Tehnologija i proces zavarivanja elektrofuzijom
Elektrofuziono zavarivanje, ključna tehnologija spajanja u polietilenskim cevovodnim sistemima, ima široku primenu u različitim oblastima. Njegov princip rada prvenstveno se oslanja na žicu za grijanje unaprijed{1}}postavljenu unutar elektrofuzionog priključka. Primjenom struje, unutarnja površina fitinga i vanjska površina cijevi se rastapaju. Nakon određenog vremena hlađenja, zavarivanje je postignuto.
U procesu elektrofuzionog zavarivanja, dobro-dizajnirani elektrofuzioni fitinzi su posebno kritični. Njihov osnovni princip rada koristi Joule efekat; zagrijavanjem otpornog svitka, materijal na unutrašnjoj površini fitinga se topi, čime se postiže spajanje cijevi i fitinga.
Elektrofuzioni fitinzi, kao što su čahure, T-priključci jednakog prečnika, redukcioni T-kovi i koljena, nezaobilazne su komponente u polietilenskim cevovodnim sistemima. Mogu povezivati glavne i ogranke cijevi ili spojne spojnice izrađene od različitih vrsta polietilenskih materijala i materijala s različitim brzinama protoka taline. Trenutno je većina elektrofuzijskih armatura opremljena digitalnim identifikacionim sistemima, gdje se parametri zavarivanja i druge važne informacije pohranjuju u obliku kodova na nosačima podataka kao što su bar kodovi ili magnetne kartice. Kontrolor zavarivanja može automatski očitati ove parametre i precizno kontrolirati proces zavarivanja.
Zatim ćemo istražiti jedinstvene karakteristike zavarivanja elektrofuzijom.
Zavarivanje elektrofuzijom ne samo da zahtijeva specijaliziranu mašinu za elektrofuzijsko zavarivanje, već ima i široku primjenu, sposobnu za spajanje cijevi različitih veličina i specifikacija, te pogodna za cijevi i spojeve različitih razreda i materijala. Njegov proces zavarivanja je manje pod utjecajem okolišnih i ljudskih faktora, ima veliku brzinu izgradnje i niske troškove ulaganja u opremu i održavanje. Nadalje, zavarivanje elektrofuzijom je jednostavno i lako za rukovanje, daje pouzdan kvalitet zavara, ima glatku unutrašnju stijenku i ne utiče na brzinu protoka.
Nakon razumijevanja karakteristika elektrofuzionog zavarivanja, dalje ćemo razgovarati o procesu njegovog rada.
Prvo, prije zavarivanja potrebno je osigurati da je napon napajanja stabilan i da zadovoljava zahtjeve, te očistiti izlazni konektor kako bi se osigurala dobra provodljivost. Zatim pripremite potrebne alate i materijale, uključujući potpuno automatsku elektrofuzijsku mašinu za zavarivanje, elektrofuzione spojeve, rezač, odvijač, marker i mjernu traku. Odrežite cijev na potrebnu dužinu, osiguravajući da je krajnji dio okomit na os i kontrolirajući grešku rezanja kraja unutar 5 mm. Zatim izmjerite dužinu priključka za elektrofuziju i označite odgovarajući položaj na kraju cijevi. Zatim ostružite površinu zavarivanja 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 što se ove pripreme završe, može se započeti elektrofuzijsko zavarivanje.
Umetanje cijevi i fitinga Ponovo nacrtajte linije na cijevi, određujući da položaj bude polovina dužine elektrofuzionog fitinga od krajnje strane. Zatim umetnite očišćeni elektrofuzioni spoj u cijev koju želite zavariti, pazeći da je vanjska ivica spojnice u ravnini s prethodno označenom linijom. Zatim zategnite zavrtnje za zaključavanje na spojnici pomoću odvijača kako biste spriječili da se cijev slučajno izvuče tijekom zavarivanja. Konačno, instalirajte elektrofuzijsku stezaljku kako biste učvrstili sklop koji se zavariva (pogledajte sliku 5-6 za ispravnu metodu ugradnje stezaljke za elektrofuzijsko zavarivanje), osiguravajući da su spoj i cijev potpuno koaksijalni, uz kontrolu neusklađenosti unutar 2%, dok izbjegavate primjenu bilo kakve vanjske sile na spojnicu za elektrofuziju.
Napomena: Prije početka zavarivanja provjerite jesu li spojni elementi izvađeni iz ambalaže te čisti i suvi.
