Verfahren zur Herstellung lochfrassbeständiger hartgezogener Rohre aus Kupfer oder Kupferlegierungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung lochfraßbe­ständiger hartgezogener Rohre aus Kupfer oder Kupferlegierungen. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der nach diesem Verfahren herge­stellten Rohre als Installationsrohre in gestreckten Längen für den Sani­tärbereich.

[0002] Es ist bekannt, daß nach dem letzten Ziehvorgang weichgeglühte Kupferrohre in aggressiven Leitungswässern korrosionsanfällig sind. Eine besonders chrakteristische Erscheinungsform der Korrosionsschäden wird durch die Lochkorrosion verursacht, bei der es auf der Rohrinnenseite zu örtlichen Lochfraßstellen kommt. Die Entstehung derartiger Korrosionsschäden wird kohlenstoffhaltigen Rückständen zugeschrieben, die beispielsweise durch thermische Zersetzung des beim Rohrziehen verwendeten Ziehmittels auftre­ten.

[0003] Aber auch bei hartgezogenen Kupferrohren, die keinem Glühvorgang unter­zogen werden, kann ein mehr oder weniger zusammenhängender Kohlenstoff­film auf der Rohrinnenseite entstehen, wenn die Rohre beispielsweise durch Hartlöten miteinander verbunden oder zur Erleichterung des Biegens erwärmt werden.

[0004] Es hat sich herausgestellt, daß der beim Erwärmen entstehende Kohlenstoff­film dann nahezu unschädlich ist, wenn sich weniger als 0,1 mg/dm² Ziehöl auf der Innenoberfläche des Kupferrohres befindet.

[0005] Zur Entfernung des Ziehölfilms ist es bereits bekannt, Entfettungsmittel einzusetzten, beispielsweise organische Lösungsmittel, wie Per- oder Tri­chlorethylen. Ein anderes Verfahren sieht vor, das Ziehöl zu verdampfen und die Ziehöldämpfe abzusaugen.

[0006] Eine weitere Behandlungsart besteht darin, die Glühung in einer reduzieren­den Atmosphäre durchzuführen und den entstandenen Kohlenstoffilm durch ein Strahlmittel zu entfernen. Hierbei wird in das Rohr ein Strahlmittel entweder durch Druckwasser oder Druckluft eingeführt.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bildung von Kohlenstoff- und/oder Oxidfilmen beim Hartlöten oder Warmbiegen von hartgezogenen Rohren aus Kupfer oder Kupferlegierungen zu verhindern und damit die Loch­fraßbeständigkeit dieser Rohre zu verbessern.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0010] Das Verfahren gemäß der Lehre der Erfindung unterscheidet sich von den bisher bekannten im wesentlichen weichgeglühte Kupferrohre betreffenden Verfahren durch eine Kombination chemischer und mechanischer Behandlungs­stufen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es in überraschender Weise, die Bildung von schädlichen Filmen, z.B. kohlenstoffhaltigen Filmen oder Oxidfilmen, auf der Innenoberfläche von hartgezogenen Kupferrohren zu vermeiden. Diese nach der Theorie als bipolare Elektroden wirkenden Filme entstehen in der Regel bei den beim Hartlöten oder Warmbiegen von Kupferrohren üblichen Temperaturen.

[0011] Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß die schädlichen Filme im wesentlichen dadurch vermieden werden können, daß die vom Ziehöl weit­gehend befreite Innenoberfläche von Kupferrohren nach der zusätzlichen Strahlbehandlung eine gewisse Mindestrauhigkeit aufweist. Es kommt also darauf an, daß an der Innenoberfläche der Rohre eine bestimmte Oberflächen­struktur erzielt wird, die den bei einer Wärmebehandlung entstehenden Filmen nur eine sehr geringe Haftung ermöglicht. Stabile Korrosionsele­mente, die für das Entstehen der Lochfraßkorrosion ursächlich sind, kön­nen sich somit nicht ausbilden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Strahlmittelbehandlung derart durchgeführt, daß die Innenoberfläche der Rohre einen Mittenrauhwert zwischen 0,8 µm und 1,0 µm aufweist.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Beispiel 1

