Welke koppelingstechnieken zijn geschikt voor uw toepassing?

Perskoppeling is de efficiEntste manier om leidingen te verbinden

Koppelingen worden gebruikt om leidingen met elkaar te verbinden. Er bestaan verschillende technieken om dit te doen, afhankelijk van het soort toepassing. Ofwel worden de buizen op elkaar geschroefd, ofwel worden ze gelast, of er wordt gebruikgemaakt van een tussenstuk. De moderne installateur zoekt steeds naar de efficiëntste manier, die ook voor inbouw geschikt is. Er is dus een zichtbare verschuiving naar perskoppelingen. De materiaalkost is wat hoger, maar de snelle montage maakt dat allemaal goed.

Koppelingen

Waarvoor dienen ze?

Leidingsnetwerken verzorgen het transport van water en energie in gebouwen. Koppelingen, ook wel fittingen genoemd, vormen een belangrijke schakel in die netwerken. Ze worden o.a. ingezet om:

• twee leidingen aan elkaar te koppelen (rechte koppelingen);
• bochten van 45° of 90° aan te leggen (kniekoppelingen);
• aftakkingen te realiseren (T-koppelingen);
• twee leidingen met een verschillende diameter (reductiekoppelingen) of uit een verschillende materiaalsoort aan elkaar te koppelen (overgangskoppelingen);
• leidingen af te sluiten (doppen of kappen);
• een kraan en een bijbehorende leiding op een muur te bevestigen (muurplaten).

Wat zijn de verbindingstechnieken?

Er zijn verschillende technieken om leidingen met elkaar te verbinden. De leidingen worden in elkaar geschroefd (schroefkoppelingen), aan elkaar gesoldeerd of gelast (soldeer- of laskoppelingen), of er wordt gebruikgemaakt van een verbindingsstuk in staal, inox, koper, (silicium)brons, messing en kunststof (een knelkoppeling, perskoppeling of steekkoppeling).

Welke techniek de voorkeur geniet, is uiteraard afhankelijk van de toepassing.

Te verbinden materiaal?

Tijdens een installatie wordt het materiaal van de leidingen gekozen in functie van de toepassing. Zo zijn stalen leidingen in sanitaire toepassingen uit den boze, maar zijn ze wel geschikt voor gasleidingen.

Kunststof is dan weer niet ideaal voor solartoepassingen vanwege de hoge temperatuur.
Een kort overzicht van de materiaalkeuze per toepassing:

• sanitair: inox, koper of kunststof;
• verwarming: staal, inox, koper of kunststof;
• gas: staal, inox, koper of kunststof (niet binnenshuis);
• solar: koper of inox.

Tegenwoordig bestaan er meer en meer koppelingen uit loodvrij brons of siliciumbrons. Brons wordt gegoten terwijl siliciumbrons wordt geperst.

Voor het verbinden van metalen leidingen kunnen er schroef-, soldeer-, las-, knel-, pers- of steekkoppelingen worden gebruikt. Belangrijk bij het verbinden van metalen is dat de spanningsreeks van metalen wordt gerespecteerd (zie kaderstuk).

Om kunststofbuizen te koppelen, bestaat de keuze uit las-, knel-, pers- of steekkoppelingen. De constructie van de verbindingsstukken is afhankelijk van de toepassing.

Een dichtingsring in een perskoppeling voor gas bestaat bijvoorbeeld uit HNBR, terwijl die voor water uit EPDM bestaat. Fabrikanten werken met kleuren om aan te duiden welke fitting voor welke toepassing geschikt is.

Inbouw of opbouw?

Of een koppelingstechniek geschikt is, hangt ook af van de montagemethode. Leidingen in inbouw (bijvoorbeeld in een vloer) moeten niet-demonteerbaar zijn.

Voor een montage in opbouw mogen zowel demonteerbare als niet-demonteerbare koppelingstechnieken worden gebruikt. Soldeer-, las-, pers- en steekkoppelingen zijn niet demonteerbaar. Schroef- en knelkoppelingen zijn wel demonteerbaar.

