanddikte (e)
in mm
Inwendige diameter
(d) in mm
Standaardlengte
in m
32 x 1,8
28,4
4 en 5
40 x 1,8
36,4
4 en 5
50 x 1,8
46,4
4 en 5
75 x 1,8
71,4
4, 5 en 10
90 x 1,8
86,4
4, 5 en 10
110 x 2,2
105,6
4, 5 en 10
125 x 2,2
121
4, 5 en 10
Voor riolering (ondergronds) bestaan er twee reeksen: “roodbruin”
voor vuilwaterleidingen en “grijs” voor regenwaterleidingen. Deze worden beschreven in de norm NBN EN 1401-1.
• dikwandige PVC buizen voor afvoer: PVC sanitair (NBN EN 1329-1)
Nominale diameter
(DN) = buitendiameter
(D) x wanddikte (e)
in mm
Inwendige diameter
(d) in mm
Standaardlengte
in m
32 x 3,0
25,6
4 en 5
40 x 3,0
33,6
4 en 5
50 x 3,0
43,6
4 en 5
75 x 3,0
68,6
4, 5 en 10
90 x 3,0
83,6
4, 5 en 10
110 x 3,2
103,6
4, 5 en 10
125 x 3,2
118,6
4, 5 en 10
Bron: Dyka
Dikwandige PVC buizen hebben een vergelijkbare weerstand tegen
hogere temperaturen net zoals PVC-C.
Bron: Dyka
29
1.6 PVC-C (nagechloreerd polyvinylchloride)
1.6.1 Beschrijving
Is PVC-U dat een nabehandeling heeft ondergaan met chloor, daarom
noemt men het nagechloreerd PVC.
PVC-C is harder en stugger dan gewoon PVC maar het belangrijkste
is dat het meer warmte kan verdragen, ongeveer 40 graden meer dan
gewoon PVC.
1.6.2 Eigenschappen
• Weerstaat aan temperaturen tot maximaal 95 °C.
• Massadichtheid bedraagt 1 520 kg/m3.
• Het lineaire uitzettingscoëfficiënt is 0,065 mm / (m · K).
• Bij verbranding ontstaat een geel-groene vlam, het smelt, verkoolt,
vormt roet en is zelfdovend. Er komt een stekende (giftige) reuk van
zoutzuur vrij.
• Het voelt hard en glad aan, geeft een heldere klank, is makkelijk breekbaar Bij warm vervormen moet de temperatuur beperkt blijven tot
170 °C.
1.6.3 Toepassingen
PVC-C kan verbonden worden door koud lassen (lijmen).
Bij plaatsing dient rekening te worden, gehouden met een vrij grote
beweging door uitzetting en krimp.
PVC-C buizen kunnen goed weerstaan aan vloeistoffen en gassen tot
110 °C. Men dient wel op te letten bij buitentoepassingen, PVC-C is
niet bestand tegen zonlicht (niet UV-bestendig).
Voor afvoer met hogere temperaturen, en in mindere mate voor cv installaties.
Bron: Lapafil
1.6.4 Kenmerken
Zelfde voor- en nadelen als PVC-U maar bijkomend:
– betere temperatuurweerstand waardoor bruikbaar bij hogere watertemperaturen.
1.6.5 Handelsmaten
Zelfde afmetingen als voor PVC-U
30
1.7 PE (polyetheen, polyethyleen)
1.7.1 Beschrijving
PE is elastisch maar kan niet verlijmd worden. Het is brandbaar, niet
zelfdovend. De verbindingen worden uitgevoerd door lassen. Het
weerstaat aan hoge temperatuur, en is goed bestand tegen chemische
producten.
PE behoort tot de thermoplasten. De natuurlijke kleur is melkachtigwit, in deze toestand is het zeer gevoelig voor UV-straling, daarom
wordt er tijdens de fabricatie van zwarte PE buizen (voor sanitaire en
gasleidingen) koolzwart aan toegevoegd om ze beter te beschermen
tegen het zonlicht.
1.7.2 Eigenschappen
High - Density PE
PE-HD = hoge densiteit = hard PE wordt vooral gebruikt voor de productie van buizen en hulpstukken.
Andere afkortingen voor het materiaal zijn: HPE en PEH.
Bron: Geberit
Low - Density PE
PE-LD = lage densiteit polyethyleen (zacht PE), alleen verkrijgbaar op
rol. Mag niet gestomplast worden, enkel te verbinden met koppelstukken. PE-LD is minder stijf, minder hard en minder trekvast.
Hun soortelijke massa is: voor PE-HD 955 kg/m3,voor PE-LD 935 kg/
m3. Hun lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,2 mm / (m · K).
Bij brand ontstaat een geel-blauwe rustig walmende vlam, vlamdruppels branden verder, het ruikt naar een uitgeblazen kaars. Het voelt
wasachtig aan en is licht inkerfbaar.
Bij bevriezing barst het niet maar zet uit met het water (ijs) en komt
terug naar zijn oorspronkelijke toestand na ontdooiing.
1.7.3 Toepassingen
Kan warm gelast worden (thermoplastisch geheugen), is zeer slagvast,
verdraagt gassen en vloeistoffen tot 70 °C en is nog temperatuurbestendig tot - 40 °C.
Bron: Geberit
PE-HD wordt toegepast voor:
– afvoer- en rioleringswerken,
– regenwaterafvoer,
– afvoer van agressieve stoffen in laboratoria,
– distributie van koud water,
– distributie van gas (onder bepaalde omstandigheden),
– PE is gevoelig voor koolwaterstoffen, men vermijdt dus contact met
gasolie, keroseen, benzine, enz.
PE-LD wordt toegepast voor:
– koud water als zuig- of pers-verdeelleiding in sanitaire toepassingen.
31
1.7.4 Kenmerken
• Minder stijf, hard en trekvast
• Kan gelast worden
• Grote thermische bewegingen
• Vervormt gemakkelijk
• Gering gewicht waardoor handig bij verhandeling
• Is gevoelig aan krimp14
• Zuurstofdoorlatend (= diffusie)
1.7.5 Handelsmaten
Bij kunststofbuizen wordt de buitendiameter meestal aangeduid als D
en de binnendiameter als d, de eenheid is mm.
Hieronder een selectie van buizen:
Nominale diameter (DN)
Buitendiameter (D) x
wanddikte (e) in mm
Inwendige diameter (d)
in mm
Standaardlengte in m
32
40 x 3
34
5
40
50 x 3
44
5
50
56 x 3
50
5
–
63 x 3
57
5
70
75 x 3
69
5
80
90 x 3,5
83
5
100
110 x 4,3
101,4
5
1.8 PE-X (vernette polyetheen, polyethyleen)
Ook gekend als VPE (Nederland en Duitsland) en PER (Frankrijk)
1.8.1 Beschrijving
De vernetting is een behandeling waarbij scheikundig of door energierijke straling, interne verbindingen tot stand komen tussen de verschillende moleculen. Dit geeft aan het materiaal de eigenschappen van
een thermoharder zonder dat het dit is.
Afhankelijk van het procédé spreekt men van (volgens DIN 16 892):
– PE-Xa : vernettingsgraad (chemisch) > 70 %
p Oppervlakkig vernet (onderdompeling in bad) PAM-procedure
p In massa vernet (tijdens productie menging van stoffen) Engel
procedure
– PE-Xb: vernettingsgraad (chemisch) > 65 % Silan procedure
– PE-Xc: vernettingsgraad (straling) > 60 % straalvernette buis
Het voordeel van in de massa vernette buis: mag nadien verwarmd
worden.
14
32
Bron: Rehau
Hoe lager het percentage vernetting is, hoe minder hard en bros de
buis is, dus flexibeler.
Om het indringen van zuurstof via de buiswand te verhinderen worden
buizen voor verwarmingsleidingen voorzien van een zuurstofdichte
ommanteling.
1.8.2 Eigenschappen
PE-X weerstaat, dank zij de vernetting, tegen slijtage door stroomsnelheid.
Het heeft een melkachtige witte kleur. Doordat geen koolzwart toegevoegd is, is het gevoelig voor UV-straling en moet het ertegen beschermd worden door te stockeren in donkere ruimtes of af te schermen met een mantelbuis.
Zijn massadichtheid bedraagt 930 kg/m3.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,14 mm / (m · K).
Bron: Begetube
PE-X is niet zuurstofdicht. Voor verwarmingsdoeleinden is het belangrijk dat geen zuurstof binnendringt doorheen de buiswand (diffusie15).
In dit geval is de buis voorzien van een zuurstofdicht scherm dat bestaat uit een dunne speciaalkunststof folie. Deze laag remt de doordringing van zuurstof door de wand vrij sterk af.
1.8.3 Toepassingen
Het materiaal mag niet gelast worden, het is geen thermoplast maar
een thermo-elast. Het wordt gebruikt voor aanvoerleidingen van sanitair koud en warm water, radiatorverwarming en vloerverwarming.
Verbindingen worden uitgevoerd met speciale klemkoppelingen.
Indien men PE-X buizen te kort buigt, ontstaat een “witbreuk”, een
beschadiging van de buis.
Bron: Begetube
15
diffusie: zie toegepaste wetenschappen
33
1.8.4 Kenmerken
• Slagvast
• Geschikt voor koud, warm en heet water
• Snelle verbindingen met weinig gereedschap door klemverbindingen
• Persverbindingen mogelijk
• Is niet te lassen
• Hoge thermische gevoeligheid
• Is gevoelig aan krimp16
1.8.5 Handelsmaten
De meest voorkomende zijn:
Nominale diameter (DN) =
buitendiameter (D) x wanddikte (e) in mm
sanitair
verwarming
12 x 2
14 x 2
16 x 2,2
16 x 2
18 x 2
20 x 2,8
20 x 2
25 x 3,5
25 x 2,3
32 x 4,4
32 x 2,9
Op rollen van 50, 100, 200 en 320 meter met of zonder mantelbuis
(rood, blauw...) of in lengten van 6 meter.
Bron: Begetube
34
1.9 PB (polybuteen)
1.9.1 Beschrijving
Is een zeer flexibel materiaal voor vloerverwarming, maar minder aangewezen bij hogere temperaturen.
Wat scheikundige structuur betreft is het nauw verwant met PE (polyetheen).
1.9.2 Eigenschappen
Het materiaal is niet zuurstofdicht zodat bij gebruik ervan voor centrale
verwarming een anticorrosiemiddel aan het systeem moet toegevoegd
worden. De buis kan gebruikt worden in omstandigheden waar hoge
mechanische eisen gesteld worden.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,13 mm / (mm · K).
De buis is bestand tegen zuren en zwakke oplosmiddelen, maar niet
tegen oxiderende zuren.
1.9.3 Toepassingen
PB-leidingen kunnen toegepast worden voor sanitaire installaties,
persluchtleidingen, zwembadleidingen, en zijn in het verleden vaak
gebruikt als verwarmingsleidingen op lage temperatuur (wat nu installaties met problemen zijn vanwege de corrosie).
Buizen in PB worden verbonden door middel van las- of klemkoppelingen, elektromoffen zijn er niet.
1.9.4 Kenmerken
• Drukbelasting afhankelijk van de temperatuur
• Chemische bestendigheid
• Kan zowel gelast als met klemverbindingen toegepast worden
1.9.5 Handelsmaten
Een selectie:
Nominale diameter
(DN) =
buitendiameter (D) x
wanddikte (e) in mm
14 x 2
16 x 2
18 x 2
20 x 2
22 x 2
Bron: Begetube
16
Als “buis-in-buis” flexibel verkrijgbaar van 14 x 2 mm tot 20 x 2 mm.
35
1.10 PP (polypropyleen)
1.10.1 Beschrijving
Polypropyleen is stijver dan PE-HD en is bestand tegen chemische
stoffen die PE zouden aantasten (bv. benzeen). Wij onderscheiden:
– PP-H waar de H staat voor “homopolymeer” een materiaal dat zich
kenmerkt door een grote stijfheid, hardheid en treksterkte;
– PP-C waar de C staat voor “co-polymeer”, een materiaal dat zich
kenmerkt door een grotere taaiheid dan PP-H, vooral merkbaar bij
lagere temperaturen;
– PP-R waar de R staat voor “random” co-polymeer, dit is een chemisch gewijzigd (gemodificeerd) co-polymeer met hogere slagvastheid;
– PP-S waar de S staat voor “schwerentflammbar” (moeilijk ontvlambaar).
Bron: Fusiotherm
1.10.2 Eigenschappen
PP buizen zijn wel corrosievast maar niet ongevoelig voor veroudering,
net zoals de meeste andere kunststoffen. De buis mag niet worden
blootgesteld aan zonlicht.
Hun massadichtheid bedraagt 920 kg/m3.
De gemiddelde lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt
0,15 mm / (m · K).
De toegelaten waterdruk varieert in functie van de watertemperatuur.
Bij brand ontstaat een gele rustige vlam zonder rook, de vlamdruppels
branden verder en het ruikt naar een uitgeblazen kaars.
Het voelt wasachtig aan, is iets harder dan PE.
Schokgevoelig rond het vriespunt maar hoge chemische bestandheid
bij een hoge temperatuur.
36
1.10.3 Toepassingen
De leidingen kunnen toegepast worden voor de distributie van sanitair
drink- en warm water. Door zijn uitstekende chemische eigenschappen is het ook geschikt voor diverse industriële toepassingen.
Koude las (lijmen) gaat niet, warm lassen gaat zeer goed.
Bron: www.vinck.be
1.10.4 Kenmerken
• Mag niet aan het zonlicht worden blootgesteld
• Vraagt speciaal lasgereedschap (moflasverbinding of polyfusie)
• Kan niet geplooid worden (richtingsveranderingen met hulpstukken)
• Gevaar voor vernauwing van de binnendiameter bij het lassen
1.10.5 Handelsmaten
Hieronder een aantal veel voorkomende afmetingen:
Nominale diameter
(DN) =
wanddikte (e) in mm
16 x 2,7
20 x 3,4
25 x 4,2
32 x 5,4
40 x 6,7
50 x 8,4
63 x 10,5
Standaardlengten van 4 meter
1.11 ABS (acrylonitril - butadieenstyreen)
1.11.1 Beschrijving
Is een hard co-polymeer met veel weerstand. Het behoort tot de groep
der thermoplasten, is verlijmbaar en is bestand tegen lage temperaturen.
ABS is te gebruiken tot een temperatuur van 80 °C.
Zijn massadichtheid bedraagt 1 070 kg/m3.
Het heeft een lineaire uitzettingscoëfficiënt van 0,101 mm / (m · K).
Weerstand bij drukbelasting is afhankelijk van de temperatuur. Bij
brand ontstaat een oranje-gele vlam; het verkoolt en heeft een roetende vlam die niet zelfdovend is.
37
Het voelt glad en hard aan.
Het heeft een hoge mechanische weerstand, zelfs bij een temperatuur
van -40 °C.
1.11.3 Toepassingen
ABS bevat geen giftige elementen zodat het zonder beperking kan
gebruikt worden voor:
– drinkwater,
– gekoeld water (voor airconditioninginstallaties),
– gedistilleerd water,
– alle voedingsproducten,
– veel medische en farmaceutische producten.
De buis kan zowel koud gelast (gelijmd) als warm gelast worden. Kan
gebruikt worden voor lage of hoge temperaturen.
Bron: www.vinck.be
1.11.4 Kenmerken
• Slagvast
• Bedrijfsdruk afhankelijk van de temperatuur
• Te verbinden met hulpstukken, koudlas of demonteerbare
1.12 Meerlagenbuis
Ook genoemd sandwichbuis, multilayer...
1.12.1 Beschrijving
Deze buis dankt zijn benaming aan zijn structuur. Een groot deel van de
nadelen welke kunststofbuizen kunnen hebben, zoals uitzetting, zuurstofdiffusie, enz. worden opgevangen door een aluminiumkern welke
de kunststofbuis stevigheid en vormvastheid geeft. Het is een meerlagige buis waarvan de binnenste en de buitenste laag uit kunststof
bestaat met in het midden en laag van aluminium of een kunststoflaag.
De buizen zijn ook beter bestand tegen aanhoudende hoge drukken,
het aluminium vermindert behoorlijk het uitzettingsenthousiasme van
de kunststof, lengteverandering onder invloed van temperatuurschommelingen zijn herleid tot 9 maal minder dan bij zuivere kunststof.
38
De aluminiumlaag (of andere laag) vormt een zuurstofscherm met als
doel geen zuurstof te laten binnendringen (diffusie). Hierdoor worden
corrosieproblemen sterk verminderd. Dank zij de aluminiumlaag is de
buis ook stijver dan de enkelvoudige kunststofbuis.
Bron: Viega
Bron: Viega
Er bestaan verschillende soorten meerlagen-buizen maar de meeste
buizenfabrikanten gebruiken aluminium als versteviginglaag, de kunststofsoort kan verschillend zijn.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,026 mm / (m · K), de maximum-bedrijfstemperatuur is 95 °C en de maximum-bedrijfsdruk is 10
bar.
1.12.3 Toepassingen
De buis wordt voornamelijk gebruikt voor:
– distributie van sanitair koud water,
– distributie van sanitair warm water,
– centrale-verwarmingbuis.
Buizen voor centrale verwarming en voor sanitaire leidingen zijn in
principe dezelfde.
Bron: Begetube
1.12.4 Kenmerken
• Nadeel kan wel eens het loskomen van aluminium en kunststof zijn
bij minder kwaliteitsvolle buizen; hoewel de krachtige lijm alles goed
samenhoudt kan daar na verloop van tijd door veroudering de hechting verminderen.
39
• Stijfheid (enkel met aluminiumlaag): de gebogen buis behoudt haar
vorm
• Zuurstofdicht (=geen diffusie)
1.12.5 Handelsmaten
Een selectie de meest voorkomende maten:
Nominale diameter
(DN) =
wanddikte (e) in mm
12 x 1,8
16 x 2 (2,25)
18 x 2
20 x 2,5
26 x 3
32 x 3
40 x 3,5
50 x 4
Starre lengtes
De wanddikte varieert van 2 mm tot 4 mm al naar gelang de diameter
van de buis en de fabrikant.
Wordt geleverd in rollen van 50 m tot 100 m, of in starre lentes van
5 m vanaf 32 mm.
40
2 Verwerken van buismaterialen
2.1 Aftekenen en meten
2.1.1 Meten
Om buislengten in een installatie te kunnen toepassen, moeten ze op
de juiste lengte worden afgetekend. Als eenheid gebruiken we steeds
meter, centimeter of millimeter17
In de praktijk worden leidingen meestal aangelegd aan de hand van
een tekening (bouwplan of opdrachttekening). In deze tekeningen worden de afstanden tussen de buizen aangegeven als een zogenaamde
“hart-op-hartmaat”. Dit wil zeggen de afstanden tussen de hartlijnen
van een buis; de hartlijn is de denkbeeldige lijn door het midden van
de buis.