Priključak izlaznog konektora: Sigurno povežite izlaz aparata za zavarivanje na priključne terminale, osiguravajući glatku vezu. Ako je izvor napajanja daleko od aparata za zavarivanje, može se javiti-alarm niskog napona. U tom slučaju razmislite o zamjeni kabela debljim ili o korištenju generatora.
Rad zavarivanja: Strogo se pridržavajte radnih procedura aparata za zavarivanje i izbjegavajte smetnje od okolnih magnetnih polja. Za vrijeme zavarivanja aparat za zavarivanje treba postaviti na "Automatski" način rada, a podatke o zavarivanju unositi pomoću skenera (olovke), ili se parametri mogu ručno unijeti u "Manualnom" načinu rada. Nakon unosa parametara, uključite prekidač za zavarivanje da pokrenete tajmer. Ako je odabran ručni način rada, parametre zavarivanja treba odrediti prema priručniku proizvoda za armaturu.
Preporučljivo je 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 kompenzacija se mogu izvršiti prema informacijskoj kartici o montaži.
Prirodno hlađenje: Nakon što tajmer zavarivanja završi, aparat za elektrofuzijsko zavarivanje će ući u stanje hlađenja. Tokom procesa hlađenja, osigurajte prirodno hlađenje i nemojte primjenjivati nikakvu vanjsku silu na zavarene dijelove. Nakon hlađenja, rastavite uređaj.
Nakon{0}}Inspekcija zavarivanja
Nakon zavarivanja provjerite da li je materijal unutar otvora gurnut prema gore i da li je materijal istisnut na zavaru. Kvalificirani zavar ne bi trebao proizvoditi dim, vatru ili prerano gašenje tokom procesa elektrofuzije, a materijal bi trebao biti izbačen iz kontrolne rupe na elektrofuzionoj komponenti.
Zatim ćemo predstaviti radni proces elektrofuzijskog sedlastog zavarivanja.
Slijedite upute za proizvod za precizno bušenje rupa.
Ključni parametri elektrofuzionog zavarivanja
Osnovni parametri elektrofuzionog zavarivanja utičnice i elektrofuzionog sedlastog zavarivanja uključuju napon, vrijeme grijanja, vrijeme hlađenja i vrijednost otpora. Ove ključne parametre obično daje proizvođač komponenti cijevi.
Tačke izgradnje i mjere opreza za elektrofuzijsko zavarivanje
Osnovni zahtjevi
Prije zavarivanja, uvjerite se da površina koju želite zavariti nije kontaminirana ili oksidirana. Ako takvi uvjeti postoje, potrebna je odgovarajuća površinska obrada. Područje zavarivanja također mora biti suho. Nadalje, pažnja se mora obratiti na zazor prianjanja, izvan-iz-zaobljenosti, dubinu umetanja i aksijalno poravnanje i pozicioniranje između cijevi i fitinga kako bi se osiguralo da je sklop zavaren bez aksijalnog pritiska.
Korištenje profesionalnih uređaja za poravnanje može efikasno smanjiti greške u poravnanju i relativno kretanje tokom procesa zavarivanja. Kada se cijev umetne u fiting i drži koaksijalno, može se postići dobar i ujednačen kontakt između vanjske površine cijevi i unutrašnje površine fitinga. Ako se tokom umetanja pronađe kut između ose cijevi i ose fitinga, to će povećati trenje, što će utjecati na kvalitetu kontakta između vanjske površine cijevi i unutrašnje površine fitinga i na kraju potencijalno negativno utjecati na kvalitetu zavara. Nadalje, ovaj ugao također može uzrokovati značajno naprezanje na mjestu zavarivanja nakon zavarivanja.
Zahtjevi za opremu za zavarivanje i snagu:
Oprema za elektrofuzijsko zavarivanje mora biti u skladu sa relevantnim nacionalnim specifikacijama i standardima i zahtijevati redovno rutinsko održavanje. Prema CJJ63-2018 "Tehnički standard za inženjering polietilenskih gasovoda", opremu za spajanje na čeonu elektrofuziju treba redovno 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 mašine 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 se postepeno smanjuje s povećanjem temperature kada se koristi zavarivanje konstantnim naponom. Ovo pomaže u sprečavanju karbonizacije i pregrijavanja, te osigurava stabilnost kontrolnog procesa. Stoga se ova metoda unosa široko koristi.
