Gömülü ısıtıcılı bağlantı parçaları kullanılarak polietilen boruların hazırlanması ve kaynaklanması için temel düzenlemeler. Bağlantı parçalarının gömülü ısıtıcıyla kaynaklanması Titreşim testleri

Günümüzde dış boru hatlarının döşenmesiyle uğraşan inşaat ve montaj organizasyonları, polimer malzemelerden yapılmış boruları giderek daha fazla kullanmaya başlamıştır. Polimer boruların metal borulara göre yadsınamaz avantajları açıkça vardır ve bunlar iyi bilinmektedir. Bunlar kurulum kolaylığı, uzun servis ömrü, çevre dostu olma vb.'dir. Polimer borunun tüm bu olumlu özelliklerini ve özellikle kaynağın çok daha kolay ve hızlı olduğunu bilen kurulum organizasyonları, kaynak işlemi teknolojisinin uyulması gereken belirli kuralları sağladığını genellikle unutur.

Örneğin, boruları alın kaynağı yaparken, kesinlikle kurulması ve gözlemlenmesi gerekir. kaynak işlemi parametreleri:

  • kaynak yapılan malzemeye bağlı olarak ısıtma elemanının sıcaklığı;
  • boru uçlarının basınç ve erime süresi göstergeleri;
  • ısıtıcıyı kaynak bölgesinden çıkarmak için teknolojik duraklamanın süresi;
  • kaynağın basınç ve soğuma süresi göstergeleri.

Bu parametrelere uyulduğu takdirde kaynağın kalitesi borunun ana malzemesinin mukavemetine yakın olacaktır.

Polietilen (PE) boru hatlarının gömülü ısıtıcılı bağlantı parçaları (elektrikli bağlantı parçaları) kullanılarak kaynaklanması sırasında, kaynak işlemi insan müdahalesi olmadan otomatik olarak gerçekleştirilir ve hazırlık çalışmalarına büyük dikkat edilmelidir.

Yalnızca kaynakçının zorunlu kaynak öncesi hazırlık düzenlemelerine sıkı sıkıya bağlı kalması, yüksek kaliteli boru hattı kaynağı sağlayacaktır.

Hazırlık çalışmalarına ilişkin hangi düzenlemelerden bahsediyoruz? Sertifikalı bir kaynakçının elektrofüzyon kaynağı öncesi hazırlık aşamasında neler yapması gerekir? Kaynaklı bağlantının yüksek kalitede olmasını sağlamak için hangi aletler veya ek ekipmanlar kullanılmalıdır?

Aşamalar halinde ek ekipman kullanarak tüm kaynak sürecini ele alalım.

Kaynak ekipmanının hazırlanması ve performans testi

Kaynak makinesi önceden planlanmış ve temizlenmiş bir alana yerleştirilir.


Kaynak yapılacak yere toz ve yağışın kaynak alanına girmesini önlemek için tente veya çadır kurulur. Kaynak makinesinin elektrik kabloları çözülerek güç kaynağına bağlanır. Elektrik kablosunun koruyucu topraklaması ve izolasyonu kontrol edilir.

Saha çadırı

Kaynak yapılacak boru yüzeylerinin uçlarının mekanik olarak işlenmesi

Polietilen boruların uçları kuru, temiz olmalı ve düzgün, dik bir kesime sahip olmalıdır.

Boru kesildi boru kesiciler veya makasçap aralığı 20 ila 160 mm arasındadır.

Çapı 225 mm'ye veya 315 mm'ye kadar olan borular için giyotin.

Çapı 160 ila 355 mm arası borular içinelektrikli daire testere.

Çapı 400 mm veya daha fazla olan borular içinelektrikli zincirli testere.

Bu hazırlık operasyonuna çok dikkatli yaklaşılmalıdır çünkü Aşırı eğimli kaynak boruları, spiral dönüşlerin yer değiştirmesine ve kısa devre yapmasına ve boru uçları arasına erimiş malzemenin girmesine neden olabilir. Bu durumda kaynak basıncının oluşmama ihtimali vardır ve bu durum kaynağın kalitesini etkileyecektir.

Borunun eğik kesilmesine örnek Dönüşten dönüşe kısa devre örneği


Kaynak kalitesini etkileyen bir diğer faktör ise polietilen boru ile elektrik bağlantı parçasının birleşen yüzeylerinin doğruluğudur. Bu nedenle borular temizlenip kesildikten sonra mekanik olarak işlenir (sıyırma). Bu temizliğin amacı, kirleticilerin ve oksit filmin dış tabakasını çıkarmaktır. Bu iş için, oksit tabakasının boru yüzeyinden hızlı ve düzgün bir şekilde çıkarılmasını sağlayan mekanik sıyırma cihazları kullanılır. Oksit tabakasının kaldırılmaması, kaynaklı bağlantının kalitesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir ve nüfuziyet eksikliğine yol açar.

Ultraviyole radyasyona (çevresel) maruz kaldığında, borunun yüzeyinde hızla oksitlenmiş bir tabaka belirir. Bu nedenle boru temizliği kaynak işleminden hemen önce yapılmalıdır.

Boruların bir sıyırma cihazı kullanılarak mekanik olarak soyulması, gömülü bir ısıtıcı ile bağlantı parçasının uzunluğunun en az 0,5'ine eşit bir uzunluğa kadar gerçekleştirilir. Polietilen borudan çıkarılacak tabakanın kalınlığı 0,1-0,2 mm'dir. Çapı 63 mm'ye kadar olan borular için manuel kazıyıcı (kazıyıcı) kullanılır. Mekanik sıyırma kullanmadan önce, sıyırılan borunun çapını ölçmek gerekir; borunun pozitif çap toleransları yoksa, 0,1 mm kalınlığa kadar talaşları çıkarmanıza izin veren bir kazıyıcı kullanılması tavsiye edilir. Polietilen borunun yüzeyinden çok kalın bir talaş tabakası çıkarılırsa bu, kaynağın kalitesini olumsuz yönde etkileyecektir.

Sıyırma cihazı İşlenmiş boruların çapı, mm
63–225
110–500

450–1200

SP 42-103-2003'e göre:

"Boru ile bağlantı parçası arasındaki halka şeklindeki boşluk, kural olarak 0,3 mm'yi geçmemeli ve montajdan sonra boru üzerinde mekanik yüzey işleminin izleri görülmelidir."

Sele dirsekleri için, semerin her iki tarafında 5 ila 10 mm'lik bir payla boru üzerindeki boşluk temizlenir.

Elektrik bağlantı parçalarının kendisi, spiralin zarar görme olasılığı nedeniyle mekanik işleme tabi tutulmaz.

Kaynaklı boru ve parçaların montajı ve sabitlenmesi

Kaynak ve soğutma sırasında kazara kaymaya karşı koruma sağlamak için borular konumlandırıcı kelepçelere sabitlenir. Pozisyoner borunun sarkmasını önler ve nüfuziyet eksikliğini önlemek için kaynak işlemi sırasında kaynaklı boruların ve elektrik bağlantı parçalarının gerekli hizalanmasını sağlar. Pozisyoner aynı zamanda elektrik armatürünün kaynak alanına giren boru uçlarına bükme kuvvetlerinin uygulanmasını da engeller. Boruların konumlayıcıya sabitlenmesi kaynak işleminin bir ön şartıdır.

Boru sabitleme mekanizmasına bağlı olarak konumlayıcılar iki türe ayrılır:

    kayış konumlandırıcıları;

    boru ovalliğini ortadan kaldırma işlevine sahip konumlayıcılar.

Kayış konumlayıcı, maksimum çapı 500 mm'ye kadar olan borular için tasarlanmıştır. Kaynak işlemi sırasında yalnızca boruları herhangi bir elektrikli bağlantı parçasıyla (kaplin, dirsek, tee) sabitlemek için kullanılır. Konumlandırıcının katlanır çerçevesi, boruları herhangi bir bükülme açısıyla kaynaklamanıza olanak tanır.

Ana desteklerdeki ek kesici uçlar, farklı çaplardaki boruların geçiş bağlantılarıyla ve eşit olmayan teeslerle eşzamanlı kaynaklanması sorununu çözer.

Pozisyonerler, sahada el testeresi kullanılarak boruların hassas şekilde kesilmesini sağlayan bir cihazla donatılabilir.

Boruları konumlayıcıya sabitlemek için en basit ve en güvenilir kayış mekanizması yalnızca kaynakçının hazırlık çalışmasını kolaylaştırır.

Eyer Bükümleri için Kayış Konumlandırıcı

Eyer dirseklerinin montajı, boruların ana boruya döşenmesi için tasarlanmıştır.

Kaynak sırasında dirseği kaynak yapılan boruya sıkıca bastırmanızı sağlar ve semerin kaynak bölgesinin dışına çıkmasını engeller. Konumlandırıcı, 63–500 mm çapında kaynaklı bir boruya monte edilen her türlü eyer için kullanılır:

Kurulum sırasında bu konumlayıcı kullanılmazsa selenin kaynaklanmama ihtimali vardır.

Tüp ovallik fonksiyonuna sahip konumlayıcı

Bu konumlayıcılar geniş ovalliğe sahip borularla çalışmak üzere tasarlanmıştır. Pozisyonerde sabitlendikten sonra boruların uçları doğru daireyi alır ve böylece kaynak işlemi sırasında kazara hareket etmeye karşı emniyete alınır.