[0013] Auf Endabmessung hartgezogene 5 m lange Rohre aus SF- Cu mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Wanddicke von 1 mm wurden in einer ersten Behandlungsstufe zum Entfernen des Ziehöls in ein Lösungsmittelbad aus Trichlorethylen getaucht. In einer weiteren Behandlungsstufe wurden die Kupferrohre an die Strahldüse einer Strahlanlage angeschlossen und 5 s lang mit Korund der Körnung 54 (entsprechend einem mittleren Teilchen­durchmesser von 300 bis 350 µm) behandelt. Der Strahlmitteldruck betrug etwa 0,55 MPa. Um die Innenoberfläche der Rohre je nach späterem Einsatz­fall von Korundteilchen zu reinigen, kann beispielsweise ein den Rohrquer­schnitt ausfüllender Filzstopfen eingebracht und der gegebenenfalls mit einem Reinigungsmittel getränkte Filzstopfen dann mittels Druck durch die Rohrlänge transportiert werden. Vielfach wird schon ein einfaches Ausblasen mit Preßluft völlig ausreichend sein, um an der Rohrinnenwand haftende Korundteilchen zu beseitigen. Der Mittenrauhwert R_a wurde mit 0,8 µm be­stimmt. Der Restkohlenstoffgehalt lag mit < 0,03 mg/dm² unterhalb der Nachweisgrenze. Langzeitversuche in verschiedenen korrosionsfördernden Haushaltswässern ergaben keine signifikante Ausbildung von Lochkorrosion. Ebenso traten nach dem Hartlöten und/oder Warmbiegen keine Korrosions­schäden auf.

Beispiel 2

[0014] Entsprechend den in Beispiel 1 angegebenen Verfahrensbedingungen wurden auf Endmaß gezogene Rohre der Abmessung 22 x 1 mm verwendet. In Abände­rung des Verfahrens wurden die Rohre 10 s lang mit Korund behandelt. Der Mittenrauhwert R_a betrug nach der Strahlmittelbehandlung 1,0 µm. Der Restkohlenstoff- bzw. Restschmiermittelgehalt lag wiederum unterhalb der Nachweisgrenze.

Beispiel 3

[0015] In weiterer Abwandlung der bisher angegebenen Verfahrensbedingungen wurden auf Endabmessung 15 x 1 mm gezogene Rohre zunächst mit Trichlorethan ent­fettet, getrocknet und dann kurzzeitig in ein Salpetersäurebad getaucht. Die weiteren Verfahrensbedingungen für die Strahlmittelbehandlung ent­sprachen denen des Beispiels 1. Langzeitversuche von fünf in Gebieten mit lochfraßbegünstigenden Wässern praxisnah betriebenen Prüfständen ergaben keine Anzeichen von Lochfraßangriff. Die Innenoberfläche der Rohre hatte ein blankes metallisches Aussehen. Der Wasserdurchsatz betrug während der Durchflußzeiten etwa 1,5 l/min, der beim Prüfrohr einer mitt­leren Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,2 m/s entspricht.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung lochfraßbeständiger hartgezogener Rohre aus Kupfer oder Kupferlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zunächst entfettet werden und dann die Innenoberfläche der Rohre zusätzlich mit einem Strahlmittel behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zum Entfetten in ein organisches Lösungsmittelbad getaucht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel auf die Innenoberfläche der Rohre für einen Zeit­raum von etwa 3 bis 30 s einwirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlmittelbehandlung 5 bis 10 s durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Druck, mit dem das Strahlmittel auf die Innen­oberfläche der Rohre einwirkt, mindestens 0,5 MPa beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Innenoberfläche der Rohre mit Sandkörnern oder Korundteilchen behandelt wird, die einen mittleren Teilchendurch­messer von etwa 200 bis 350 µm aufweisen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenoberfläche der Rohre alternativ oder zusätzlich zur Entfettungsbehandlung gebeizt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Innenoberfläche der gestrahlten Rohre einen Mittenrauhwert von 0,4 bis 1,5 µm aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das der Mittenrauhwert der Innenoberfläche der gestrahlten Rohre 0,8 bis 1,0 µm beträgt.

10. Verwendung der gemäß dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 behandelten Rohre als lochfraßbeständige Installationsrohre in gestreckten Längen für den Sanitärbereich.