Kontrola napona zavarivanja
Kod zavarivanja elektrofuzijom, kontrola napona zavarivanja je ključna. I pretjerano visoki i niski naponi mogu negativno utjecati na kvalitetu zavara. Zbog toga se podešavanje napona mora pažljivo provjeriti i potvrditi da je unutar odgovarajućeg raspona prije zavarivanja. Istovremeno, promjene napona se moraju pažljivo pratiti tokom zavarivanja kako bi se osiguralo glatko zavarivanje i visok{3}}kvalitetni završetak.
Vrijeme zavarivanja
Uz konstantan otpor žice za grijanje i napon aparata za zavarivanje, vrijeme zavarivanja postaje ključni faktor koji utječe na snagu grijanja. Predugo vrijeme zavarivanja može dovesti do pregrijavanja i karbonizacije, a istovremeno omekšati i deformirati unutrašnji zid cijevi, posebno u cijevnim spojnicama u obliku sedla{1}}. Nedovoljno vrijeme zavarivanja može dovesti do nedovoljnog prodiranja ili pregrijavanja pribora žice za grijanje zbog prevelikih zahtjeva za snagom zavarivanja.
Vrijeme hlađenja
Proces hlađenja ima za cilj da osigura da spoj postigne dovoljnu čvrstoću. Ako je vrijeme hlađenja prekratko, zavareni spoj može biti izložen vanjskim smetnjama zbog nepotpunog hlađenja, čime se smanjuje čvrstoća zavara. Tokom procesa hlađenja, zavarene komponente treba držati stegnute kako bi se spriječilo da vanjske smetnje utiču na čvrstoću zavara. Nadalje, mjere prisilnog hlađenja ne bi trebale biti preduzimane tokom faze hlađenja.
Krutost cijevi i fitinga Zavarivanje elektrofuzijom preporučuje korištenje SDR11 ili deblje polietilenske cijevi. Iako neki proizvođači nude elektrofuzione fitinge pogodne za SDR33, za zavarivanje u obliku sedla -, općenito je ograničeno na SDR11 ili deblje polietilenske cijevi. Ova ograničenja trebaju biti jasno naznačena na ambalaži koja se uklapa. Veća krutost cijevi i fitinga pomaže u brzom povećanju tlaka taline, čime se skraćuje vrijeme zavarivanja ili povećava čvrstoća zavara.
Zavarivost materijala Zavarivanje elektrofuzijom ima široku kompatibilnost i može spojiti cijevi različitih SDR-ova i razreda. Međutim, da bi se osigurao kvalitet zavarivanja, dva materijala na spoju zavara trebaju imati sličnu zavarljivost.
Temperatura okoline Temperatura okoline također ima određeni utjecaj na elektrofuzijsko zavarivanje. Prilikom zavarivanja u okruženjima niskih{1}temperatura, možda će biti potrebno predgrijavanje radi poboljšanja kvaliteta zavara. S druge strane, okruženja visoke{3}}temperature također mogu negativno utjecati na proces i rezultate zavarivanja, što zahtijeva pažljive mjere opreza.
Uticaj temperature okoline:
Zavarivanje elektrofuzijom općenito ne zahtijeva posebne mjere opreza kada su varijacije temperature okoline unutar određenog raspona. Međutim, u ekstremnim okruženjima može biti potrebno prilagođavanje izlazne energije na spojevima cijevi, kao što je promjenom ulaznog napona ili podešavanjem vremena zavarivanja, kako bi se osigurao kvalitet zavarivanja. Istovremeno treba izbjegavati direktnu sunčevu svjetlost kako bi se spriječila neravnomjerna raspodjela temperature u cijevima (fitingima). U vjetrovitim, prašnjavim, kišnim ili snježnim vremenskim uvjetima treba poduzeti odgovarajuće zaštitne mjere kako bi se spriječila kontaminacija. Naročito kod zavarivanja cijevi velikog -promjera, distalni kraj cijevi treba poklopiti kako bi se spriječio propuh.
Sigurnost i standardi:
Operateri zavarivanja moraju posjedovati odgovarajuće kvalifikacije i nositi rukavice, naočale i drugu zaštitnu opremu tokom rada kako bi osigurali sigurnost. Osim toga, oprema za zavarivanje polietilenskih (PE) cijevi treba da bude u skladu sa standardom GB/T2062-2020, dok proizvodnja, dizajn, prihvatanje konstrukcije i rad treba da budu u skladu sa industrijskim standardom CJJ63-2018 i tehničkim pravilima TSGD2002-2006.