Om de juiste maat van een buisstuk tussen twee hulpstukken te bepalen neemt men eerst de maat hart-op-hart. Daarna moet men een
bepaalde lengte aftrekken, eigen aan elk hulpstuk.
Deze lengte is de Z-maat en wordt gedefinieerd als afstand tussen het
pijpeinde (einde van de hulpstukschroefdraad) en de as of het centrum
van het hulpstuk (fitting).
De methode heet dan ook de Z-methode en wordt toegepast bij stalen
buizen.
Een andere methode bestaat erin door de maat tussen de eindstukken
van de hulpstukken te meten. Daarna wordt voor elke verbinding de
inschroeflengte van de verbindingsstukken opgeteld.
Diameter
3/8”
1/2”
3/4”
1”
1 1/4”
1 1/2”
DN
10
15
20
25
32
40
Schroefdraadlengte in mm
11
14
16
19
21
21
Inschroeflengte in mm
10
13
15
17
19
19
17
zie ook: “Toegepaste wetenschappen”
Hoofdstuk 2: Verwerken van buismaterialen
41
2.1.2 Meetgereedschappen
Lengte
We gebruiken meetgereedschappen om de lengte te bepalen. De
meest gebruikte gereedschappen zijn:
– vouwmeter uit hout, metaal of kunststof: meestal tot 2 meter,
– rolmeter: de lengte kan variëren.
Bron: Virax
Bron: Warmte en Klimaat
Hoeken
Wil je weten of de hoek die je gebogen hebt de juiste hoek heeft, gebruik je andere gereedschappen:
– winkelhaak,
– verstelbare winkelhaak (zwaaihaak).
Bron: Facom
Bron: Facom
Aftekenen
Om een lengte af te tekenen kan men gebruik maken van :
– potlood; uit hout met een grafietpunt of een navulbaar potlood,
42
– merkkrijt: uit olie, met vulstoffen om een vaste vorm en kleur te verkrijgen,
– merkstift: een metalen houder afgesloten door een kogeltje of met
een kern en punt uit vilt (viltstift) gevuld met tekeninkt en een oplosmiddel (bv. alcohol).
Door de dikte van de lijn, de wijze van aftekenen en de nauwkeurigheid
van het meetgereedschap wordt de grootte van de afwijking bepaald.
Bron: Patrick Uten
2.2 Buigen
In de praktijk zijn de leidingen niet alleen recht. Meestal moeten bochten in de leidingen worden gemaakt.
Het is niet verstandig om veel verbindingen in leidingen te maken; elke
verbinding moet immers lekvrij zijn. Het is daarom beter om bochten
zoveel mogelijk te buigen
2.2.1 Met veer
Principe
De buis wordt geplooid door middel van een veer die in de buis of over
de buis geschoven wordt.
Uitvoering
De buigveer is gemaakt uit verenstaal, gewonden volgens een schroeflijn. De buigveer welke over de buis wordt geschoven (uitwendige veer)
heeft een trechtervormig gedeelte (of een oog) dat toelaat deze met
een draaiende beweging over de buis te schuiven.
Een inwendige veer bezit een oog om eventueel de veer uit de buis te
verwijderen.
Toepassing
Dit systeem wordt toegepast op zachtkoperen buizen of kunststofmeerlagenbuis. Voor koper is de diameter beperkt tot 22 mm, voor
meerlagenbuis tot 20 mm. Het buigen, terwijl de veer over of in de buis
steekt, gebeurt door met de handen een druk uit te oefenen langs
beide zijden van het te buigen stuk.
Teneinde een gladde bocht te buigen moet de straal van de bocht
minstens zes maal zo groot zijn als de buitendiameter van de buis. Een
veer laat toe een willekeurige bocht te maken.
Te gebruiken gereedschappen:
– uitwendige buigveer voor koperen buizen,
– inwendige of uitwendige buigveer voor kunststofbuizen.
Bron: Henco
43
2.2.2 Met buigtang
Principe
Het buigen van de buizen met de buigtang gebeurt hetzij met een
tweehands- of met een éénhandsbuigtang.
Volgens de gebruikte diameter zullen buigtang en- of buigmatrijzen
aangepast zijn aan de buisdiameter.
Uitvoering met een tweehandsbuigtang
De straal van de te buigen bocht wordt bepaald door de straal van de
buigmatrijs.
Bron: Ridgid
Bij het buigen van de bocht is maat A belangrijk; dit is de maat van het
einde van de buis tot aan de hartlijn van het gebogen deel (= opgegeven maat).
Om de buis exact op maat te buigen, zoeken wij een punt dat nauwkeurig kan samengebracht worden op
– de buigtang: O (ofwel is dit de afstand, gelijk aan de buigstraal of
groter),
– de te buigen buis: X.
Hiertoe zal men maat C (constante van de buigtang) aftrekken van
maat A en dit punt X op de buis laten samenvallen met punt O op de
buigtang.
Het punt X blijft altijd A min C (constante van de buigtang)
De constante C van de buigtang kan op verschillende wijzen bepaald
worden:
1 – een punt voor de buissteun (haak),
2 – een punt na de buissteun (haak),
3 – tot aan het scharnierpunt.
Nu kan de bocht geplooid worden.
Het buigen onder een bepaalde hoek kan gebeuren door het beweegbare deel van de tang te verplaatsen tot de aangegeven graden, bv.
45°, 90°.
Deze beschreven methode is één van de mogelijke manieren om op
maat te buigen.
44
Uitvoering met een éénhandsbuigtang
Eénhandsbuigtangen beschikken over een stel buigmatrijzen welke
door middel van een markering duidelijk aangeven met welke lengte rekening moet gehouden worden om te buigen. Deze lengte is de
afstand A verminderd met de terugzetmaat (terugzetmaat = verkorting/2) of ook nog “winst door plooien”.
Bron: Geberit
Bron: Rothenberger
Toepassing
Zachte en halfharde koperen buizen kunnen moeiteloos tot diameter 22 mm geplooid worden met een aangepaste buigtang. Boven deze
diameter zal de buis aan de binnenzijde rimpelen en aan de buitenzijde
van de bocht afplatten.
Hetzelfde gebeurt bij het buigen van precisiebuis of RVS buizen.
Koperen buizen of precisiebuizen met kunststofbeschermmantel worden gebogen met een aangepaste buigtang of een buigtang 1 maat
groter dan de buisdiameter en door gebruik te maken van een glijmiddel.
Het buigen van meerlagenbuis gebeurt op dezelfde wijze, maar
de buigstraal kan hier teruggebracht worden tot 60 mm voor
diameter 15.
Nominale diameter
(DN)
Buigstraal van de
buigmal (afhankelijk van
merk)
Aantal mm
terugtellen vanaf hart
bocht
= terugzetmaat
= verkorting/2(*)
Gestrekte lengte
van de bocht
(op neutrale lijn)
DN 10
60 mm
13 mm
94 mm
DN 15
70 mm
15 mm
110 mm
DN 20
90 mm
20 mm
141 mm
DN 25
110 mm
24 mm
172 mm
(*) VK= verkorting= 0,43* buigstraal (zie ook hydraulisch buigen)
45
– eenhandsbuigtang,
– tweehandsbuigtang,
– buisrichter.
2.2.3 Hydraulisch
Principe
De hydraulische buigpomp is uitgerust met een plunjer waarop de
aangepaste buigmal is aangebracht.
De pomp wordt met de hand of met een motor bediend, hierdoor stijgt
de druk op de plunjer en verplaatst deze zich voorwaarts. Het is de
plunjer van de pomp, waarop aan het uiteinde de buigmal is aangebracht, die door zijn voorwaartse beweging de buis in de gewenste
hoek buigt.
Het opendraaien van de ontlastkraan regelt de terugloop van de plunjer.
Uitvoering
De hydraulische buigpomp voor stalen buizen is ofwel met open of
gesloten frame. De bediening met een open frame is eenvoudiger dan
met het gesloten frame, waar de bovenplaat, tijdens het buigen, het
zicht op de buis belemmert en daarmee kan de instelling ook vlugger
kan gebeuren.
Bron: Ridgid
Bron: Rothenberger
Toepassing
Geschikt voor het buigen van normale bochten tot 3” stalen buis.
Het kort op elkaar laten volgen van bochten is niet altijd mogelijk. De
grootte van de straal wordt bepaald door de buigmal.
Hou er rekening mee dat de buigstraal altijd groter zal zijn dan deze
opgegeven op de buigmal. Dit komt doordat bij het lossen van de plunjer, de buis terugveert en aldus de straal van de bocht groter wordt dan
de straal van de buigmal.
Bij een bocht zal de binnenkant van de bocht altijd korter zijn dan de
buitenbocht.
46
Door het buigen treden spanningen op in het materiaal. Aan de buitenzijde wordt het materiaal uitgerekt, aan de binnenzijde in elkaar gedrukt.
Ergens tussen de buitenbocht en de binnenbocht behoudt de buis
haar oorspronkelijke lengte, dit noemt men de neutrale lijn. Op die lijn
is de buis na het buigen precies even lang als voor het buigen.
Bron: Patrick Uten
Verkorting
= ½ omtrek vierkant – ¼ omtrek cirkel
= (1/2 · 4 · R) – (1/4 · 2 · R · 3,14)
= 2R – ½ · 3,14 · R
= (2 - 1,57) · R
= 0,43 · R
= 0,43 buigstraal
Het is van belang, teneinde tijd te winnen en materiaalverlies te vermijden, dat men de terugzetmaat juist kan berekenen en afschrijven op
de buis.
Hoeveel dit bedraagt, zal afhangen van de buigstraal van de buigmal,
zoals blijkt uit onderstaande tabel.
3/4”
1”
1¼”
1½”
2”
DN20
DN25
DN32
DN40
DN50
Ø bu (mm) = D
26,9
33,7
42,4
48,3
60,3
Ø bi (mm) = d
21,6
27,2
35,9
41,8
53
Afmeting buis:
Buigen met de buigmachine : (de terugzet kan verschillen, afhankelijk van de buigstraal)
buigstraal = 3 à 4 x D
terugzet 90°
21,5 mm
27 mm
36 mm
42 mm
53 mm
terugzet 45°
11 mm
13,5 mm
18 mm
21 mm
26,5 mm
47
– buizenbuigmachine (buigpomp).
2.2.4 Machinaal
Principe
Buigmachines voor buizen waarbij de (draai-) beweging van de buigmal mechanisch of hydraulisch wordt aangedreven. Hierbij wordt de
machine stevig in de hand gehouden en is het door de draaibeweging
van de buigmal dat aan de buis de gewenste vorm wordt gegeven.
Bron: Rothenberger
Bron: Virax
Bron: Ridgid
Uitvoering
Er bestaan verschillende uitvoeringen, zowel mechanisch als hydraulisch. De toestellen werken op netspanning of op batterijen.
Toepassing
Buigmachines voor dunwandige buizen hebben een manuele of automatische hoekinstelling. Men kan er koperen buizen, halfhard of zacht,
stalen buizen, precisiebuis en RVS buis mee buigen tot een beperkte
diameter.
– elektrische buizenbuigmachine,
– buigmachine voor koperen buizen.
2.2.5 Warmbuigen
Principe
Bij het warm buigen wordt het opgewarmd materiaal aan de buitenzijde gerekt en aan de binnenzijde gestuikt.
Deze methode is voor stalen buizen tot 1” goed toe te passen zonder
de buis te moeten vullen.
Door de hartlijn op de buis aan te brengen is het mogelijk om afmetingen op de buis af te schrijven zonder dat deze veranderen. Deze
hartlijn of neutrale lijn wordt immers niet langer of korter tijdens het
buigen.
Uitvoering
Bij het buigen is het van groot belang om te weten hoe groot de “uitgeslagen” lengte is. Deze uitgeslagen lengte is de bochtlengte, afgeschreven op de neutrale lijn.
48
De buigstraal staat in nauw verband met de buisdiameter en de wanddikte van de buis.
Is de straal niet aangegeven, dan houdt men bij een bepaalde buismaat (diameter) een vaste buigmaat aan zoals opgegeven in onderstaande tabel.
Bron: Patrick Uten
3/8”
1/2”
3/4”
1”
DN10
DN15
DN20
DN25
17,2
21,3
26,9
33,7
straal R = ± 3 x D
terug
50 mm
60 mm
80 mm
100 mm
1/2 straal R
vooruit
25 mm
30 mm
40 mm
50 mm
plooilijn = R x 1,5
totaal op te warmen
75 mm
90 mm
120 mm
150 mm
Afmeting buis:
Ø buiten = D (mm)
Warmbuigen 90° (praktisch) :
De totale lengte van het uitgeslagen en dus te verwarmen deel is altijd
straal x 1,57. De lengte van het gebogen deel van de bocht van 90° is
een vierde van de omtrek van de cirkel.
In de praktijk voldoet straal x 1,5 als vuistregel.
Om een meer nauwkeurige buiging te maken is een ander principe nodig. Hierbij gebruiken we dezelfde techniek als bij hydraulisch buigen
en tekenen we het midden van de buisbocht af. Zowel links als rechts
van dit punt verwarmen we de buis over een afstand van de totale
bochtlengte.
49
Toepassing
Stalen buizen voor de verwarmingsinstallaties en gasleidingen tot diameter 1” lenen zich tot het buigen van:
– haakse bochten,
– verzet of sprong,
– krukas of brug.
– oxy-acetyleenbrander,
– bankschroef + werkbank,
– winkelhaak.
2.2.6 Veilig werken
• Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM).
• Zien waar het buisuiteinde naartoe gaat bij het buigen, men kan hierdoor iemand verwonden of men kan schade veroorzaken.
• Voorkomen dat de handen geklemd geraken.
• Elektrische uitrusting moet voldoen aan de veiligheidsvoorschriften.
• Bij warm buigen: veiligheidsvoorschriften in acht nemen.
2.3 Afkorten
2.3.1 Zagen
Principe
Is een verspanende bewerking waarbij gebruik gemaakt wordt van een
getand zaagblad, gevat in een zaagbeugel.
Bron: Virax
De regel zou moeten zijn dat enkel zagen wordt toegepast als er om de
een of andere reden niet kan gesneden worden.
Door het zagen komen kleine stukjes buismateriaal vrij welke in de buis
kunnen vallen, terwijl het loodrecht zagen ook niet altijd vanzelfsprekend is.
Uitvoering
Een zaagblad heeft naargelang het te zagen materiaal een verschillend
aantal tanden. Deze tanden staan beurtelings naar binnen en naar buiten en zijn naar voren gericht. Zo ontstaat een iets bredere snede dan
het zaagblad zelf en zal dit minder vlug gaan klemmen. Voor buismateriaal moet altijd een fijngetand zaagblad gebruikt worden. De buiswand is namelijk altijd slechts enkele mm dik.
50
Dit zijn richtwaarden voor de keuze van een zaagblad:
Harde metalen:
* zacht staal,
gereedschapsstaal
Zachte metalen:
* aluminium, zink,
koper, kunststof
Dikte van het
werkstuk
Tanden per
centimeter
Tanden per
centimeter
0 tot 3 mm
12
10
3 tot 6 mm
10
8
6 tot 12 mm
8
8
Toepassing
Doordat stalen buizen en kunststofbuizen een dikkere buiswand hebben is het gebruik van een zaag hier meer aangewezen dan bij koperen
buizen of bij dunwandige precisiebuis
Tip
Men begint steeds te zagen met de punt iets naar beneden gericht,
zorg ervoor dat steeds minstens twee tandjes op het werkstuk staan,
anders blijft de zaag steken en breken er tandjes uit. Bij het zagen
van buizen is het niet altijd eenvoudig om een rechte zaagsnede te
bekomen. Klem de buis daarom goed vast en gebruik de twee handen, een hand aan de voorzijde van de beugel en de andere hand
aan het handvat.
Zet enkel kracht op de zaag in voorwaartse beweging, bij het terugtrekken van de zaag mag geen kracht worden gezet.
– metaalzaag,
– beugelzaag,
– junior(beugel)zaag.
2.3.2 Snijden
Principe
Snijden (afschuiven) gaat vlugger en nauwkeuriger dan zagen en zonder spanen. Twee, drie of meerdere rolletjes steunen de buis terwijl het
snijwieltje geleidelijk wordt aangedraaid dringt dit in het buismateriaal,
de buissnijder wordt geheel rond de buis gedraaid.
Uitvoering
Naargelang de diameter van de te snijden buizen zullen ook vorm en
lengte aangepast zijn.
De messen moeten aangepast worden aan het te snijden materiaal:
voor zachte materialen (kunststoffen) zullen de messen scherper zijn.
51
Buizensnijders voor kunststofbuizen kunnen soms de mogelijkheid
hebben om in één handeling ook een afschuinhoek van 15° aan het
buiseinde te maken.
Bron: Ridgid
Bron: Ridgid
Bron: Virax
Toepassing
Alle buismaterialen kunnen met een aangepaste buizensnijder gesneden worden.
Men heeft altijd een haaks afgekorte buis, wat de uitvoering van een
goede verbinding bevordert.
De buis blijft proper, er komt geen spanen in.
Tip:
Het aandraaien van het snijwieltje moet geleidelijk gebeuren.
Zoniet ontstaat een te grote braam aan de binnenzijde van de
buis of wordt de buis vervormd. Dit brengt extra werk mee om de
buis achteraf van de braam te ontdoen en te kalibreren.
Het is noodzakelijk regelmatig de snijmesjes te vervangen, het
wordt stomper. Het vraagt een grotere kracht en geeft grotere
braamvorming aan de binnenkant van de buis..
– buizensnijder.
2.3.3 Knippen
Principe
Knippen is een kenmerkend voorbeeld van het afschuiven van het materiaal, spaanloos en zonder bramen. De bovenkant van de buis wordt
doorgesneden en de onderkant afgescheurd.
Het knippen gebeurt loodrecht op de buis, totaal glad. Bij lage temperatuur kan de buis scheuren of stukspringen.
Uitvoering
Speciaal ontworpen schaar met vervangbaar snijmes voor het snijden
van kunststofbuizen. Het mes is zodanig behandeld voor een snede
zonder braam en totaal glad.
52
Bron: Rothenberger
Bron: Virax
Toepassing
De schaar kan gebruikt worden voor kunststofbuizen tot diameter 63
mm.
Bij het snijden van ommantelde buis (buis in buis) dient eerst de
buitenste mantel doorgesneden te worden met een speciaal snijmes met beperkte snijdiepte, opdat de inwendige buis niet zou worden beschadigd, pas daarna kan de binnenbuis gesneden worden.
