Elektrofuzinio suvirinimo technologija ir procesas
Elektrofuzinis suvirinimas, itin svarbi polietileno vamzdynų sistemų sujungimo technologija, plačiai taikomas įvairiose srityse. Jo veikimo principas visų pirma priklauso nuo šildymo vielos, iš anksto{1}}įdėtos į elektrosintezės jungtį. Prijungus elektrą, išlydomas vidinis jungiamosios detalės paviršius ir vamzdžio išorinis paviršius. Po tam tikro aušinimo laiko pasiekiamas suvirinimas.
Suvirinant elektrolitiniu būdu, gerai suprojektuotos{0}}elektrosintezės jungiamosios detalės yra ypač svarbios. Pagrindinis jų veikimo principas naudoja Džaulio efektą; kaitinant varžos ritę, jungiamosios detalės vidinio paviršiaus medžiaga išsilydo ir taip pasiekiamas vamzdžio ir jungiamosios detalės suliejimas.
Elektrofuzijos jungiamosios detalės, tokios kaip rankovės, vienodo skersmens trišakiai, mažinantys trišakiai ir alkūnės, yra nepakeičiami polietileno vamzdynų sistemų komponentai. Jie gali sujungti magistralinius ir atšakas vamzdžius arba jungtis, pagamintus iš skirtingų polietileno medžiagų ir medžiagų su skirtingu lydymosi srautu. Šiuo metu dauguma elektrofuzijos jungiamųjų detalių yra aprūpintos skaitmeninėmis identifikavimo sistemomis, kuriose suvirinimo parametrai ir kita svarbi informacija yra saugomi kodų pavidalu duomenų laikmenose, tokiose kaip brūkšniniai kodai ar magnetinės kortelės. Suvirinimo valdiklis gali automatiškai nuskaityti šiuos parametrus ir tiksliai valdyti suvirinimo procesą.
Toliau išnagrinėsime unikalias elektrofuzinio suvirinimo savybes.
Elektrofuziniam suvirinimui reikalingas ne tik specializuotas elektrolitinio suvirinimo aparatas, bet ir platus pritaikomumas, galintis sujungti įvairaus dydžio ir specifikacijos vamzdžius, tinkamas įvairių klasių ir medžiagų vamzdžiams ir jungiamosioms detalėms. Jo suvirinimo procesas yra mažiau veikiamas aplinkos ir žmogiškųjų veiksnių, pasižymi dideliu statybos greičiu, mažomis investicijų ir priežiūros sąnaudomis. Be to, elektrinis suvirinimas yra paprastas ir lengvai valdomas, užtikrina patikimą suvirinimo kokybę, turi lygią vidinę sienelę ir neturi įtakos srauto greičiui.
Supratę elektrofuzinio suvirinimo ypatybes, toliau aptarsime jo veikimo procesą.
Pirma, prieš suvirinant, būtina įsitikinti, kad maitinimo įtampa yra stabili ir atitinka reikalavimus, ir išvalyti maitinimo išvesties jungtį, kad būtų užtikrintas geras laidumas. Tada paruoškite reikiamus įrankius ir medžiagas, įskaitant visiškai automatinį elektrolitinio suvirinimo aparatą, elektrolitinius jungiamuosius elementus, pjaustytuvą, atsuktuvą, žymeklį ir matavimo juostą. Nupjaukite vamzdį iki reikiamo ilgio, užtikrindami, kad galinis paviršius būtų statmenas ašiai, ir kontroliuokite galo pjovimo paklaidą 5 mm atstumu. Tada išmatuokite elektrofuzijos jungties ilgį ir pažymėkite atitinkamą padėtį ant vamzdžio galo. Tada nubraukite suvirinimo paviršių, kad pašalintumėte oksidų sluoksnius, alyvą, nešvarumus ir kitus nešvarumus. Galiausiai nuvalykite vamzdžio paviršių bevandeniu alkoholiu arba metiletilketonu (MEK) ir padarykite galutinį žymėjimą. Baigus šiuos parengiamuosius darbus, galima pradėti elektrofuzinį suvirinimą.