Boru uçlarındaki yuvarlaklığı giderme fonksiyonuna sahip pozisyonerler 1200 mm'ye kadar üretilmektedir.

Konumlandırıcı görünümü Sabit boruların çapı, mm
63–180
110–250
225–315
315–500
400-1200

Kaynak yapılan boruların ve parçaların eksenlerinin paralel ve bozulma olmadan monte edilmesi için konumlayıcılar gereklidir. Kaynak sırasında elektrikli kaynak fitinginde bulunan kaynaklı boruların uçlarına dış yükler aktarılmamalıdır.

Borular kaynak işlemi tamamlanıncaya kadar pozisyonerde kalmalıdır. Borular, yalnızca kaynaklı bağlantı (elektrik bağlantısı) tamamen soğuduktan sonra konumlayıcı kelepçelerinden çıkarılmalıdır.

Yuvarlama plakaları

Boruların birbirine eş eksenli olarak doğru montajı, kaynaklı boruların ovalliğinden etkilenir. Boruların büyük ovalliği nedeniyle elektrik tesisatının doğru şekilde takılması mümkün değildir. Montaj sırasında oval boru kullanılması durumunda boru ile ek parça arasında boşluk oluşacaktır ve bu durum kaynak kalitesini olumsuz yönde etkileyebilecektir (kaynak basıncı oluşmayacağından). Ovallik, boruların uzun süreli depolanması veya kangal halinde tedarik edilmesi nedeniyle ortaya çıkar. PE boruların ovalliğini ortadan kaldırmak için yuvarlatma plakaları kullanılır.

İki tür ped vardır:

  • PE borular için kullanılan manuel kelepçeli mekanik çap 63–400 mm;
  • 400–1200 mm çapındaki PE borular için kullanılan hidrolik tahrikli.

SP 42-103-2003'e göre:

“Boruların kaynaklı uçları, borunun dış çapının %1,5'inden fazla veya ≥ 1,5 mm ovalliğe sahipse, bağlantıyı monte etmeden önce onlara yuvarlak bir şekil vermek için envanter kalibrasyon kelepçeleri (yuvarlama pedleri) kullanın, borulara işaretlerden 15-30 mm mesafede monte edilenler."

Makaralı rulmanlar

Boruları yatay konumda tutmak ve kaynak sırasında bunları bağlantı parçasıyla hizalamak için tasarlanmıştır.

Borunun yüksekliğini ayarlayabilen makaralı desteklerin kullanılması uygun ve kullanışlıdır.

Elektrofüzyon kaynağından önce boruların hazırlanmasına ilişkin düzenlemelerde zorunlu bir prosedür, kaynak yapılan PE boruların dış yüzeylerinin yağdan arındırılmasıdır. Borunun yüzeyi, bağlantı parçası boruya takılmadan hemen önce yağdan arındırılır ve kaynak başlamadan önce yağ giderme sıvısının tamamen buharlaşması gerekir. Polietilen borunun sadece temizlenen alanı silinir.

Silmek için endüstriyel alkole batırılmış tüy bırakmayan bezler veya alkol içeren özel bezler kullanın.

Polietilen boruların yağını gidermek için beyaz ispirto ve aseton kullanılması kabul edilemez.

Kurulum sırasında kaynak bölgesine kir, toz veya suyun girmesine izin vermeyin.

Kaynak eklemi işaretlemesi

Polietilen boru hattındaki her kaynak bağlantısı işaretlenmelidir.

Başlangıçta, bağlantı parçası boruya monte edilmeden önce işaretleme uygulanır; bir işaretleyici, bağlantı parçasının boruya yerleştirilmesi gereken derinliği işaretler. Temizledikten ve yağdan arındırdıktan sonra derinliği işaretlemek daha iyidir. Önceden işaretleme yaparsanız yağdan arındırma sırasında işaretlerin silinme ihtimali vardır. Bir sonraki – son – işaretleme kaynaktan sonra yapılmalıdır. Bağlantı alanında bağlantının (bağlantının) numarası ve bu kaynağı yapan operatörün kodu belirtilir.

İLE kalem işaretleyici

İşaretleme parlak renkli bir işaretleyici kalemle yapılır.

Kaynak

Önceden hazırlanmış bir kaynak makinesi, gerekli voltaj ve güce sahip bir elektrik şebekesine veya bir elektrik jeneratörüne bağlanır. Gömülü ısıtıcı ile bağlantı parçasının kontaklarına bir kaynak kablosu bağlanır.

Kaynak makineleri var ek veri girme fonksiyonu kaynak protokolünde, yani:

  • boru hattını kuran kuruluşun adı;
  • kaynağın yapıldığı adres;
  • kaynakçı-operatörün soyadı, adı veya kodu vb.

Cihazla birlikte verilen tarayıcı kullanılarak ana barkod okunur. Barkodu okuduktan sonra cihazın ekranı montaj ve kaynak işlemine ilişkin temel verileri gösterir.

Kaynak makinelerinde ayrıca acil durum manuel bilgi girişi işlevi de bulunur.

Yani örneğin barkod yoksa veya hasarlıysa temel kaynak parametrelerini (zaman ve voltaj) kaynak makinesine manuel olarak girmek mümkündür.

Kaynak işlemine ilişkin bilgiler (protokol) kaynak makinesinin hafızasına kaydedilir ve saklanır.

Kaynak ve soğutma tamamlandıktan sonra, elde edilen kaynak bağlantısı konumlayıcıdan serbest bırakılır ve daha önce belirtildiği gibi bağlantı noktası işaretlenir.

Boru hattının çalışma basıncıyla yüklenmesi veya basınç testi soğutmadan 10-30 dakika sonra yapılabilir.

PE boruların hazırlanması ve kaynaklanmasıyla ilgili bu düzenlemelere uygunluk, kaynaklı boru hattının güvenilir ve uzun süre hizmet vereceğini ve polimer boruların itibarını sarsacak ciddi kazalara yol açmayacağını garanti eder.

–––¤¤¤¤–––

! Ücretsiz ustalık sınıflarına katılınçeşitli malzemelerden boru hatlarının kurulumu hakkında (haftalık Çarşamba günleri)

Bulunduğunuz sayfa: 1 (kitabın toplam 6 sayfası vardır) [mevcut okuma parçası: 2 sayfa]

Volkov I.V., Kimelblat V.I., Stoyanov O.V.
Gömülü elektrikli ısıtıcılarla polimer boru ve bağlantı parçalarının kaynağı

GİRİİŞ

Çeşitli amaçlar için boru hattı sistemlerinin inşası alanındaki teknik ilerlemenin ana yönü, polimer boruların kullanımıyla ilişkilidir. 2008 krizinin neden olduğu üretim sorunları şimdiden ortadan kalktı. 2011 yılında polimer boruların küresel kullanım hacmi kriz öncesi seviyelere geri döndü ve büyümeye devam ediyor. Rusya'nın polimer boru pazarı niceliksel ve niteliksel açıdan gelişiyor. 2011 yılında çapı 1600 mm'ye kadar olan süper büyük monolitik boruların üretiminde ustalaştı. Çapı 2400 mm'ye kadar olan yeni bükümlü boru çeşitleri ve ön yalıtımlı esnek borular ortaya çıkıyor. Önümüzdeki 3-5 yıl boyunca yıllık yüzde 10-15 oranında bir artış öngörülüyor. Rusya'da en yaygın kullanılanlar, başta polietilen (PE) ve polipropilen (PP) olmak üzere poliolefin boruların yanı sıra çok daha küçük hacimlerde polibüten (PB) borulardır.

Boru hatlarının verimliliği ve işlevselliğinin önemli bir yönü güvenilirlikleridir. Polimer boru hatlarının tahmini hizmet ömrü onlarca yıldır, ancak boru hattı sistemlerinin güvenilirliği öncelikle bağlantıların kalitesiyle sınırlıdır.

Poliolefin boruların kalıcı bağlantılarını üretmenin ana yöntemi kaynaktır.

En yaygın polietilen boru hatlarını inşa ederken dirençli alın kaynağı en ekonomik olanıdır. Alın kaynağının standart teknolojik parametrelerine sıkı sıkıya bağlı kalarak, boruların taban malzemesine göre mukavemet açısından üstün olan kaynaklı bağlantılar elde edilir ve dayanıklılıkları polimerlerin yapısına ve çalışma koşullarına göre belirlenir. Bir dizi çalışma, alın bağlantılarının güvenilirliğini etkileyen faktörlerin oldukça ayrıntılı bir analizini gerçekleştirmiştir.

Gömülü elektrikli ısıtıcılarla (ZH) kaynak yapmak, başka bir deyişle: elektrikli kaynak, elektrik darbesi, elektrotermal, elektrodifüzyon kaynağı, elektrofüzyon ve gömülü elektrikli ısıtıcılarla kaynak yapmak giderek daha fazla destekçi kazanıyor. Contalı kaynaklı bağlantıların güvenilirliğini belirleyen faktörlerin analizi literatürde yeterince temsil edilmemektedir.