Hou rekening met de spanningsreeks van de metalen

Het best is een materiaal-op-materiaalkoppeling (bv. staal op staal). Dat is zo bij schroef-, soldeer- of laskoppelingen. Hier wordt een koperen buis in een andere koperen buis geschroefd of eraan gelast. Bij het gebruik van knel-, pers- of steekkoppelingen is het combineren van verschillende metalen wel een optie, maar dat kan problemen veroorzaken. Wanneer een onedel metaal in contact komt met een edeler metaal (bv. als een koperen knelkoppeling wordt gebruikt om stalen buizen te verbinden), zal het minst edele metaal sneller corroderen (in het bijzonder bij sanitaire toepassingen door het constante contact met vers en zuurstofrijk water). Fabrikanten hebben lijstjes klaar met welke verbindingsstukken voor welk buismaterialen geschikt zijn. Sommige verbindingen kregen enkele speciale features om versnelde corrosie te voorkomen. Voor het koppelen van gelaagde kunststofbuizen bijvoorbeeld worden er vaak messingfittingen gebruikt. In die gelaagde buizen zit er echter vaak een metaal, zoals aluminium. Aanpassingen in het ontwerp (bv. kunststofbarrièrering) moeten voorkomen dat het aluminium rechtstreeks in contact komt met het messing.

Schroefkoppelingen

Wat is het principe?

Twee metalen buizen, één met conische buitendraad en één met parallelle binnendraad, worden manueel in elkaar geschroefd. Op de buitendraad wordt hennep en pasta aangebracht voor een goede afdichting, ter compensatie van oppervlakteruwheden en producttoleranties. Kunststofbuizen worden niet geschroefd.

Hoe worden ze geïnstalleerd?

Op de werf worden de uiteinden van de te verbinden buizen haaks afgesneden en ontbraamd. Kalibreren gebeurt steeds minder, om tijd te besparen. Het is enkel nog nodig bij kunststof, waardoor het hier niet van toepassing is. Vervolgens wordt er op de buis die verbonden is met het leidingnet, buitenschroefdraad getapt. Op de schroefdraad wordt hennep aangebracht die met pasta wordt ingesmeerd en zo soepel wordt gemaakt. Vervolgens wordt de vervolgbuis hier manueel op vastgeschroefd. Belangrijk is dat er twee schroefdraden vrij blijven na het vastschroeven, zodat overtollige hennep en pasta uit de verbinding kunnen ontsnappen. Anders ontstaat er te veel spanning. Als er te weinig hennep en pasta wordt gebruikt, zal de verbinding lekken.

Welke toepassingen?

Schroefkoppelingen worden niet zo vaak meer toegepast. Ze worden voornamelijk in grote stookplaatsen gebruikt, met diameters tot DN 50. Voor grotere diameters worden er flenzen gebruikt. Dat zijn platte randen op de buisuiteinden met gaten erin. Die worden met bout en moer aan elkaar verbonden. Grote en zware buizen zijn moeilijk te schroeven, want het schroeven gebeurt immers manueel. Schroeven kan voor toepassingen in cv, sanitair en gas, maar mag enkel in opbouw. Het is een materiaal-op-materiaalverbinding, dus contactcorrosie is mogelijk. Een blinde montage van het leidingnet is bij deze techniek niet mogelijk. Elk onderdeel moet stuk voor stuk worden geschroefd. De materiaalkost van het schroefkoppelen is gering, maar de techniek vraagt wel tijd (schroefdraad tappen, hennep en pasta aanbrengen ...).

Soldeerkoppelingen

Wat is het principe?

Twee metalen buizen worden met elkaar verbonden door een metaallegering (het soldeer). De verbinding wordt tot stand gebracht door het soldeer te laten smelten tussen de te verbinden buizen. Afhankelijk van de diameter, de toepassing en het medium wordt er hard (> 450 °C, meestal met open vlam) of zacht (< 450 °C, meestal met soldeerbout) gesoldeerd.

