Elektrofusionssvetsteknik och -process
Elektrofusionssvetsning, en avgörande anslutningsteknik i polyetenrörsystem, används i stor utsträckning inom olika områden. Dess arbetsprincip bygger i första hand på en värmetråd som är för-placerad i elektrosmältningskopplingen. Genom att applicera elektricitet smälts rörets inre yta och rörets yttre yta. Efter en viss nedkylningstid uppnås svetsningen.
I elektrosvetsningsprocessen är väl-utformade elektrosvetskopplingar särskilt viktiga. Deras grundläggande arbetsprincip använder Joule-effekten; genom uppvärmning av en motståndsspole smälter materialet på den inre ytan av kopplingen, varigenom sammansmältning av röret och kopplingen uppnås.
Elektrofusionsbeslag, såsom hylsor, T-stycken med samma diameter, reducerande T-stycken och armbågar, är oumbärliga komponenter i rörsystem av polyeten. De kan ansluta huvud- och grenrör eller tappkopplingar gjorda av olika typer av polyetenmaterial och material med olika smältflödeshastigheter. För närvarande är de flesta elektrofusionsarmaturer utrustade med digitala identifieringssystem, där svetsparametrar och annan viktig information lagras i form av koder på databärare som streckkoder eller magnetkort. Svetsregulatorn kan automatiskt läsa av dessa parametrar och exakt styra svetsprocessen.
Därefter kommer vi att utforska de unika egenskaperna hos elektrofusionssvetsning.
Elektrofusionssvetsning kräver inte bara en specialiserad elektrofusionssvetsmaskin utan har också bred tillämpbarhet, kapabel att ansluta rör av olika storlekar och specifikationer, och lämplig för rör och rördelar av olika kvaliteter och material. Dess svetsprocess påverkas mindre av miljö- och mänskliga faktorer, har en snabb bygghastighet och låga utrustningsinvesteringar och underhållskostnader. Dessutom är elektrosvetssvetsning enkel och lätt att använda, ger pålitlig svetskvalitet, har en slät innervägg och påverkar inte flödeshastigheten.
Efter att ha förstått egenskaperna hos elektrosvetssvetsning kommer vi att diskutera dess driftprocess ytterligare.
Först, före svetsning, är det nödvändigt att se till att strömförsörjningsspänningen är stabil och uppfyller kraven, och rengöra strömutgångskontakten för att säkerställa god ledningsförmåga. Förbered sedan de nödvändiga verktygen och materialen, inklusive en helautomatisk elektrosvetsmaskin, elektrosvetskopplingar, en skärare, en skruvmejsel, en markör och ett måttband. Kapa röret till önskad längd, se till att ändytan är vinkelrät mot axeln och kontrollera ändfelet inom 5 mm. Mät sedan längden på elektrofusionskopplingen och markera motsvarande position på röränden. Skrapa sedan svetsytan för att ta bort oxidlager, olja, smuts och andra föroreningar. Rengör slutligen rörytan med vattenfri alkohol eller metyletylketon (MEK) och gör de sista markeringarna. Efter att dessa förberedelser är slutförda kan elektrosvetssvetsningen påbörjas.
Insättning av rör och kopplingar Rita om linjerna på röret och bestäm att positionen ska vara halva längden på elektrofusionskopplingen från ändytan. Sätt sedan in den rengjorda elektrosvetskopplingen i röret som ska svetsas, och se till att den yttre kanten av kopplingen ligger i linje med den tidigare markerade linjen. Dra sedan åt låsskruvarna på beslaget med en skruvmejsel för att förhindra att röret oavsiktligt dras ut under svetsning. Installera slutligen elektrosvetsklämman för att säkra monteringen som ska svetsas (se figur 5-6 för korrekt installationsmetod för elektrosvetssvetsklämmor), se till att kopplingen och röret är helt koaxiala, med felinriktningen kontrollerad inom 2 %, samtidigt som man undviker att applicera någon yttre kraft på elektrosvetskopplingen.
Obs: Innan du börjar svetsa, se till att beslagen har tagits ur förpackningen och är rena och torra.