Bağlantı parçalarının yüksek maliyeti, elektrikli kaynağın önemli bir dezavantajı olarak kabul edildi. Bununla birlikte, ZN ile kaynak yapmayı destekleyenler mantıksal olarak, bobinlere veya makaralara sarılmış uzun boruların (birkaç yüz metre uzunluğa kadar) bağlanması durumunda bağlantı parçaları fiyatının önemsiz olduğunu belirtmektedir. Ek olarak, kaplinler sıkışık koşullarda kaynak yapmak ve boru hatlarını onarmak için uygundur. Bazı durumlarda, elektrikli kaplinler kullanılarak, farklı kalınlıktaki parçaların ve çeşitli derecelerde polimerlerin yanı sıra çapraz bağlı polietilenden yapılmış iş parçalarının kaynaklanması da mümkündür.

Eyer tasarımına sahip bağlantı parçaları, eşit olmayan T bağlantılarının yerine, basınç altında da dahil olmak üzere mevcut boru hatlarına bağlantı olarak, onarım yamaları olarak ve diğer amaçlarla geniş uygulama alanı bulmuştur.

Bunun, conta ve kaynak makinelerine sahip birçok bağlantı parçası satıcısının tipik bir hatası olduğuna dikkat edilmelidir. Bazen ZN kaynak yönteminin avantajı, “insan faktörünün” bağlantı kalitesi üzerindeki zayıf etkisidir. Ancak bu argüman hem teorik açıdan hem de üretim pratiği açısından katı eleştirilere dayanamaz.

Küçük çaplı ZN boruların kaynaklanmasının teknolojik süreci, tüm standartlara titizlikle uyulmasını gerektirmesine rağmen gerçekten karmaşık olmadığı izlenimini veriyor. Orta ve büyük çaplı boruların kaynaklanmasına gelince, sanatçının (kaynak makinelerinin kaynakçı operatörü) yalnızca gereklilikleri sıkı bir şekilde takip etmesi değil, aynı zamanda kaynak için parçaların hazırlanması ve katılımla temel kaynak parametrelerinin optimize edilmesi için oldukça karmaşık prosedürlere sahip olması gerekir. uzmanlardan (teknik mühendisler ve müfettişler) oluşur.

Kaynak makinelerinin otomasyonu ve kaynak işleminin bilgisayarla kayıt altına alınması, özellikle parçaların kaynak için hazırlanması açısından "insan faktörünü" tamamen ortadan kaldırmaz, ancak şüphesiz kaynak teknolojisinin teknik seviyesini polimerlerin önceki üretim ve işleme süreçlerine yükseltir.

Kaynak kaynağı sorunlarını yansıtan mevcut normatif ve teknik dokümantasyonun (NTD), yetkili yabancı standartlardan alınan bir dizi hüküm içerdiğini, ancak eski ve yeni büyük boyutlu kaynaklı ürünler dikkate alınarak güncellenmediğini belirtmekte fayda var.

Boru ve parça üreticileri için uygun olan standartlar bazı belirsizlikler getirmekte, ancak tüketiciler tarafından yapılan kontrolün etkinliğini azaltmaktadır.

Uygulayıcılar arasında bu tür standartlara duyulan güvenin yetersiz olması nedeniyle, kural olarak kaynak kalitesini düşüren çok sayıda teknolojik doğaçlama sıklıkla gözlemlenmektedir. Sonuç olarak, üretimin önceki aşamalarında oluşan ekonomik maliyetler amortismana tabi tutulur.

Üretimin hızla genişlemesi ve buna bağlı olarak elektrofüzyon kaynağı için boru ve parçaların yanı sıra Rusya'da GL'li parçaların kullanılmasıyla bağlantılı olarak, GL kaynağı alanındaki teknik seviyenin arttırılması sorunu oldukça alakalı hale geliyor.

Kaynak teknolojisinin ağır ihlaliyle birleştirilen boru hatları için yüksek kaza oranı kaçınılmazdır. Koruyucu parçalara sahip kaynaklı bağlantıların kazaları bu yöntemin uygulamaya konulmasını yavaşlatır. Bu nedenle, 800 mm çapındaki kaplin bağlantısında ciddi bir arıza yaşanmasının ardından Mosvodokanal, 2011 yılında tesislerinde bu tür bağlantıların kullanımını yasakladı.

Proses kontrolünün teknolojinin en önemli unsuru olarak organizasyonu, kaynaklı bağlantıların kalitesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Kaynaklı bağlantıların izlenmesi için tek ve mutlak bir yöntem olmadığından, yüksek kaliteli bağlantılar, bitmiş bağlantıların çok aşamalı önleyici, operasyonel kontrolü ve denetimi sistemiyle garanti edilir.

Aşağıda kaynak kaynağının teknolojik kontrolünün ilkeleri ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Bu yayın, mevcut normatif ve teknik dokümantasyonun (NTD) yerini almaz, ancak onu tamamlayarak, bilimsel temelli fikirlere ve yazarların biriktirdiği pratik deneyimlerin analizine dayanarak kaynak teknolojisi seviyesini artırma sorununu çözme girişimidir.

Bu kitabın kaynak materyali, yeni bölümler, hesaplama ve analitik veriler ve diğer bilimsel ve teknik bilgilerle desteklenen genişletilmiş ve düzeltilmiş baskılardır.

Bu monografinin derlenmesinde önemli yardım Eduard Krause (SKZ Almanya), Dmitry Alexandrov (Glinved Russia LLC) tarafından sağlanmıştır.

Kaynakça

1. 2011 yılında PE borular ve PE boru kaliteleri pazarının gelişimi. Beklentiler 2012. /Kirill Trusov, Maria Kuzovkova// Polimer borular No. 1(35)/Mart 2012.– S. 28-30.

2. Poliolefin yapısının onlardan yapılan boruların ve kaynaklı bağlantılarının dayanıklılığına etkisi / V.I. Kimelblat [ve diğerleri] // Yapıların korozyona, inşaata, yeniden yapılanmaya karşı dayanıklılığı ve korunması: malzeme. uluslararası konf. – M., 1999. – S. 332-339.

3. Hammadde kalitesinin PE boruların performans özelliklerine etkisi / V.I. Kimelblat [ve diğerleri]//Plast. kitleler. – 1988. – No. 2. – S. 52,53.

4. Düşük basınçlı polietilenin özelliklerinin kaynaklı bağlantıların dayanıklılığına etkisi / V.I. Kimelblat [ve diğerleri]//Kompozit malzemelerin mekaniği. – 1996. – Sayı 6. – P. 842-847.

5. Kimelblat, V.I. Polimer boru kullanımının teknolojik sürecinde personelin rolü, yeri ve eğitimi / V.I. Kimelblat // Polimer borular. – 2008. –No.4 (22). -İLE. 70-78.

6. SP 40-102-200 °C tasarım ve yapım kuralları kuralları. “Polimer malzemelerden yapılmış su temini ve kanalizasyon sistemleri için boru hatlarının tasarımı ve montajı.”

7. SP 42-103-2003 Tasarım ve yapım kuralları kodu. “Polietilen borulardan gaz boru hatlarının tasarımı ve inşası ve yıpranmış gaz boru hatlarının yeniden inşası.”

8. Boru ve bağlantı parçalarının elektrodifüzyon kaynağı: ders kitabı / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov; Feder. Eğitim Ajansı, Kazan. durum teknoloji. üniversite – Kazan: KSTU, 2010. – 84 s.

9. Elektrik difüzyon kaynağında gelenekler ve yenilikler / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov, N.V. Prokopyev; M-görüntüde. ve bilim, Kazan. ulusal araştırma teknoloji. üniversite – Kazan: KNRTU, 2011.-108 s.

1. GENEL HÜKÜMLER

Plastiklerin kaynağı

“Plastik kaynak” terimi, termoplastik polimer malzemelerden yapılmış parçaların kalıcı bağlantılarının elde edilmesi işlemi anlamına gelir. Kaynak yapmak için polimer parçalar, polimerin viskoz akış durumuna geçişini sağlayan bir sıcaklığa ısıtılır ve belirli bir basınç altında birleştirilir.

Kaynağın ayırt edici bir özelliği, bağlantı alanında, kaynak yapılan ürünlerin ana malzemesine bileşim ve özellik bakımından en yakın malzemeyi elde etme olasılığıdır.

Doğal olarak, kaynak sırasında meydana gelen reolojik süreçler, kaynak alanındaki makromoleküllerin yönelimi ve supramoleküler oluşumların oluşumu üzerinde bir iz bırakır, ancak kaynaklı bağlantı malzemesinin kimyasal özellikleri, baz malzemenin özelliklerine benzer.

Kaynak, hedeflenen kimyasal reaksiyonları içermez. Bununla birlikte, polimerleri ısıtırken, istenmeyen kimyasal reaksiyonlar, özellikle poliolefinlerin termal-oksidatif tahribatını ve ayrıca kaynaklı bağlantıların özelliklerini olumsuz yönde etkileyen düşük yoğunluklu polietilenlerin çapraz bağlanma özelliğini kaçınılmaz olarak hızlandırır.

Genel kabul görmüş fikirlere göre, kaynaklı bağlantıların kalitesi, kaynak yapılan polimerlerin doğasından ve özelliklerinden, bağlantının tasarımından ve uygulama teknolojisinden etkilenir.

Temel kaynak teknolojileri, birleştirilecek yüzeylerin ısıtılma yöntemi, özel prosedürler ve temel kaynak parametreleri bakımından farklılık gösterir. Kaynak makinelerinin tasarımı, kaynak standartlarına sıkı sıkıya uygunluğu sağlamalıdır.

