Brasagem com circulação de nitrogênio em sistemas VRF

Procedimento reduz formação de óxidos e protege componentes do sistema

A brasagem de tubulações de cobre em sistemas VRF exige controle de contaminação interna durante a instalação. Entre os procedimentos recomendados pelos fabricantes está a circulação contínua de nitrogênio seco durante o aquecimento das linhas frigorígenas.

O objetivo é reduzir a formação de óxidos no interior da tubulação. Em sistemas VRF, partículas resultantes da oxidação do cobre podem circular pelo circuito frigorífico e atingir componentes sensíveis, como válvulas de expansão eletrônicas, filtros e compressores inverter.

Por essa razão, a purga com nitrogênio é tratada pelos fabricantes como procedimento de instalação associado à confiabilidade operacional e à preservação da garantia do equipamento.

Formação de óxidos durante a brasagem

Quando o cobre é aquecido na presença de oxigênio ocorre oxidação interna da tubulação. Esse processo gera resíduos conhecidos no campo como “carepa” ou óxido de cobre.

Em sistemas VRF, que utilizam longos trechos de tubulação, múltiplas derivações e controle eletrônico preciso do fluxo de refrigerante, esses resíduos podem provocar:

• obstrução parcial de válvulas de expansão eletrônicas;
• contaminação do óleo lubrificante;
• saturação prematura de filtros secadores;
• restrição de fluxo de refrigerante;
• redução da eficiência energética;
• aumento da corrente de operação do compressor;
• falhas operacionais.

O problema tende a ser mais crítico em instalações com elevada quantidade de juntas brasadas.

Função do nitrogênio

O nitrogênio utilizado durante a brasagem atua como gás inerte. Sua circulação desloca o oxigênio presente no interior da tubulação, reduzindo a possibilidade de oxidação durante o aquecimento.

O procedimento não tem como objetivo pressurizar a linha. O recomendado é manter fluxo contínuo e de baixa vazão.

Literaturas técnicas e treinamentos de fabricantes normalmente indicam vazões reduzidas, equivalentes a aproximadamente 2 a 5 SCFH, com pressão próxima de 1 a 2 psi. Fluxos elevados podem resfriar excessivamente a junta e dificultar a penetração adequada da liga de brasagem.

O nitrogênio deve permanecer circulando durante todo o aquecimento e até o resfriamento natural da conexão.

Equipamentos utilizados

O procedimento normalmente utiliza:

• cilindro de nitrogênio seco;
• regulador de baixa pressão;
• fluxômetro ou válvula de ajuste fino;
• mangueiras apropriadas;
• maçarico compatível com refrigeração;
• liga de brasagem adequada;
• adaptadores ou tampões para direcionamento do fluxo.

O uso de nitrogênio seco é o procedimento indicado. Fabricantes alertam para o risco de utilização de oxigênio, ar comprimido ou gases combustíveis durante a purga.

Procedimento básico

Embora existam diferenças entre fabricantes, o procedimento normalmente segue as seguintes etapas:

Preparação da tubulação

O tubo deve ser cortado com ferramenta apropriada e rebarbado internamente. As extremidades devem permanecer vedadas até o momento da instalação para evitar entrada de umidade e partículas.

Conexão do nitrogênio

Uma extremidade da linha é conectada ao cilindro regulado em baixa pressão. A outra deve permanecer parcialmente aberta para permitir a saída contínua do gás.

A presença de uma pequena saída evita aumento de pressão interna durante a brasagem.

Aquecimento da conexão

O aquecimento deve ser uniforme. Em aplicações HVAC-R, normalmente utilizam-se ligas de prata compatíveis com refrigeração.

Aplicação da liga

A liga deve penetrar por capilaridade, formando cordão contínuo e homogêneo.

Resfriamento

Após a brasagem, o nitrogênio deve continuar circulando até o resfriamento natural da junta.

O resfriamento forçado com água não é recomendado.

Particularidades em sistemas VRF

Os sistemas VRF possuem características que ampliam a necessidade de controle de limpeza interna:

• grande extensão linear de tubulações;
• múltiplas derivações;
• válvulas de expansão eletrônicas;
• compressores inverter;
• controle eletrônico de superaquecimento;
• operação em carga parcial.

Além disso, sistemas VRF frequentemente utilizam refrigerantes de alta pressão operacional, como R-410A e R-32.

Fabricantes de VRF recomendam a brasagem com nitrogênio para reduzir contaminação interna e preservar o funcionamento de válvulas eletrônicas e compressores.

Erros observados em campo

Entre os erros mais frequentes estão:

Pressão excessiva de nitrogênio

Fluxo elevado pode gerar turbulência interna e dificultar a formação correta da junta.

Interrupção do fluxo durante o aquecimento

A interrupção elimina a proteção interna justamente durante o processo de oxidação.

Uso de ar comprimido

O ar comprimido contém umidade e oxigênio, podendo aumentar a contaminação do sistema.

Tubulação exposta ao ambiente

Linhas abertas por períodos prolongados podem absorver umidade atmosférica.

Superaquecimento

Temperaturas excessivas podem deformar conexões e carbonizar resíduos internos.

Relação com vácuo e limpeza interna

A brasagem com nitrogênio integra o conjunto de procedimentos de limpeza interna utilizados em instalações VRF.

Mesmo com execução correta do vácuo, partículas sólidas geradas pela oxidação durante a brasagem não são removidas integralmente apenas pela evacuação do sistema.

Por isso, fabricantes associam a confiabilidade da instalação ao cumprimento conjunto de etapas como:

• armazenamento correto da tubulação;
• brasagem com nitrogênio;
• teste de estanqueidade;
• vácuo profundo;
• carga adequada de refrigerante.

Materiais técnicos utilizados em programas de boas práticas em refrigeração também apontam o uso de nitrogênio como forma de evitar contaminação por óxidos durante a brasagem.

Segurança operacional

A brasagem deve ser realizada em ambiente ventilado e distante de materiais inflamáveis.

Os profissionais devem utilizar equipamentos de proteção individual compatíveis com o procedimento.

Embora o nitrogênio não seja inflamável, o gás pode deslocar oxigênio em ambientes confinados.