Hoe worden ze geïnstalleerd?

Na het haaks afsnijden en ontbramen van de te verbinden buizen wordt het oppervlak van de uiteinden, indien nodig, met een metalen spons behandeld, ontvet, en wordt er een pasta op aangebracht die oxidatie van het soldeeroppervlak tegengaat en zorgt voor een betere hechting van het gesmolten soldeer. De buizen worden los aaneengesloten en de verbindingspunten worden voorverwarmd. Daarna wordt het soldeer toegevoerd in de spleet tussen beide buizen. Als het soldeersel is afgekoeld, is er reiniging nodig tegen corrosie.

Welke toepassingen?

Solderen kan voor sanitair, maar wordt vooral toegepast op cv- en gasleidingen. Het is een niet-demonteerbare materiaal-op-materiaalverbinding, die zowel voor inbouw als voor opbouw geschikt is. Ook deze methode wordt minder gehanteerd. Er zijn geen beperkingen qua toepassingen, maar soldeerkoppelingen kunnen enkel worden uitgevoerd door getrainde installateurs. Er moeten strikte voorwaarden worden gevolgd om een dichte verbinding te bekomen. Grotendeels omdat er brandgevaar is, aangezien er wordt gewerkt met een open vlam. Een blinde montage kan niet, want door het solderen wordt er spanning in de leidingen opgebouwd. De materiaalkost van het solderen is beperkt, maar het is enorm arbeidsintensief.

Wat met laskoppelingen?

De benodigde tijd, het brandgevaar, de grote lichamelijke belasting door het verplaatsen van gasflessen en de moeilijkheidsgraad om op lastig bereikbare plaatsen te lassen, maken het lassen van leidingen in cv en sanitair onaantrekkelijk. Zelfs bij grote buisdiameters wordt er eerder met flenzen of perskoppelingen gewerkt.

Knelkoppelingen

Wat is het principe?

Een knelkoppeling, ook klemkoppeling genoemd, is een verbindingsstuk tussen twee leidingen. Beschikbaar in verschillende vormen (bv. kniekoppelingen, T-koppelingen …) en in het algemeen bestaand uit drie onderdelen: het koppelstuk met buitendraad, de knelring en de wartelmoer met binnendraad. De verbinding wordt gerealiseerd door de ring te knellen op de leiding door de wartelmoer in het verbindingsstuk te schroeven.

Hoe worden ze geïnstalleerd?

Opnieuw worden de buizen ter voorbereiding haaks afgesneden en ontbraamd. Per aansluiting wordt de wartelmoer over de buis geschoven en daarna de knelring. De buis wordt in het koppelstuk gestoken en de moer wordt vastgedraaid. Het vastdraaien gebeurt het best met een momentsleutel met een aangepaste lengte, zodat de knelkracht correct is. Te veel kracht bij het vastzetten kan ervoor zorgen dat er onderdelen kromtrekken (microscheuren) of de schroefdraad kapot draait. Te weinig kracht resulteert dan weer in een losse verbinding. Kunststofbuizen of zachte metalen buizen met een kleine wanddikte hebben een steunhuls nodig, zodat de knelring de buis niet indrukt.

Welke toepassingen?

Knelkoppelen wordt toegepast in leidingnetten voor sanitair, cv en gas. Het is een demonteerbare koppeling die dus niet voor inbouw gebruikt mag worden. Ook deze werkwijze wordt minder gebruikt. Vooral voor kleine renovatiewerken van leidingen met beperkte diameters (tot DN 32) is het een populaire verbindingsmethode. De knelkoppeling is niet altijd een materiaal-op-materiaalverbinding (bv. messing voor de verbinding van kunststofbuizen).

Voor het knelkoppelen is er geen specifiek montagegereedschap vereist. Fabrieksonafhankelijke momentsleutels in verschillende diameters en lengtes zijn immers voldoende. Een probleem is wel dat in de praktijk niet altijd de correcte sleutellengte wordt gebruikt, bijvoorbeeld omdat er onvoldoende bewegingsruimte is, en een exacte knelkracht daardoor niet kan worden gegarandeerd. Een blinde montage is mogelijk.

