Tehnologija i postupak elektrofuzijskog zavarivanja
Elektrofuzijsko zavarivanje, ključna tehnologija povezivanja u sustavima polietilenskih cjevovoda, široko se koristi u raznim područjima. Njegov princip rada prvenstveno se oslanja na grijaću žicu koja je prethodno-postavljena unutar elektrofuzijske armature. Primjenom električne energije otapaju se unutarnja površina fitinga i vanjska površina cijevi. Nakon određenog vremena hlađenja dolazi do zavarivanja.
U procesu elektrofuzijskog zavarivanja, dobro-osmišljeni elektrofuzijski priključci posebno su kritični. Njihov osnovni princip rada koristi Jouleov učinak; kroz zagrijavanje otporne zavojnice, materijal na unutarnjoj površini fitinga se topi, čime se postiže spajanje cijevi i fitinga.
Elektrofuzijski spojevi, kao što su čahure, T-komponente jednakog promjera, redukcijske T-kolice i koljena, nezamjenjive su komponente u sustavima polietilenskih cjevovoda. Mogu spojiti glavne i ogranke cijevi ili spojne spojnice izrađene od različitih vrsta polietilenskih materijala i materijala s različitim protokom taline. Trenutačno je većina elektrofuzijskih spojnica opremljena digitalnim identifikacijskim sustavima, gdje se parametri zavarivanja i druge važne informacije pohranjuju u obliku kodova na nosačima podataka kao što su crtični kodovi ili magnetske kartice. Kontroler zavarivanja može automatski očitati te parametre i precizno kontrolirati proces zavarivanja.
Zatim ćemo istražiti jedinstvene značajke elektrofuzijskog zavarivanja.
Elektrofuzijsko zavarivanje ne samo da zahtijeva specijalizirani stroj za elektrofuzijsko zavarivanje, već ima i široku primjenjivost, sposoban je za spajanje cijevi različitih veličina i specifikacija, te je prikladan za cijevi i spojeve različitih kvaliteta i materijala. Na njegov proces zavarivanja manje utječu okolišni i ljudski čimbenici, ima veliku brzinu izrade i niske troškove ulaganja i održavanja opreme. Nadalje, zavarivanje elektrofuzijom je jednostavno i lako za rukovanje, proizvodi pouzdanu kvalitetu zavara, ima glatku unutarnju stijenku i ne utječe na brzinu protoka.
Nakon razumijevanja karakteristika elektrofuzijskog zavarivanja, dalje ćemo razgovarati o njegovom radnom procesu.
Prvo, prije zavarivanja, potrebno je osigurati da je napon napajanja stabilan i zadovoljava zahtjeve, te očistiti izlazni konektor napajanja kako bi se osigurala dobra vodljivost. Zatim pripremite potrebne alate i materijale, uključujući potpuno automatski stroj za elektrofuzijsko zavarivanje, priključke za elektrofuziju, rezač, odvijač, marker i mjernu traku. Izrežite cijev na potrebnu duljinu, pazeći da krajnja strana bude okomita na os i kontrolirajte pogrešku rezanja kraja unutar 5 mm. Zatim izmjerite duljinu elektrofuzijske spojnice i označite odgovarajuću poziciju na kraju cijevi. Zatim ostružite površinu za zavarivanje kako biste uklonili slojeve oksida, ulje, prljavštinu i druge nečistoće. Na kraju očistite površinu cijevi bezvodnim alkoholom ili metil etil ketonom (MEK) i napravite završne oznake. Nakon završetka ovih priprema može se započeti s elektrofuzijskim zavarivanjem.
Umetanje cijevi i fitinga Ponovno iscrtajte linije na cijevi, određujući položaj na pola duljine elektrofuzijskog fitinga od čeone strane. Zatim umetnite očišćeni spoj za elektrofuziju u cijev koju želite zavariti, pazeći da je vanjski rub priključka u ravnini s prethodno označenom linijom. Zatim zategnite pričvrsne vijke na priključku pomoću odvijača kako biste spriječili slučajno izvlačenje cijevi tijekom zavarivanja. Na kraju, ugradite elektrofuzijsku stezaljku kako biste učvrstili sklop koji treba zavariti (pogledajte sliku 5-6 za ispravnu metodu ugradnje elektrofuzijske stezaljke), pazeći da su fiting i cijev potpuno koaksijalni, s kontroliranim odstupanjem unutar 2%, izbjegavajući pritom primjenu vanjske sile na elektrofuzijski fiting.
Napomena: Prije početka zavarivanja provjerite jesu li spojnice izvađene iz pakiranja te jesu li čisti i suhi.