Kaynağın teknolojik özelliklerinden bağımsız olarak, kaynaklı bağlantıların kalitesi, kaynak yapılan parçalar arasındaki yüzey fenomenine, reolojik işlemlere (visko-elastik, yüksek elastik ve plastik deformasyonların yanı sıra polimer eriyiklerinin akışı), kinetiğine bağlıdır. makromoleküllerin ve bunların bölümlerinin difüzyonu, makromoleküllerin bağlantı bölgesindeki yönelimi ve kaynak kaynağının iç gerilimleri.

Tüm bu hükümler, gömülü ısıtıcılarla (ZH) kaynak yapılmasına ilişkindir.

ZN ile kaynak prensipleri

ZN kaynağı yaparken kaynak yapılacak yüzeyler üst üste bindirilir. Isı kaynağı genellikle elektrik akımıyla ısıtılan yüksek dirençli bir metal teldir. Bağlantı parçasının imalatı sırasında tel (W), bağlantı parçasının çalışma yüzeyine yerleştirilir (Şekil 1.1).


Pirinç. 1.1. Teli bağlantıya yerleştirme


Polimerik elektriksel olarak iletken bileşimlerden yapılan yakıt elemanlarının kullanılmasına yönelik bilinen girişimler vardır, ancak bunlar yaygınlaşmamıştır.

Termal enerji kaynak bölgesinde tüm kaynak süresi boyunca dağıtılır. Bu durumda önce bağlantı parçası veya soket malzemesi, ardından boru malzemesi erir. Bu mekanizma en çok, bağlantı parçasının gövdesine gömülü kapalı spirallere sahip bağlantı parçaları için belirgindir.

Spiraller parçanın yüzeyine yerleştirilmişse, kaynaklı yüzeylerin ısıtılması neredeyse aynı anda başlar.

Kaynaklı yüzeyler arasındaki boşlukta sıcaklık arttıkça genişlemeye devam eden belirli bir hacimde eriyik oluşur. Genişleyen eriyik, elektrik spirallerinin sıcak etki bölgesinden soğuk bölgeye akar, burada kaynak yapılan parçalar arasındaki boşlukta donarak eriyiğin daha fazla akmasını önleyen bir "tıkaç" oluşturur. Eriyiğin daha fazla ısıtılması, iş parçalarının güvenilir şekilde kaynaklanmasını sağlayan kaynak basıncının oluşmasına yol açar.

Boru ve bağlantı malzemeleri

ZN kaynağı çoğunlukla aşağıdaki malzemelerin iş parçalarını birleştirmek için kullanılır:

– düşük basınçlı polietilen (PE) (yüksek yoğunluk, orta yoğunluk) – PE-HD (HDPE);

– çapraz bağlı polietilen – PEX (PES);

– propilen ve etilenin istatistiksel kopolimeri, – PP-RC (PP-R veya PP tip 3);

– polibüten – RV (PB).

ZN'li polimer boru ve bağlantı parçalarının baz polimerlerden yapılmasına izin verilmez. Saf, orijinal polimerler, özellikle termal-oksidatif tahribat, foto-yaşlanma ve mekanik bozulmaya karşı direnç gibi gerekli özelliklere sahip değildir. Boru ve bağlantı parçalarının üretiminde güncel standartlara göre sadece özel kompozit malzemeler kullanılmaktadır.

Bileşim, malzemenin işlenmesi ve ürünün kullanılması için gerekli konsantrasyonlarda bileşimin üretim aşamasında (bileşikleştirme) eklenen katkı maddeleri (antioksidanlar, pigmentler ve UV stabilizatörleri vb.) ile baz polimerin homojen bir granüler karışımıdır. Bir boru bileşiminin en önemli özelliği, malzemenin minimum uzun vadeli mukavemetidir (Minimum gerekli mukavemet (MRS)). Polimerin MRS standartlarına uygunluğu, boru dayanıklılığı açısından performansını garanti eder. MRS, boru hattı işletme basıncı hesaplamalarında kullanılır.

ZN'li bağlantı parçaları esas olarak enjeksiyonlu kalıplama yoluyla, ancak ekstrüzyon amaçlı bileşimlerden üretilir.

Poliolefin bileşimleri iyi kaynaklanabilirlik yani oldukça geniş bir kaynak teknolojik parametreleri aralığında gerekli kalitede kaynaklı bağlantılar oluşturma yeteneği.

Polimerlerin moleküler, makromoleküler ve supramoleküler yapıları, kaynaklı bağlantıların özellikleri üzerinde o kadar önemli bir etkiye sahiptir ki, yapısal parametrelerin etkisi, kaynak teknolojik parametrelerinin etkisini önemli ölçüde aşabilir. Boru hattı kazalarını incelerken polimerlerin yapısının analizi sıklıkla gereklidir.

Kaynak yapılacak parçaların malzemelerine ilişkin minimum gereksinimler şu şekilde formüle edilebilir: malzemenin aynı doğası ve polimer eriyiğinin benzer viskozite değerleri. Endüstriyel uygulamada viskozite, sabit bir sıcaklık ve yük boyutunda g/10 dakika cinsinden eriyik akış indeksi (MFI) ile değerlendirilir. Yani farklı düşük yoğunluklu polietilen (HDPE) boru sınıfları için IFR aralığı 190°C'de ve 5 kgf yükte 0,2÷1,2'dir.

ZN kaynağı yaparken bu konumlar önemli değişikliklere uğrar. Bazı durumlarda, bu yöntem tüm PE boru kalitelerini (PE32-100 kaliteleri), kısmen çapraz bağlı ve hatta çapraz bağlı polietilen - PEX'i kaynaklamak için kullanılır. Bununla birlikte, çoğu zaman, parçaların yalnızca aynı malzemelerden değil, aynı veya benzer derecelerdeki polimerlerden, örneğin minimum uzun vadeli mukavemete sahip polietilenden kaynaklanması pratiktir. BAYAN. 8 MPa (PE 80) ve BAYAN. 10 MPa (PE 100).

ZN'li polipropilen bağlantı parçaları, aynı polimerden yapılmış ürünleri bağlamak için kullanılır. Diğer polimerlerden (örneğin PVC) yapılmış ürünlerin polietilen bağlantı parçalarıyla kaynaklanmasına izin verilmez.

Basınçlı ve ön izolasyonlu polibüten boruların elektrofüzyon kaynağı için polibüten bağlantı parçaları (Şekil 1.2), yenilikçi ve gelecek vaat eden bir bağlantı sistemidir. Bu bağlantı parçalarının kullanılması, kurulum kolaylığı ve maksimum sistem güvenilirliğinin en iyi kombinasyonunu elde etmenizi sağlar.


Pirinç. 1.2. ZN ile polibüten bağlantısı


Kaynaklanabilir yüzeyler. Parçaların kaynaklı yüzeylerine bulaşan yabancı maddeler, kaynaklı bağlantılara geri dönülemez şekilde zarar verebilir. Bu nedenle kaynak yapılacak parçaların yüzeyi doğal veya insan yapımı toz, yağ, katı yağ, nem ve diğer kirleticilerden temizlenmelidir. Çoğu organik solvent, parçaların yüzeyine ulaştığında kaynaklamayı engeller. Nadir istisnalar arasında yağdan arındırma için kullanılan etanol yer alır. Ancak kaynak başlamadan önce tamamen buharlaşması da gerekir. Bu nedenle kaynaklı yüzeylerin işlenmesinde genellikle %98 ve hatta %99,8 etanol kullanılması tavsiye edilir.

Kaynak yapılacak yüzeylerin yağdan arındırılması ZN kaynağı için gereklidir ancak yeterli değildir. Depolama sırasında, boruların ve parçaların dış yüzeyinde solventle yıkanamayan kirletici maddeler emilir. Ek olarak, boruların ve parçaların dış yüzeyi, hem tahribatı hem de çapraz bağlı yapıların oluşumunu teşvik eden oksidatif ve fotoyaşlanmaya maruz kalır. Çapraz bağlanma sonucunda malzeme kaynak yapma özelliğini kaybeder. ZN'li kaplinlerle kaynak yapmak için boru ve bağlantı parçalarının kaynaklı yüzeylerinin mekanik olarak işlenmesi, dış çapın nominal değere getirilmesini sağlar, bu da bağlantının yüksek gerilim olmadan monte edilmesini mümkün kılar. Bu nedenle, dış kaynaklı yüzeylerin kaynaktan hemen önce mekanik olarak işlenmesi kesinlikle gereklidir; bunun uygulanması, bitmiş bağlantıların operasyonel kontrolü ve kontrolü sırasında sıkı bir şekilde kontrol edilir.

Kaplin ve eyerlerin iç yüzeyleri ısıtıcıya zarar vermemek için işlem görmez, ancak kirlenmeyi önlemek için contalı parçalar hava geçirmez şekilde paketlenir ve kaynaktan hemen önce ambalajından çıkarılır.

Reolojik süreçlerin rolü. ZN kaynağına önemli deformasyonlar eşlik eder. Kaynak yapılan parçalar arasındaki fazla boşlukları azaltmak için yapılan ön ısıtma sırasında (tavsiye edilirse) plastik deformasyonlar başlar. Kaynak yapılan parçalar arasındaki boşluğu dolduran, yeterince akışkan bir eriyik elde etmek için daha fazla ısıtma gerçekleştirilir. Kaynak sırasında sıcaklığın rolü hakkındaki genel fikirlere uygun olarak aşağıdakilere dikkat edilmelidir.