Beschadigingen op de binnenbuis kunnen later breuk van de leiding
voor gevolg hebben.
Voor grote diameters kan de guillotine-buissnijder gebruikt worden
welke de buis zonder draaibeweging om de buis, loodrecht en zonder
braam afsnijdt. De guillotine-buissnijder snijdt snel PE buizen van diameter 4” tot 12”.
– snijschaar,
– guillotine-buizensnijder.
2.3.4 Machinaal afkorten
Principe
Machinaal zagen gebeurt met zaagmachine met lintzaag, zaagblad of
zaagschijf. Hier wordt de handbeweging van het manueel zagen nagebootst.
Uitvoering
Deze uit speciaal staal vervaardigde zagen worden elektrisch aangedreven en kunnen vast opgesteld zijn of in de hand gebruikt worden.
• Lintzaagmachine: waarvan het zaagblad lintvormig is en een doorlopende beweging maakt.
• Cirkelzaagmachine: met een cirkelvormig zaagblad dat aan de omtrek van snijtanden is voorzien. Deze machine kan in een verstelbare
hoek zagen (verstekzagen).
• De steekzaag of tigerzaag: een handbediende zaagmachine met
zaagblad en regelbare zaagsnelheid, al of niet met buizenklem uitgerust. Bestaat zowel in uitvoering voor netspanning als met accu.
53
Bron : Rothenberger
Bron: Ridgid
Bron: Ridgid
Toepassing
De lintzaag is geschikt voor het zagen van metalen en kunststofleidingen met of zonder gebruik van koelmiddel.
De cirkelzaagmachine om haaks en snel te zagen.
De steekzaag is zeer handig voor het zagen van vastgeklemde buizen
of bij herstellingswerken om ter plaatse haaks af te zagen.
Een assortiment van zaagbladen laat toe om, aangepast, alle buismaterialen te zagen.
– cirkelzaagmachine,
– lintzaagmachine,
– steekzaagmachine.
2.3.5 Veilig werken
• Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM)
• Het juiste snijgereedschap kiezen voor het afkorten
• Het werkstuk vastklemmen
2.4 Ontbramen en kalibreren
Principe
De braam of vervorming die ontstaat bij het afkorten wordt verwijderd
of in de juiste vorm gebracht door middel van een kalibreerdoorn.
Uitvoering
Het zagen of snijden van buismateriaal heeft meestal tot gevolg dat
het buiseinde niet meer zuiver is. Men kan inwendige en uitwendige
bramen hebben. Om deze te verwijderen maakt men gebruik van een
buizenfrees of een vijl.
• Vijlen moeten een aangepaste fijnheid hebben, in functie van het te
vijlen materiaal. De vorm zal aangepast zijn aan de plaats van de
braam: plat voor een uitwendige braam, rond of halfrond voor inwendige braam.
54
• Een buizenfrees is conisch met rechte of schroefvormige snijkanten
en kan voor verschillende buisdiameters gebruikt worden, inwendig
of uitwendig.
• Buizensnijders voor koperen buizen zijn meestal uitgerust met een
buizenruimer, terwijl ook eenvoudige stiftontbramers met vast of verwisselbaar mesje kunnen gebruikt worden.
• Kalibreerdoorn: nauwkeurig afgewerkte doorn i.f.v. het buismateriaal
en aangepast aan de diameter van de leiding.
• Kalibreerapparaat: toestel met meerdere kalibreerdoorns.
Bron: Begetube
Bron: Ridgid
Bron: Virax
Bron: Henco
Toepassing
• Een gezaagde stalen buis:
– ontbramen langs binnen met conische frees met ratel of met aangepaste vijl;
– langs buitenzijde met een vijl.
• Een gesneden stalen buis:
– ontbramen langs binnenzijde met conische frees of ronde vijl.
• Een gezaagde koperen buis:
– ontbramen met buizenfrees of aangepaste vijl langs binnen;
– buizenfrees of aangepaste vijl (inwendig en uitwendig).
• Gesneden koperen buis:
– ontbramen langs binnenzijde met buizenfrees of ronde vijl.
55
• Kunststofbuis gezaagd:
– ontbramen met mes of ruimer langs binnenzijde;
– langs buiten met aangepaste vijl.
• Kunststofbuis gesneden:
– bij goed snijgereedschap is bij het snijden geen braam aanwezig.
Bij het snijden of zagen van koperen en kunststofbuizen kan de buis
lichtjes vervormen en ovaal zijn. Dit verhindert het goed samenvoegen van de buis met het hulpstuk. Met een kalibreerapparaat kan men
deze vervorming wegnemen.
– vijl,
– frees,
– binnen- en buitenbuisontbramer:
– handbediening,
– elektrische aandrijving met meenemer op boormachine,
– stiftontbramer,
– conische frees,
– kalibreerapparaat,
– kalibreerdoorn.
Veilig werken
• Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM)
• Het aangepaste gereedschap kiezen
56
3 Verbinden
3.1 Voorbereidende bewerkingen
3.1.1 Verwijden/optrompen
Principe
De diameter van de te verbinden leidingen (koper, kunststof) wordt
door middel van een optrompgereedschap aan één uiteinde vergroot,
zodat de leiding over de andere schuift.
Uitvoering
Als optrompgereedschap kan men gebruiken:
– optrompdoorn welke per buisafmeting een aangepaste diameter
heeft, ofwel gekalibreerde afmetingen voor verschillende buisdiameters in dezelfde doorn;
– optrompset: een houder met verschillende optrompdoornen aangepast aan de verschillende leidingen;
– expander: is een tang met verwisselbare koppen overeenkomstig
met de buisdiameters.
Het optrompen met een expander heeft het voordeel dat het gemakkelijker gaat en dat de insteekdiepte van de expanderkop overeenkomt
met de insteekdiepte van de te verbinden buis.
Toepassing
Kunststof
Bij de uitvoering van sommige verbindingen van kunststofbuizen maakt
men gebruik van optrompgereedschap.
Bij de voorbereiding van de schuifhulsverbinding wordt de kunststofbuis verwijd om ze aldus gemakkelijk over de fitting aan te brengen.
Koper
Wanneer we bij het verbinden van koperen leidingen geen gebruik willen maken van moffen worden de buizen aan één zijde verwijd en zo in
elkaar geschoven om een soldeerverbinding toe te passen.
Bron: Rehau
Bron: Virax
Bron: Ridgid
Bron: Rothenberger
Hoofdstuk 3: Verbinden
57
– optrompdoorn + hamer,
– optrompset,
– expander.
Veilig werken
• De bramen (muts) van de optrompdoorn regelmatig verwijderen.
3.1.2 Aftakken
Principe
Een aftakking is een bewerking waarbij geen hulpstuk nodig is. Men
gaat een aansluiting (verbinding) maken met een leiding van een kleinere of gelijke diameter op een hoofdleiding.
Uitvoering
In de hoofdleiding wordt een aangepaste boring gemaakt die kleiner
is dan de diameter van de aftakking. De randen van die boring worden
haaks opgezet en bijgewerkt zodat de aftakking zo weinig mogelijk
weerstand biedt aan het door te voeren fluïdum.
Toepassing
Staal
Het maken van een aftakking op een stalen draad- of vlambuis begint met het afschrijven en uitvoeren van een ovaalvormige opening
in de buiswand. De randen van de uitsnijding worden haaks gezet en
bijgewerkt tot de gepaste diameter, waarna de af te takken buis kan
opgelast worden.
Voor het maken van de opening in de buiswand kan men voor grotere
diameters gebruik maken van speciaal gereedschap waarbij de buis
van binnenuit uitgestulpt wordt.
Koper
Hiertoe dient men eerst een gat te boren met een doormeter kleiner
dan de af te takken buis. Met een aangepaste uithaler wordt de buiswand uitgehaald tot deze verticaal staat. In deze uitgehaalde opening
wordt de aftakbuis aangebracht, nadat op deze buis twee nokjes zijn
aangebracht met een grenstang om te voorkomen dat de buis te diep
in de hoofdbuis doorsteekt.
Deze verbindingstechniek is enkel geschikt voor hardsoldeerverbindingen omdat de overlapping onvoldoende is voor een capillaire
zachtsoldeerverbinding.
58
Bron: Rothenberger
Bron: Ridgid
– boormachine + metaalboor,
– uithaalgereedschap en hamer,
– uithaalset met speciale boor en uithaaldoorn(s),
– verwarmgereedschap (acetyleenzuurstofvlam of propaanbrander).
Veilig werken
• Brandblusapparaat binnen handbereik.
3.1.3 Maken van kragen
Principe
Het uiteinde van de leidingen worden 2 a 3 mm omgebogen onder een
hoek van 30, 45 of 90 graden.
Uitvoering
Een felsapparaat bestaat uit een buishouder met aangepaste boringen
en een draaidoorn. De buishouder klemt de buis terwijl de draaidoorn
de buis opendrukt en onder de gewenste hoek brengt.
Bron: Virax
59
Toepassingen
Deze techniek wordt toegepast bij zacht gemaakte koperen buizen.
Deze uitvoering laat toe, door het aanbrengen van een kraag, verbindingen te realiseren met draadgetrokken hulpstukken (nippels) of
kraanwerk.
• Is de kraag 45° dan kan door middel van een aangepaste losse moer
een metallieke afdichting gerealiseerd worden zonder bijkomende
afdichting.
• Is de kraag 90° dan wordt een losse moer met vlakke zitting gebruikt
met afdichtingsring.
Voor sanitaire en verwarmingstoepassingen gebruikt men felsapparaten voor kleine buisdiameters
In de koeltechniek beperkt men zich tot de buisdiameters 6 mm tot 14
mm met kegels van 45°. Voor nieuwe koelinstallaties mag deze flareverbinding in de toekomst niet meer gebruikt worden
– felsapparaat.
Veilig werken
• Opletten voor het klemmen van vingers.
3.2 Schroefdraadverbinding
3.2.1 Principe
Door het inschroeven van een buis met conische buitendraad in een
fitting met parallelle binnendraad loopt de buitendraad vast in de binnendraad en bekomt men stevig metallisch contact tussen buis en
fitting. Men noemt dit een schroefdraadverbinding met zelfdichtende
draad (ISO 7-1 of DIN 2999) met afdichting door een contact van metaal op metaal.
3.2.2 Uitvoering
De Withworthdraad met een tophoek 55° en spoed in een aantal gangen per duim loopt 1:16 conisch op de middenlijn van het buiseinde.
Draadsnijden kan met handgereedschap of met de draadsnijmachine.
Een handset bestaat uit een ratel met een reeks snijkoppen van verschillende diameters voor zowel rechtse als linkse schroefdraad. De
snijmesjes uit de snijkop moeten bij beschadiging onmiddellijk vervangen worden.
60
Bron: Rothenberger
Bron: Ridgid
Bron: Ridgid
Machinaal draadsnijden kan met een draagbare handmachine of met
een op een werkbank gemonteerde machine.
Het machinaal draadsnijden gaat vlugger. Bij de draagbare machine
kan men gebruik maken van dezelfde snijkoppen uit de handsnijset
van dezelfde fabrikant.
Het is noodzakelijk dat de buis goed vastgeklemd wordt in de buizenklem of de opvouwbare werkbank (pionier) opdat deze niet zou meedraaien en beschadigd worden.
Bron: Ridgid
Bron: Virax
Het respecteren van de draadlengte en de schroefdraaddiepte is belangrijk, deze lengte is afhankelijk van de buisdiameter en het gebruikte
hulpstuk (fitting).
Om eenvoudig en snel de lengte van de draad te bepalen meten we de
draadlengte van de fitting, op de buis snijden wij één gang minder om
inscheuren van de fitting te voorkomen. De diepte is exact indien men
de fitting met de hand ongeveer 2/3 van de gemiddelde inschroeflengte kan opdraaien. Het afdichtingsmiddel moet aangepast zijn aan
het te transporteren medium in de leidingen.
61
3.2.3 Toepassingen
De schroefdraadverbinding is losneembaar en wordt toegepast om
stalen buizen met behulp van fittings (hulpstukken) te verbinden.
Verbindingen van stalen buizen tot diameter 2”. Grotere buisdiameters
enkel wanneer het vanwege brandgevaar onmogelijk is om te lassen.
Bij kleine diameter kan men beter niet lassen om de diameter te verzekeren.
Voor het verkrijgen van een goede verbinding is het noodzakelijk dat
op de buis een nauwkeurige draad wordt gesneden. Daarvoor moet
het buiseinde recht afgezaagd en zonder braam zijn. Het snijgereedschap moet schoongemaakt en onderhouden zijn en men moet snijolie van goede kwaliteit gebruiken.
Bij goed gesneden draad hoeft geen of een weinig afdichtingsmateriaal (kemp, teflon, pasta) te worden aangebracht.
Hulpstukken (fittingen) zijn uit smeedbaar gietijzer en de maten zijn
aangegeven in Engelse duim. De hulpstukken hebben ook een genormaliseerde nummeraanduiding. De soort van het hulpstuk wordt aangeduid door een nummer en de grootte door een getal (bv.: nr 130 en
maat 1/2”).
Een hulpstuk met linkse en rechtse inwendige draad wordt met speciale tekens op de omtrek aangeduid.
DE BELANGRIJKSTE AFMETINGEN
Technisch overeenstemmend met ISO 7 - DIN 2999
Diameter
3/8”
1/2”
3/4”
1”
1 1/4”
1 1/2”
2”
10
15
20
25
32
40
50
17,2
21,3
26,9
33,7
42,4
48,3
60,3
Aantal gangen per 25,4 mm
(= 1 duim)
19
14
14
11
11
11
11
Afstand met de hand
inschroefbaar, in mm
6
8
10
10
13
13
16
2 3/4
2 3/4
2 3/4
2 3/4
2 3/4
2 3/4
2 3/4
10
13
15
17
19
19
24
DN
Buitendiameter
in mm
Aantal gangen met gereedschap
inschroefbaar
Gemiddelde inschroeflengte
in mm
62
3.2.4 Te gebruiken gereedschappen
• Handdraadsnijset
• Draagbare elektrische draadsnijmachine
• Verplaatsbare elektrische draadsnijmachine
• Opvouwbare werkbank met buizenklem (pionier)
• Buizensleutel
• Buizenklem
• Kettingtang
Bron: Ridgid
Bron: Ridgid
Bron: Virax
3.2.5 Veilig werken
• Geen loshangende kledij
• Elektrische uitrusting moet voldoen aan de veiligheidsvoorschriften
• Opvang van snij- en koelmiddel tegen milieuvervuiling
• Persoonlijke hygiëne in acht nemen tijdens en na het werk.
3.3 Klemverbinding
Ook nog genoemd knelverbinding of bicone-verbinding.
3.3.1 Principe
Bij klemverbindingen wordt een ring of dichting uit metaal, rubber of
kunststof door middel van een wartelmoer op de buis en tegen het
lichaam van de klemfitting gedrukt.
Bron: Begetube
63
3.3.2 Uitvoering
Bron: Begetube
Een klemverbinding bestaat uit minstens 3 delen.
Bij zacht koper en kunststof dient men aan de buiseinden verstevigingshulzen of steunhulzen aan te brengen om het indrukken van de
buis te vermijden.
In sommige gevallen zorgt een drukring (gespleten) ervoor dat de verbinding na opspannen niet uiteen kan schuiven.
Er dient op gelet te worden dat de buis diep genoeg (tot de aanslag)
in het lichaam van de klemkoppeling is aangebracht. Is dit niet het
geval, dan kan de verbinding door trillingen, uitzetten en inkrimpen lek
geraken.
De schroefdraad moet niet voorzien worden van een afdichtmiddel.
Er bestaan klemverbindingen als koppelingen, bochten, T-stukken,
verloopstukken, enz.
Bron: Begetube
3.3.3 Toepassingen
Men bekomt hierbij een losneembare verbinding waarbij het risico op
beschadiging van de buis praktisch nihil is.
Klemverbindingen kunnen op alle buismaterialen worden toegepast,
bij buis uit zacht materiaal moet eerst een steunhuls in de buis worden
geschoven:
– stalen precisiebuis met kunststof- of rubberen ring,
– koperen buizen met kunststof-, rubberen of messingring,
– kunststofbuizen met rubberen of messingring.
Metalen buis
Bron: Comap
Bron: VSH
64
Kunststofbuis
Meerlagenbuis
Bron: Begetube
Bron: Begetube
Klemverbindingen kunnen toegepast worden bij waterleidingen, gasen verwarmingsleidingen.
Span de wartelmoer nooit te veel aan, als deze te strak aangespannen
wordt kan ze de afdichtingsring beschadigen of onder de spanning zelf
gaan barsten.
Aantal slagen voor buis van ...
6 mm - 15 mm
22 mm
28 mm
35 mm - 54 mm
Stalen buis
3/4 omwenteling
3/4 omwenteling
1/2 omwenteling
1/2 omwenteling
Roestvrijstalen buis
3/4 omwenteling
3/4 omwenteling
1/2 omwenteling
1/2 omwenteling
Koperen buis
1 omwenteling
3/4 omwenteling
3/4 omwenteling
1/2 omwenteling
Kunststofbuis
2 omwentelingen
1 1/2 omwenteling
1 1/2 omwenteling
-------------------
• Steeksleutels
• Verstelbare moersleutel
• Open ringsleutels
3.3.5 Veilig werken
• Het aangepaste gereedschap kiezen
65
3.4 Steekverbinding
3.4.1 Principe
Een verbindingstechniek waarbij men geen speciaal gereedschap nodig heeft. De buis wordt in het hulpstuk gericht door een positioneerring uit edelstaal, terwijl de afdichting gebeurt bij middel van een dichtingselement uit EPDM.
Bron: Cupro
Bron: Cupro
3.4.2 Uitvoering
Na haaks afkorten, ontbramen, kalibreren en markeren van de insteekdiepte kan men zonder gebruik van enig gereedschap, de verbinding
tot stand brengen, door de buis in de fitting te steken tot het klikt.
Het resultaat is een snelle verbinding, gerealiseerd zonder opwarmgereedschap; er zijn geen beschadigingen of brandgevaar. Sommige
uitvoeringen zijn trekvast Bij sommige uitvoeringen kan men de koppeling achteraf nog losgemaakt worden.
De “Hawle” (merknaam) koppeling is een robuuste trekvaste steekkoppeling (steekmof) uit ijzer of kunststof met een grotere trekvastheid, bestemd voor grotere diameters.
Bron: Cupro
Bron: Hawle
66
3.4.3 Toepassing
Voor de aanleg en de verbinding van:
– verwarmingsinstallaties,
– buisverbindingen voor koud- en warmwater,
– radiatorverbindingen,
– gasleidingen, indien koppeling goedgekeurd werd.