Spajanje izlaznog konektora: Sigurno spojite izlaz aparata za zavarivanje na stezaljke fitinga, osiguravajući glatko spajanje. Ako je izvor napajanja daleko od aparata za zavarivanje, može se javiti-alarm niskog napona. U tom slučaju razmislite o zamjeni kabela debljim ili korištenju generatora.
Rad zavarivanja: Strogo slijedite postupke rada aparata za zavarivanje i izbjegavajte smetnje okolnih magnetskih polja. Tijekom zavarivanja aparat za zavarivanje treba postaviti na "Automatski" način rada, a podatke o zavarivanju treba unijeti pomoću skenera (olovke) ili se parametri mogu ručno unijeti u "Ručnom" načinu rada. Nakon unosa parametra, uključite prekidač za zavarivanje kako biste pokrenuli mjerač vremena. Ako je odabran ručni način rada, parametre zavarivanja treba odrediti u skladu s priručnikom za proizvod fitinga.
Preporuča se koristiti automatski način rada za skeniranje parametara, jer će aparat za zavarivanje automatski izvršiti kompenzaciju vremenske korekcije. Ako se koristi ručni način rada, ručna podešavanja i kompenzacije mogu se izvršiti prema kartici s podacima o ugradnji.
Prirodno hlađenje: Nakon što tajmer za zavarivanje završi, aparat za elektrofuzijsko zavarivanje će ući u stanje hlađenja. Tijekom procesa hlađenja osigurajte prirodno hlađenje i nemojte primjenjivati nikakvu vanjsku silu na zavarene dijelove. Nakon hlađenja, rastavite učvršćenje.
Pregled-zavarivanja
Nakon zavarivanja provjerite da li je materijal unutar rupe gurnut prema gore i da li je materijal istisnut na mjestu zavara. Kvalificirani zavar ne bi trebao proizvoditi dim, vatru ili prerano gašenje tijekom procesa elektrofuzije, a materijal bi trebao biti izbačen iz inspekcijskog otvora elektrofuzijske komponente.
Zatim ćemo predstaviti radni proces elektrofuzijskog sedlastog zavarivanja.
Slijedite upute proizvoda za precizno bušenje rupa.
Ključni parametri zavarivanja elektrofuzijom
Osnovni parametri elektrofuzijskog zavarivanja naglavkom i elektrofuzijskog sedlastog zavarivanja uključuju napon, vrijeme zagrijavanja, vrijeme hlađenja i vrijednost otpora. Ove ključne parametre obično daje proizvođač dijelova cijevi.
Točke konstrukcije elektrofuzijskog zavarivanja i mjere opreza
Osnovni zahtjevi
Prije zavarivanja provjerite je li površina za zavarivanje bez onečišćenja ili oksidacije. Ako takvi uvjeti postoje, potrebna je odgovarajuća površinska obrada. Područje zavarivanja također mora biti suho. Nadalje, pozornost se mora obratiti na razmak pristajanja, izvan--okruglosti, dubinu umetanja i aksijalno poravnanje i pozicioniranje između cijevi i fitinga kako bi se osiguralo da je sklop zavaren bez aksijalnog pritiska.
Korištenje profesionalnih učvršćenja za poravnanje može učinkovito smanjiti pogreške poravnanja i relativno pomicanje tijekom procesa zavarivanja. Kada se cijev umetne u fiting i drži koaksijalno, može se postići dobar i ravnomjeran kontakt između vanjske površine cijevi i unutarnje površine fitinga. Ako se tijekom umetanja nađe kut između osi cijevi i osi priključka, to će povećati trenje, utječući na kvalitetu kontakta između vanjske površine cijevi i unutarnje površine priključka, te u konačnici potencijalno nepovoljno utjecati na kvalitetu zavara. Nadalje, ovaj kut također može uzrokovati značajan stres na mjestu zavarivanja nakon zavarivanja.
Zahtjevi za opremu za zavarivanje i napajanje:
Oprema za elektrofuzijsko zavarivanje mora biti u skladu s relevantnim nacionalnim specifikacijama i standardima i zahtijeva redovito rutinsko održavanje. U skladu s CJJ63-2018 "Tehničkim standardom za inženjering polietilenskih plinovoda", oprema za elektrofuzijsko spajanje treba se redovito kalibrirati i verificirati, s ciklusom koji ne prelazi godinu dana. Ako se generator koristi kao izvor energije, njegova izlazna snaga i radne karakteristike moraju se uzeti u obzir kako bi se osiguralo da može napajati induktivno opterećenje.
Odabir metode unosa energije:
Metode unosa energije za strojeve za zavarivanje mogu se podijeliti u tri kategorije: kontrola struje, kontrola napona i kontrola energije. Budući da većina grijaćih elemenata pokazuje pozitivan temperaturni koeficijent otpora, ulazna energija postupno opada s porastom temperature kada se koristi zavarivanje konstantnim naponom. To pomaže u sprječavanju karbonizacije i pregrijavanja te osigurava stabilnost procesa upravljanja. Stoga je ova metoda unosa široko korištena.