Kaynak alanındaki sıcaklık poliolefin kristallerinin erime noktasının altında olduğunda parçaların kaynaklanması gerçekleşmez.

Sıcaklık optimum seviyeye yükseldikçe polimer erir, hem kristallerin erimesi hem de hacimsel termal genleşme nedeniyle hacmi artar. Hacimdeki artışın bir sonucu olarak eriyikte, boşlukları doldurmak ve kaynak yapmak için gerekli reolojik süreçlerin arkasındaki itici güç olan gerilimler ortaya çıkar. Ek olarak, daha fazla ısıtmayla eriyiğin viskozitesi, ısıtma süresi boyunca reolojik süreçlerin gerçekleşebilmesi için yeterince düşük hale getirilir. Belirli sınırlar içerisinde eriyik sıcaklığının arttırılması kaynak kalitesine olumlu etki yapmaktadır.

Eriyik sıcaklığı optimum sıcaklığın üzerine çıktıkça, termal oksidatif yıkım ve depolimerizasyon zincir reaksiyonları hızla hızlanır ve buna istenmeyen gaz oluşumu ve çapraz bağlanma eşlik eder. Sonuç olarak, eriyiğin sıcaklığının artmasıyla viskozitenin azalmasına ve makromoleküllerin kendi kendine difüzyon işlemlerinin hızlanmasına rağmen, yıkım ve çapraz bağlanma, kaynak kalitesini önemli ölçüde bozabilir.

Olumsuz kaynak koşullarında kaynak akımı voltajı ve ısıtma süresi gibi kaynak parametreleri optimize edilirken bu işlemler dikkate alınmalıdır. Örneğin, PE'nin sentezi ve işlenmesi üretim uygulamasında oksidasyonun indüksiyon periyoduyla değerlendirilen, kaynak yapılan parçaların malzemelerinin termal stabilitesi hakkındaki bilgilerin dikkate alınması faydalıdır. Normal şartlarda contalı parçanın üreticisinin talimatlarına kesinlikle uyulmalıdır. Hızlandırılmış ısıtma modlarını kullanırken parametreleri doğru bir şekilde kontrol etmek zordur ve yavaş modlar, parçaların stabilitesinin kaybına neden olur.

Kaynak işlemi sırasında parçaların iyi sabitlenmemesi durumunda istenmeyen bağlantı deformasyonları meydana gelir.

Kaynak gerilimleri. Kaynak tamamlandıktan sonra, bağlantının dış yüzeyleri iç elemanlardan önce soğuduğundan, bağlantı soğudukça radyal kaynak gerilimleri kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. Parçalar arasındaki büyük boşluklar ve aşırı ısınma nedeniyle kaynak gerilimleri doğal olarak artar. Kaynaklı bağlantının yapay ve hızlandırılmış soğutulması, kaynak gerilimlerinin artmasına, çatlak ve boşlukların ortaya çıkmasına neden olur ve bu nedenle istenmeyen bir durumdur.

ZN ile bağlantıların boyutları ve tasarımları. Daha önce, elektrikli kaplinlerin uygulama kapsamı küçük çaplarla sınırlıydı, ancak son yıllarda endüstri, büyük çaplı (1200 mm'ye kadar) monolitik (düz) boruları bağlamak için kaplin üretiminde uzmanlaştı. ZN'li parça üreticileri, 1600 mm'ye kadar süper büyük çaplara sahip bağlantı parçaları üretmeyi planladıklarını açıkladı.

Spirallerin düzenine göre açık ve kapalı spiralli bağlantı parçaları ayırt edilir.

Bağlantıların tasarımına göre, gömülü ısıtıcılı bağlantı parçaları kaplin ve eyer olarak sınıflandırılır (Şekil 1.3 ve 1.4).

Şu anda piyasada branşmanların 1000 mm ve üzeri borulara bağlanmasına yönelik eyer dirsekleri bulunmaktadır.

Elbette en popüler olanı, küçük çaplı borular için çeşitli tasarımlara sahip eyerlerdir.


Pirinç. 1.3. Boruların kaplinle ZN'ye bağlanması


Pirinç. 1.4. Bir polietilen borunun ve bir eyer kolunun klima ile bağlantısı

Zımba kullanılarak zilin içine bir ısıtma bobini sabitlenir.


Pirinç. 1.16. Büyük çaplı bükülmüş boruların içine spiral yerleştirilmiş muf

ZN'li bağlantı parçalarıyla kaynak prosesinin izlenmesine ilişkin prensipler

Polietilen boruların birbirleriyle ve bağlantı parçalarıyla kaynaklı bağlantılarının izlenmesi için tek ve mutlak bir yöntem olmadığından, aşağıda açıklanan beş aşamalı kaynak işlemi kontrol sisteminin tam olarak uygulanmasıyla boru hatlarının yüksek güvenilirliği ve dayanıklılığı sağlanır.

Kaynaklı bağlantıların kontrol sistemindeki uygulamaya göre sınıflandırılması:

Bağlantıları test edin. Aşağıdakileri sağlamak için yeni bir parti boru ve bağlantı parçaları alırken ana kaynak işinin başlamasından önce gerçekleştirilir:

- boru ve bağlantı parçalarının kaynaklanabilirliğinin kontrol edilmesi;

– temel kaynak parametrelerinin optimizasyonu (manuel olarak ayarlanmışlarsa);

– kaynak teknolojisinde hata ayıklama.

İzin verilen bağlantılar. Aşağıdaki durumlarda kaynakçının niteliklerini kontrol etmek için ana kaynak işinin başlamasından önce gerçekleştirilir:

– ilk kez çalışmaya başlıyor;

- 30 günden fazla işe ara verilmesi;

– kaynaklı boruların çapındaki değişiklik;

– işe giriş, yeni kaynak ekipmanlarında uzmanlaşma.

Bağlantıları kontrol edin. Kaynakçıların niteliklerini doğrulamak için temel kaynak çalışmaları sırasında gerçekleştirilir. İnşaat organizasyonunun laboratuvarı tarafından ve ayrıca müşterinin talebi üzerine seçilirler. En kötü görünüme sahip bileşikler kontrol bileşikleri olarak seçilmelidir.

Kaynak proses kontrolünün aşamaları

Polietilen borular kullanılarak boru hatlarının inşası ve yeniden inşası sırasında kaynak işlemine yönelik kontrol sistemi üç ön aşamadan oluşur (boruların, bağlantı parçalarının ve kullanılan diğer malzemelerin kalite kontrolü, kaynak makinelerinin, yardımcı ekipmanların kontrolü ve kaynakçıların niteliklerinin test edilmesi) ), kaynaklı bağlantı boru hattının operasyonel kontrolü ve kontrolü. Kontrolün tüm aşamaları, kaynak işleri üreticisi kuruluş tarafından gerçekleştirilir. İzleme, muayene ve testlerin sonuçları, mevcut üretim dokümantasyonu standartlarına uygun olarak belgelenmelidir.

Bireysel test operasyonlarını gerçekleştirmek için yüklenicilerin (uzmanlaşmış kuruluşlar) dahil edilmesine izin verilir. Müşteri temsilcileri ve denetleyici otoriteler, ihtiyaç duydukları kontrol prosedürlerinin uygulanmasını talep ederek kontrolde yer alır.

Kaynak prosesinin kontrol aşamalarının gerçekleştirilmesi ve kontrol sonuçlarının kayıt altına alınmasından sorumlu olanlar Tabloda verilmiştir. 1.1.


Tablo 1.1.

Kontrolün aşamaları, uygulayıcıları ve kontrolün sonuçları


Kaynakça

1. Polimer malzemelerin kaynağı: referans kitabı/K.I. Zaitsev, L.N. Matsyuk, A.V. Bogdashevsky ve diğerleri; genel altında ed. K.I. Zaitseva, L.N. Matsyuk. – M.: Mashinostroenie, 1988. – 312 s.

2. Kimelblat, V.I. Polimer eriyiklerinin gevşeme özellikleri ve bunların bileşimlerin özellikleriyle bağlantısı: monografi / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov; -Kazan. durum teknoloji. üniversite – Kazan, 2006. – 187 s.

3. Kimelblat, V.I. Eriyiklerdeki moleküler hareketlilik, poliolefin bileşimlerinin özellikleri ve mekanik özellikleri monografi / V.I. Kimelblat [ve diğerleri] Kazan. durum enerji u-nt. – Kazan, 2003. – 254 s.

4. Kimelblat, V.I. Polietilen boru hatlarının incelenmesine ilişkin mevcut hükümler/ V.I. Kimelblat // Polimer borular. – 2006. – Sayı. 1(10)/Nisan. – s.42-48.

5. GOST 18599-2001 Polietilenden yapılmış basınçlı borular. Teknik koşullar.

Gömülü ısıtıcılara sahip bağlantı parçaları kullanılarak boruların kaynağı gerçekleştirilir:

  • esas olarak uzun borulardan (tellerden) veya sıkışık koşullarda yeni gaz boru hatları döşenirken;
  • polietilen boruları (profilli olanlar dahil) içine çekerek yıpranmış gaz boru hatlarını yeniden inşa ederken;
  • farklı et kalınlıklarına sahip veya et kalınlığı 5 mm'den az olan veya farklı derecelerde polietilenden yapılmış boruları ve bağlantı parçalarını bağlarken;
  • önceden inşa edilmiş gaz boru hatlarına dalların yerleştirilmesi için;
  • gaz boru hattının özellikle kritik bölümlerinin inşası sırasında (sıkışık koşullar, yol kavşakları vb.).