Utgångskontaktanslutning: Anslut svetsmaskinens utgång säkert till kopplingsterminalerna, vilket säkerställer en smidig anslutning. Om strömkällan är långt från svetsmaskinen kan ett låg-larm uppstå. I det här fallet kan du överväga att byta ut kabeln med en tjockare eller använda en generator.
Svetsning: Följ strikt svetsmaskinens driftprocedurer och undvik störningar från omgivande magnetfält. Under svetsning bör svetsmaskinen ställas in på "Automatisk" läge och svetsdata ska matas in med en skanner (penna), eller parametrar kan matas in manuellt i "Manuellt" läge. Efter parameterinmatning, slå på svetsbrytaren för att starta timern. Om manuellt läge väljs, bör svetsparametrar bestämmas enligt beslagets produktmanual.
Det rekommenderas att använda automatiskt läge för parameterskanning, eftersom svetsmaskinen automatiskt kommer att utföra tidskorrigeringskompensation. Om manuellt läge används kan manuella justeringar och kompensation göras enligt monteringsinformationskortet.
Naturlig kylning: Efter att svetstimern är slut kommer elektrofusionssvetsmaskinen att gå in i ett kylande tillstånd. Se till naturlig kylning under kylningsprocessen och applicera ingen yttre kraft på de svetsade delarna. Efter kylning, demontera fixturen.
Efter-svetsinspektion
Kontrollera efter svetsningen om materialet inuti hålet trycks upp och om något material pressas ut vid svetsen. En kvalificerad svets ska inte producera rök, eld eller för tidig avstängning under elektrosmältningsprocessen, och material ska kastas ut från inspektionshålet på den elektrosmälta komponenten.
Därefter kommer vi att introducera operationsprocessen för elektrofusionssvetsning.
Följ produktinstruktionerna för exakt hålborrning.
Nyckelparametrar för elektrosvetssvetsning
Kärnparametrarna för svetsning med elektrosvetsning och sadelsvetsning inkluderar spänning, uppvärmningstid, kylningstid och motståndsvärde. Dessa nyckelparametrar tillhandahålls vanligtvis av rörkomponenttillverkaren.
Elektrofusionssvetsning Konstruktionspunkter och försiktighetsåtgärder
Grundläggande krav
Före svetsning, se till att ytan som ska svetsas är fri från föroreningar eller oxidation. Om sådana förhållanden föreligger krävs lämplig ytbehandling. Svetsområdet måste också hållas torrt. Dessutom måste uppmärksamhet ägnas åt passningsspelet, ut-av-rundhet, införingsdjup och axiell inriktning och placering mellan röret och kopplingen för att säkerställa att aggregatet svetsas utan axiellt tryck.
Att använda professionella inriktningsfixturer kan effektivt minska inriktningsfel och relativa rörelser under svetsprocessen. När röret sätts in i kopplingen och hålls koaxiellt kan god och jämn kontakt uppnås mellan rörets yttre yta och kopplingens inre yta. Om en vinkel hittas mellan röraxeln och kopplingsaxeln under införandet, kommer detta att öka friktionen, vilket påverkar kontaktkvaliteten mellan rörets yttre yta och kopplingens inre yta, och i slutändan potentiellt negativt påverka svetskvaliteten. Dessutom kan denna vinkel också orsaka betydande påfrestningar på svetsplatsen efter svetsning.
Svetsutrustning och kraftkrav:
Elektrofusionssvetsutrustning måste överensstämma med relevanta nationella specifikationer och standarder och kräver regelbundet rutinunderhåll. Enligt CJJ63-2018 "Technical Standard for Polyethylene Gas Pipeline Engineering" ska elektrofusionsstumanslutningsutrustning kalibreras och verifieras regelbundet, med en cykel som inte överstiger ett år. Om en generator används som strömkälla, måste dess uteffekt och driftsegenskaper beaktas för att säkerställa att den kan driva en induktiv belastning.
Val av energiinmatningsmetod:
Energiinmatningsmetoderna för svetsmaskiner kan delas in i tre kategorier: strömstyrning, spänningsstyrning och energistyrning. Eftersom de flesta värmeelement uppvisar en positiv temperaturkoefficient för motstånd, minskar den ingående energin gradvis med ökande temperatur vid användning av konstantspänningssvetsning. Detta hjälper till att förhindra förkolning och överhettning och säkerställer stabiliteten i kontrollprocessen. Därför används denna inmatningsmetod flitigt.
