Elektrofusjonssveiseteknologi og prosess
Elektrofusjonssveising, en avgjørende koblingsteknologi i polyetylenrørsystemer, er mye brukt på ulike felt. Arbeidsprinsippet er først og fremst avhengig av en varmetråd som er forhånds-plassert i elektrofusjonsfittingen. Ved å påføre elektrisitet smeltes den indre overflaten av beslaget og den ytre overflaten av røret. Etter en viss avkjølingstid er sveisingen oppnådd.
I elektrofusjonssveiseprosessen er godt-utformede elektrofusjonsfittings spesielt kritiske. Deres grunnleggende arbeidsprinsipp bruker Joule-effekten; gjennom oppvarming av en motstandsspole smelter materialet på den indre overflaten av beslaget, og oppnår dermed sammensmelting av røret og beslaget.
Elektrofusjonsfittings, slik som hylser, T-stykker med samme diameter, reduserende T-stykker og albuer, er uunnværlige komponenter i polyetylenrørsystemer. De kan koble sammen hoved- og grenrør eller tappfittings laget av forskjellige typer polyetylenmaterialer og materialer med forskjellige smeltestrømningshastigheter. For tiden er de fleste elektrofusjonsarmaturer utstyrt med digitale identifikasjonssystemer, hvor sveiseparametere og annen viktig informasjon lagres i form av koder på databærere som strekkoder eller magnetkort. Sveisekontrolleren kan automatisk lese disse parameterne og kontrollere sveiseprosessen nøyaktig.
Deretter vil vi utforske de unike egenskapene til elektrofusjonssveising.
Elektrofusjonssveising krever ikke bare en spesialisert elektrofusjonssveisemaskin, men har også bred anvendelighet, i stand til å koble sammen rør av forskjellige størrelser og spesifikasjoner, og egnet for rør og fittings av forskjellige kvaliteter og materialer. Sveiseprosessen er mindre påvirket av miljømessige og menneskelige faktorer, har en høy konstruksjonshastighet og lave utstyrsinvesteringer og vedlikeholdskostnader. Videre er elektrofusjonssveising enkel og lett å betjene, gir pålitelig sveisekvalitet, har en jevn innervegg og påvirker ikke strømningshastigheten.
Etter å ha forstått egenskapene til elektrofusjonssveising, vil vi videre diskutere operasjonsprosessen.
Først, før sveising, er det nødvendig å sikre at strømforsyningsspenningen er stabil og oppfyller kravene, og rengjøre strømutgangskontakten for å sikre god ledningsevne. Forbered deretter de nødvendige verktøyene og materialene, inkludert en helautomatisk elektrofusjonssveisemaskin, elektrofusjonsbeslag, en kutter, en skrutrekker, en markør og et målebånd. Kutt røret til ønsket lengde, pass på at endeflaten er vinkelrett på aksen, og kontroller skjærefeilen innen 5 mm. Deretter måler du lengden på elektrofusjonsfittingen og merker den tilsvarende posisjonen på rørenden. Skrap deretter sveiseoverflaten for å fjerne oksidlag, olje, smuss og andre urenheter. Til slutt rengjør du røroverflaten med vannfri alkohol eller metyletylketon (MEK) og gjør de endelige merkingene. Etter at disse forberedelsene er fullført, kan elektrofusjonssveisingen begynne.
Innsetting av rør og fitting Tegn på nytt linjene på røret, og bestem at posisjonen skal være halvparten av lengden på elektrofusjonsfittingen fra endeflaten. Sett deretter den rensede elektrofusjonsfittingen inn i røret som skal sveises, og sørg for at den ytre kanten av fittingen er i flukt med den tidligere markerte linjen. Deretter stram låseskruene på beslaget med en skrutrekker for å forhindre at røret trekkes ut ved et uhell under sveising. Til slutt, installer elektrofusjonsklemmen for å sikre sammenstillingen som skal sveises (se figur 5-6 for riktig installasjonsmetode for elektrofusjonssveiseklemmen), og sørg for at fittingen og røret er helt koaksiale, med feiljustering kontrollert innenfor 2 %, samtidig som du unngår å påføre ekstern kraft på elektrofusjonsfittingen.
Merk: Før du begynner å sveise, sørg for at beslagene er tatt ut av emballasjen og er rene og tørre.
