Tehnologija in postopek elektrofuzijskega varjenja
Elektrofuzijsko varjenje, ključna povezovalna tehnologija v polietilenskih cevnih sistemih, se pogosto uporablja na različnih področjih. Njegovo načelo delovanja temelji predvsem na grelni žici, predhodno nameščeni v elektrofuzijski priključek. Z dovodom elektrike se stopita notranja površina fitinga in zunanja površina cevi. Po določenem času ohlajanja je doseženo varjenje.
V postopku elektrofuzijskega varjenja so dobro{0}}izdelani elektrofuzijski priključki še posebej kritični. Njihov osnovni princip delovanja uporablja Joulov učinek; s segrevanjem uporovne tuljave se material na notranji površini fitinga stopi, s čimer se doseže zlitje cevi in fitinga.
Elektrofuzijski fitingi, kot so nastavki, nastavki enakega premera, reducirni nastavki in kolena, so nepogrešljive komponente v polietilenskih cevovodih. Omogočajo priključitev glavnih in odcepnih cevi ali fitingov iz različnih vrst polietilenskih materialov in materialov z različnimi pretoki taline. Trenutno je večina elektrofuzijskih fitingov opremljenih z digitalnimi identifikacijskimi sistemi, kjer so varilni parametri in druge pomembne informacije shranjene v obliki kod na nosilcih podatkov, kot so črtne kode ali magnetne kartice. Varilni krmilnik lahko samodejno prebere te parametre in natančno nadzoruje varilni proces.
Nato bomo raziskali edinstvene značilnosti elektrofuzijskega varjenja.
Elektrofuzijsko varjenje ne zahteva samo specializiranega elektrofuzijskega varilnega stroja, ampak ima tudi široko uporabnost, ki omogoča povezovanje cevi različnih velikosti in specifikacij ter je primeren za cevi in priključke različnih razredov in materialov. Na njegov varilni proces manj vplivajo okoljski in človeški dejavniki, ima visoko hitrost gradnje ter nizke stroške naložb in vzdrževanja opreme. Poleg tega je elektrofuzijsko varjenje preprosto in enostavno za uporabo, zagotavlja zanesljivo kakovost zvara, ima gladko notranjo steno in ne vpliva na pretok.
Po razumevanju značilnosti elektrofuzijskega varjenja bomo nadalje obravnavali postopek njegovega delovanja.
Najprej je treba pred varjenjem zagotoviti, da je napajalna napetost stabilna in izpolnjuje zahteve, ter očistiti izhodni priključek za napajanje, da se zagotovi dobra prevodnost. Nato pripravite potrebna orodja in materiale, vključno s popolnoma avtomatskim elektrofuzijskim varilnim strojem, elektrofuzijskimi priključki, rezalnikom, izvijačem, markerjem in merilnim trakom. Odrežite cev na zahtevano dolžino, pri čemer zagotovite, da je čelna ploskev pravokotna na os, in nadzorujte napako pri rezanju konca znotraj 5 mm. Nato izmerite dolžino elektrofuzijskega priključka in označite ustrezen položaj na koncu cevi. Nato postrgajte varilno površino, da odstranite oksidne plasti, olje, umazanijo in druge nečistoče. Na koncu površino cevi očistite z brezvodnim alkoholom ali metil etil ketonom (MEK) in naredite končne oznake. Ko so te priprave končane, se lahko začne elektrofuzijsko varjenje.
Vstavljanje cevi in fitinga Ponovno narišite črte na cevi, pri čemer določite položaj, ki bo polovica dolžine elektrofuzijskega fitinga od čelne strani. Nato očiščen elektrofuzijski nastavek vstavite v cev, ki jo želite zvariti, pri čemer pazite, da je zunanji rob nastavka poravnan s prej označeno črto. Nato z izvijačem privijte zaklepne vijake na nastavku, da preprečite nenamerno izvlečenje cevi med varjenjem. Nazadnje namestite elektrofuzijsko objemko, da pritrdite sklop, ki ga želite zvariti (glejte sliko 5-6 za pravilno namestitev objemke za elektrofuzijsko varjenje), pri čemer zagotovite, da sta priključek in cev popolnoma soosna, pri čemer je neporavnanost nadzorovana v 2 %, pri čemer se izogibajte uporabi kakršne koli zunanje sile na elektrofuzijski priključek.
Opomba: Pred začetkom varjenja se prepričajte, da so priključki odstranjeni iz embalaže ter da so čisti in suhi.
