Sähköfuusiohitsaustekniikka ja -prosessit
Sähköfuusiohitsaus, polyeteeniputkijärjestelmien keskeinen liitostekniikka, on laajalti käytössä eri aloilla. Sen toimintaperiaate perustuu ensisijaisesti lämmitysvaijeriin, joka on esi-asetettu sähköfuusioliittimeen. Sähköä kytkemällä liittimen sisäpinta ja putken ulkopinta sulatetaan. Tietyn jäähtymisajan jälkeen hitsaus saavutetaan.
Sähköfuusiohitsausprosessissa hyvin{0}}suunnitellut sähkösulatusliittimet ovat erityisen tärkeitä. Niiden perustoimintaperiaate hyödyntää Joule-ilmiötä; vastuskäämin kuumentamisen kautta liittimen sisäpinnalla oleva materiaali sulaa, jolloin saadaan aikaan putken ja liittimen yhteensulautuminen.
Sähköfuusioliittimet, kuten holkit, halkaisijaltaan samankokoiset t-paidat, pienennysosat ja kulmakappaleet, ovat korvaamattomia komponentteja polyeteeniputkistojärjestelmissä. Niillä voidaan liittää pää- ja haaraputkia tai liittimiä, jotka on valmistettu erityyppisistä polyeteenimateriaaleista ja materiaaleista, joilla on erilainen sulavirta. Tällä hetkellä useimmat sähköfuusioliittimet on varustettu digitaalisilla tunnistusjärjestelmillä, joissa hitsausparametrit ja muut tärkeät tiedot tallennetaan koodien muodossa tietovälineille, kuten viivakoodeille tai magneettikorteille. Hitsausohjain voi lukea nämä parametrit automaattisesti ja ohjata hitsausprosessia tarkasti.
Seuraavaksi tutkimme sähköfuusiohitsauksen ainutlaatuisia ominaisuuksia.
Sähköfuusiohitsaus ei vaadi ainoastaan erikoistunutta sähköfuusiohitsauskonetta, vaan sillä on myös laaja käyttökelpoisuus, joka pystyy yhdistämään erikokoisia ja erityyppisiä putkia ja soveltuu eri laatuisista ja materiaaleista valmistettuihin putkiin ja liittimiin. Sen hitsausprosessiin vaikuttavat vähemmän ympäristö- ja inhimilliset tekijät, sen rakennusnopeus on nopea ja laiteinvestointi- ja ylläpitokustannukset ovat alhaiset. Lisäksi sähköfuusiohitsaus on yksinkertainen ja helppokäyttöinen, tuottaa luotettavan hitsin laadun, sen sisäseinä on sileä, eikä se vaikuta virtausnopeuteen.
Kun olet ymmärtänyt sähköfuusiohitsauksen ominaisuudet, keskustelemme edelleen sen toimintaprosessista.
Ensinnäkin ennen hitsausta on varmistettava, että virtalähteen jännite on vakaa ja täyttää vaatimukset, ja puhdista tehon lähtöliitin hyvän johtavuuden varmistamiseksi. Valmistele seuraavaksi tarvittavat työkalut ja materiaalit, mukaan lukien täysautomaattinen sähköfuusiohitsauskone, sähköliittimet, leikkuri, ruuvimeisseli, merkki ja mittanauha. Leikkaa putki haluttuun pituuteen varmistaen, että päätypinta on kohtisuorassa akseliin nähden ja hallitse päädyn leikkausvirhettä 5 mm:n sisällä. Mittaa seuraavaksi sähköfuusioliittimen pituus ja merkitse vastaava paikka putken päähän. Kaavi sitten hitsauspinta poistaaksesi oksidikerrokset, öljy, lika ja muut epäpuhtaudet. Puhdista lopuksi putken pinta vedettömällä alkoholilla tai metyylietyyliketonilla (MEK) ja tee lopulliset merkinnät. Kun nämä valmistelut on tehty, sähköfuusiohitsaus voi alkaa.
Putken ja liittimen asettaminen Piirrä viivat uudelleen putkeen ja määritä sijainti puoleksi sähköfuusioliittimen pituudesta päätypinnasta. Työnnä sitten puhdistettu sähköfuusioliitin hitsattavaan putkeen varmistaen, että liittimen ulkoreuna on samalla tasolla aiemmin merkityn viivan kanssa. Kiristä seuraavaksi liittimen lukitusruuvit ruuvimeisselillä estääksesi putken irtoamisen vahingossa hitsauksen aikana. Asenna lopuksi sähköhitsauspuristin kiinnittääksesi hitsattavan kokoonpanon (katso kuva 5-6 oikeasta sähköhitsauspuristimen asennusmenetelmästä) varmistaen, että liitin ja putki ovat täysin koaksiaalisia ja kohdistusvirheitä hallitaan 2 %:n sisällä välttäen kuitenkaan ulkoisen voiman kohdistamista sähköfuusioliittimeen.
Huomautus: Varmista ennen hitsauksen aloittamista, että liittimet on poistettu pakkauksestaan ja että ne ovat puhtaita ja kuivia.