Gömülü ısıtıcılara sahip bağlantı parçaları kullanarak boruları kaynaklamak için, 230 V (190-270 V) voltajlı alternatif akım ağından, şarj edilebilir pillerden veya mobil güç kaynaklarından (mini enerji santralleri) çalışan kaynak makineleri kullanılır.

Gömülü ısıtıcılara sahip bağlantı parçalarını kullanarak boruları bağlamanın teknolojik süreci şunları içerir:

  • boru uçlarının hazırlanması (kirletici maddelerin temizlenmesi, mekanik işleme - kaynaklı yüzeylerin kazınması, işaretleme ve yağdan arındırma);
  • derz kaynağı (kaynak yapılacak boruların uçlarının konumlayıcının (merkezleme cihazı) kelepçelerine montajı ve sabitlenmesi, parçanın mafsalla aynı anda oturması, parçanın mafsalla kaynak makinesine bağlanması);
  • kaynak (kaynak işlemi programının ayarlanması, bağlantının ısıtılması, soğutulması).

Polietilenin şiddetli erimesine yol açacak şekilde bağlantı içindeki ısının uygunsuz dağılımını önlemek için, aşağıdaki tabloda belirtilen boru ucunun a eğik kesim değerinin aşılması önerilmez. Boruların uçlarının kirlenmeden temizlenmesi, alın kaynağı yapılırken olduğu gibi gerçekleştirilir. Polipropilen kılıfla korunan boruların uçları özel bir bıçak kullanılarak buradan çıkarılır. Temizlenecek boru uçlarının uzunluğu kural olarak kaynak için kullanılan parçaların soket kısmının uzunluğunun en az 1,5 katı olmalıdır.

Kaynaklı boruların uçlarının yüzeyinin mekanik işlemi, kullanılan parçanın uzunluğunun en az 0,5'ine eşit bir uzunluğa kadar gerçekleştirilir. Borunun işaretli ucunun yüzeyinden 0,1-0,2 mm kalınlığında bir tabakanın çıkarılmasından oluşur. Çapı 75 mm'ye kadar olan borular için ve borunun ucundaki çapakları gidermek için kural olarak manuel bir kazıyıcı (kazıyıcı) kullanılır. Çapı 75 mm'den fazla olan borular ve PE100'den yapılmış borular için, çaptan bağımsız olarak, oksit tabakasının yüzeyden hızlı ve düzgün bir şekilde çıkarılmasını sağlayan mekanik bir alet (düzeltme mandreli) kullanılması tavsiye edilir. boruların yüzeyi. Boru ile bağlantı parçası arasındaki halka şeklindeki boşluk, kural olarak 0,3 mm'yi geçmemeli ve montajdan sonra boru üzerinde mekanik yüzey işleminin izleri görülmelidir.

Gömülü ısıtıcılı bir kaplin ile boruları bağlama şeması

a - bağlanacak elemanların hazırlanması; b, c, d - ortak montajın aşamaları; kaynak için monte edilmiş d-bağlantısı; 1 borulu; Kaplin montajı ve boru yüzeyinin işlenmesi için 2 işaret; 3-debriyaj; 4 kat ısıtıcı; 5 iletkenli terminaller; 6 konumlayıcı; 7 iletkenli kablo kaynak makinesi

Borunun ucunun eğik kesiminin boyutu

a, eğik boru kesimi için maksimum toleranstır; e - kaplindeki boruların iki ucu arasındaki maksimum boşluk

Mekanik işlemden sonra bağlantının uygun şekilde hizalanmasını sağlamak için, kaynaklı boruların uçları, kaplin (bağlantı parçası) için uzunluğunun yarısına eşit derinlik işaretleri ile işaretlenmiştir. Aşağıdaki tabloda belirtilen kaplin e'deki (yukarıdaki şekle bakın) boruların uçları arasındaki boşluğun aşılması tavsiye edilmez.

Kazıma işleminden sonra kaynak yapılacak boruların ve kaplinlerin yüzeyleri, alkole veya yüzeyden tamamen buharlaşan diğer özel yağ giderme bileşiklerine batırılmış pamuklu bezle silinerek yağdan arındırılır.

Üretici tarafından, montajdan hemen önce açılmış ayrı ayrı ambalajlarda sağlanan, gömülü ısıtıcılara sahip parçalar, yağ giderme işlemine tabi tutulamaz.

Boruların ve parçaların mekanik olarak işlenmesi ve silinmesi, montaj ve kaynak işleminden hemen önce gerçekleştirilir. Gömülü ısıtıcılara sahip parçalar mekanik işleme tabi tutulmaz.

Bağlantının montajı, kaplinin kaynak yapılan boruların uçlarına yerleştirilmesinden ve daha önce uygulanan işaretlere göre sınırlayıcı boyunca veya konumlayıcıdaki durdurmaya karşı monte edilmesinden oluşur. Uzunluklarda sağlanan boru bağlantılarını monte etmek için merkezleme kelepçeleri ve konumlayıcıların kullanılması ve kangallar veya bobinler halinde sağlanan boru bağlantılarını monte etmek için düzleştirici konumlandırıcıların kullanılması tavsiye edilir.

Oluşturma süreci şunları içerir:

  • kaplinin uçları ve boru aynı hizaya gelene kadar kaplini birinci borunun ucuna yerleştirmek, borunun ucunu konumlandırıcı kelepçeye sabitlemek;
  • birinci borunun ucuna montaj ve ikinci borunun ucunun konumlayıcı kelepçeye sabitlenmesi;
  • kaplini ikinci borunun ucuna kaplin uzunluğunun 0,5'i kadar pozisyoner kelepçesinde durana kadar veya boru üzerinde işaretlenen işarete kadar kaydırmak;

Akım besleme kablolarının kaynak makinesinden kaplin terminallerine bağlanması.

Kaplinlerin dahili bir durdurucusu (dairesel omuz) varsa, boruların uçları dairesel omuza karşı durana kadar borular monte edilir ve monte edilen bağlantı konumlayıcıya sabitlenir.

Kaynak yapılan boruların ovalliği, borunun dış çapının %1,5'inden fazla veya >1,5 mm ise, bağlantıyı monte etmeden önce, onlara yuvarlak bir şekil vermek için, borulara monte edilen envanter kalibrasyon kelepçelerini kullanın. işaretlerden 15-30 mm mesafe bırakın veya özel cihazlar kullanarak ovalliği ortadan kaldırın.

Gömülü ısıtıcıların (tel elektrik spiralleri) hasar görmesini önlemek için koruyucu elemanın bulunduğu kısım borunun ucuna yerleştirilir veya borunun ucu kaplin içine bozulmadan yerleştirilir. Bağlantı parçalarına giren boruların uçları kendi ağırlıklarından dolayı eğilme gerilmelerine ve kuvvetlere maruz kalmamalıdır. Montajdan sonra kaplinler normal el kuvveti altında boruların uçlarında serbestçe dönmelidir.

Borular, ısıtma işlemi ve ardından doğal soğutma sırasında bağlantının hareketsiz kalması sağlanarak kaynak yapılır. Kaynak modlarının parametreleri, üreticilerin ürün veri sayfalarındaki talimatlarına uygun olarak kullanılan kaynak parçaları ve kaynak makineleri ile bağlantı parçalarının tipine ve aralığına bağlı olarak ayarlanır. Makine açıldığında kaynak işlemi otomatik olarak gerçekleşir.

Polietilen boruların ve dirseklerin gömülü ısıtıcılarla bağlantısı

a - gömülü ısıtıcılı sele çıkışı; b - gömülü ısıtıcılı bölünmüş kaplinli branşman; 1 - boru; 2 - boru yüzeyinin dirseklerini ve mekanik işlemlerini takmak için işaret; 3 - çıkış; 4 - yerleşik ısıtıcı; 5 - yarım kelepçe; 6 - sabitleme vidası; F - montaj ve kaynak sırasında bükülmenin basınç kuvveti

Eyer kıvrımlarının borulara kaynağı aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

  • borudaki dirseğin kaynak yerini işaretleyin;
  • borunun dirseğin kaynak yerindeki yüzeyi bir kazıyıcı kullanılarak temizlenir;
  • çıkışın kaynaklı yüzeyi yağdan arındırılır ve üretici tarafından montajdan hemen önce açılmış, kapalı ayrı ambalajlarda teslim edilirse, yağdan arındırılmamasına izin verilir;
  • çıkış boruya monte edilir ve özel kelepçeler, kelepçeler vb. kullanılarak mekanik olarak bağlanır;
  • dirseğin kaynak bölgesindeki borunun ovalliği artmışsa (borunun dış çapının% 1,5'inden fazlası), dirseği monte etmeden önce, boruya belirli bir mesafede sabitlenmiş kalibrasyon kelepçeleri kullanılarak boruya doğru geometrik şekil verilir. işaretlerden 15-30 mm uzakta (kelepçeler yalnızca bağlantı kaynaklandıktan ve soğutulduktan sonra çıkarılır);
  • kaynak kablolarını akım kaynağının kontak terminallerine bağlayın;
  • kaynak yapmak;
  • Kaynak ve soğutma tamamlandıktan sonra borunun frezelenmesinden önce kaynaklı bağlantının kalitesinin görsel kontrolü yapılır. Kaynak kalitesini kontrol etmek için, branşman tabanının gaz boru hattı ile birleşimini aynı anda yıkarken, kaynaklı branşman borusundan eyer branşmanına aşırı hava basıncı uygulanması tavsiye edilir;
  • Bağlantı tamamen soğuduktan sonra çıkışın iç boşluklarını boruya bağlamak için boru duvarı frezelenir.