Povezava izhodnega konektorja: varno povežite izhod varilnega stroja s priključnimi sponkami in tako zagotovite gladko povezavo. Če je vir napajanja daleč od varilnega stroja, se lahko-zasliši alarm nizke napetosti. V tem primeru razmislite o zamenjavi kabla z debelejšim ali uporabi generatorja.
Varjenje: dosledno upoštevajte postopke delovanja varilnega stroja in se izogibajte motnjam okoliških magnetnih polj. Varilni aparat mora biti med varjenjem nastavljen na "Avtomatski" način, podatke o varjenju pa vnašati s skenerjem (pero) ali pa je mogoče parametre vnesti ročno v "Ročnem" načinu. Po vnosu parametra vklopite stikalo za varjenje, da zaženete časovnik. Če je izbran ročni način, je treba varilne parametre določiti v skladu s priročnikom za izdelek.
Priporočljivo je, da za skeniranje parametrov uporabite samodejni način, saj bo varilni aparat samodejno izvedel časovno korekcijo. Če je uporabljen ročni način, se lahko izvedejo ročne prilagoditve in kompenzacije v skladu z informacijsko kartico o vgradnji.
Naravno hlajenje: Ko se varilni časovnik konča, bo aparat za elektrofuzijsko varjenje prešel v stanje hlajenja. Med postopkom hlajenja poskrbite za naravno hlajenje in na varjene dele ne uporabljajte zunanje sile. Po ohlajanju razstavite napeljavo.
Pregled-po varjenju
Po varjenju preverite, ali je material v notranjosti luknje potisnjen navzgor in ali je na zvaru kaj materiala iztisnjeno. Kvalificiran zvar ne sme povzročati dima, ognja ali prezgodnje zaustavitve med postopkom elektrofuzije, material pa mora izleteti iz kontrolne luknje elektrofuzijske komponente.
Nato bomo predstavili postopek delovanja elektrofuzijskega sedlastega varjenja.
Sledite navodilom izdelka za natančno vrtanje lukenj.
Ključni parametri elektrofuzijskega varjenja
Osnovni parametri elektrofuzijskega varjenja na nastavek in elektrofuzijskega sedlastega varjenja vključujejo napetost, čas segrevanja, čas ohlajanja in vrednost upora. Te ključne parametre običajno zagotovi proizvajalec komponent cevi.
Konstrukcijske točke in previdnostni ukrepi pri elektrofuzijskem varjenju
Osnovne zahteve
Pred varjenjem se prepričajte, da je površina, ki jo želite variti, brez kontaminacije ali oksidacije. Če obstajajo takšni pogoji, je potrebna ustrezna površinska obdelava. Tudi območje varjenja mora biti suho. Poleg tega je treba posvetiti pozornost prileganju, --okroglosti, globini vstavljanja in aksialni poravnavi ter pozicioniranju med cevjo in nastavkom, da zagotovite, da je sklop zvarjen brez aksialnega pritiska.
Uporaba profesionalnih naprav za poravnavo lahko učinkovito zmanjša napake pri poravnavi in relativno premikanje med postopkom varjenja. Ko je cev vstavljena v fiting in ostane koaksialna, je mogoče doseči dober in enakomeren stik med zunanjo površino cevi in notranjo površino fitinga. Če med vstavljanjem pride do kota med osjo cevi in osjo priključka, bo to povečalo trenje, kar bo vplivalo na kakovost stika med zunanjo površino cevi in notranjo površino priključka ter na koncu potencialno negativno vplivalo na kakovost zvara. Poleg tega lahko ta kot povzroči znatno obremenitev na mestu zvara po varjenju.
Varilna oprema in zahteve za napajanje:
Oprema za elektrofuzijsko varjenje mora biti v skladu z ustreznimi nacionalnimi specifikacijami in standardi ter zahteva redno rutinsko vzdrževanje. V skladu s CJJ63-2018 "Tehnični standard za inženiring polietilenskih plinovodov" je treba opremo za elektrofuzijsko povezavo redno kalibrirati in preverjati, pri čemer cikel ne sme biti daljši od enega leta. Če se kot vir energije uporablja generator, je treba upoštevati njegovo izhodno moč in značilnosti delovanja, da se zagotovi, da lahko napaja induktivno breme.