Tilkobling av utgangskontakt: Koble sveisemaskinens utgang sikkert til monteringsterminalene, for å sikre en jevn tilkobling. Hvis strømkilden er langt fra sveisemaskinen, kan det oppstå en lav-alarm. I dette tilfellet bør du vurdere å bytte ut kabelen med en tykkere eller bruke en generator.
Sveisedrift: Følg nøye sveisemaskinens driftsprosedyrer og unngå forstyrrelser fra omkringliggende magnetfelt. Under sveising bør sveisemaskinen settes til "Automatisk"-modus, og sveisedata bør legges inn ved hjelp av en skanner (penn), eller parametere kan legges inn manuelt i "Manuell"-modus. Etter parameterinntasting, slå på sveisebryteren for å starte timeren. Hvis manuell modus er valgt, bør sveiseparametere bestemmes i henhold til beslagets produktmanual.
Det anbefales å bruke automatisk modus for parameterskanning, da sveisemaskinen automatisk vil utføre tidskorrigeringskompensasjon. Hvis manuell modus brukes, kan manuelle justeringer og kompensering gjøres i henhold til monteringsinformasjonskortet.
Naturlig kjøling: Etter at sveisetimeren er over, vil elektrofusjonssveisemaskinen gå inn i en avkjølingstilstand. Sørg for naturlig kjøling under kjøleprosessen og ikke bruk noen ytre kraft på de sveisede delene. Etter avkjøling, demonter armaturet.
Etter-sveisinspeksjon
Etter sveising, sjekk om materialet inne i hullet er skjøvet opp og om noe materiale er presset ut ved sveisen. En kvalifisert sveis skal ikke produsere røyk, brann eller for tidlig avstenging under elektrofusjonsprosessen, og materiale bør kastes ut fra inspeksjonshullet til den elektrosmeltede komponenten.
Deretter vil vi introdusere operasjonsprosessen for elektrofusjonssveising.
Følg produktinstruksjonene for nøyaktig hullboring.
Nøkkelparametre for elektrofusjonssveising
Kjerneparametrene for elektrofusjonssveising og elektrofusjonssveising inkluderer spenning, oppvarmingstid, kjøletid og motstandsverdi. Disse nøkkelparametrene leveres vanligvis av rørkomponentprodusenten.
Konstruksjonspunkter og forholdsregler for elektrofusjonssveising
Grunnleggende krav
Før sveising, sørg for at overflaten som skal sveises er fri for forurensning eller oksidasjon. Hvis slike forhold eksisterer, kreves passende overflatebehandling. Sveiseområdet skal også holdes tørt. Videre må man være oppmerksom på passformens klaring, ut-av-rundhet, innføringsdybde og aksial innretting og plassering mellom røret og fittingen for å sikre at sammenstillingen er sveiset uten aksialt trykk.
Bruk av profesjonelle innrettingsarmaturer kan effektivt redusere innrettingsfeil og relativ bevegelse under sveiseprosessen. Når røret settes inn i beslaget og holdes koaksialt, kan det oppnås god og jevn kontakt mellom rørets ytre overflate og rørets indre overflate. Hvis det blir funnet en vinkel mellom røraksen og fittingaksen under innsetting, vil dette øke friksjonen, påvirke kontaktkvaliteten mellom den ytre overflaten av røret og den indre overflaten av fittingen, og til slutt potensielt påvirke sveisekvaliteten negativt. Videre kan denne vinkelen også forårsake betydelig belastning på sveisestedet etter sveising.
Sveiseutstyr og strømkrav:
Elektrofusjonssveiseutstyr må være i samsvar med relevante nasjonale spesifikasjoner og standarder og kreve regelmessig rutinemessig vedlikehold. I henhold til CJJ63-2018 "Technical Standard for Polyethylene Gas Pipeline Engineering", bør elektrofusjonsstumpkoblingsutstyr kalibreres og verifiseres regelmessig, med en syklus som ikke overstiger ett år. Hvis en generator brukes som strømkilde, må dens utgangseffekt og driftsegenskaper vurderes for å sikre at den kan drive en induktiv belastning.