Elektrofüzyon kaynağı, plastik boru hatları için geniş bir çözüm yelpazesi sunar: iki borunun basit ve güvenilir bir bağlantısından, metal bağlantılara erişim ve mevcut bir su tedarik sistemine yerleştirme de dahil olmak üzere karmaşık birimlerin kurulumuna kadar. Bu yazıda bunun hakkında konuşacağız polietilen ürünlerin gömülü ısıtıcılarla kaynaklanması polietilenden yapılmış basınçlı boru hatları için, ısıtma sistemlerinin, drenajların polietilen kabuklarının elektrofüzyon kaynağına ve ayrıca polipropilenin elektrofüzyon kaynağına dokunmadan, çünkü bunların her biri makale için bağımsız bir konu olabilir.

Dikkat! Kopyalarken ters indekslenebilir hale getirin. Teşekkür ederim!

Makale özeti:

Elektrofüzyon kaynağının kısa açıklaması

Öncelikle ne olduğunu kısaca anlatalım. polietilen boru hatlarının elektrofüzyon kaynağı. Bu, boruları gömülü ısıtıcılarla özel elemanlar kullanarak bağlama yönteminin adıdır; daha nadir bir isim ise elektrofüzyon kaynağıdır. Basitçe söylemek gerekirse, gövdesi metal spiral içeren polietilen ürünler kullanılarak yapılan kaynaktır. Ürün montaj pozisyonunda monte edildiğinde terminallere belirli büyüklükte elektrik akımı verilir, spiral ısınır, ürünün malzemesi ve polietilen boru sigortası. Soğuduktan sonra bağlantı monolitik, hava geçirmez ve mekanik olarak borunun kendisinden daha güçlü hale gelir. Elektrik kaynaklı bir eyer bağlantısının çekme testi, bunun borunun bir bölümü ile birlikte, kesinlikle kaynaklı bağlantının dış konturu boyunca borudan çıktığını gösterir.


Gömülü ısıtıcılı ürünlerin tasarımı açık, kısmen açık ve tamamen gizli bir spirale sahip olabilir. Her seçeneğin kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır. Belki de evrensel çözüm yarı açık bir sarmaldır, çünkü... kaplini boruya takarken hasar görme riski daha azdır. Ek olarak yarı açık spiral, boru ile bağlantı malzemesi arasında optimum ısı dağılımına sahiptir ve bu da, füzyon sırasında malzemenin karşılıklı nüfuz etme kalitesi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.

İçin gömülü ısıtıcılı ürünlerin kaynaklanması elektrofüzyon cihazları adı verilen özel ekipman kullanılır. Cihazların donanım seviyesi büyük ölçüde farklılık gösterir: en basit olanlar tüm kaynak parametrelerinin manuel olarak girilmesini gerektirir, diğerlerinin çoğu bu parametreleri elektrikli kaynaklı bir ürünün barkodundan okuma yeteneğine sahiptir, en donanımlı olanlar giriş ve işleme için gelişmiş işlevlere sahiptir. kaynak işleminin tüm aşamaları için ayrıntılı desteğin yanı sıra bilgi. Hemen hemen tüm cihazların bir kayıt işlevi vardır, çünkü örneğin gaz beslemesinde, elektrofüzyon kaynağı bir önceliktir ve bir kaynak protokolünün sürdürülmesi zorunludur.

Gömülü ısıtıcılara sahip geniş bir polietilen ürün cephaneliği, elektrofüzyon kaynağının büyük olanaklarını buna göre belirler. Bunların listesi, uygulamadaki uygulamalarının açıklamasıyla birlikte makalemizin temelini oluşturacaktır.

Elektrofüzyon kaynağının uygulama kapsamı

Elektrofüzyon kaynağı, alçak yoğunluklu polietilenden yapılmış boruların kullanıldığı her yerde uygulanabilir. Üstelik çoğu zaman mümkün olan tek bağlantı yöntemi veya bir düğüm oluşturma yöntemidir. Gömülü ısıtıcılı kaynak ürünleri su temini, gaz temini, kanalizasyon, agresif ortamların taşınması, polietilen boruların kabuklarının yapımında, zayıf akım ağları için kasaların yapımında ve diğer birçok durumda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Su tedarik etmek

Alçak basınçlı polietilen, ancak taşınan sıvının sıcaklığı 20 dereceyi geçmediği ve sistemdeki basınç, kullanılan borunun çalışma basıncından büyük olmadığı sürece performans özelliklerini 50 yıl veya daha uzun süre korur. Bu nedenle, polietilen boruların döşenmesi ve elektrikli kaplinler kullanılarak kaynak yapılması esas olarak harici soğuk su şebekelerinde gerçekleştirilir; bu durumda yapı, doğrudan güneş ışığının etkisi altında erken tahribattan güvenilir bir şekilde korunacağı yere monte edilir.

Gaz temini

Gaz boru hatlarının kurulumuna artan güvenilirlik gereksinimleri getirilmektedir, bu nedenle polietilen gaz borularının kaynağı, denetim kuruluşlarının dikkatli denetimi altında gerçekleştirilmektedir. Kaynak kontrolünün ana belgesi kaynak protokolleridir. Büyük çaplar için, bağlantı kalitesinde önemli bir kayıp olmadan alın kaynağının kullanılması ekonomik olarak haklıysa, o zaman 225 mm'den küçük gaz boru hattı çapları için elektrofüzyon kaynağı hemen hemen her yerde kullanılır. Bu arada, hemen hemen her elektrofüzyon makinesinde kaynak sonuçlarını otomatik olarak kaydetmek için bir cihaz mevcuttur, ancak alın ekipmanı bu tür cihazlarla çok daha az sıklıkla donatılmıştır.

Kanalizasyon

Elektrofüzyon kaynağının su temininde olduğu gibi kullanıldığı basınçlı kanalizasyon şebekelerine ek olarak, pazarda özellikle basınçsız polietilen boru hatlarının kaynaklanması için gömülü ısıtıcılara sahip ürünler bulunmaktadır. Ek olarak, polietilenden yapılmış drenaj sistemlerini kurarken, kaynak işinin bir kısmının her zaman yüksekte gerçekleştiğini ve elektrofüzyon kaynağının sürekli olarak yüksek kaliteli bağlantılarla en yüksek iş güvenliğini garanti eden tek çözüm olduğunu not ediyoruz.

Ana elektrofüzyon kaynağı türleri

Şimdi polietilen boru hatlarının kurulumunda ne tür elektrofüzyon kaynağının kullanıldığına bakalım. Her şeyden önce bu boruların bağlantısıdır ve elektrik kaynaklı ürünler sadece polietilen boruların birbirine bağlanmasını değil aynı zamanda çelik boruya geçişin düzenlenmesini de mümkün kılar. Gömülü ısıtıcılara sahip bazı ürünler yalnızca onarım amacıyla kullanılırken, diğer ürünler hem bağlantısız hem de çalışma modunda mevcut bir polietilen boru hattına yerleştirmeye izin verir.

Polietilen boruların elektrik kaynaklı bağlantı parçalarıyla bağlanması


Tabii ki, elektrik kaynaklı bağlantı parçalarının ana işlevi bağlanmaktır. Elektrik kaynaklı bağlantı parçaları yelpazesi, uygulama açısından alın kaynağına benzer olan ve aynı zamanda çok sayıda benzersiz konuma sahip olan çok çeşitli bağlantı parçaları içerir. Kısıtlamalar belki sadece bağlantı parçalarının çapıyla ilgilidir, ancak bu yönde de aktif çalışmalar yürütülmektedir; kuruluşumuzdan uzmanların katılımıyla Moskova'da 800 mm çapındaki kaplinlerin pratik kullanımına ilişkin örnekler bulunmaktadır. .

Çoğunlukla kaplinin ortasında, bağlanan boruların hassas şekilde konumlandırılması için gerekli olan özel bir durdurma bulunur. Bazı üreticiler, kaplini tamamen borunun üzerine kaydırabilmeniz için, durdurmasız ayrı bir onarım kaplinleri dizisine sahiptir; diğerleri, gerekirse kaplin üzerindeki durdurma parçasını kolayca çıkarma olanağı sağlar.

Kavisli uçlu boruları (kanal borusu) bağlamak için ideal olan özel bir uzatılmış kaplin, özel ilgiyi hak eder. Böyle bir bağlantının spirali özellikle uzundur ve ortadaki soğuk bölge, kaynak bitmeden spiralin yanma riskini önemli ölçüde azaltır. Geleneksel bir bağlantıda, sarmal borunun bükülmüş uçları spirale sıkı bir şekilde oturmayabilir ve bu da çoğu zaman aşırı ısınmasına neden olur.