Izbira metode vnosa energije:
Metode vnosa energije za varilne stroje lahko razdelimo v tri kategorije: nadzor toka, nadzor napetosti in nadzor energije. Ker večina grelnih elementov kaže pozitiven temperaturni koeficient upora, se vhodna energija postopoma zmanjšuje z naraščajočo temperaturo pri uporabi varjenja s konstantno napetostjo. To pomaga preprečiti karbonizacijo in pregrevanje ter zagotavlja stabilnost krmilnega procesa. Zato se ta metoda vnosa pogosto uporablja.
Nadzor varilne napetosti
Pri elektrofuzijskem varjenju je nadzor varilne napetosti ključnega pomena. Previsoke in nizke napetosti lahko negativno vplivajo na kakovost zvara. Zato je treba nastavitev napetosti pred varjenjem natančno preveriti in potrditi, da je znotraj ustreznega območja. Hkrati je treba med varjenjem natančno spremljati spremembe napetosti, da zagotovimo nemoteno varjenje in visoko-kakovosten zaključek.
Čas varjenja
Če sta upor grelne žice in napetost varilnega stroja konstantna, postane čas varjenja ključni dejavnik, ki vpliva na moč ogrevanja. Predolg čas varjenja lahko privede do pregretja in karbonizacije, hkrati pa tudi zmehča in deformira notranjo steno cevi, zlasti pri sedlastih -priključkih za cevi. Nezadosten čas varjenja lahko povzroči nezadostno penetracijo ali pregrevanje dodatkov grelne žice zaradi prevelikih potreb po moči varjenja.
Čas hlajenja
Namen postopka hlajenja je zagotoviti, da spoj doseže zadostno trdnost. Če je čas ohlajanja prekratek, je lahko zvar izpostavljen zunanjim motnjam zaradi nepopolnega ohlajanja, kar zmanjša trdnost zvara. Med postopkom hlajenja morajo biti zvarjeni deli vpeti, da preprečite, da bi zunanje motnje vplivale na trdnost zvara. Poleg tega med fazo hlajenja ne bi smeli izvajati ukrepov prisilnega hlajenja.
Togost cevi in fitingov Elektrofuzijsko varjenje priporoča uporabo SDR11 ali debelejše polietilenske cevi. Čeprav nekateri proizvajalci ponujajo elektrofuzijske priključke, primerne za SDR33, je za varjenje fitingov v obliki sedla -na splošno omejeno na SDR11 ali debelejšo polietilensko cev. Te omejitve morajo biti jasno navedene na ustrezni embalaži. Večja togost cevi in fitingov pripomore k hitremu povečanju tlaka taline, s čimer se skrajša čas varjenja ali poveča trdnost zvara.
Varljivost materiala Elektrofuzijsko varjenje ima široko združljivost in lahko spaja cevi različnih SDR in razredov. Da bi zagotovili kakovost zvara, morata imeti dva materiala na zvarnem vmesniku podobno varivost.
Temperatura okolice Temperatura okolice ima tudi določen vpliv na elektrofuzijsko varjenje. Pri varjenju v okoljih z nizko-temperaturo je morda potrebno predgretje za izboljšanje kakovosti zvara. Nasprotno pa lahko okolja z visoko{3}}temperaturo prav tako negativno vplivajo na varilni postopek in rezultate, zato so potrebni natančni varnostni ukrepi.
Vpliv temperature okolja:
Elektrofuzijsko varjenje na splošno ne zahteva posebnih previdnostnih ukrepov, če so nihanja temperature okolice v določenem območju. Vendar pa so v ekstremnih okoljih morda potrebne prilagoditve izhodne energije za cevne priključke, na primer s spreminjanjem vhodne napetosti ali prilagoditvijo časa varjenja, da se zagotovi kakovost zvara. Hkrati se je treba izogibati neposredni sončni svetlobi, da preprečimo neenakomerno porazdelitev temperature v ceveh (fitingih). V vetrovnih, prašnih, deževnih ali snežnih vremenskih razmerah je treba sprejeti ustrezne zaščitne ukrepe, da preprečimo kontaminacijo. Zlasti pri varjenju cevi velikega-premera je treba distalni konec cevi pokriti s pokrovom, da preprečite prepih.
Varnost in standardi:
Varilci morajo imeti ustrezne kvalifikacije in morajo med delom nositi rokavice, očala in drugo zaščitno opremo, da se zagotovi varnost. Poleg tega mora biti oprema za varjenje cevi iz polietilena (PE) v skladu s standardom GB/T2062-2020, medtem ko morajo proizvodnja, načrtovanje, sprejem konstrukcije in delovanje slediti industrijskemu standardu CJJ63-2018 in tehničnim pravilom TSGD2002-2006.