Valg av energiinntaksmetode:
Energitilførselsmetodene for sveisemaskiner kan deles inn i tre kategorier: strømstyring, spenningsstyring og energistyring. Fordi de fleste varmeelementer oppviser en positiv temperaturkoeffisient av motstand, avtar den inngående energien gradvis med økende temperatur ved bruk av konstantspenningssveising. Dette bidrar til å forhindre karbonisering og overoppheting, og sikrer stabiliteten i kontrollprosessen. Derfor er denne inndatametoden mye brukt.
Sveisespenningskontroll
Ved elektrofusjonssveising er kontroll av sveisespenningen avgjørende. Både for høye og lave spenninger kan påvirke sveisekvaliteten negativt. Derfor må spenningsinnstillingen kontrolleres nøye og bekreftes at den er innenfor riktig område før sveising. Samtidig må spenningsendringer overvåkes nøye under sveising for å sikre jevn sveising og fullføring av høy-kvalitet.
Sveisetid
Med varmetrådmotstanden og sveisemaskinspenningen holdt konstant, blir sveisetiden en nøkkelfaktor som påvirker varmeeffekten. For lang sveisetid kan føre til overoppheting og karbonisering, samtidig som den mykner og deformerer den indre veggen av røret, spesielt i sadelformede rørfittings. Utilstrekkelig sveisetid kan føre til utilstrekkelig penetrering eller overoppheting av varmetrådtilbehøret på grunn av for høye sveiseeffektkrav.
Avkjølingstid
Avkjølingsprosessen tar sikte på å sikre at skjøten når tilstrekkelig styrke. Hvis kjøletiden er for kort, kan sveiseskjøten bli utsatt for ytre forstyrrelser på grunn av ufullstendig kjøling, og dermed redusere sveisestyrken. Under kjøleprosessen bør de sveisede komponentene holdes fastklemt for å forhindre ekstern interferens fra å påvirke sveisestyrken. Videre bør tvangskjølingstiltak ikke iverksettes under kjølefasen.
Rør- og tilpasningsstivhet Elektrosveising anbefaler bruk av SDR11 eller tykkere polyetylenrør. Selv om noen produsenter tilbyr elektrofusjonsfittings som er egnet for SDR33, er det vanligvis begrenset til SDR11 eller tykkere polyetylenrør. Disse begrensningene skal være tydelig angitt på passende emballasje. Høyere stivhet på rør og beslag bidrar til raskt å bygge opp smeltetrykk, og dermed forkorte sveisetiden eller øke sveisestyrken.
Materialsveisbarhet Elektrofusjonssveising har bred kompatibilitet og kan skjøte sammen rør av forskjellige SDR-er og kvaliteter. For å sikre sveisekvaliteten bør imidlertid de to materialene ved sveisegrensesnittet ha lik sveisbarhet.
Omgivelsestemperatur Omgivelsestemperatur har også en viss innvirkning på elektrofusjonssveising. Ved sveising i miljøer med lav-temperatur kan det være nødvendig med forvarming for å forbedre sveisekvaliteten. Omvendt kan miljøer med høye-temperaturer også påvirke sveiseprosessen og resultatene negativt, og krever derfor forsiktige forholdsregler.
Innvirkning av omgivelsestemperatur:
Elektrofusjonssveising krever vanligvis ingen spesielle forholdsregler når variasjoner i omgivelsestemperaturen er innenfor et visst område. I ekstreme miljøer kan det imidlertid være nødvendig med justeringer av energiutgangen til rørbeslagene, for eksempel ved å endre inngangsspenningen eller justere sveisetiden, for å sikre sveisekvaliteten. Samtidig bør direkte sollys unngås for å hindre ujevn temperaturfordeling i rørene (fittings). Passende beskyttelsestiltak bør tas i vindfulle, støvete, regnfulle eller snørike værforhold for å forhindre forurensning. Spesielt ved sveising av rør med stor-diameter, bør den distale enden av røret tildekkes for å forhindre trekk.
Sikkerhet og standarder:
Sveiseoperatører må ha passende kvalifikasjoner og bruke hansker, vernebriller og annet verneutstyr under drift for å ivareta sikkerheten. I tillegg bør sveiseutstyret for polyetylen (PE) rør overholde GB/T2062-2020 standarden, mens produksjon, design, konstruksjon aksept og drift bør følge CJJ63-2018 industristandard og TSGD2002-2006 tekniske regler.