İçin elektrofüzyon kaynağı Farklı dönme açılarında (30°, 45°, 90°) bükümler, alın kaynağı için mufluğa erişimli bükümler ve hatta boruları farklı seviyelerde bağlamak için zemin dirsekleri sunuyoruz. Tee'ler, elektrofüzyon kaynağı için üç çıkışın yanı sıra, çeşitli hidrant türleri için bir musluk, bir flanş için orta parçanın çıkışına da sahip olabilir. Küçük çaplı T parçaları pratik açıdan en büyük öneme sahiptir, çünkü Bu, sıkıştırma bağlantılarında olduğu gibi onarım için tekrar kazma korkusu olmadan küçük boruların toprağa gömülebileceği tek güvenilir bağlantıdır.

Ayrı olarak, gaz temini için özel kaplinler hakkında birkaç söz söyleyelim. 32-63 mm çapındaki polietilen gaz boru hatlarında, borunun örneğin bir ekskavatör tarafından hasar görmesi durumunda akışı otomatik olarak kesecek olan gaz akış kontrollü bir kaplin takabilirsiniz. Gaz akışlarının dağıldığı veya boru hattı çapının küçültüldüğü yerlerde benzer özelliklere sahip geçiş kaplinleri kullanılabilir.

Polietilen boruların çelikle elektrik kaynaklı bağlantıları

Uygulamada, çoğu zaman bir polietilen boruyu çelik bir boruya bağlama ihtiyacıyla yüzleşmek gerekir. Bu tür bir bağlantının yaygın olarak bilinen bir yöntemi flanş bağlantısıdır, ancak bu bağlantı her zaman soruna en uygun çözüm müdür? Şöyle söyleyelim, orta boru çapları için flanş bağlantısı ekonomik açıdan avantajlıdır; büyük çaplar için ise çeliğe geçişin neredeyse tek yoludur. Küçük çaplardan bahsedersek, kullanım elektrik kaynaklı geçişler polietilen-metal bağlantı kalitesi, kurulum hızı, işçilik ve malzeme maliyetlerinden tasarruf açısından en uygun çözümdür.


En yaygın geçiş türü, çelik, pirinç veya bronzdan yapılmış dış veya iç metal dişe geçiştir. Bu şekilde çapı 63 mm'ye kadar olan polietilen boruların (2 inç'e kadar metal dişlerle) bağlanması ekonomik olarak uygundur. Yerden tasarruf etmek için bu tür geçişler 45° ve 90°'lik bükümler şeklinde yapılabilir; Karmaşık üniteler inşa ederken yapının boyutunun küçültülmesi bazen kritik bir ihtiyaçtır. Ayrıca metal kaynakla bağlantı için normal çelik boruya elektrik kaynaklı geçişler de vardır. Özellikle gaz için elektrik kaynaklı polietilen-bakır geçişi vardır. Çapı 20 mm olan bu geçişin bakır kısmı tek parça olup tamamen sızdırmazdır.

Polietilen boru hatlarının onarımı

Polietilen boruların onarımı, gömülü ısıtıcılı kaynak ürünleri kullanılmadan hayal edilmesi zor bir alandır. Hasarlı bir boruya polietilen bir parça bağlamanız veya sadece sızıntı yapan bir flanş bağlantısını değiştirmeniz gerekiyorsa, neredeyse her zaman elektrofüzyon kaynağına ihtiyacınız olacaktır. Kaplinlerin bağlantısı yukarıda tartışıldı, burada odaklanacağız elektrofüzyon kaynağının onarım özellikleri ve hem onarım çalışmaları ile birlikte hem de ayrı bir sipariş olarak kullanılan yerleştirme ürünleri.

Elektrikli kaplinler kullanıldıktan sonra ikinci en popüler onarım yöntemi, çeşitli türde fişlerin veya takviye yastıkları olarak adlandırılanların takılmasıdır. Polietilen boru hatlarında noktasal hasarı ortadan kaldırmak için kullanılırlar. Tamir edilecek borunun çapına bağlı olarak, elektrikli kaynaklı pedlerİki versiyonu var. 225 mm'ye kadar çaplar için bu, ürünün kaynaktan önce ön olarak sabitlendiği dişi cıvatalı bir yapıdır (eyer). Çapı 225 mm'den fazla olan borularda nokta hasarı, özel bir kelepçeleme cihazı ile boruya sabitlenen üstten tapa ile kaynak yapılır. Bazı astar türleri, taşınan ortam sızıntısı olsa bile onarımlara izin verir.

Polietilen boru hattına yerleştirme

Çoğu zaman, onarımlar yapılırken müşteri ayrıca mevcut boru hattına ek bir bağlantı kurulmasını da talep eder. Bu çözümü uygulamak için özel ürünler mevcuttur. polietilen boru hattına bağlantılar bazıları, önce boru hattının bağlantısını kesmeden boru hattına giriş yapılmasına izin veriyor. Mevcut bir boru hattına bağlantı parçaları, bir delik açılırken talaşların boruya girmesini önleyecek şekilde tasarlanmıştır.


İçin etkin olmayan bir boru hattından faydalanmak en ekonomik seçenek sıklıkla kullanılır - açık polietilen borulu elektrik kaynaklı bir ped. Farklı çaplar için astarın tasarımı, tarif edilen takviye astarlarının tasarımına benzer. Çıkış borusunun maksimum çapı 90 mm'dir, alın kaynağı veya elektrofüzyon kaynağı için aynı derecede uygundur. Kural olarak, önce astarın kendisi ana boruya kaynak yapılır, daha sonra borunun içinden boruya bir delik açılır ve boru, elektrikli bir bağlantı kullanılarak boruya veya başka bir ürüne bağlanır. Bu tür bir yerleştirme için, yerleşik kesicili bir kaplama kullanabilirsiniz, ancak yalnızca 32 mm çapındaki bir çıkış borusu için. Ayrıca 1,25-2" dış dişli üzerindeki geleneksel pirinç vananın çıkışına doğrudan bağlantı için çözümler de mevcuttur.


Basınç musluk bağlantı parçaları daha karmaşık bir tasarıma sahiptir ancak bu her zaman daha pahalı olacağı anlamına gelmez. Böyle bir ürün, maksimum 63 mm çıkış açıklığına sahip, çapı 400 mm'ye kadar olan bir boruya gömülebilir. Bağlantı sırasında boru hattının tamamen kapatılmasından kaynaklanan olası ekonomik kayıplar dikkate alındığında, bu tür ürünler bazı durumlarda ana polietilen boru hattına bağlantının genel maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Farklı üreticiler için boru dikey olarak (örneğin bir kuyuda yerden tasarruf etmek için) veya yatay olarak uzatılabilir. Ayrıca bazı ürünlerde yatay çıkış borusu kaynak yapılmadan önce yatay düzlemde istenilen açıya döndürülebilmektedir.

Yukarıda açıklanan ürünler, yerleştirmeden sonra akışı engelleme özelliğine sahip değildir, bu nedenle sonuç olarak, daha sonra akışı engelleme olasılığı olan ekleme seçeneklerinden bahsedeceğiz, yani. uygulama hakkında gömülü ısıtıcılı kapatma vanaları basınç altında polietilen boru hattına yerleştirmek için. Bu bağlantı parçası aynı tasarıma sahiptir: 225 mm'ye kadar boru çapına kadar, 400 mm'ye kadar borular için sabitleme cıvataları ile elektrik kaynaklı bir eyer şeklinde yapılır - üstten tapa şeklinde. Çıkış borusunun maksimum çapı da 63 mm'dir, vana dikey olarak yerleştirilmiştir. Bu seçeneğe ek olarak bir seçenek daha var küresel vanalı ekler En büyük boru çapı 90 mm olan.

Bu tür kapatma vanalarının mutlak avantajı, kaynak sonrasında ek koruyucu önlemler gerektirmemesidir. Onlar. Bir vanayı veya küresel vanayı zemin yüzeyinden kontrol etmek için teleskopik bir çubuk takmak ve kuyu açmadan yerleştirme yerini doldurmak yeterlidir. Aslında mevcut bir polietilen boru hattına böyle bir yerleştirme tek bir kişi tarafından gerçekleştirilebilir.

Elektrofüzyon kaynağı hakkında sonuç

Makalede polietilen boru hatlarının elektrofüzyon kaynağı kullanılarak bağlanmasına yönelik ana çözümleri ayrıntılı olarak ele almaya çalıştık. Bunlar tüm yetenekleri değil, yalnızca polietilen boru hatlarının inşaatı, onarımı ve işletilmesinde en sık karşılaşılanlardır. Ayrıca, gömülü ısıtıcı adı verilen ısıtıcılara sahip olmayan, yani açıklamanın dışında kalan çok sayıda ürün bulunmaktadır. spiral, ancak polietilen boru hatlarında elektrikli kaplinlerle kaynaklama ile birlikte oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu konuyla ilgili aşağıdaki yazılarımızda bunlardan bazılarından bahsetmeye çalışacağız.

Polietilen boru hatlarının bağlanması veya onarımı için elektrofüzyon kaynağının kullanımına ilişkin herhangi bir sorunuz varsa, şu adresten ücretsiz teknik danışmanlık alabilirsiniz: VKontakte grubumuz.