Kan zowel toegepast worden met hard, halfhard en zacht koper (bij
zacht koper steunhuls gebruiken). Bestaat in diameters 12-15-18-22
en 28 mm.
Er bestaan ook steekverbindingen voor stalen buis, PE, meerlagenbuis
en PVC-C buis.
Bron: Cupro
Bron: Cupro
• Geen specifiek gereedschap
3.5 Persverbinding
3.5.1 Principe
Metalen buis
Een persverbinding is een persfittingsysteem waarbij een hulpstuk met
dichtingsring over de buis wordt geschoven die dan met een perstang
vervormd wordt zodat het hulpstuk op de buis vastgeklemd zit.
Meerlagenbuis
Door het klemmen van de buis zelf, waardoor de metaallaag van de
meerlagenbuis wordt vervormd zodat de buis op het hulpstuk vastgeklemd zit, met of zonder extra pershuls.
Bron: Prandeli
Bron: Viega
67
3.5.2 Uitvoering
Deze verbinding is een niet demonteerbare mechanische koppeling.
Metalen buis
Bij het persen ontstaat een persprofiel dat 6-kantig, 8-kantig en bij
grotere afmetingen (42 mm en 54 mm) zelfs 9-kantig kan zijn. Het is
dus van belang de aangepaste klemmen te gebruiken. Deze klemmen
kunnen vast of draaibaar zijn.
Meerlagenbuis
een techniek die bij bepaalde meerlagenbuizen met een voldoende
dikke aluminiumlaag wordt toegepast. De buis wordt met een tang op
een hulpstuk geklemd. In sommige gevallen is een pershuls voorzien.
Deze pershuls bestaat uit metaal of kunststof.
Bron: Henco
Bron: Ridgid
Bron: Uponor-Velta systems
3.5.3 Toepassing
Persverbindingen worden in de eerste plaats geassocieerd met kunststofbuizen of met meerlagenbuizen, maar systemen met buizen in metaal zoals RVS en koper behoren ook tot de mogelijkheden.
Bij koperen buizen en stalen precisiebuis is een persverbinding geschikt voor waterleidingen, koud en warm water, verwarmingswater
(opletten bij speciale wateradditieven), gas (bepaalde voorwaarden)
en perslucht (olievrij).
Het weerstaat aan een bedrijfsdruk tot PN 16 en temperaturen tot
maximum 120 °C.
68
Bij meerlagenbuizen variëren de toepassingsgebieden naargelang het
fabrikaat en de diameter.
Wij kunnen aannemen dat in principe de bedrijfstemperatuur niet boven de 70 °C stijgt en de maximale bedrijfsdruk 10 bar is.
Bron: Comap
• Handperstang
• Elektrische perstang (batterij of netspanning):
– elektrohydraulische perstang,
– elektromechanische perstang
Bron: Viega
Bron: Ridgid
3.5.5 Veilig werken
• Veiligheids- en instructiekaart lezen en toepassen
• Elektrische uitrusting moet voldoen aan de veiligheidsvoorschriften
3.6 Schuifhulsverbinding
Ook gekend onder drukhulsverbinding, drukbusverbinding.
69
3.6.1 Principe
Een drukhulsverbinding is een buisverbindingssysteem waarbij een
huls, die over de opgetrompte buis geschoven wordt, de kunststofleiding op de voorgevormde fitting klemt.
Het systeem berust op een eenvoudig principe, voor deze verbindingstechniek wordt namelijk gebruik gemaakt van wat men het “geheugen”
van kunststofbuizen zou kunnen noemen.
Bron: Rehau
3.6.2 Uitvoering
De buis wordt in koude toestand verwijd met behulp van een expander
en dadelijk daarna op de steunhuls van de fitting geschoven. Binnen
enkele seconden krimpt de buis - die wil teruggaan naar haar uitgangstoestand - vast op de steunhuls.
Vervolgens wordt de schuifbus met een schuifperstang over de gekrompen buis geschoven.
De kunststofbuis zit op harde wijze in de ribbels tussen huls en koppelstuk geperst.
Deze verbinding is een niet-demonteerbare mechanische koppeling.
Bron: Rehau
70
3.6.3 Toepassing
Deze techniek vindt zijn toepassing tussen kunststofbuis en aangepaste hulpstukken. Het kan overal worden toegepast, zowel in opbouw
als ingewerkt.
Geschikt voor leidingen van sanitaire en verwarmingsinstallaties. De
verbindingstechniek laat toe om leidingen ingewerkt aan elkaar te koppelen, wat materiaalverlies tot een minimum beperkt.
Bron: Rehau
• Expander
• Schuifperstang
• Elektrische schuifperstang (batterij of netspanning)
Bron: Rehau
3.6.5 Veilig werken
• Veiligheids- en instructiekaart lezen en toepassen
3.7 Zachtsolderen
3.7.1 Principe
Solderen is verbinden van 2 metalen (basismaterialen) door een derde
metaal (soldeersel) waarvan het smeltpunt lager ligt dan 450 °C en
waarbij de basismaterialen niet smelten.
3.7.2 Uitvoering
Solderen is een techniek waarbij twee buizen met elkaar verbonden
worden. Hetzij door een mofverbinding, hetzij met behulp van een
hulpstuk.
Dit is een uitstekende verbinding voor koperen buizen. Ze is gemakkelijk onberispelijk uit te voeren.
Deze verbindingmethode is een toepassing van het fysische principe
capillariteit18. Vloeistoffen in contact met een zeer smalle opening, ontsnappen aan de wetten van de zwaartekracht en gaan tegen de wetten van het evenwicht in, stijgen in deze smalle opening.
18
71
Bron: FVB
3.7.3 Toepassing
Zachtsoldeerverbindingen worden toegepast op koperen en roestvast
stalen buizen voor o.a.:
– persluchtleidingen,
– leidingen voor koud en warmwater,
– verwarmingsleidingen.
Over het algemeen wordt de toepassing van zachtsoldeerverbindingen beperkt tot temperaturen tussen 10 °C en 110 °C en lage bedrijfsdrukken.
Het gebruikte soldeersel kan samengesteld zijn uit twee of meerdere
metalen welke de kwaliteit en de smelttemperatuur van het soldeersel zullen bepalen. Gebruik bij voorkeur de legeringen met tin-koper
en tin-zilver in plaats van de legering met tin-lood. Volgens Europese
richtlijnen zullen de soldeerlegeringen met lood binnenkort verboden
worden.
Hoe goed solderen?
Als voorbereiding tot het solderen worden de te verbinden uiteinden
zuiver gemaakt en wordt een aangepast vloeimiddel toegepast.
De functies van het vloeimiddel zijn:
– oplossen van eventuele overblijvende oxideresten,
– beschermen van het metaal tegen oxidatie tijdens het verwarmen,
– bevorderen van het uitvloeien van het soldeer.
Het is belangrijk dat de insteekdiepte voldoende groot is en de speling
tussen buis en buis of buis en mof zo klein mogelijk is en beperkt blijft
tot 0,3 mm.
72
Bron: Copperbenelux
Bron: Rothenberger
Bron: Copperbenelux
Bron: Copperbenelux
Bron: Rothenberger
De belangrijkste regel om goed te solderen: het is de warme buis
die het toevoegmetaal moet doen smelten en niet de vlam van de
brander.
Uit te voeren handelingen:
1. De delen die samengevoegd worden schoonmaken.
2. Het vloeimiddel niet in overmaat aanbrengen.
3. De samenvoeging verwarmen met een gasbrander of een elektrische soldeertang.
4. Nakijken of het toevoegmetaal smelt.
Indien het toevoegmetaal smelt door contact met het buismetaal
heeft men voldoende opgewarmd.
Indien het toevoegmetaal niet smelt, moet het verwijderd worden
(uit de vlam) en moet verder opgewarmd worden.
5. Indien het toevoegmetaal smelt, de vlam verwijderen. Het toevoegmetaal dringt door capillariteit tussen de verbinding.
6. Verbinding reinigen om het overtollige vloeimiddel te verwijderen.
Buitendiameter in mm
Insteekdiepte L in mm
6 x1
5
8 x1
6
10 x1
7
12 x 1
7
15 x 1
8
18 x 1
9
22 x 1
11
28 x 1,5
13
35 x 1,5
15
42 x 1,5
18
54 x 2
22
Bron: www.copperbenelux.org
73
• Gasfles met drukregelaar en slangbreukventiel
• Slang met slangklemmen
• Brander met houder en aangepaste bekken
• Elektrisch soldeerapparaat i.p.v. een gasbrander
Bron: Copperbenelux
Bron: Ridgid
Bron: Rothenberger
3.7.5 Veilig werken
• Brandblusapparaat binnen handbereik
• Voorschriften voor het veilig gebruik van gasflessen naleven
• Gebruik van vloeimiddelen vereist voorzorgen tegen inademen van
schadelijke dampen
3.8 Hardsolderen
3.8.1 Principe
Het principe voor hardsolderen is hetzelfde als dit voor zachtsolderen.
Men spreekt over hardsolderen vanaf het ogenblik dat de smelttemperatuur van het toevoegmateriaal hoger is dan 450 °C.
Enkel het toevoegmateriaal smelt.
74
3.8.2 Uitvoering
Net als bij zachtsolderen kunnen hardsolderingen capillair uitgevoerd
worden. Door de sterkere verbinding van de soldering kunnen ook verbindingen uitgevoerd worden waarbij de insteekdiepte minder groot is.
Voor een mofverbinding bij hardsolderen volstaat een overlappinglengte van het drievoud van de wanddikte met een minimum van 3 mm.
Bij hardsolderen van T-stukken met een uitkraging (zie eerder), moet
de overlappinglengte minstens het drievoudige van de wanddikte van
de afgetakte buis zijn.
Hardsoldeerlegeringen geven een sterkere verbinding dan met zachtsoldeer kan bereikt worden. Daartegenover staat dan wel dat door
de hogere temperatuur tijdens het solderen, de koperen buis zachter
wordt, en ook zijn mechanisch eigenschappen verliest.
Bron: FVB
3.8.3. Toepassing
Hardsolderen van koperen buizen wordt toegepast:
– wanneer de insteeklengte te kort zou zijn voor een zachtsoldeerverbinding;
– wanneer de verbinding aan langdurige spanningen wordt blootgesteld;
– op plaatsen waar trillingen in de leiding kunnen optreden;
– op plaatsen waar de buistemperatuur constant rond of boven de
120 °C of onder de -10 °C is;
– waar dit omwille van de aard van de toepassing vereist is (gasleidingen).
Het is afgeraden hardsoldeerverbindingen toe te passen op leidingen
welke een corrosiebescherming op hun binnenwand hebben, deze beschermlaag wordt door de hoge temperatuur weggebrand waardoor
de buis op die plaats blootgesteld wordt aan agressieve corrosie. Men
zal dus voor drinkwaterleidingen nooit hard soldeer gebruiken.
De hardsoldeerlegeringen zijn voornamelijk samengesteld uit koper,
zilver, zink en cadmium. Deze zijn altijd te gebruiken met een aangepast vloeimiddel. Enkel de fosforhoudende legeringen kunnen zonder
vloeimiddel gebruikt worden wanneer een koperen buis met een koperen fitting verbonden wordt.
75
Men kan geen fittings uit messing gebruiken: bij hoge temperaturen
zal het zink in de messinglegering wegvloeien.
In sommige gevallen zal het solderen gebeuren met beschermgas (bv.
stikstof, CO2): bij aanleg van leidingen voor koelgassen en medische
gassen.
Bron: Cool & comfort
Bron: Virax
• Aangepaste propaanbrander voor hogere temperatuur
• Acetyleen-zuurstofbrander
Bron: Rothenberger
Bron: Rothenberger
3.8.5 Veilig werken
• Gebruik een veiligheidsbril met getinte glazen
• Het gebruik van vloeimiddelen vereist voorzorgen tegen inademen
van schadelijke dampen
• Veiligheidsvoorschriften voor gasflessen naleven
• Toepassen van hogere temperaturen vraagt extra aandacht voor
brandgevaar en verbrandingsgevaar
76
3.9 Autogeenlassen - vlamlassen
3.9.1 Principe
Autogeenlassen of vlamlassen is verbinden van 2 metalen (basismaterialen) waarbij de gesmolten randen de lasnaad vormen of door toevoegen van een derde metaal dat in de lasnaad wordt meegesmolten.
Heeft het toegevoegde materiaal dezelfde mechanische eigenschappen als het basismateriaal dan spreekt men van een homogene las. Is
dit niet het geval dan spreekt men van een heterogene las.
Bron: FVB
3.9.2 UItvoering
Het autogeenlassen wordt uitgevoerd met behulp van een vlam,
meestal met acetyleengas en zuurstofgas, die voldoende warmte
geeft om een klein oppervlak (kanten) van het werkstuk (delen) tot
smelten te brengen, samen met de in de vlam gehouden lasdraad. De
acetyleenzuurstofvlam geeft een hogere temperatuur (ca. 3 200 °C) en
is eenvoudig af te stellen.
Bron: SPIA/NAVB
Normale vlam
Autogeen lasprocédé
Werkstuk
Zone 3
Zone 2
Zone 1
Toevoegmateriaal
Vlamkegel
Lasrups
Vlampluim
Laszone
Pluim
Bron: SAF
Bron: SAF
77
3.9.3 Toepassingen
De autogeen-lasapparatuur kan door de installateur gebruikt worden
als warmtebron voor:
– warmbuigen,
– hechten,
– lassen,
– vernauwen,
– uithalen.
Bij het lassen van stalen buizen moeten de te verbinden buiseinden bij
voorkeur zuiver zijn (zonder verf, roest of smeer).
Voor grote wanddikten boven 4 mm schuint men de uiteinden af tot
een V-opening van 90°.
Ontsteking en afstellen van de brander gebeurt als volgt:
– de druk van zuurstof en acetyleen afstellen;
– langzaam zuurstofkraan openen;
– acetyleenkraan volledig openen en langzaam de zuurstof toevoegen
tot het witachtige gedeelte van de vlamkegel geheel is verdwenen.
Op dat moment bekomt men een neutrale vlam.
Het lassen van buizen gebeurt in twee fasen:
– het hechten,
– het aflassen.
Het krimpen en vervormen van de buis kan vermeden worden door op
de juiste wijze te hechten.
Verwarmen van het materiaal heeft immers uitzetting met daarbij horende vervorming tot gevolg. Het hechten heeft tot doel de twee naadkanten in de juiste positie te houden.
Voor het hechten van dunwandige buizen tekent men best de volgorde
van de aan te brengen hechtingen af op de buis.
Bij dikwandige buizen en diameters kleiner dan 4” volstaat het drie
hechtpunten aan te brengen, bij grotere diameters zijn meer hechtpunten nodig; vermijd echter vier hechtpunten want dit is minder sterk
dan drie.
Bron: SAF
78
• Een stel flessen onder druk tot 20 000 kPa (= 200 bar) samengeperst
gas voor de zuurstof en tot 1 500 kPa (= 15 bar) voor het acetyleengas.
• Elke fles bevat een reduceerventiel om het gas op de werkdruk te
reduceren met daarbij twee manometers die de respectieve flesdruk
en werkdruk weergeven. Meestal zijn zij ook uitgerust met een veiligheidsklep voor drukbeperking.
• Veiligheidsinrichtingen zoals terugslagklep, vlamdover en aansluitstukken.
• Een of meerdere branders met bijbehorende mondstukken (lasbrander, snijbrander).
• Een lasbril als persoonlijk beschermingsmiddel.
• Slangen in verschillende kleur voor verbinding van flessen met branders.
Bron: SAF
3.9.5 Veilig werken
• Gebruik een veiligheidsbril met getinte glazen
• Brandremmende kledij dragen
• Veiligheidsvoorschriften voor gasflessen naleven
brandgevaar en verbrandingsgevaar
• Voldoende verluchting en afzuiging voorzien
3.10 Elektrisch/halfautomaat lassen (booglassen)
3.10.1 Principe
Principe is gelijkaardig met autogeenlassen. Het is een lasmethode
waarbij een elektrische boog (= de vonk tussen werkstuk en elektrode), de warmte levert voor het smelten van het basismetaal en/of het
toevoegmetaal.
79
3.10.2 Uitvoering
Booglassen met beklede elektrode
Bescherming met gas en slak: door de warmte van de elektrische
boog smelt de elektrode en de metalen kern vormt druppels die via
de boog in het smeltbad worden afgezet. Het gas dat ontstaat bij de
verbranding van de bekleding vormt een natuurlijke bescherming van
het smelbad en de gestolde bekleding vormt een slak die het afgezette
metaal tijdens het stollen bedekt.
Bron: SAF
Procédé met beklede elektrode
Metalen kern
Beschermgas
Bekleding
Inbranding van
de lasrups
Krater
Slak
Metaaldruppels
aangevoerd door
de boog
Werkstuk
Smeltbad
Lasrups
Bron: SAF
Bron: SAF
Booglassen met massieve draden of halfautomatisch lassen
Het booglassen met gasbescherming:
– TIG (Tungsten Inert Gas) met hittebestendige wolfram elektrode
waarbij inert gas (argon of helium dat zich niet verbindt met het gesmolten metaal) wordt toegevoegd ter bescherming van de elektrode, het smeltbad en het stollende metaal. Wanneer toevoegmateriaal
nodig is, moet dit in een apart staafje in de boog gebracht worden.
Bron: Lorch
80
Beschermgas
Schema van een TIG-installatie
TIG-procédé
Water
Mondstuk
Toevoegmetaal
Beschermgas
Niet afsmeltende
wolframelektrode
Bedieningskast
Basismetaal
Smeltbad
Aardkabel
Gesmolten zone
Bron: SAF
Gelijk- of wisselstroombron
Bron: SAF
–
MIG (Metal Inert Gas) en MAG (Metal Active Gas of menggas) :
booglasprocédés waarbij men gebruik maakt van een opsmeltende
ononderbroken elektrode die van een haspel komt. Het beschermgas is inert, een actief gas of een menggas (het verbindt zich met het
smeltende metaal maar is goedkoper).
Beschermgas
Schema van een MIG- of MAG-installatie
Contactbuis
Gelijkstroombron
Afsmeltende
draad (+)
220 V
Bedieningsschakelaar
Beschermgas
Haspel
Bron: SAF
Bron: SAF
3.10.3 Toepassingen
Beide toepassingen voor het lassen van staal kunnen zowel op de
bouwwerf als in de werkplaats worden toegepast.
Ze worden minder gebruikt bij kleine installaties.
Vooral het uitwerken van stookplaatsen, het lassen van grotere diameters en prefabricatie van collectoren, evenwichtsflessen en andere
stookplaatsappendages kunnen snel en efficiënt uitgevoerd worden
met elektrisch of halfautomatisch lassen.