Vamzdžio ir jungiamosios detalės įkišimas Perbraižykite linijas ant vamzdžio, nustatydami, kad padėtis būtų pusė elektrosintezės jungties ilgio nuo galinio paviršiaus. Tada įkiškite išvalytą elektrofuzijos jungtį į suvirinamą vamzdį taip, kad išorinis jungiamosios detalės kraštas būtų viename lygyje su anksčiau pažymėta linija. Tada atsuktuvu priveržkite jungiamosios detalės fiksavimo varžtus, kad suvirinimo metu vamzdis nebūtų netyčia ištrauktas. Galiausiai, sumontuokite elektrolizės gnybtą, kad pritvirtintumėte suvirinamą agregatą (žr. 5-6 pav., kur nurodytas teisingas elektrolitinio suvirinimo spaustuko montavimo būdas), užtikrindami, kad jungtis ir vamzdis būtų visiškai koaksialiai, o poslinkis būtų kontroliuojamas 2 % ribose, vengiant jokios išorinės jėgos.
Pastaba: prieš pradėdami suvirinti įsitikinkite, kad jungiamosios detalės buvo išimtos iš pakuotės ir yra švarios bei sausos.
Išvesties jungties jungtis: Saugiai prijunkite suvirinimo aparato išėjimą prie tvirtinimo gnybtų, užtikrindami sklandų sujungimą. Jei maitinimo šaltinis yra toli nuo suvirinimo aparato, gali atsirasti žemos{1}}tampos signalas. Tokiu atveju apsvarstykite galimybę pakeisti kabelį storesniu arba naudoti generatorių.
Suvirinimo operacija: griežtai laikykitės suvirinimo aparato darbo procedūrų ir venkite aplinkinių magnetinių laukų trikdžių. Suvirinimo metu suvirinimo aparatas turi būti nustatytas į „Automatinį“ režimą, o suvirinimo duomenys turi būti įvesti naudojant skaitytuvą (rašiklį) arba parametrus galima įvesti rankiniu būdu režimu „Rankinis“. Įvedę parametrą, įjunkite suvirinimo jungiklį, kad paleistumėte laikmatį. Jei pasirenkamas rankinis režimas, suvirinimo parametrai turi būti nustatomi pagal jungiamosios detalės gaminio vadovą.
Parametrų nuskaitymui rekomenduojama naudoti automatinį režimą, nes suvirinimo aparatas automatiškai atliks laiko korekcijos kompensavimą. Jei naudojamas rankinis režimas, pagal montavimo informacinę kortelę galima atlikti rankinį reguliavimą ir kompensavimą.
Natūralus aušinimas: pasibaigus suvirinimo laikmačiui, elektrofuzinio suvirinimo aparatas pereis į aušinimo būseną. Aušinimo proceso metu užtikrinkite natūralų aušinimą ir nenaudokite suvirintų dalių jokios išorinės jėgos. Po aušinimo išardykite armatūrą.
Po{0}}suvirinimo patikrinimo
Po suvirinimo patikrinkite, ar skylės viduje esanti medžiaga nėra išstumta į viršų ir ar suvirinimo vietoje nėra išspausta medžiaga. Kvalifikuota suvirinimo siūlė neturi sukelti dūmų, gaisro ar priešlaikinio išsijungimo elektrolizės proceso metu, o medžiaga turi būti išstumta iš elektrolydinio komponento tikrinimo angos.
Toliau pristatysime elektrofuzinio balninio suvirinimo veikimo procesą.
Norėdami tiksliai išgręžti skyles, vadovaukitės gaminio instrukcijomis.
Pagrindiniai elektrofuzinio suvirinimo parametrai
Pagrindiniai suvirinimo elektrolitiniu lizdu ir elektrolitinio balninio suvirinimo parametrai yra įtampa, šildymo laikas, aušinimo laikas ir varžos vertė. Šiuos pagrindinius parametrus paprastai pateikia vamzdžio komponentų gamintojas.