Lähtöliittimen liitäntä: Liitä hitsauskoneen lähtö tiukasti liittimiin varmistaen sujuvan liitännän. Jos virtalähde on kaukana hitsauskoneesta, matala-jännitteen hälytys voi tapahtua. Harkitse tässä tapauksessa kaapelin vaihtamista paksumpaan tai generaattorin käyttöä.
Hitsauskäyttö: Noudata tarkasti hitsauskoneen toimintaohjeita ja vältä ympäröivien magneettikenttien aiheuttamia häiriöitä. Hitsauksen aikana hitsauskoneen tulee olla "Automaattinen"-tilassa, ja hitsaustiedot tulee syöttää skannerilla (kynällä) tai parametrit voidaan syöttää manuaalisesti "Manual"-tilassa. Parametrin syöttämisen jälkeen käynnistä ajastin kytkemällä hitsauskytkin päälle. Jos valitaan manuaalinen tila, hitsausparametrit tulee määrittää liittimen tuotekäsikirjan mukaisesti.
Parametrien skannaukseen on suositeltavaa käyttää automaattista tilaa, koska hitsauskone suorittaa automaattisesti aikakorjauksen kompensoinnin. Jos käytetään manuaalista tilaa, manuaaliset säädöt ja kompensointi voidaan tehdä sovitustietokortin mukaan.
Luonnollinen jäähdytys: Kun hitsausajastin päättyy, sähköfuusiohitsauskone siirtyy jäähdytystilaan. Varmista jäähdytyksen aikana luonnollinen jäähdytys äläkä kohdista hitsattuihin osiin ulkoista voimaa. Pura teline jäähtymisen jälkeen.
Jätä{0}}hitsaustarkastus
Tarkista hitsauksen jälkeen, onko reiän sisällä oleva materiaali työntynyt ylöspäin ja puristuuko materiaalia ulos hitsauksesta. Pätevä hitsi ei saa aiheuttaa savua, tulipaloa tai ennenaikaista sammumista sähköfuusioprosessin aikana, ja materiaalia tulee päästää ulos sähkösulatetun osan tarkastusaukosta.
Seuraavaksi esittelemme sähköfuusiosatulahitsauksen toimintaprosessin.
Noudata tuotteen ohjeita tarkan reiän poraamiseen.
Sähköfuusiohitsauksen keskeiset parametrit
Sähköfuusiopistorasiahitsauksen ja sähköfuusiosatulahitsauksen ydinparametreja ovat jännite, lämmitysaika, jäähdytysaika ja resistanssiarvo. Nämä keskeiset parametrit toimittaa yleensä putkikomponenttien valmistaja.
Sähköfuusiohitsauksen rakennekohdat ja varotoimet
Perusvaatimukset
Varmista ennen hitsausta, että hitsattava pinta ei ole likainen tai hapettunut. Jos tällaiset olosuhteet ovat olemassa, vaaditaan asianmukainen pintakäsittely. Hitsausalue on myös pidettävä kuivana. Lisäksi on kiinnitettävä huomiota sovitusvälykseen, epäpyöreyteen, sisäänviennin syvyyteen sekä aksiaaliseen kohdistukseen ja sijoitteluun putken ja liittimen välillä sen varmistamiseksi, että kokoonpano hitsataan ilman aksiaalista painetta.
Ammattimaisten kohdistuslaitteiden käyttö voi vähentää tehokkaasti kohdistusvirheitä ja suhteellista liikettä hitsausprosessin aikana. Kun putki työnnetään liittimeen ja pidetään koaksiaalisena, saadaan aikaan hyvä ja tasainen kosketus putken ulkopinnan ja liittimen sisäpinnan välille. Jos putken akselin ja liittimen akselin välillä havaitaan kulma sisääntyönnön aikana, tämä lisää kitkaa, mikä vaikuttaa putken ulkopinnan ja liittimen sisäpinnan väliseen kosketuksen laatuun ja voi lopulta vaikuttaa haitallisesti hitsin laatuun. Lisäksi tämä kulma voi myös aiheuttaa merkittävää rasitusta hitsauskohdassa hitsauksen jälkeen.
Hitsauslaitteet ja tehovaatimukset:
Sähköfuusiohitsauslaitteiden on oltava asiaankuuluvien kansallisten eritelmien ja standardien mukaisia, ja niiden on vaadittava säännöllistä rutiinihuoltoa. CJJ63-2018 "Technical Standard for Polyethylene Gas Pipeline Engineering" mukaan sähköfuusioputkiliitoslaitteet tulee kalibroida ja todentaa säännöllisesti, jakson aikana enintään yksi vuosi. Jos generaattoria käytetään virtalähteenä, sen teho ja toimintaominaisuudet on otettava huomioon sen varmistamiseksi, että se pystyy syöttämään induktiivista kuormaa.