Kontrola napona zavarivanja
Kod elektrofuzijskog zavarivanja ključna je kontrola napona zavarivanja. I pretjerano visoki i niski naponi mogu nepovoljno utjecati na kvalitetu zavara. Stoga se postavka napona mora pažljivo provjeriti i potvrditi da je unutar odgovarajućeg raspona prije zavarivanja. Istovremeno, promjene napona moraju se pažljivo pratiti tijekom zavarivanja kako bi se osiguralo glatko zavarivanje i visoko-kvalitetno dovršenje.
Vrijeme zavarivanja
S konstantnim otporom žice za grijanje i naponom aparata za zavarivanje, vrijeme zavarivanja postaje ključni faktor koji utječe na snagu grijanja. Predugo vrijeme zavarivanja može dovesti do pregrijavanja i karbonizacije, a također može omekšati i deformirati unutarnju stijenku cijevi, posebno u spojevima cijevi u obliku sedla. Nedovoljno vrijeme zavarivanja može rezultirati nedovoljnim prodiranjem ili pregrijavanjem dodataka grijaće žice zbog pretjeranih zahtjeva za snagom zavarivanja.
Vrijeme hlađenja
Proces hlađenja ima za cilj osigurati dovoljnu čvrstoću spoja. Ako je vrijeme hlađenja prekratko, zavareni spoj može biti izložen vanjskim smetnjama zbog nepotpunog hlađenja, čime se smanjuje čvrstoća zavara. Tijekom procesa hlađenja, zavarene komponente trebaju biti stegnute kako bi se spriječilo da vanjske smetnje utječu na čvrstoću zavara. Nadalje, mjere prisilnog hlađenja ne bi trebale biti poduzete tijekom faze hlađenja.
Čvrstoća cijevi i fitinga Elektrofuzijsko zavarivanje preporučuje korištenje SDR11 ili deblje polietilenske cijevi. Iako neki proizvođači nude elektrofuzijske fitinge prikladne za SDR33, za zavarivanje fitinga u obliku sedla-, općenito je ograničeno na SDR11 ili deblju polietilensku cijev. Ta bi ograničenja trebala biti jasno naznačena na prikladnom pakiranju. Veća krutost cijevi i fitinga pomaže brzom povećanju tlaka taline, čime se skraćuje vrijeme zavarivanja ili povećava čvrstoća zavara.
Zavarljivost materijala Elektrofuzijsko zavarivanje ima široku kompatibilnost i može spojiti cijevi različitih SDR-ova i razreda. Međutim, kako bi se osigurala kvaliteta zavara, dva materijala na spoju zavara trebaju imati sličnu zavarljivost.
Temperatura okoline Temperatura okoline također ima određeni utjecaj na elektrofuzijsko zavarivanje. Prilikom zavarivanja u okruženjima niske-temperature, predgrijavanje može biti potrebno za poboljšanje kvalitete zavara. Suprotno tome, okolina visoke-temperature također može nepovoljno utjecati na proces zavarivanja i rezultate, stoga su potrebne pažljive mjere opreza.
Utjecaj temperature okoline:
Zavarivanje elektrofuzijom općenito ne zahtijeva posebne mjere opreza kada su varijacije temperature okoline unutar određenog raspona. Međutim, u ekstremnim okruženjima mogu biti potrebne prilagodbe izlazne energije cijevnih priključaka, kao što je promjena ulaznog napona ili podešavanje vremena zavarivanja, kako bi se osigurala kvaliteta zavara. Istodobno, treba izbjegavati izravnu sunčevu svjetlost kako bi se spriječila neravnomjerna raspodjela temperature u cijevima (fitingima). U vjetrovitim, prašnjavim, kišnim ili snježnim vremenskim uvjetima potrebno je poduzeti odgovarajuće zaštitne mjere kako bi se spriječila kontaminacija. Osobito kod zavarivanja cijevi velikog-promjera, distalni kraj cijevi treba biti zatvoren kako bi se spriječio propuh.
Sigurnost i standardi:
Zavarivači moraju imati odgovarajuće kvalifikacije i nositi rukavice, naočale i drugu zaštitnu opremu tijekom rada kako bi se osigurala sigurnost. Osim toga, oprema za zavarivanje polietilenskih (PE) cijevi treba biti u skladu sa standardom GB/T2062-2020, dok proizvodnja, dizajn, prihvaćanje konstrukcije i rad trebaju slijediti industrijski standard CJJ63-2018 i tehnička pravila TSGD2002-2006.