• Aangepaste lasapparatuur
81
3.10.5 Veilig werken
• Gebruik een veiligheidsscherm met donker gekleurde glazen
• Brandremmende kledij dragen
• Beschermen tegen schadelijke straling
brandgevaar
• Voldoende verluchting en afzuiging voorzien
• Veiligheidsvoorschriften voor gasflessen naleven bij TIG, MIG, MAG
3.11 Moflassen
3.11.1 Elektromof
Principe
Een lasmof met ingebedde, met kunststof beklede weerstanddraad.
Een lastoestel zal de weerstanddraad verwarmen en zal de mof en het
buismateriaal met elkaar verbinden.
Bron: Geberit
Uitvoering
Lasmateriaal en gereedschap moeten in goede staat zijn en aangepast aan het toe te passen buissysteem.
De uiteinden van de buis haaks afsnijden, ontdoen van vuil en de laszone schrapen en reinigen met oplosmiddel.
Nadat de buisgegevens zijn ingegeven in het lastoestel, zal het toestel
de verbinding correct uitvoeren. We hoeven enkel de lasindicatoren
(controlepunten op de lasmof) te controleren.
De verbinding minstens 20 minuten laten afkoelen.
Toepassing
Te gebruiken voor PE en PP, zowel voor koud- als warmwaterleidingen
en centrale-verwarmingsleiding.
– lasapparaat met matrijzen
– schraper
– ontbramer
Veilig werken
• Toepassen van hogere temperaturen vraagt extra aandacht voor verbrandingsgevaar.
3.11.2 Polyfusielas
Principe
De verschillende kunststof- (PP of PE) onderdelen, leidingen en hulpstukken, worden met elkaar versmolten, er is geen sprake meer van
koppelingen.
82
Polyfusie in de massa brengt een nieuw stuk voort zonder stofonderbreking, wat leidt tot een installatie die buitengewoon goed bestand is
tegen druk en temperatuur.
Bron: Niron
Bron: www.vink.be
Uitvoering
Nadat de buis loodrecht op zijn as is afgesneden, gaat men na of alles
perfect glad en rein is alvorens te lassen. Bij buizen met aluminiumlaag (meerlagenbuis), deze laag eerst verwijderen met behulp van de
daartoe bestemd schraaptoestel (ontbaarder). Hierdoor ijkt men de
buitendiameter van de buis. Nadat de matrijzen die overeen komen
met de diameter van de buis op het lasapparaat zijn gemonteerd, opwarmen tot ongeveer 260 °C en de buis en het hulpstuk tegelijkertijd in
de matrijzen persen, waarbij men de lengte en tijdsaanduidingen van
de fabrikant in acht neemt.
Het lassen zelf gebeurt door de afgesmolten delen snel in elkaar te
steken, indien nodig onmiddellijk de nodige lijncorrecties uitvoeren om
lasspanningen te vermijden.
Bron: Fusiotherm
Bron: Fusiotherm
Toepassing
Het systeem kan zowel voor koud- als warmwatertoevoerleidingen in
de particuliere woningbouw als in woongebouwen en industrie worden
toegepast.
83
Ook toe te passen voor perslucht-, landen tuinbouwinstallaties en
zwembadinstallaties.
Alle buizen en hulpstukken voor centrale verwarming zijn van hetzelfde
materiaal. Alleen de eindstukken voor de verbindingen met het uiteindelijke kraanwerk zijn bij sommige merken voorzien van een metalen
draadstuk.
– lastoestel,
– ontbaarder.
Veilig werken
• Toepassen van hogere temperaturen vraagt extra aandacht voor verbrandingsgevaar.
3.12 Spiegellas (of stomplas, stuiklas)
Principe
De haakse en zuiver buiseinden worden door contactverwarming met
een lasspiegel plastisch gemaakt. Daarna worden de uiteinden met
een voorgeschreven lasdruk tegen elkaar gedrukt.
Uitvoering
Een lasspiegel, voorzien van een sterk verwarmingselement, verwarmt
de uiteinden van de buis.
Het kan een losse spiegel zijn, of een spiegel opgenomen in een spiegellasmachine.
Bron: Geberit
Toepassing
Te gebruiken voor PE-HD, hoofdzakelijk voor afvoer- en gasleidingen.
84
- lasapparaat,
- schraper,
- ontbramer.
3.13 Flensverbinding
Principe
Flenzen behoren tot de groep van los te nemen verbindingen. Twee
schijven, bevestigd aan de buis of het hulpstuk, worden door moerbouten aan elkaar bevestigd. Een dichting voorkomt de lekken.
Uitvoering
Er bestaan:
– voorlasflenzen: deze worden op de buis gelast;
– draadflenzen: worden op de buis geschroefd;
– overschuifflens: de losse flens wordt over de buis geschoven, waarna
aan het buiseinde een kant word aangebracht.
Bron: Grundfos
Toepassing
Pompen, kranen en pijpleidingen worden vaak verbonden. Bij horizontale buizen moet voorkomen worden dat een boutgat onder de neutrale
lijn van de buis komt te liggen: bij lekkage kan de bout doorroesten.
85
86
4 Afdichtingsmiddelen
4.1 Algemeen
In principe is de schroefdraadverbinding zelfdichtend (conische buitendraad en cilindrische binnendraad). Afdichtingsmiddelen worden
gebruikt om de afwijkingen op de schroefdraden op te vangen. Ook bij
flenzen en koppelingen stelt zich hetzelfde probleem.
Het afdichtingsmiddel kan zuiver gebruikt worden of in combinatie met
een ondersteunend materiaal. In de praktijk wordt aan dit laatste de
voorkeur gegeven.
Bron: CDO zuid, Antwerpen
Bij de keuze van het afdichtingsmiddel speelt de temperatuur en druk
een belangrijke rol. De hier aangehaalde afdichtingsmiddelen zijn
beperkt tot 500 kPa (5 bar) voor gassen bij een temperatuur tussen
-20 °C en 70 °C voor heet water tot 700 kPa (7 bar) bij een temperatuur
van 130 °C.
4.2 Afdichtingsmiddel voor schroefdraadverbinding
De beschrijving en indeling is gebaseerd op de normen19 EN 751-1, EN
751-2 en EN 751-3.
4.2.1 Anaërobe afdichtingsmiddelen
Definitie
Dit zijn afdichtingsmiddelen die uitharden zonder de aanwezigheid
van zuurstof. Ze worden aangebracht als vloeistof, gel of pasta op de
schroefdraad, zonder toevoeging van ondersteunende materialen. De
uitharding vindt plaats in de opening van de schroefdraadverbinding
in afwezigheid van zuurstof en wordt op gang gebracht door het contact met het metaal (gekatalyseerd door metaalionen). De afdichtingeigenschappen en mechanische weerstand worden beïnvloed door de
aard van het materiaal, de vorm, de ruwheid en de zuiverheid van de
schroefdraad.
Bron: Virax
Voorbeelden
• Loctite 542
• Loctite 577
• Loctite 5331
• Swak (Cajon)
19
Normen EN 751-1, EN 751-2 en EN 751-3 bepalen afdichtingsmiddel, haar classificatie, eigenschappen en toepassingsgebieden met metaalverbindingen bij contact met gassen uit de 1ste, 2de en 3de familie alsmede met warm water.
Hoofdstuk 4: Afdichtingsmiddelen
87
4.2.2 Niet-uithardende afdichtingsmiddelen
Definitie
Worden aangebracht als vloeistof, gel of pasta op de schroefdraad,
normaal gezien zonder toevoeging van ondersteunende materialen.
Kan ook als een band van niet geweven synthetische vezels, geïmpregneerd met afdichtingsmiddel.
Voorbeelden
• Kolmat universeel (praktisch met toevoeging van ondersteunend
materiaal :
• – voor gas : acryl,
• – voor water : vlas (kemp of hennepvezel)
• Loctite L55
• Paraliq
4.2.3 Niet-gesinterde PTFE-band
Definitie
Is een draadafdichtingsband van ongebruikt niet-gesinterd polytetrafluorethyleen (PTFE) zonder vulstoffen of additieven. Sinteren is het
onder hoge druk bewerken van kunststoffen om een betere structuur
te verkrijgen. PTFE heeft zeer specifieke eigenschappen en is zeer
stabiel zodat het gebruikt kan worden waar andere natuurlijke en synthetische materialen niet voldoen. Deze band heeft als nadeel dat de
verbinding niet teruggedraaid mag worden om te positioneren.
Voorbeelden
• Teflon (0,075 mm dikte voor water; minimum 0,1 mm voor gas)
• Andere merkbenamingen : Hostaflon, Algoflon, Fluon, Halon, Enflon
88
4.2.4 Ondersteunende materialen
In de schroefdraadverbindingen zorgt het ondersteunende materiaal ervoor dat het afdichtingsmiddel op zijn plaats op de uitwendige
schroefdraad blijft en tijdens de montage van de verbinding niet verwijderd wordt.
Natuurlijk product: vlas (kemp)
Vlas is een natuurproduct, dat uitzet door vochtig te worden (hygroscopisch). Daar aardgas een droog gas is mag vlas niet gebruikt worden bij aardgastoepassingen. Het mag ook niet gebruikt worden bij
gasolie. Vlas heeft als nadeel dat het kan rotten. Vroeger werden hennepstengels gebruikt die niet kunnen rotten, maar veel duurder waren.
Het wordt in de handel gebracht in de vorm van spoelen (80 gram),
balen (100 gram) of strengen. Het gekamde vlas is veel fijner en hierdoor gemakkelijker in aanbrengen.
Synthetisch product: acryl
Is een synthetische vezel, die als draad gesponnen is en enkel bij aardgas toegepast mag worden.
Bron: Loctite
89
4.2.5 De wijze van afdichten van schroefdraadverbindingen
De manier van aanspannen zonder het bijkomend aanbrengen van vezels, teflon... zal het contact metaal/metaal tussen de cilindrische binnen- en conische buitenschroefdraad mogelijk maken en een goede
dichtheid van de verbinding waarborgen.
De eerste aanspanning gebeurt met een buizensleutel waarbij een
kracht wordt uitgeoefend van 200 Nm. Daarna kan er nog maximaal
een volledige draai worden gegeven om het stuk in de gewenste richting te oriënteren.
Ondanks deze normen en beschrijvingen dient de methode met de
meeste omzichtigheid te worden toegepast. Het is immers vaak een
probleem om op de werf schroefdraad te snijden onder ideale omstandigheden.
Het afdichtingmateriaal heeft in de cilindrische/conische verbinding
enkel als taak onvermijdelijke afwijkingen van het theoretisch profiel
van de draad en oneffenheden van de draadoppervlakken op te vullen.
Trek-, druk- of buigwisselbelasting van de verbinding worden opgenomen door het contact metaal op metaal.
De afdichtingsmiddelen moeten gelijkmatig en zorgvuldig op de buitendraad aangebracht worden en aangepast worden aan de bedrijfscondities.
Vooraanstaande fabrikanten van fittingen, die reeds geruime tijd met
deze materie bezig zijn, onderzoeken momenteel de mogelijkheid om
een fitting op de markt te brengen waarvan de binnendraad gecoat
zou zijn met een laagje uit afdichtingmateriaal.
Het afdichten van schroefdraadverbindingen uit roestvaststaal mag
uitsluitend met chloridenvrije dichtingsmiddelen gebeuren.
90
4.3 Dichtingen voor flenzen en driedelige koppelingen
Deze materialen vullen de oneffenheden van de flenzen of vlakken van
de driedelige koppeling op. In bepaalde gevallen wordt het materiaal
in een metalen ring aangebracht om het te ver aanhalen van de bouten
te verhinderen (halfmetallieke pakking).
Bij hogere temperaturen en drukken worden soms volledige zachtmetalen ringen toegepast (metallieke pakking).
Bron: Patrick Uten
Bron: ESDEVE Antwerpen
Hierna een overzicht van de meest toegepaste materialen in de verwarming.
4.3.1 Klingerit
Zijn synthetische vezels die in rubber en anorganische vulstoffen geperst worden. Vroeger werden asbestvezels gebruikt om de hittebestendigheid te verhogen. Deze zijn, gezien kankerverwekkend, vervangen door synthetische vervangproducten.
De klingeritplaten worden gekleurd om het toepassingsgebied te herkennen (voorbeeld : bruin = water , groen = stoom...)
Verder kan de plaat bewerkt worden met antikleeflagen, om deze gemakkelijk van tussen de flenzen te verwijderen bij montage en demontage.
Grafiet wordt eveneens als vulstof en antikleeflaag gebruikt.
91
4.3.2 Rubber
Bij de rubberdichtingen maken we onderscheid tussen de natuurlijke
en synthetische rubbers, al of niet met een inlage met verstevigingsmateriaal.
Enkele voorbeelden van synthetische rubbers zijn : SBR, Neopreen
(CR) rubber, Nitril (NBR) rubber, EPDM (ethyleen-propyleen rubber),
butyl rubber, Hypalon (CSM) rubber, siliconenrubber (MVQ), viton rubber, polyurethaanrubber.
4.3.3 Fibre
Is gevulkaniseerd rubber met synthetische vezels. Heeft de eigenschap
hygroscopisch te zijn en mag daarom niet voor gas gebruikt worden.
92
5 Overzicht gebruik buismaterialen,
verbindingen en afdichtingen
5.1 Uitzetting van de verschillende materialen
Er moet rekening gehouden worden met de uitzetting, ook het krimpen
van de buis (na plaatsing) is een belangrijk gegeven.
De grafiek hieronder stelt de lineaire lengteverandering voor per meter
buis met een temperatuurverhoging ( θ) van 50 K voor de verschillende
materiaalsoorten.
Voorbeeld:
– een stalen buis,
– lengte = 10 m,
– temperatuurverschil: bij plaatsing 20 °C, bij verwarming, 70 °C;
Τ = 50 K,
(mm/m)
uitzetting bij temperatuurverhoging van 50 K
• lengteverschil = 60 mm
Hoofdstuk 5: Overzicht gebruik buismaterialen, verbindingen en afdichtingen
93
5.2 Verbindingstechnieken voor verwarmingsbuizen
Materiaal
Verbindingstechniek
(Verzinkt) staal
Draadaansluiting
Klemfitting
X
X
Soldeerfitting
Persfitting
Steekfitting
X
Dunwandig
(roestvast)staal
X
(X)
X
Koper
X
X
X
X
PE- X
X
X
X
PP
X
X
X
PB
X
X
X
X
PVC (U en C)
(X)
Meerlagenbuis
X
ABS
X
Las
X
X
X (koud +
warm)
X
X (koud +
warm)
5.3 Toepassing soldering bij koperen buizen
Type soldering
Sanitair
koudwater
Sanitair
Warmwater
Centrale
verwarming
Natuurlijk gas
(aardgas)
Petroleum gas
(LPG)
Gasolie
Verbinding
Toepassing
zacht
ja
ja
ja *
neen
neen
neen
hard
neen
neen
ja
ja
ja
ja
zacht
ja
ja
ja *
neen
neen
neen
hard
neen
neen
ja
ja
ja
ja
zacht
ja
ja
ja *
neen
neen
neen
hard
neen
neen
ja
ja
ja
ja
zacht
neen
neen
neen
neen
neen
neen
hard
neen
neen
ja
ja
ja
ja
Soldering
Te solderen
hulpstukken
UItzetting &
vernauwing
Aftakking
* θ < 110 °C
94
5.4 Hulpstukken
Bron: Patrick Uten
95
5.5 Toepassingen
Sanitair
warmwater
Centrale
verwarming
Gas
Gasolie
ja
ja
ja
ja
ja
ja °
ja °
ja
ja
ja
neen
neen
ja
ja
ja
15 x 1,2 mm
ja °
ja °
ja
neen
ja
buiten x
wanddikte
15 x 1,2 mm
ja
ja
ja
neen
ja
mm
buiten x
wanddikte
16 x 1,5 mm
ja
ja °
ja **
neen
ja1
PVC-U
mm
buiten x
wanddikte°°
40 x 3,0 mm
ja
neen
neen
neen2
ja1
PVC-C
mm
buiten x
wanddikte°°
40 x 1,8 mm
ja
ja
neen
neen2
ja1
PB
mm
buiten x
wanddikte°°
16 x 2 mm
ja
ja
ja **
neen2
ja1
PP
mm
buiten x
wanddikte°°
16 x 2 mm
ja
ja
ja **
neen2
ja1
PE - LD
mm
buiten x
wanddikte°°
25 x 4,2 mm
ja
neen
neen
neen2
ja1
PE - HD
mm
buiten x
wanddikte°°
25 x 2,3 mm
ja
ja
neen
ja *
ja1
PE - X
mm
buiten x
wanddikte°°
16 x 2 mm
ja
ja
ja **
neen2
ja1
Meerlagenbuis
mm
buiten x
wanddikte°°
16 x 2,25 m
ja
ja
ja
neen2
ja1
Maataanduiding
15 x 1 mm
Nominale
diameter
(DN)
Sanitair
koudwater
Toepassing
Voorbeeld
Soort materiaal
Diameter
mm
buiten x
wanddikte
DN
fictief
DN 15
” (duim)
duimse
maat
1/2”
DN
fictief
DN 15
” (duim)
duimse
maat
1/2”
Staal (precisiebuis)
mm
buiten x
wanddikte
RVS
dunwandig
mm
ABS
Metalen
Koper
Staal
(draadbuis)
Staal
(vlambuis)
Kunststoffen
* enkel buitenshuis en ondergronds // ** mits zuurstofscherm// ° verzinkt, tot max 60 °C// °° wanddikte per toepassing kan
verschillen //
1
indien bestand tegen koolwaterstoffen// 2 (nog) niet in België
96
5.6 Gebruik afdichtingsmiddel
Sanitair
warmwater
Centrale
verwarming
Natuurlijk gas
(aardgas)
Petroleum
gas
(LPG)
Gasolie
Anaërobe
afdichtingsmiddelen
+
+
+
+
*
*
Niet-uithardende
afdichtingsmiddelen
+
+
+
+
O
O
Niet-gesinterde
PTFE banden
+
+
+
+
+
+
Vlas
(hygroscopisch)
+
+
+
O
O
O
Acryl
O
O
O
+
O
O
Soort
materiaal
Sanitair
koudwater
Toepassing
O = verboden
+ = toegelaten
* = toegelaten indien bestand tegen koolwaterstoffen (KWS)
97
98
6 Bevestigingsmiddelen
6.1 Inleiding
De grote verscheidenheid in de constructiematerialen en in de bouwmaterialen zoals baksteen, beton, hout, ijzer, vezel- en kunstvezelplaten
in harde en zachte, dikke en dunne uitvoeringen brengt met zich mee
dat de installateur tal van bevestigingsproblemen moet oplossen.