De materiaalkost ligt hoger dan bij het schroeven, solderen of lassen, maar het knelkoppelen gaat wel een pak sneller.

Lekdetectie

Oorzaken lekken

Wanneer de montagevoorschriften van een koppelingstechniek worden gevolgd, zullen er geen lekken voorkomen.
De meest frequente fouten zijn:

• Slechte voorbereiding van de buis. Als de buis bv. niet haaks wordt afgesneden en niet wordt gekalibreerd/ontbraamd, leidt dat tot problemen bij technieken met een O-ring. De O-ring kan dan worden weggeduwd, wat de dichting in gevaar brengt.
• De buis wordt niet recht of niet diep genoeg in de koppeling gestoken.
• Er wordt een verkeerde (te veel of te weinig) kracht op de koppeling uitgeoefend.
• Vergeten te koppelen.
• Onaangepast gereedschap gebruiken.

Lekken detecteren

Om lekken op te sporen, kan de installateur het leidingnet op een zicht- en tastbare manier controleren.

• Vergeten te koppelen. Dat komt veelal voor bij technieken waarbij een blinde montage mogelijk is. De installateur monteert de leidingen en vergeet er bv. een te persen of te knellen. Fabrikanten hebben daaraan gedacht en hebben enkele visuele controlemechanismen ingebouwd. Als de koppeling bv. is geperst, is de metalen pershuls vervormd. Soms wordt er ook met ringetjes gewerkt die na het persen worden verwijderd. Er zijn ook persfittingen die werken met een kanaaltje dat bij het persen volledig dichtgeperst wordt, wat een droge lektest mogelijk maakt.
• Door een vloeistof (water, zeepwater ...) door het leidingnet te sturen. Koppelingen die niet voldoende zijn afgedicht, lekken. Voor water- of gaslekdetectie zijn er speciale toestellen op de markt die een melding geven en het risico op lekken minimaliseren.

Perskoppelingen

Wat is het principe?

De perskoppeling is een verbindingsstuk tussen twee buizen. Je kan radiaal of axiaal persen.

• Radiaal: een radiale perskoppeling beschikt over een geleidingsstuk met O-ring en daarrond een insteekhuls. De buis wordt in de insteekhuls van het verbindingslichaam en dus over het geleidingsstuk geduwd. De huls wordt dichtgeperst, en zo ook de O-ring. Het is de O-ring die zorgt voor de afdichting.
• Axiaal: bij een axiale perskoppeling, ook wel een glijkoppeling genoemd, wordt de buis opgetrompt en over het geleidingsstuk van het verbindingslichaam geschoven. Vervolgens wordt er een drukhuls over geduwd. Bij axiale perskoppelingen wordt de dichting zonder O-ring bekomen.

Hoe worden ze geïnstalleerd?