Elektrofuzinio suvirinimo konstrukcijos taškai ir atsargumo priemonės
Pagrindiniai reikalavimai
Prieš suvirindami įsitikinkite, kad virinamas paviršius nėra užterštas ar oksiduotas. Jei tokios sąlygos yra, reikalingas atitinkamas paviršiaus apdorojimas. Suvirinimo vieta taip pat turi būti sausa. Be to, reikia atkreipti dėmesį į tvirtinimo tarpą, ne-apvalumą, įterpimo gylį ir ašinį išlygiavimą bei padėtį tarp vamzdžio ir jungiamosios detalės, siekiant užtikrinti, kad mazgas būtų suvirintas be ašinio slėgio.
Naudojant profesionalius išlygiavimo įrenginius galima efektyviai sumažinti išlygiavimo klaidas ir santykinį judėjimą suvirinimo proceso metu. Kai vamzdis įkišamas į jungiamąją detalę ir palaikomas bendraašis, galima pasiekti gerą ir vienodą kontaktą tarp išorinio vamzdžio paviršiaus ir jungiamosios detalės vidinio paviršiaus. Jei įstatant aptinkamas kampas tarp vamzdžio ašies ir jungiamosios detalės ašies, tai padidins trintį, o tai turės įtakos kontakto kokybei tarp išorinio vamzdžio paviršiaus ir vidinio jungiamosios detalės paviršiaus ir galiausiai gali turėti neigiamos įtakos suvirinimo kokybei. Be to, šis kampas taip pat gali sukelti didelį įtempimą suvirinimo vietoje po suvirinimo.
Suvirinimo įranga ir galios reikalavimai:
Elektrofuzinio suvirinimo įranga turi atitikti atitinkamas nacionalines specifikacijas ir standartus ir reikalauja reguliarios priežiūros. Pagal CJJ63-2018 „Polietileno dujotiekių inžinerijos techninį standartą“ elektrofuzijos užpakalinės jungties įranga turėtų būti reguliariai kalibruojama ir tikrinama, o ciklas neviršija vienerių metų. Jei generatorius naudojamas kaip energijos šaltinis, reikia atsižvelgti į jo išėjimo galią ir veikimo charakteristikas, siekiant užtikrinti, kad jis galėtų maitinti indukcinę apkrovą.
Energijos įvesties metodo pasirinkimas:
Suvirinimo aparatų energijos įvedimo būdus galima suskirstyti į tris kategorijas: srovės valdymas, įtampos valdymas ir energijos valdymas. Kadangi dauguma kaitinimo elementų turi teigiamą atsparumo temperatūros koeficientą, įėjimo energija palaipsniui mažėja didėjant temperatūrai naudojant pastovios įtampos suvirinimą. Tai padeda išvengti karbonizacijos ir perkaitimo bei užtikrina valdymo proceso stabilumą. Todėl šis įvesties metodas yra plačiai naudojamas.
Suvirinimo įtampos valdymas
Suvirinant elektrolitiniu būdu, labai svarbu kontroliuoti suvirinimo įtampą. Tiek per aukšta, tiek žema įtampa gali neigiamai paveikti suvirinimo kokybę. Todėl prieš suvirinant reikia atidžiai patikrinti įtampos nustatymą ir patvirtinti, kad jis atitinka atitinkamą diapazoną. Tuo pačiu metu suvirinimo metu reikia atidžiai stebėti įtampos pokyčius, kad būtų užtikrintas sklandus suvirinimas ir kokybiškas suvirinimas.
Suvirinimo laikas
Kai šildymo vielos varža ir suvirinimo aparato įtampa yra pastovi, suvirinimo laikas tampa pagrindiniu veiksniu, turinčiu įtakos šildymo galiai. Per ilgas suvirinimo laikas gali perkaisti ir karbonizuotis, taip pat suminkštinti ir deformuoti vidinę vamzdžio sienelę, ypač balno formos vamzdžių jungiamosiose detalėse. Dėl nepakankamo suvirinimo laiko šildymo vielos priedai gali prasiskverbti arba perkaisti dėl per didelio suvirinimo galios poreikio.