Daardoor is het een vereiste te weten over welke mogelijkheden hij
beschikt. Daarom moet hij een overzicht hebben van wat er zoal op
dat gebied bestaat.
De schroeven, moeren en ringen worden vervaardigd in verschillende
materialen, afhankelijk van de toepassing:
– staal,
– zacht staal,
– messing,
– roestvast staal,
– gegalvaniseerd staal,
– gecadmieerd staal,
– messing,
- kunststof,
– ...
Hierna worden enkele veelgebruikte bevestigingsmiddelen behandeld.
6.2 Spijkers
6.2.1 Beschrijving
Gewone spijkers bestaan in drie uitvoeringen: met platte kop, met cilinderkop, (soms genoemd zonder kop) en met bolkop.
Bron: Patrick Uten
Bron: Patrick Uten
Ook bestaan er spijkers om automatisch in te drijven met een nagelapparaat, eveneens in de verschillende uitvoeringen:
– luchtpistool; werkt met perslucht,
– poederhamer; een schiethamer met een aangepast patroon per
nagel,
Hoofdstuk 6: Bevestigingsmiddelen
99
Bron: Spit
– nagelapparaat op drijfstof met een gaslading om een reeks nagels
te bevestigen.
Bron: Spit
Veiligheid: draag steeds veiligheidsbril, helm en oorbeschermers!
Bron: Spit
6.2.2 Handelsmaten
De maat van spijkers wordt aangegeven door twee getallen, waarvan
het eerste de lengte aangeeft in mm en het tweede de diameter in
mm.
Voorbeeld: een spijker met als maat 45 x 2,2 is 45 mm lang en heeft
een diameter van 2,2 mm.
100
6.3 Houtschroeven en houtdraadbouten
6.3.1 Beschrijving
Men onderscheidt houtschroeven met
– bolkop,
– verzonken kop,
– bolverzonken kop (lenskopschroef),
– houtdraadbouten met vierkante of zeskante kop.
De kop van een houtschroef kan voorzien zijn van een rechte sleuf,
kruissleuf (Philips® of Pozidriv®), vierkante of torxsleuf.
Tegenwoordig worden veel schroeven mechanisch ingeschroefd.
Hierbij gaat de voorkeur naar schroeven met kruissleuf of torxsleuf.
Bron: Dejond fastening systems
Bron: Facom
Bron: Facom
6.3.2 Handelsmaten
De maat van schroeven wordt aangegeven door twee getallen, waarvan het eerste de diameter aangeeft in mm het tweede getal de lengte
in mm.
Bron: Patrick Uten
101
6.4 Metaalschroeven, moeren en ringen
6.4.1 Metaalschroeven (bouten)
Beschrijving
Volgende schroefdraadsoorten komen het meest voor:
– metrische schroefdraad (M) met een tophoek van 60° (Système
International, S.I.),
– metrisch fijne schroefdraad (MF) met eveneens een tophoek van
60°,
– British Standard, tophoek 55°, hierin bestaat:
– B.S.W. (British Standard Whitworth) gewone uitvoering; ook aangeduid met W.W;
– B.S.F. (British Standard Fine) met een fijnere schroefdraad.
Het zijn de metrische schroefdraden die heden gebruikt worden. Als
kopvormen komen volgende uitvoeringen voor: verzonken kop, bolverzonkenkop, cilinderkop, bolkop, bolcilinderkop, zeskantkop, vleugelschroef en duimschroef.
De eerste vijf kopvormen kunnen uitgevoerd zijn met een sleuf, een
kruissleuf, vierkante of een torxsleuf.
De eerste drie kunnen daarenboven ook uitgevoerd zijn met een binnenzeskant.
Bron: Würth
Handelsmaten
Metrische schroefdraad wordt als volgt aangegeven: eerst de letter
M, daarna de doormeter in mm en vervolgens de lengte eveneens in
mm.
• p Voorbeeld: schroefdraad M6 x 45
In de plaats van de letter M kan ook het overeenkomstig DIN-nummer
alsmede de spoed aangegeven zijn.
Bij schroeven B.S.W-draad wordt eerst de diameter in duim en vervolgens de lengte in duim of mm opgegeven.
102
Wat verstaat men door de aangegeven lengte?
• Bij schroeven met verzonken koppen is de aangegeven lengte, de
totale lengte, kop inbegrepen.
• Bij schroeven met cilinderkoppen, bolkoppen en zeskantige koppen
is de aangegeven lengte, de lengte van de steel. Dit is ook het geval
bij vleugelschroeven en duimschroeven.
• Bij schroeven met bolverzonken koppen wordt als lengte aangegeven de afstand tussen de snijlijn van bol- en verzonken kop en het
einde van de steel.
• p Voorbeeld: Een metaalschroef met metrische schroefdraad en
bolverzonken kop M6 x 25 heeft een diameter van 6 mm en een
lengte van de steel + het verzonken gedeelte van de kop, van
25 mm.
Bron: Patrick Uten
6.4.2 Moeren
Beschrijving
Moeren komen in verschillende uitvoeringen:
– zestkantmoeren, normale, lage en hoge,
– vierkantmoeren, normale en lage,
– kroonmoeren,
– dopmoeren,
– oogmoeren,
– gekartelde moeren,
– vleugelmoeren,
– zelfborgende moeren.
Bij deze laatste is een zelfborgende ring uit fiber of nylon ingewerkt.
Deze ring klemt op de schroefdraad en voorkomt zo het lostrillen.
Bron: Patrick Uten
103
Handelsmaten
Als afmetingen voor moeren wordt de draadsoort en de diameter vermeld, eventueel ook de spoed en de moerhoogte.
6.4.3 Ringen (rondsels, rondellen)
Vlakke sluitringen zorgen voor een gelijkmatige druk onder de moer of
de koppen van de moer- of tapbouten.
Veerringen hebben hetzelfde doel, maar dienen tevens nog als een
zogenaamde borging (verhinderen van losschroeven).
De getande ringen (tandveer) dienen eveneens als borging en worden
vaak in combinatie met de sluitring gebruikt.
Bron: Patrick Uten
6.4.4 Zelftappende schroeven
Er bestaan hoofdzakelijk 2 soorten:
– voor gebruik in dunne plaat (plaatschroeven) of kunststof. Deze zijn
voorzien van doorlopende schroefdraad.
– voor gebruik in massief materiaal. Deze zijn voorzien van schroefdraad
en eveneens van gleuven evenwijdig aan de steel of de schroefdraad
is “drielobbig” i.p.v. rond.
Voor beide soorten dient vooraf een gat geboord te worden met een
aangepaste diameter.
6.4.5 Zelfborende schroeven
Bij een zelfborende schroef (voorsnijschroef) zal de punt van de
schroef zelf het gat voorboren. Bij verder draaien wordt deze schroef
in één beweging ingeschroefd. Deze zijn niet te gebruiken bij massief
materiaal.
104
6.5 Pluggen
Het plaatsen van schroeven in metselwerk vergt het voorafgaandelijk
maken van een gat met een steenboor. In deze opening wordt dan
een plug gestoken waarin de schroef kan gedraaid worden. Pluggen
worden vervaardigd uit materialen die onverwoestbaar zijn en bestand
tegen weersomstandigheden, vochtigheid, veroudering en corrosie. Er
wordt gebruik gemaakt van pluggen vervaardigd uit thermoplastische
stoffen of uit metaal.
Van belang is eveneens de uitwendige vorm, die moet zorgen voor
een goede verankering en het meedraaien van de plug moet beletten.
Hieronder worden een aantal verschillende soorten besproken, een
selectie van een heel groot aanbod.
6.5.1 Gewone pluggen
• Ze bestaan in verschillende diameters en verschillende uitvoeringen.
• Bij het aanschroeven wordt het middendeel opengedrukt waardoor
die plug gebruikt kan worden bij vol materiaal of bij dunne wanden.
Bron: Spit
Bron: Spit
6.5.2 Speciale pluggen
• Pluggen voor bevestiging aan dunne wanden, plafonds en panelen,
waarachter zich een holle ruimte of een laag isolatiemateriaal bevindt. Bij het indraaien van de metaalschroef wordt de plug samengetrokken en de 4 armen spreiden zich zo ver mogelijk uit achter het
paneel.
105
Bron: Spit
Bron: Spit
• Universele pluggen, deze zijn bruikbaar bij zowel volle als holle wanden. De plug zal zich aan de achterkant tegen de wand van het boorgat klemmen.
Bron: Spit
Bron: Spit
Bron: Spit
• Tuimelpluggen en veerklemmen. Voor holle plafonds, gipsplafonds,
holle wanden en lichte panelen. Zijn verkrijgbaar in verschillende
groottes.
Bron: Spit
Bron: Spit
106
• Slagankers of draadpluggen. Deze dienen voor bevestiging aan plafonds en wanden welke bestaan uit harde materialen zoals beton.
Na het plaatsen van de plug zal men de wig inslaan, tot op de controleerbare diepte. De gegolfde wig van het anker zorgt tijdens het
inslaan voor voldoende spreiding van de klemhuls. In deze ankers kan men schroefdraadstangen of metaalschroeven draaien, en
eventueel in de hoogte regelen.
Bron: Spit
Bron: Spit
• Spreidanker of plug voor zware bevestigingen met metaalschroeven. De huls kan uit gewapend nylon vervaardigd zijn of metaal. Het
schroeven veroorzaakt de uitspreiding van de plug achteraan in
het gat; men moet dus de schroefdraad ten einde draaien.
Bron: Spit
Bron: Spit
• Gasbetonpluggen. Eveneens voor montage in zachte bouwstoffen.
De diameter van het te boren gat is gelijk aan de kerndiameter van
de plug. Er bestaan ook zelfborende uitvoering, te gebruiken zonder
voor te boren.
107
Bron: Spit
Bron: Spit
• Slag- en nagelpluggen: Er bestaan ook pluggen voorzien van een
nagel of speciale schroef, die met een hamer in de plug gedreven
wordt. Dit gaat sneller dan schroeven en is onder meer handig voor
het bevestigen van buizenklemmen, dunne materialen tegen een
wand... Soms moet men nog even “nadraaien” met de schroevendraaier.
Bron: Spit
Bron: Spit
6.6 Ankerbouten
Waar het er om gaat zware stukken te bevestigingen wordt wel eens
de voorkeur gegeven aan het gebruik van ankerbouten. Er bestaan 2
verschillende types van klassieke ankerbouten: het type met conische
boutkop en het type met conische moerkop.
Deze ankerbouten bestaan uit lippen of een spreidingshuls. Aan het
ene eind samengevat in een beslagring en aan het andere eind in een
ringveer. Het aandraaien van de moer of de schroef dwingt de lippen
zich uit te zetten zodat deze een aanzienlijke druk op de wanden van
het gat uitoefenen.
• De ankerbout met conische moerkop (inwendige moer) wordt
gewoonlijk gebruikt voor bevestiging in de vloer. Hij laat inderdaad toe de huls in het gepaste gat te steken zonder bout,
zodanig dat het vast te zetten voorwerp op zijn plaats kan geschoven
108
worden zonder het over de uitstekende bouten te moeten tillen. De
bout wordt daarna aangebracht.
Bron: Spit
Bron: Spit
• Ankerbouten met conische boutkop (draadeinde met uitwendige
moer) worden gewoonlijk gebruikt voor bevestigingen aan muren,
daar het uitstekende einde van de schroef toelaat het te bevestigen
voorwerp op te hangen vooraleer te beginnen met vastschroeven.
De moer wordt opgeschroefd.
Bron: Patrick Uten
Bron: Spit
Bron: Spit
• De ankerbouten van het type met conische moerkop kunnen ook
worden uitgevoerd met haakschroeven en oogschroeven. De ankerbouten van het type met conische boutkop kunnen eveneens uitgevoerd worden met haakmoer en oogmoer.
6.7 Zelfborende pluggen
• Zelfborende stalen pluggen voor beton hebben vooraan een getande
kroon zoals een kroonbeitel, achteraan een conische afbreekbare
kop en binnenin zijn ze voorzien van metrische of W.W.-schroefdraad. Het gat wordt geboord met de plug geplaatst in een aangepaste plughouder van de boorhamer. Nadat het gat met de plug
geboord is, wordt deze plug uitgenomen, voorzien van zijn conische
pen teruggeplaatst en ingedreven zodat de punt opengaat.
109
• Zelfborende pluggen voor gipswanden. Deze pluggen hebben vooraan een aangepaste snijkop.
Bron: Spit
Bron: Spit
6.8 Chemische ankers
Ondanks de grote waaier van bevestigingsmiddelen die tot nu toe
werden behandeld, kan het zijn dat er soms naar een meer creatieve
oplossing moet gezocht worden. Dan bieden de chemische ankers
wellicht de oplossing.
Men onderscheidt 2 groepen:
– glazen capsules, klaar voor gebruik,
Bron: Spit
– chemische mortels, op basis van 2 componenten.
Bron: Spit
Dit anker kan gebruikt worden voor massieve wanden en voor wanden
met holle ruimten. Men gaat als volgt te werk: een gat boren, eventueel
een buisvormig netwerk plaatsen (bij holle wanden), opspuiten met de
pasta (of de glazen capsule inbrengen) en dan de huls of draadstang
plaatsen. Na de verhardingstijd kan de moer worden aangespannen.
110
Bron: Spit
Bron: Spit
6.9 Boortoestellen
6.9.1 Elektrische boortoestellen
Hierbij onderscheidt men schroefmachines, klassieke boormachines,
klopboormachines en elektropneumatische of elektromechanische
boorhamers. Een boorhamer heeft een lager toerental, minder slagfrequentie (aantal “kloppen”) en meer slagkracht. De elektropneumatische boorhamer behoeft geen extra kracht (ideaal voor beton) en is
voorzien van een slipkoppeling. Deze voorkomt dat je machine gaat
meedraaien als de boor blokkeert.
Bron: Spit
Bron: Spit
Bron: Spit
6.9.2 Accu boortoestellen
Waar geen stroom voorhanden is, is een snoerloos boortoestel aangewezen. Zo’n type is voorzien van een accu die, als de boormachine
niet gebruikt wordt, via het stopcontact terug kan opgeladen worden.
Ze hebben minder vermogen en een beperkte autonomie.
111
Bron: Spit
Bron: Spit
6.9.3 Toerental
Boortoestellen met 2 mechanische snelheden (traag en snel) halen
onmiddellijk hun resp. maximale snelheid. Dankzij een elektronische
snelheidsregeling, kan men een geleidelijke verhoging van het toerental van nul tot het maximum, aangegeven door de gekozen mechanische snelheid, bekomen. De elektronische regeling gebeurt via de
trekschakelaar. Hoe groter de diameter van het te boren gat en hoe
harder het materiaal, hoe lager het toerental.
6.9.4 Boorkop
Om een boortje in de boorhouder te steken (haal steeds de stekker uit
het stopcontact!), opent men de bek met de boorkopsleutel, plaatst
men het boortje en sluit de bek weer (draai in de 3 gaten). Met een
snelspanboorhouder gaat dit sneller.
Voor de elektropneumatische boormachines zal men aangepaste
boortjes gebruiken (met 4 sleuven): de SDS en SDS max koppelingen. Om de boren te plaatsen hoeft men enkel de boor in de houder
te duwen, de boor een beetje te draaien tot de “klik” en dan verder
induwen. Om te verwijderen volstaat het om de schuifkap naar achter
te bewegen en de boor uit te nemen.
6.10 Boren
6.10.1 Beton/harde steen
Om te boren in harde bak- of natuursteen en beton zet men het klopof hamermechanisme aan. Als u evenwel eerst door een zacht materiaal moet (pleister bv.) alvorens op de harde onderlaag te komen, zet u
het mechanisme pas in gang als u op de harde laag komt. Zo vermijdt
men beschadiging van de toplaag.
112
6.10.2 Steen- en betonboren
Beide hebben een hardmetalen punt (vaak gekleurd). Met een steenboor kan men niet in beton boren, maar met een betonboor wel in
steen. Bij boorhamers bestaat er geen verschil. Controleer of de
schacht aangepast is aan de boorhouder van uw boormachine. Met
een beitelhulpstuk kan men ook grove doorgaande gaten maken.
Bron: Facom
Bron: Facom
6.10.3 Kroonboren
Om gaten te maken voor buisdoorvoeren in wanden uit steen of beton,
zonder te veel breekwerk, kan men gebruik maken van kroonboren
(diamantboren). Hierin onderscheidt men volgende soorten:
– kroonboor te bevestigen op boorhamer, zonder waterkoeling (droog
boren);
– kroonboren, te gebruiken met een daarvoor voorzien toestel, op statief of uit de hand (meestal natboren).
Bron: Spit
Bron: Ridgid
Kroonboren voor metaal of hout zijn anders uitgevoerd.
Bron: Facom
113
6.10.4 Hout(spiraal)boor
De gewone houtboor dient voor het maken van doorgaande en niet
doorgaande gaten in alle soorten hout. De houtspiraalboor met centreerpunt en voorsnijders, is bedoeld om doorgaande gaten te maken.
Bron: Patrick Uten
6.10.5 Boren in dunne plaat
Houd een dunne metaalplaat nooit met de handen vast om erin te
boren. Als de boor aan de andere kant door het metaal gaat, riskeert
men het rond uw boor te draaien. Steek daarom de metaalplaat tussen 2 stukken hout (als een sandwich), en houd het geheel samen met
lijmklemmen.
6.10.6 Boren in buizen
Als men wil boren in buizen, gebruikt dan een standaard, waarmee
men perfect verticaal kan boren. Span de buis op in een klem (hierbij
beschermd met karton of een doek). Steek desnoods wat hout (in dezelfde vorm) in de buis om “kruip” te voorkomen (ook bij rechthoekige
profielen).
114
7 Toegepaste wetenschappen
7.1 Basiseenheden: SI-stelsel
De eenheden van het internationaal stelsel zijn zó opgesteld dat bij
vergelijkingen onderling geen ander cijfer dan “1” voorkomt.
7.1.1 Lengtematen
Alhoewel de meter de officiële eenheid is, zijn verschillende decimale
voorvoegsels mogelijk. De bekendste afgeleide eenheden zijn: km,
hm, dam, dm, cm en mm.
In formules moet echter steeds een afstand herleid worden tot
de meter! Anders kunnen we serieuze fouten maken.