• Radiaal: de buis wordt haaks afgesneden en ontbraamd. Daarna wordt de buis in de insteekhuls geduwd tot aan de aanslag. Met een insteekdieptemarkering of via inspectieraampjes in de insteekhuls kan er worden gecheckt of de buis diep genoeg is geduwd. Wel is het belangrijk dat de buis recht in de insteekhuls wordt ingebracht, zonder daarbij te veel kracht uit te oefenen, zodat de O-ring niet beschadigd raakt. Met een persmachine met een aangepaste persbek wordt de insteekhuls geperst. De persbek is fabrieks- en systeemafhankelijk. Let er ook op dat het juiste persprofiel voor de fitting wordt gebruikt: bijvoorbeeld een TH-profiel (voor kunststof) en het M- of V-profiel voor metalen persverbindingen. Een persbek kan wel op machines van andere fabrikanten worden gemonteerd, indien dat is toegelaten door beide fabrikanten. Ook is er per diameter een andere bek. Dat is zo omdat de persbekken zo zijn ontwikkeld dat ze de perfecte perskracht op de huls, de O-ring en het buismateriaal uitoefenen. Is de knelkracht te klein, dan zal de verbinding lekken. Wordt er te hard geperst, dan kan de O-ring schade oplopen of kan de buis inklappen. Dat wil dus zeggen dat de installateur bij het perskoppelen het best werkt met de buizen, koppeling en persbek van één merk. Bij het persen is het ook belangrijk dat de persbek op de juiste plaats perst. De instructies van de fabrikant moeten nauwkeurig worden gevolgd.
• Axiaal: de buis wordt haaks op maat gesneden, ontbraamd, en de drukhuls wordt erop geschoven. Er wordt op basis van de buismaat een optrompkop gekozen en het uiteinde van de buis wordt opgetrompt met een optromptang. De opgetrompte buis wordt over het geleidingsstuk geschoven tot men niet verder kan. Daarna wordt de drukhuls over de verdikking, ontstaan door de buis over de koppeling te schuiven, heen geduwd, eerst manueel en daarna met een persmachine. De persmachine beschikt over twee vorken: de ene houdt de aanslag op de koppeling vast, de andere trekt de drukhuls richting het einde van de buis en over de verdikking heen.

Welke toepassingen?

Perskoppelingen worden gebruikt voor sanitair, cv, en gas, tot diameters van DN 100 (voor gas is dat tot DN 54). Ook in persluchtsystemen worden ze vaak toegepast. Het is een niet-demonteerbare techniek die zowel mogelijk is voor een opbouw als een inbouw. Er kan geperst worden van ‘materiaal op materiaal’, maar dat is niet altijd het geval. Een blinde montage is mogelijk.

De materiaalkost van de koppelingen is gelijkaardig aan die van knelkoppelingen, maar er is wel specifiek montagegereedschap voor nodig.

Bij het radiaal perskoppelen is er ook een zekere ruimte achter de buis nodig om de persbek over de buis te kunnen plaatsen. De montage gaat wel bijzonder snel. Radiaal persen kan al in zes seconden. Die toepassingsmethode is de laatste jaren enorm opgekomen en wordt vandaag het meest toegepast.

Steekkoppelingen

Wat is het principe?

De steekkoppeling is een verbindingsonderdeel uit één stuk. Het bestaat uit een buis met daarin een O-ring en weerhaakjes.

Zodra de buis in de steekkoppeling wordt geduwd, raakt de O-ring gekneld en dicht die af, en slaan de weerhaken dicht, waardoor de buis er niet uit kan.

Hoe worden ze geïnstalleerd?

Opnieuw wordt de buis voorbereid door ze haaks af te snijden en te ontbramen (of kalibreren).

De buis wordt in de steekkoppeling tot aan de aanslag geduwd en zit vast. In sommige kunststofbuizen wordt er eerst een insert gestopt (voor de stevigheid) en wordt de buis dan pas in de koppeling geduwd.

Welke toepassingen?

Steekkoppelingen worden gebruikt in cv en sanitair. Het is een techniek die bij de inbouw mag worden gebruikt. Vaak wordt steken toegepast in een renovatie of voor kleine aanpassingen en herstellingen van leidingen (tot DN 54).

Vooral op plaatsen waar er weinig ruimte is (bv. een schacht, herstellingen in vloerleidingen), zijn steekkoppelingen bijzonder effectief. Er is geen gereedschap voor nodig. De montage gebeurt volledig manueel. Een blinde montage zien we in de praktijk niet, aangezien de buis onmiddellijk in de fitting wordt gestoken.

De koppelingen vallen binnen de prijscategorie van het knellen en persen. De montage van deze koppeltechniek gaat het snelst.

Technieken combineren

Er zijn ook verbindingsstukken op de markt die diverse technieken combineren.

Zo zijn er koppelingen met aan de ene kant een niet-demonteerbare perskoppeling voor de verbinding met de buis en aan de andere kant een demonteerbare knelkoppeling voor de verbinding op de radiator of op de collectoren. 

Met dank aan: Comap, Rehau, Sanha en Viega