Energian syöttötavan valinta:
Hitsauskoneiden energiansyöttömenetelmät voidaan jakaa kolmeen kategoriaan: virransäätö, jännitteensäätö ja energiansäätö. Koska useimmilla lämmityselementeillä on positiivinen lämpötilavastuskerroin, syöttöenergia pienenee asteittain lämpötilan noustessa vakiojännitehitsausta käytettäessä. Tämä auttaa estämään hiiltymistä ja ylikuumenemista sekä varmistaa säätöprosessin vakauden. Siksi tätä syöttötapaa käytetään laajalti.
Hitsausjännitteen ohjaus
Sähköfuusiohitsauksessa hitsausjännitteen hallinta on ratkaisevan tärkeää. Sekä liian korkeat että matalat jännitteet voivat vaikuttaa haitallisesti hitsin laatuun. Siksi jänniteasetus on tarkistettava huolellisesti ja varmistettava, että se on sopivalla alueella ennen hitsausta. Samanaikaisesti jännitteen muutoksia on seurattava tarkasti hitsauksen aikana sujuvan hitsauksen ja korkealaatuisen-laadun varmistamiseksi.
Hitsausaika
Kun lämpölangan vastus ja hitsauskoneen jännite pidetään vakiona, hitsausajasta tulee keskeinen lämpötehoon vaikuttava tekijä. Liian pitkä hitsausaika voi johtaa ylikuumenemiseen ja hiiltymiseen ja samalla pehmentää ja muuttaa putken sisäseinää, erityisesti satulan muotoisissa putkiliittimissä. Riittämätön hitsausaika voi johtaa lämmityslangan lisävarusteiden riittämättömään läpäisyyn tai ylikuumenemiseen liiallisen hitsaustehotarpeen vuoksi.
Jäähdytysaika
Jäähdytysprosessilla pyritään varmistamaan, että liitos saavuttaa riittävän lujuuden. Jos jäähdytysaika on liian lyhyt, hitsausliitokseen voi kohdistua ulkoisia häiriöitä epätäydellisen jäähdytyksen vuoksi, mikä heikentää hitsin lujuutta. Jäähdytysprosessin aikana hitsatut komponentit tulee pitää kiinnitettyinä, jotta ulkoiset häiriöt eivät vaikuta hitsin lujuuteen. Lisäksi jäähdytysvaiheen aikana ei tule suorittaa pakkojäähdytystoimenpiteitä.
Putken ja liitoksen jäykkyys Sähköfuusiohitsauksessa suositellaan SDR11- tai paksumman polyeteeniputken käyttöä. Vaikka jotkin valmistajat tarjoavat SDR33:lle soveltuvia sähköfuusioliittimiä satulan muotoiseen liitoshitsaukseen, se on yleensä rajoitettu SDR11- tai paksumpaan polyeteeniputkeen. Nämä rajoitukset on mainittava selvästi kiinnityspakkauksessa. Putken ja liitososien suurempi jäykkyys auttaa nostamaan sulapainetta nopeasti, mikä lyhentää hitsausaikaa tai lisää hitsin lujuutta.
Materiaalin hitsattavuus Sähköfuusiohitsauksella on laaja yhteensopivuus ja se voi liittää eri SDR- ja -laatuisia putkia. Hitsauksen laadun varmistamiseksi kahdella materiaalilla hitsausrajapinnassa tulisi kuitenkin olla samanlainen hitsattavuus.
Ympäristön lämpötila Ympäristön lämpötilalla on myös tietty vaikutus sähköfuusiohitsaukseen. Kun hitsaat matalassa-lämpötiloissa, esilämmitys saattaa olla tarpeen hitsin laadun parantamiseksi. Käänteisesti korkeat lämpötilat voivat myös vaikuttaa haitallisesti hitsausprosessiin ja tuloksiin, mikä edellyttää huolellisia varotoimia.
Ympäristön lämpötilan vaikutus:
Sähköfuusiohitsaus ei yleensä vaadi erityisiä varotoimia, kun ympäristön lämpötilan vaihtelut ovat tietyllä alueella. Äärimmäisissä ympäristöissä voi kuitenkin olla tarpeen säätää putkiliittimien energiatehoa, esimerkiksi muuttamalla tulojännitettä tai säätämällä hitsausaikaa hitsin laadun varmistamiseksi. Samanaikaisesti tulee välttää suoraa auringonvaloa, jotta putkien (liittimien) lämpötila ei jakautuisi epätasaisesti. Tuulisessa, pölyisessä, sateisessa tai lumisessa säässä tulee ryhtyä asianmukaisiin suojatoimenpiteisiin saastumisen estämiseksi. Erityisesti hitsattaessa halkaisijaltaan suuria-putkia, putken distaalinen pää tulee peittää vedon estämiseksi.
Turvallisuus ja standardit:
Hitsaustyöntekijöillä on oltava asianmukainen pätevyys ja heidän tulee käyttää käsineitä, suojalaseja ja muita suojavarusteita käytön aikana turvallisuuden varmistamiseksi. Lisäksi polyeteeniputkien (PE) hitsauslaitteiden tulee olla GB/T2062-2020 standardin mukaisia, kun taas tuotannon, suunnittelun, rakentamisen hyväksynnän ja käytön tulee noudattaa teollisuusstandardia CJJ63-2018 ja teknisiä sääntöjä TSGD2002-2006.