Notatie
Omzettingen
km
1 000 m
1.10 3 m
hm
100 m
1.10 2 m
dam
10 m
1.10 1 m
Eenheid
m
1m
Delen
dm
0,1 m
1.10-1 m
cm
0,01 m
1.10-2 m
mm
0,001 m
1.10-3 m
Veelvouden
7.1.2 Tijdseenheden
De kleinste tijdseenheid werd de Mesopotamische seconde: 1/60 van
een minuut, 1/3600 van een uur, 1/86400 van een dag. Lijkt eenvoudig,
maar toch, vooral onder invloed van de hedendaagse fysica werd de
seconde gedefinieerd als: de tijdsduur van 9 192 631 770 perioden
van de straling ontstaan bij de overgang tussen de twee “hyperfijnniveaus” van de grondtoestand van het atoom cesium 133. Als je dit niet
verstaat is het echt niet erg, weet wel dat de atoomklokken, verspreid
over de hele wereld, die het juiste tijdssignaal aan de radiostations
doorgeven, hiermee werken.
Binnen het SI-stelsel wordt uitsluitend met de seconde (s) als
eenheid van tijd (t) gewerkt.
7.1.3 Massa-eenheden
Massa werd voor het eerst gedefinieerd als een eigenschap van het
voorwerp door Isaac Newton (1642 of ’43 - 1727), o.m. als traagheid,
d.w.z. de weerstand tegen verandering van de bewegingstoestand.
Eenvoudig gesteld heb je meer inspanning nodig als je gaat bowlen,
om een bowlingbal met grotere massa te laten rollen dan één met een
Hoofdstuk 7: Toegepaste wetenschappen
115
kleinere massa. Deze inspanning is uiteraard afhankelijk van je kracht
die je aan het streepje bij het begin van de baan ontwikkelt. Mocht je
echter bowling spelen op de maan, dan zou je merken dat je inspanning heel wat kleiner is, alhoewel er niets aan de ballen is veranderd.
De bowlingballen hebben immers hun massa behouden.
Binnen het SI-stelsel werken we uitsluitend met de kilogram.
De kilogram werd ooit gedefinieerd als de massa van 1 000 cm3 water
bij 4 °C. Deze massa water komt ook overeen met juist één liter.
Deze definitie houdt voorlopig nog stand. Het is de enige eenheid die
steunt op geen natuurkundig verschijnsel maar gewoon op een afspraak: gewoon 1 000 cm3 zuiver water bij 4 °C (of 277 K).
Let wel, gebruik in formules steeds de kg als eenheid. Anders ga je
de verkeerde weg op en klopt je resultaat niet meer.
Notatie
Omzettingen
1.103 kg
Veelvouden
Megagram
Mg
1 000 kg
1 000 000 g
Eenheid
kilogram
kg
1 kg
Delen
hectogram
hg
0,1 kg
1.10-1 kg
100 g
decagram
dag
0,01 kg
1.10-2 kg
10 g
gram
g
0,001 kg
1.10-3 kg
1g
decigram
dg
0,000 1 kg
1.10-4 kg
0,1 g
centigram
cg
0,000 01 kg
1.10-5 kg
0,01 g
milligram
mg
0,000 001 kg
1.10-6 kg
0,001 g
microgram
μg
0,000 000 001 kg
1.10-9 kg
0,000 001 g
1 000 g
7.2 Afgeleiden
7.2.1 Oppervlakten
Eens we een lengte kunnen meten is het meestal eenvoudig met wat
vlakke meetkunde de oppervlakte te berekenen van een vlak. Steeds
vermenigvuldigen we twee lengtematen eventueel met een constante
zoals π in de oppervlakte van een cirkel.
Vermits we in het SI-stelsel de meter moeten gebruiken, wordt dit bij
een oppervlakte dus (m · m) of m2.
116
We kunnen hier weer decimale voorzetsels gebruiken zoals bij de lengtematen. Maar let op, we moeten het decimaal teken nu telkens twee
plaatsen opschuiven.
1 m2 = 100 dm2 = 10 000 cm2, enz.
Let wel goed op want in de berekeningen binnen het
SI-stelsel MOET alles in m2 staan. Anders hebben we
gegarandeerd foute resultaten.
Notatie
Omzettingen
km2
1 000 000 m2
1.10 6 m2
hm2
10 000 m2
1.10 4 m2
dam2
100 m2
1.10 2 m2
Eenheid
m2
1 m2
Delen
dm2
0,01 m2
1.10-2 m2
cm2
0,000 1 m2
1.10-4 m2
mm2
0,000 001 m2
1.10-6 m2
Veelvouden
7.2.2 Inhouden
Om een inhoud te berekenen vermenigvuldigen we drie lengte-eenheden, in het SI-stelsel uitgedrukt in meter. Dit betekent dus m3.
Bij vloeistoffen en gassen wordt ook heel frequent de liter gebruikt als
eenheid. Als je echter weet dat 1 liter eigenlijk overeenkomt met 1 dm3
of 1/1 000 van een m3 is de omzetting weer niet zo moeilijk.
Soms wordt ook nog de eenheid cc gebruikt. Weet dan gewoon dat
1 000 cc gelijk is aan 1 liter.
Bij alle berekeningen met formules moet je de SI-eenheden
gebruiken. Dus hier m3.
Notatie
Veelvouden
Toegelaten
eenheid
Omzettingen
km3
1 000 000 000 m3
1.10 9 m3
hm3
1 000 000 m3
1.10 6 m3
dam3
1 000 m3
1.10 3 m3
Eenheid
m3
m3
1 m3
Delen
dm3
1 liter
0,001 m3
1.10-3 m3
cm3
1 milliliter of cc
0,000 001 m3
1.10-6 m3
0,000 000 001 m3
1.10-9 m3
mm3
117
7.3 Toegepaste eenheden
7.3.1 Massa
De massa van een voorwerp is eigenlijk een eigenschap van het voorwerp zelf. De massa wordt heel dikwijls verward met het gewicht. Het
zijn nochtans twee totaal verschillende zaken. Zoals we eerder zagen
wordt de massa in kg (kilogram) uitgedrukt, terwijl het gewicht in N
(newton) wordt uitgedrukt.
Een verschil in massa ontdek je op eenvoudige wijze als je er een
kracht moet op uitoefenen. Iedereen weet dat het eenvoudiger is een
kleine benzinewagen een duwtje te geven, dan een grote diesel.
De massa wordt op eenvoudige manier gemeten met behulp van een
balans. Let wel, een balans is geen “weegschaal”. Bij een balans vergelijken we de massa van het voorwerp met vooraf geijkte massa’s.
Denk hierbij aan de oude apothekersbalans, waarbij in één schaaltje
“gewichtjes” (eigenlijk moeten we massa’s zeggen) geplaatst worden,
tot er evenwicht is met het voorwerp in de andere schaal. Soms wordt
bij een balans ook een “verschuifbare” meetmassa gebruikt (in gewoon taalgebruik een tegengewicht).
Merk nogmaals op dat we niet het gewicht wegen, maar enkel de massa vergelijken met massa’s waarvan we de waarde kennen. We maken
wel gebruik van de “aantrekkingskracht” van de aarde, maar we zouden dit eveneens met een andere kracht kunnen.
7.3.2 Kracht
Een auto brengen we in beweging door de kracht van de motor. De
massa van de auto krijgt, dankzij de motorkracht een versnelling. Eens
de auto op snelheid zal deze terug tot stilstand komen als we de motor
stilleggen. Dit gebeurt door de wrijvingskracht. Willen we toch blijven
rijden dan zal de motor een kracht moeten ontwikkelen die gelijk is aan
de wrijvingskracht. Als we willen stoppen, drukken we op de rem.
De kracht, wrijvingskracht in de remmen, zorgt ervoor dat de massa
van de auto vertraagt en uiteindelijk stilstaat.
Isaac Newton (1642 of ‘43 - 1727) was de eerste natuurkundige die zich
met krachten op een wiskundige manier bezighield. Hij formuleerde
drie fundamentele wetten.
Eerste wet (traagheidswet):
– “een voorwerp in rust blijft in rust als er geen kracht op inwerkt”;
– “een voorwerp in beweging blijft in beweging met dezelfde snelheid
en volgens dezelfde richting, als er geen kracht op inwerkt”.
Tweede wet:
– een kracht is het product van de massa met de versnelling. Of:
F=m·a
– waarbij F staat voor de kracht (force), m voor de massa en a voor de
versnelling (acceleration).
118
Derde wet (actie en reactie):
– krachten komen steeds in paren voor - als een voorwerp een kracht
(= actie) uitoefent op een ander voorwerp, dan oefent dit laatste
eveneens een even grote kracht in tegengestelde zin uit op het eerste voorwerp (= reactie).
Uit de tweede wet kunnen we ook op eenvoudige manier de eenheid
van een kracht afleiden.
De massa meten we in kg. De versnelling (of vertraging) is eigenlijk de
toename (of afname) van de snelheid in m/s en dit per seconde. Dus
m/s2.
Als we de formule van de tweede wet consequent toepassen komen
we dus tot
kg · m
-------of N (newton – naar de naam van Isaac Newton).
s2
7.3.3 Zwaartekracht
Een speciale kracht waarmee we voortdurend te maken krijgen is de
zwaartekracht. Deze kracht is ook verantwoordelijk voor de verwarring
tussen massa en kracht.
De zwaartekracht is de aantrekkingskracht die door een hemellichaam
op een voorwerp wordt uitgeoefend. De zwaartekracht zorgt ervoor
dat bijv. de aarde in ons zonnestelsel blijft en de maan niet van de
aarde wegvliegt.
Maar de meeste invloed van de zwaartekracht ondervinden wij gewoon op aarde. Ieder voorwerp wordt hier immers aangetrokken door
de relatief enorm grote massa van onze planeet.
Als we een voorwerp laten vallen kunnen we door nauwkeurige metingen de versnelling meten waarmee dit valt. We moeten voor onze
meting wel in een vacuüm werken, omdat anders de wrijving van de
lucht het voorwerp afremt.
m
De versnelling op aarde bedraagt dan 9,81 -------.
s2
Deze waarde noemen we g.
m
We kunnen g gerust gelijkstellen aan 10 ------.
s2
We kunnen nu op eenvoudige wijze, dankzij de tweede wet van Newton,
de aantrekkingskracht van de aarde, op ieder voorwerp berekenen.
Deze kracht noemen we het gewicht.
119
Plaats
g (in m/s2 )
In onze streken
9,81
Aan de polen
9,83
Aan de evenaar
9,78
Op de maan
1,66
7.3.4 Gewicht
Berekenen we even de aantrekkingskracht van de aarde op een persoon met een massa van 85 kg.
Het gaat over een kracht, dus moeten we de tweede wet van Newton
gebruiken.
F=m·a
Vermits we voor de versnelling (aantrekkingskracht) de valversnelling
g moeten gebruiken, kunnen we de formule veranderen in F = m · g
en F wordt dan G.
G=m·g
Deze kracht noemen we het gewicht (G).
De aantrekkingskracht op onze persoon, of zijn gewicht is dus (g ronden we af op 10):
m
G = 85 kg · 10 ------- = 850 N
s2
7.3.5 Massadichtheid
massa
m
massadichtheid = ρ = ----------- = ----- .
volume
V
Als we een vloeistof, gas of vaste stof nemen en we bepalen het volume en de massa, dan kunnen we de massadichtheid (= soortelijke
massa, volumieke massa, absolute dichtheid) bepalen bij een bepaalde temperatuur (ρ - Griekse kleine rho).
De definitie is eenvoudig: in het SI-stelsel moeten we kg en m3 als
eenheden gebruiken.
kg
De eenheid van dichtheid is dus ––––
.
m3
120
In veel tabellen wordt ook nog met de oudere eenheid gewerkt,
g
nl. ------.
cm3
kg
De dichtheid van zuiver water (ρwater), bij 4 °C bedraagt 1 000 -----m3
g
of 1 -------.
cm3
De dichtheid van lucht (ρlucht) bij 0 °C en 101 325 Pa bedraagt
kg
1,293 ------.
m3
In heel wat tabellen wordt ook gebruik gemaakt van de relatieve
dichtheid (δ) = delta (soms met “d” aangeduid).
Relatieve dichtheid is de verhouding tussen de dichtheid van een stof
(vaste stof of vloeistof) en de dichtheid van een andere stof (referentiestof) onder bepaalde voorwaarden die moeten gespecifieerd worden.
Deze voorwaarden handelen over temperatuur en druk.
Eenvoudig gezegd: de relatieve dichtheid van een vloeistof (of vaste
stof) is een aanduiding hoeveel keer een vloeistof “zwaarder” of “lichter” is dan water, of hoeveel keer een gas “zwaarder” of “lichter” is dan
lucht.
ρ
Bij vloeistoffen en vaste stoffen: δ = -------- .
ρwater
ρ
Bij gassen: δ = ------ .
ρlucht
Bij de relatieve dichtheid wordt geen eenheid gebruikt omdat de eenheden in teller en noemer tegen elkaar wegvallen.
Het soortelijk gewicht is een verouderde eenheid en geen afgeleide
van het SI-stelsel.
Vergelijking
Tegenwoordig wordt voornamelijk met (relatieve en absolute) dichtheid gewerkt.
Voor de volledigheid kunnen we het soortelijk gewicht van een vloeistof, gas of vaste stof, als volgt definiëren:
gewicht
G
------------- = ---volume
V
N
Als eenheid moeten we dan in het SI-stelsel ---- gebruiken.
m3
121
In de praktijk wordt “soortelijk gewicht” dikwijls verward met dichtheid.
Het komt er dan op aan goed naar de gebruikte eenheid te kijken.
Soortelijke
massa
= dichtheid
Soortelijk
gewicht
kg/m3
N/m3
koper
8 900
87 000
lood
11 400
112 000
staal
7 900
77 420
kurk
240
2 350
ijs
900
8 800
water
1 000
9 800
zeewater
1 030
10 100
stookolie
850
8 300
Soort stof
temperatuur:
20 °C
Vaste stoffen:
Vloeistoffen:
Relatieve dichtheid van gas
temperatuur: 20 °C
druk: 101 325 Pa (1 bar)
(= norm-omstandigheden)
δ
Soort gas:
methaan
0,554
aardgas type H
0,625
aardgas type L
0,640
propaan
1,560
butaan
2,090
lucht
1,000
7.3.6 Druk
Het kan zijn dat je wat druk voelt om dit boek te begrijpen. Maar wat
bedoelen we dan met druk?
122
In de fysica is het eenvoudig: zet een massa op een oppervlak en oefen er een kracht ten opzichte van dit oppervlak op uit. In mensentaal:
druk is de verhouding tussen de kracht op een massa en het oppervlak. Let wel, we spreken over een kracht. Dit betekent dat we voor de
massa de kracht moeten berekenen.
Deze kracht kan afkomstig zijn van verschillende bronnen. Bijv. de
aantrekkingskracht van de aarde, de uitzettingskracht door temperatuurverschillen.
F
Definitie van druk: p = ---- waarbij p de druk is, F de kracht en
A
A de oppervlakte.
Vermits de kracht uitgedrukt wordt in newton (N) en een oppervlakte in de SI-eenheden in m2, kunnen we de druk aangeven in
N
----2. Deze eenheid noemen we de pascal of Pa.
m
Een massa van 1 kg neergezet op onze aarde betekent dus
een kracht van 9,81 N. Dit is het gewicht van deze massa
m
(F = m · g waarbij g = 9,81-----, zie vroeger).
s2
N
Geplaatst op 1 m2 betekent dit 9,81 -----of 9,81 Pa druk.
m2
We spreken over:
– de atmosferische druk: de omgevings(lucht)druk. Deze bedraagt ongeveer 1 013 hPa en verandert naargelang het weertype.
– de overdruk: de druk hoger dan de atmosferische druk.
– de onderdruk: de druk lager dan de atmosferische druk.
– de absolute druk: dit is de druk ten opzichte van het luchtledige met
een druk “0”.
• Absolute druk = de overdruk (positief getal) + de atmosferische
druk
• Absolute druk = de onderdruk (negatief getal)) + de atmosferische
druk
123
7.3.7 Temperatuur
Bij het bepalen van temperatuur had men in het verleden al snel door
dat stoffen uitzetten bij temperatuurstijging en krimpen bij daling. Kwik
bleek hierbij zowat ideaal omdat dit vloeibaar metaal heel gelijkmatig
uitzet of krimpt bij temperatuurwisselingen. Een kwikthermometer blijft
dus tot op heden de standaard. Hierbij wordt 0 °C (Celsius) gelijkgesteld met het smeltpunt (of vriespunt) van zuiver water. 100 °C wordt
per definitie gelijkgesteld met het kookpunt van ditzelfde zuiver water.
Let wel: deze cijfers zijn vastgelegd bij een normale luchtdruk. Bij een
onderdruk zal het kookpunt lager liggen. We kunnen zelfs water laten
koken bij kamertemperatuur als we de druk maar voldoende verlagen.
We kunnen eveneens ditzelfde water op veel hogere temperaturen laten koken, als we maar voor voldoende druk zorgen.
Bij het onderzoek naar een absoluut laagste temperatuur die te bereiken is, moeten we toch even moeilijker doen. Temperatuur heeft ook
te maken met de mate waarin moleculen, of heel kleine deeltjes, trillen
en door elkaar bewegen. De laagst mogelijke temperatuur werd dan
ook vastgesteld als diegene waarbij al deze deeltjes zouden stilliggen.
Dit noemt men het absolute nulpunt. Volgens heel wat experimenten
en berekeningen, zou dit gebeuren bij ongeveer -273 °C. Dit absolute
nulpunt noemt men dan ook 0 Kelvin, of 0 K.
Dit wil dus zeggen dat het smeltpunt van water, 0 °C, gelijkgesteld kan worden met 273 K. Als we verder 1 °C gelijkstellen aan 1 K, kunnen we stellen dat het kookpunt van water op
373 K komt. Of dat we een kamertemperatuur van 20 °C ook kunnen
aflezen als 273 K + 20, of 293 K.
Temperatuurverschil
We noemen dit DELTA T. Het symbool wordt weergegeven door een
klein driehoekje Δ (de Griekse letter delta).
Men kan dit temperatuurverschil aanduiden met een kleine letter t indien er men werkt in graden Celsius en met een grote letter T indien de
temperatuur wordt uitgedrukt in Kelvin.
Een temperatuurverschil in K komt overeen met een temperatuurverschil in °C
Afspraak in deze cursus : temperatuurverschil altijd in Kelvin
t :
T:
θ:
niet gebruiken
temperatuur in Kelvin
temperatuur in °C
Δt
Δθ
ΔT
= temperatuurverschil in °C (niet gebruiken in deze cursus)
= temperatuurverschil in °C
= temperatuurverschil in K
124
Verschillen tussen 2 temperaturen zijn uiteraard dezelfde ongeacht of
ze zijn uitgedrukt in graden Celsius of in Kelvin.
Temperatuur is de gemeten waarde van een bepaald lichaam. Om de
temperatuur aan te duiden gebruikt men het symbool θ.