Svetsspänningskontroll
Vid elektrosvetsning är kontroll av svetsspänningen avgörande. Både för höga och låga spänningar kan påverka svetskvaliteten negativt. Därför måste spänningsinställningen kontrolleras noggrant och bekräftas att den ligger inom lämpligt område före svetsning. Samtidigt måste spänningsförändringar övervakas noggrant under svetsning för att säkerställa smidig svetsning och hög-kvalitet.
Svetsningstid
Med värmetrådens motstånd och svetsmaskinens spänning konstant, blir svetstiden en nyckelfaktor som påverkar värmeeffekten. Överdriven svetstid kan leda till överhettning och förkolning, samtidigt som den mjukar upp och deformerar rörets innervägg, särskilt i sadelformade rörkopplingar. Otillräcklig svetstid kan resultera i otillräcklig penetration eller överhettning av värmetrådstillbehören på grund av alltför höga krav på svetseffekt.
Kyltid
Kylningsprocessen syftar till att säkerställa att fogen når tillräcklig styrka. Om kylningstiden är för kort kan svetsfogen utsättas för yttre störningar på grund av ofullständig kylning, vilket minskar svetshållfastheten. Under kylningsprocessen ska de svetsade komponenterna hållas fastklämda för att förhindra externa störningar från att påverka svetshållfastheten. Vidare bör påtvingade kylningsåtgärder inte vidtas under kylningsskedet.
Rör- och passningsstyvhet Elektrofusionssvetsning rekommenderar att du använder SDR11 eller tjockare polyetenrör. Även om vissa tillverkare erbjuder elektrosvetskopplingar som är lämpliga för SDR33, för sadelformad svetsning, är det vanligtvis begränsat till SDR11 eller tjockare polyetenrör. Dessa begränsningar bör tydligt anges på passningsförpackningen. Högre styvhet hos rör och kopplingar hjälper till att snabbt bygga upp smälttryck, vilket förkortar svetstiden eller ökar svetshållfastheten.
Materialsvetsbarhet Elektrofusionssvetsning har bred kompatibilitet och kan sammanfoga rör av olika SDR och kvaliteter. Men för att säkerställa svetskvaliteten bör de två materialen vid svetsgränssnittet ha liknande svetsbarhet.
Omgivningstemperatur Omgivningstemperatur har också en viss inverkan på elektrosvetsning. Vid svetsning i miljöer med låg-temperatur kan förvärmning vara nödvändig för att förbättra svetskvaliteten. Omvänt kan miljöer med hög-temperatur också påverka svetsprocessen och resultaten negativt, vilket kräver noggranna försiktighetsåtgärder.
Inverkan av omgivningstemperatur:
Elektrofusionssvetsning kräver i allmänhet inga speciella försiktighetsåtgärder när omgivningstemperaturvariationerna ligger inom ett visst intervall. I extrema miljöer kan dock justeringar av energiuttaget till rörkopplingarna vara nödvändiga, till exempel genom att ändra inspänningen eller justera svetstiden, för att säkerställa svetskvaliteten. Samtidigt bör direkt solljus undvikas för att förhindra ojämn temperaturfördelning i rören (kopplingar). Lämpliga skyddsåtgärder bör vidtas i blåsiga, dammiga, regniga eller snöiga väderförhållanden för att förhindra kontaminering. Speciellt vid svetsning av rör med stor-diameter bör den distala änden av röret vara täckt för att förhindra drag.
Säkerhet och standarder:
Svetsoperatörer måste ha lämpliga kvalifikationer och bära handskar, skyddsglasögon och annan skyddsutrustning under drift för att garantera säkerheten. Dessutom bör svetsutrustningen för polyetenrör (PE) överensstämma med GB/T2062-2020-standarden, medan produktion, design, konstruktionsacceptans och drift bör följa industristandarden CJJ63-2018 och TSGD2002-2006 tekniska regler.