Aušinimo laikas
Aušinimo procese siekiama užtikrinti, kad jungtis būtų pakankamai tvirta. Jei aušinimo laikas yra per trumpas, suvirinimo jungtį gali sukelti išoriniai trikdžiai dėl nepilno aušinimo, taip sumažinant suvirinimo stiprumą. Aušinimo proceso metu suvirinti komponentai turi būti laikomi suspausti, kad išoriniai trukdžiai nepakenktų suvirinimo stiprumui. Be to, aušinimo etape nereikėtų imtis priverstinio aušinimo priemonių.
Vamzdžių ir jungiamųjų detalių standumas Elektrofuzinis suvirinimas rekomenduoja naudoti SDR11 arba storesnius polietileno vamzdžius. Nors kai kurie gamintojai siūlo elektros jungties jungtis, tinkamas SDR33, balno formos jungiamųjų detalių suvirinimui, paprastai tai apsiriboja SDR11 arba storesniu polietileno vamzdžiu. Šie apribojimai turėtų būti aiškiai nurodyti ant montavimo pakuotės. Didesnis vamzdžio ir jungiamųjų detalių standumas padeda greitai padidinti lydalo slėgį, taip sutrumpinant suvirinimo laiką arba padidinant suvirinimo stiprumą.
Medžiagos suvirinamumas Elektrofuzinis suvirinimas turi platų suderinamumą ir gali sujungti skirtingų SDR ir klasių vamzdžius. Tačiau, siekiant užtikrinti suvirinimo kokybę, dvi medžiagos, esančios suvirinimo sąsajoje, turėtų būti suvirinamos panašiai.
Aplinkos temperatūra Aplinkos temperatūra taip pat turi tam tikros įtakos elektrofuziniam suvirinimui. Suvirinant žemoje-temperatūroje, norint pagerinti suvirinimo kokybę, gali prireikti iš anksto pašildyti. Ir atvirkščiai, aukšta-temperatūra taip pat gali neigiamai paveikti suvirinimo procesą ir rezultatus, todėl reikia imtis kruopštaus atsargumo priemonių.
Aplinkos temperatūros poveikis:
Elektrofuziniam suvirinimui paprastai nereikia jokių specialių atsargumo priemonių, kai aplinkos temperatūros svyravimai svyruoja tam tikruose diapazonuose. Tačiau esant ekstremalioms aplinkoms, siekiant užtikrinti suvirinimo kokybę, gali prireikti koreguoti vamzdžių jungiamųjų detalių išėjimo energiją, pvz., keičiant įėjimo įtampą arba koreguojant suvirinimo laiką. Tuo pačiu metu reikia vengti tiesioginių saulės spindulių, kad būtų išvengta netolygaus temperatūros pasiskirstymo vamzdžiuose (jungiamosiose detalėse). Vėjuoto, dulkėto, lietingo ar sniego oro sąlygomis reikia imtis atitinkamų apsaugos priemonių, kad būtų išvengta užteršimo. Ypač suvirinant didelio-skersmens vamzdžius, distalinis vamzdžio galas turi būti uždengtas, kad būtų išvengta skersvėjų.
Sauga ir standartai:
Suvirinimo operatoriai turi turėti atitinkamą kvalifikaciją ir darbo metu dėvėti pirštines, akinius ir kitas apsaugines priemones, kad užtikrintų saugumą. Be to, polietileninių (PE) vamzdžių suvirinimo įranga turi atitikti GB/T2062-2020 standartą, o gamyba, projektavimas, statybos priėmimas ir eksploatavimas turi atitikti pramonės standartą CJJ63-2018 ir TSGD2002-2006 technines taisykles.