(de Griekse letter têta)
Voorbeeld a:
Temperatuur voorwerp 1: θ1 = 10 °C
Δθ = θ1 - θ2
ΔΤ = 8 K
Voorbeeld b:
Temperatuur voorwerp 2: θ2 = - 2 °C
Δθ = θ1 - θ2
Δθ = 10 °C - (-2 °C)
Δθ = 10 °C + 2 °C
ΔΤ = 12 K
7.3.8 Deeltjes
Als we een stof proberen te verdelen tot zo klein mogelijke deeltjes,
zonder dat we de stof moeten van naam veranderen, hebben we uiteindelijk met moleculen te doen. Als we zo een molecule nog verder
zouden verdelen komen we tot atomen. In de natuur zijn er zo 92 elementaire bouwstenen (atoomsoorten) te vinden.
Zijn de meeste stoffen uit moleculen (dus meerdere atomen) opgebouwd, dan zijn er ook die enkel uit atomen bestaan, die dan wel op
een heel speciale manier met elkaar verbonden zijn. Dit komt onder
andere voor bij metalen.
Als voorbeeld even dit: als we water zo klein mogelijk verdelen en toch
nog deeltjes water behouden, hebben we watermoleculen. Maar als
we koper zo fijn mogelijk verdelen zodat elk deeltje nog steeds koper
is, komen we bij koperatomen terecht.
Om alles hierna overzichtelijk en begrijpelijk te houden spreken we in
het vervolg over “deeltjes”. Dit kunnen dus zowel atomen als moleculen zijn.
7.3.9 Cohesie
Een waterdruppel is hiervan een mooi voorbeeld. Hij valt immers niet
uiteen in verschillende waterdeeltjes, maar zij trekken elkaar aan (aantrekkingskracht) en vormen een druppel. In omstandigheden waarbij de zwaartekracht wordt uitgeschakeld is dit een echte bolvorm.
Astronauten kunnen zo “waterdruppels” blazen die verschillende centimeters doormeter hebben.
125
Even een ander voorbeeld van wat we met cohesie kunnen vervaardigen: bekijk even het bolletje vooraan je balpen dat over het papier
rolt. Dit is ontstaan door de cohesiekrachten binnen het metaal bij de
afkoeling van vloeistof tot vaste stof. Een perfecte bolvorm die onmogelijk op een draaibank zou kunnen vervaardigd worden.
Als gelijke deeltjes in mekaars buurt komen trekken zij elkaar aan.
Deze aantrekkingskracht noemen we cohesie.
Bron: Aquadomo
7.3.10 Adhesie
Gelijke deeltjes worden bijeengehouden door cohesiekrachten, maar
als zij in de buurt komen van andere deeltjes ontstaan adhesiekrachten.
Adhesie gebeurt dus tussen twee verschillende stoffen. Waterdruppels
blijven aan een glas kleven door de adhesiekrachten. Als de cohesiekrachten groter zijn dan de adhesiekrachten, zal de eerste kracht het
winnen van de tweede. Heb je al eens gezien wat er gebeurt als je kwik
morst? Er ontstaan allemaal kleine bolletjes, die je kunt samenbrengen
tot grotere en dan met wat handigheid opscheppen, zonder dat er iets
‘nat’ wordt. De cohesiekrachten bij het zware kwikmetaal zijn immers
veel sterker dan de adhesiekrachten. Daarom wordt immers ook de
binnenzijde van de kwikbuis van een thermometer niet “nat”.
Als het echter regent op de voorruit van je auto, zullen er druppels
gevormd worden door de cohesiekrachten, tot de adhesiekrachten
tussen het materiaal van de voorruit en het water groter zijn. Dan blijven helaas de druppels hangen en lopen ze zelfs uit tot heel de ruit
nat is. De druppels worden kleiner, waardoor de cohesiekrachten nog
meer moeten inboeten, je ruitenwisser helpt hier ook nog een beetje,
en uiteindelijk kijk je door een gevaarlijke waterfilter... tenzij je goede
ruitenwissers hebt.
Het vloeimiddel bij solderen zorgt ervoor dat de adhesiekrachten vergroten, zodat de soldering gemakkelijker vloeit.
126
7.4 Algemene eigenschappen
7.4.1 Aggregatietoestand
Een stof kan voorkomen in globaal genomen drie verschillende toestanden, zonder dat we de naam van de stof moeten veranderen: vast,
vloeibaar en gasvormig.
We kunnen ons een blok ijs voorstellen als een grote hoeveelheid waterdeeltjes die, arm in arm, staan te bibberen. Arm in arm, dus sterk.
Klop maar eens op ijs. Probeer maar eens een serieus stuk ijs te breken. Zij zijn sterk, die waterdeeltjes.
Als we dit blok ijs beginnen te verwarmen, wordt het warm onder de
voetjes van deze waterdeeltjes en beginnen ze te trappelen. Langzaam
lossen ze mekaar, een voor een. Hun armpjes loslaten vereist ook energie en slorpt de toegevoegde warmte-energie volledig op. De temperatuur zal dan ook bij dit smelten constant blijven.
Uiteindelijk rollen ze over mekaar. We hebben nu vloeibaar water. Af
en toe is er zelfs eentje bij dat het zo warm onder zijn voetjes krijgt dat
hij wegschiet - meer energie. Verder verwarmen zorgt ervoor dat op
een gegeven moment massaal armpjes worden losgelaten (bindingen
tussen de waterdeeltjes). Dit kost zoveel energie dat weer eens alle
warmte-energie hier naartoe gaat. Het water kookt (verdampt) en de
temperatuur blijft constant. Stilaan hebben alle waterdeeltjes nu de
ruimte als gas gevuld. Eens dit gebeurd kunnen we gerust nog heel
wat warmte toevoegen en de temperatuur laten stijgen. Het rumoer
onder de deeltjes gaat echter ook veel groter worden en de druk zal
stijgen.
Als de temperatuur terug wat daalt zullen waterdeeltjes, door verlies
van hun energie, door de cohesiekrachten die dan gaan overheersen,
terug worden aangetrokken. Er vormen zich waterdruppels. Het water
condenseert.
De overgangen tussen de drie aggregatietoestanden, vinden in principe bij alle stoffen plaats. Naast de temperatuur is de druk zeer belangrijk. Zo zal onder hoge druk water veel langer kunnen vloeibaar
gehouden worden.
De overgangen tussen de verschillende aggregatietoestanden hebben
ook elk hun eigen naam.
• Van vast naar vloeibaar: smelten.
• Van vloeibaar naar vast: stollen (bevriezen).
• Van vloeibaar naar damp of gas: verdampen.
• Van damp of gas naar vloeibaar: condenseren.
• Van vast naar damp of gas: sublimeren.
• Van damp of gas naar vast: sublimeren of verrijpen.
127
7.4.2 Diffusie
Moeilijk gezegd spreekt men van diffusie als verschillende stoffen zich
door de beweging van de verschillende deeltjes (Brownbeweging voor
wie er meer wil over weten) langzaam onder elkaar gaan mengen.
Als we bijvoorbeeld een gaslek hebben dan zal het ontsnapte aardgas (voornamelijk methaan) zich geleidelijk mengen met de lucht.
Weliswaar zal het lichtere gas zich bovenaan bevinden, maar toch is er
geen duidelijke scheidingslijn. Gasdeeltjes worden voortdurend weggebotst, zoals de ballen van een flipperkast.
Het verschijnsel wordt ingewikkelder als we een vloeistof en een gas
met mekaar in aanraking brengen. De beweging van de gasdeeltjes is
veel sterker dan die van de vloeistof, dus zal de diffusie vooral in de
richting van de vloeistof gaan. Zo neemt onder andere water voortdurend luchtdeeltjes aan de oppervlakte op. Als de watertemperatuur stijgt, zullen de opgeloste luchtdeeltjes veel gemakkelijker terug
worden afgestaan, omdat ook de waterdeeltjes meer beweging gaan
vertonen en de luchtdeeltjes afstoten. Daarom stikken vissen in stilstaande waters bij een hittegolf, bij gebrek aan opgeloste lucht.
De opgeloste lucht (gas) in een vloeistof is ook afhankelijk van de druk:
open maar eens een fles spuitwater! De gasbellen komen snel vrij (de
druk boven de vloeistofoppervlakte verlaagt) en de fles bruist over.
Het probleem wordt ingewikkelder als er tussen bijv. een vloeistof en
een gas (water en lucht) een scheiding is die op het eerste zicht “water- en luchtdicht” is. Deze wand (bv.: een buis) bestaat ook uit deeltjes, die goed vast zitten als vaste stof, maar waartussen openingen
zijn. Tussen deze openingen geraken geregeld eenzame deeltjes van
beide stoffen die de cohesie- en adhesiekrachten overwinnen. Maar
vermits de bewegingen van de luchtdeeltjes veel sterker is dan deze
van de waterdeeltjes zal de beweging vooral in de richting van het water, doorheen de scheidingswand (buis) verlopen.
Het water neemt dus voortdurend lucht op,
zelfs doorheen de buiswand.
7.4.3 Capillariteit
Neem eens een klontje suiker en hou het gedeeltelijk in je koffie. Je zal
zien dat het stilaan “zichzelf volzuigt” met koffie. Een baksteen die in
een plasje water ligt doet hetzelfde en een bloempot geven we water
in het schoteltje onder de pot... Hetzelfde gebeurt bij “capillair solderen”. Als beide metalen goed ontvet zijn wordt het soldeersel er tussen
‘gezogen’.
Al deze verschijnselen zijn een gevolg van de capillaire werking. Een
vloeistof wordt aangezogen (of soms weggedrukt) in een smalle doorgang tussen twee vaste stoffen (bijv. glas, metalen, enz.). Hoe komt
dit? Welnu, alle stoffen zijn opgebouwd uit kleine deeltjes (moleculen).
128
Tussen deze deeltjes onderling bestaan er aantrekkingskrachten. We
noemen dit cohesie. Maar de vaste stoffen (wanden van de “smalle
doorgang”) bestaan eveneens uit deeltjes. Tussen de deeltjes van de
vloeistof en deze van de wanden bestaan er ook aantrekkingskrachten. We noemen dit adhesie.
Als de adhesiekrachten groter zijn dan de cohesiekrachten wordt de
vloeistof als het ware tegen de wand omhoog gedrukt. Indien de doorgang dan heel smal is, bijv. heel dunne kanaaltjes of uiterst fijne spleetjes, wordt de vloeistof steeds hoger tegen de wanden gedrukt. De
vloeistof kruipt tussen de wanden.
Het omgekeerde kan zich ook voordoen. Bijv. in sommige gevallen
als de wanden onvoldoende ontvet zijn. De adhesiekrachten kunnen
dan kleiner zijn dan de cohesiekrachten. De vloeistof “zet zich bol” en
wordt weggedrukt. Van dit laatste verschijnsel maakt men onder meer
gebruik in een kwikthermometer of een kwikmanometer. Kwik heeft
zeer sterke cohesiekrachten t.o.v. de adhesiekrachten tussen kwik en
glas. Het zeer dunne glazen buisje blijft hierdoor “droog” en de kwikkolom wordt automatisch naar beneden (laagst mogelijke punt) gedrukt.
7.5 Mechanische eigenschappen
7.5.1 Thermische uitzetting van stoffen
Heb je je al eens afgevraagd waarom een auto beter rijdt als hij “warm”
staat? Natuurlijk niet te warm, anders heb je een groot probleem. Of
waarom er spleetjes zijn (zeker in de winter) tussen twee opeenvolgende spoorstaven? Dit komt door de “thermische uitzetting” bij temperatuurverhoging en “thermische inkrimping” bij temperatuurverlaging.
Neem even een dansvloer waarop rustig gedanst wordt. Er is plaats
genoeg voor iedereen. Maar als het ritme stijgt begint iedereen tegen
iedereen te botsen en als de dans echt ‘wild’ wordt is de dansvloer te
klein. Er is “uitzetting”.
Een vaste stof (bijv. metalen buizen) bestaat uit deeltjes die allen in
beweging zijn. Trillen, dansen, als het ware. Sterke cohesiekrachten
houden heel het boeltje bij elkaar. Maar als de temperatuur stijgt worden de trillingen heftiger en “breder”. De cohesiekrachten krijgen het
een beetje moeilijker en de deeltjes geraken verder uiteen. Ze vliegen
gelukkig nog niet van de dansvloer maar de vaste stof, bijv. de buis,
wordt gewoon wat langer. We noemen dit lineaire uitzetting.
Je zal ook wel begrijpen dat de onderlinge afstand tussen de deeltjes
voor zowat iedere vast stof anders is. De lineaire uitzetting zal dan ook
voor iedere stof anders zijn. We noemen dit de lineaire uitzettingscoefficiënt van een vaste stof.
Gelukkig kunnen we deze lineaire uitzetting ook berekenen. Dit gebeurt door volgende formule te gebruiken.
129
ΔT = Te - Tb ; we maken het verschil tussen de eindtemperatuur (Te) en
de begintemperatuur (Tb).
Δl = le - lb ; dit stelt het verschil voor tussen de beginlengte (lb) en de
eindlengte (le).
De lineaire uitzettingscoëfficiënt (α) is dan:
Δl
α = -----------. Je kan hieruit de eenheid afleiden:
lb · ΔT
m
• --------m·K
1
• of ---K
• of nog anders K-1
• of nog: mm / (m · K)
De eigenlijke lineaire uitzetting kunnen we dan berekenen met volgende formule:
le = lb · (1 + α · ΔT).
Enkele voorbeelden van lineaire uitzettingscoëfficiënten (α):
Stof:
1
α in ----- of K-1
K
of mm / (m · K)
aluminium
23,8 · 10-6
ijzer
12 · 10-6
koper
16,8 · 10-6
lood
29,4 · 10-6
Belangrijke opmerking
We hadden het hiervoor enkel over de lineaire uitzetting van vaste stoffen. Maar bijvoorbeeld in een metalen buis kan warm water stromen, of
opgewarmd worden. Water is een vloeistof en vloeistoffen hebben een
kubieke uitzetting. Indien we dus een metalen buis hebben waardoor
warm water stroomt, moeten we niet enkel rekening houden met de
lineaire uitzetting van de buis, maar ook met de kubieke uitzetting (in
alle richtingen) van het daardoor stromende warm water.
Tussen twee haakjes, ook de metalen buis heeft zoals elke (vaste) stof
een kubieke uitzetting. Als we echter de metaaldikte bekijken in verhouding met de lengte, is de kubieke uitzetting bij benadering, volledig
te zien als een lineaire. Dit laatste maar voor de volledigheid.
130
7.5.2 Thermisch geheugen - elasticiteit - kruip en krimp
Neem een elastiekje en rek het voorzichtig. Niet te ver. Terug ontspannen. Het krijgt terug zijn oorspronkelijke afmetingen. De elasticiteit is
als “fysische eigenschap” hiervoor verantwoordelijk.
Neem ditzelfde elastiekje, rek het plotseling uit en hou het snel tegen
je lippen. Je zal ze niet verbranden, maar wel voelen dat het warm is.
Er werd dus heel wat energie omgezet die vrijkomt onder de vorm van
warmte.
Mocht je er zin in hebben: neem terug je elastiekje en meet nu nauwkeurig de lengte. Rek het vervolgens een uurtje krachtig uit en meet
opnieuw de lengte.
Je zal zeker zien dat het een beetje langer geworden is (als je het niet
hebt kapot getrokken). Je kent dit verschijnsel ook bij al de elastiekjes
in kleding.
Moeilijk gezegd: iedere stof heeft een elasticiteitsgrens. Ga je boven
deze grens dan treedt vervorming op en keert de stof niet meer tot de
oorspronkelijke vorm terug.
Bij het uitrekken kwam warmte vrij. We kunnen ook omgekeerd werken
en warmte toevoegen. Dan niet meer bij je elastiekje, maar bijvoorbeeld bij een PVC-buis. Als vaste stof zal deze uitzetten, zelfs plastisch
worden (tussen vast en vloeibaar). Als we deze “stof” laten afkoelen,
zal ze terug haar oorspronkelijke vorm krijgen. Althans binnen bepaalde temperatuurgrenzen. Niet te hoog dus.
Maar er is ook een chemisch gebeuren. Boven een bepaalde temperatuur zal je stof een andere naam krijgen, van aard veranderen,
gewoon een andere stof worden, met heel andere eigenschappen. Een
chemische reactie noemt men dit. Kijk bij die PVC-buis maar naar de
eventuele brandvlekken. Je buis wordt ook niet overal even sterk opgewarmd, dus sommige delen zitten boven de temperatuurgrens en
andere eronder.
Als je PVC-buis plastisch wordt is er niets aan de hand, de aggregatietoestand verandert (iets tussen vloeibaar en vast), de uitzetting neemt
toe. Bij afkoeling komt alles terug in zijn oorspronkelijke vorm. Doen
we dit verschillende malen na elkaar dan hebben we te maken met de
verschijnselen van de elasticiteit en zal de elasticiteitsgrens vroeg of
laat overschreden worden. Verwarmen we te veel, dan zal de stof zelf
veranderen en verdwijnt het thermisch geheugen totaal.
Hiervoor hadden we het over bij afkoeling na verwarming, terug tot
de oorspronkelijke vorm, volume en lengte te komen. Nochtans is dit,
gezien al het vorige, niet zo vanzelfsprekend. Sommige vaste stoffen
worden na herhaaldelijke afkoeling, of ontspanning na rek, net iets
langer dan de oorspronkelijke lengte (kruipgedrag), andere dan weer
korter (krimpgedrag).
131
Aantekeningen
Aantekeningen
132
Aantekeningen
Aantekeningen
133
Aantekeningen
Aantekeningen
134
Aantekeningen
Aantekeningen
135
Aantekeningen
Aantekeningen
136
MODULAIRE handboeken
CEntrale verwarming
•• Overzicht beschikbare handboeken
•• 1.1 Inleiding tot de centrale verwarming en installatietekenen
•• 1.2 Buismaterialen, buisbewerkingen, dichtingen en bevestigingsmaterialen
•• 2.1 Warmtetransport: leidingaanleg
•• 2.2 Warmtetransport: principe, bescherming, onderhoud van de installatie
•• 2.3 Warmteafgifte: verwarmingslichamen en toebehoren
•• 3.1 Warmteproductie: verwarmingsketels
•• 3.2 Warmteproductie: installatietoebehoren en plaatsingsvoorschriften
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid

buismaterialen, buisbewerkingen, dichtingen en

Transcription

Similar documents

Quote Magzine

knikkerpomp

diverse garens

montage- en gebruiksaanwijzing

WARMTEVERLIES BEREKENEN - fvb

domotica

principes en eisen

DENLOK DUTCH version 0215

It`s a pleasure running business It`s a pleasure running business

RIDLEY HIstoRIE

Vrachtwagenkoppeling