Elektrofusionssvejseteknologi og -proces
Elektrofusionssvejsning, en afgørende forbindelsesteknologi i polyethylenrørsystemer, er meget udbredt inden for forskellige områder. Dens funktionsprincip er primært afhængig af en varmetråd, der er forud-anbragt i elektrofusionsfittingen. Ved at anvende elektricitet smeltes den indvendige overflade af fittingen og den ydre overflade af røret. Efter en vis afkølingstid er svejsningen opnået.
I elektrofusionssvejseprocessen er vel-designede elektrofusionsfittings særligt kritiske. Deres grundlæggende arbejdsprincip udnytter Joule-effekten; gennem opvarmning af en modstandsspole smelter materialet på den indvendige overflade af fittingen, hvorved der opnås sammensmeltning af rør og fitting.
Elektrofusionsfittings, såsom ærmer, T-stykker med samme diameter, reducerende T-stykker og albuer, er uundværlige komponenter i polyethylenrørsystemer. De kan forbinde hoved- og grenrør eller studsfittings lavet af forskellige typer polyethylenmaterialer og materialer med forskellige smeltestrømningshastigheder. I øjeblikket er de fleste elektrofusionsfittings udstyret med digitale identifikationssystemer, hvor svejseparametre og anden vigtig information lagres i form af koder på databærere som stregkoder eller magnetkort. Svejsecontrolleren kan automatisk aflæse disse parametre og præcist styre svejseprocessen.
Dernæst vil vi udforske de unikke egenskaber ved elektrofusionssvejsning.
Elektrofusionssvejsning kræver ikke kun en specialiseret elektrofusionssvejsemaskine, men har også bred anvendelighed, i stand til at forbinde rør af forskellige størrelser og specifikationer og egnet til rør og fittings af forskellige kvaliteter og materialer. Dens svejseproces er mindre påvirket af miljømæssige og menneskelige faktorer, har en hurtig konstruktionshastighed og lave udstyrsinvesteringer og vedligeholdelsesomkostninger. Desuden er elektrofusionssvejsning enkel og nem at betjene, giver pålidelig svejsekvalitet, har en glat indervæg og påvirker ikke strømningshastigheden.
Efter at have forstået egenskaberne ved elektrofusionssvejsning, vil vi yderligere diskutere dens driftproces.
For det første, før svejsning, er det nødvendigt at sikre, at strømforsyningsspændingen er stabil og opfylder kravene, og rense strømudgangsstikket for at sikre god ledningsevne. Forbered derefter de nødvendige værktøjer og materialer, herunder en fuldautomatisk elektrofusionssvejsemaskine, elektrofusionsfittings, en fræser, en skruetrækker, en markør og et målebånd. Skær røret til i den nødvendige længde, og sørg for, at endefladen er vinkelret på aksen, og kontroller endeskærefejlen inden for 5 mm. Mål derefter længden af elektrofusionsfittingen og marker den tilsvarende position på rørenden. Skrab derefter svejseoverfladen for at fjerne oxidlag, olie, snavs og andre urenheder. Rengør til sidst røroverfladen med vandfri alkohol eller methylethylketon (MEK) og lav de endelige markeringer. Efter at disse forberedelser er afsluttet, kan elektrofusionssvejsningen begynde.
Indsættelse af rør og fitting. Tegn linjerne på røret igen, og bestem positionen til at være halvdelen af længden af elektrofusionsfittingen fra endefladen. Indsæt derefter den rensede elektrofusionsfitting i røret, der skal svejses, og sørg for, at den ydre kant af fittingen flugter med den tidligere markerede linje. Stram derefter låseskruerne på fittingen med en skruetrækker for at forhindre, at røret ved et uheld trækkes ud under svejsningen. Til sidst skal du installere elektrofusionsklemmen for at fastgøre samlingen, der skal svejses (se figur 5-6 for den korrekte installationsmetode for elektrofusionssvejseklemme), og sørg for, at fittingen og røret er fuldstændig koaksiale, med fejljustering kontrolleret inden for 2 %, samtidig med at du undgår at påføre ekstern kraft på elektrofusionsfittingen.
Bemærk: Før du begynder at svejse, skal du sikre dig, at fittings er fjernet fra deres emballage og er rene og tørre.
Udgangsstikforbindelse: Forbind svejsemaskinens udgang sikkert til fittingsterminalerne, hvilket sikrer en jævn forbindelse. Hvis strømkilden er langt fra svejsemaskinen, kan der opstå en lav-spændingsalarm. I dette tilfælde kan du overveje at udskifte kablet med et tykkere eller bruge en generator.
Svejsedrift: Følg nøje svejsemaskinens driftsprocedurer og undgå interferens fra omgivende magnetfelter. Under svejsning skal svejsemaskinen indstilles til "Automatisk" tilstand, og svejsedata skal indtastes ved hjælp af en scanner (pen), eller parametre kan indtastes manuelt i "Manuel" tilstand. Efter parameterindtastning skal du tænde for svejsekontakten for at starte timeren. Hvis manuel tilstand er valgt, skal svejseparametre bestemmes i henhold til fittingens produktmanual.
Det anbefales at bruge automatisk tilstand til parameterscanning, da svejsemaskinen automatisk vil udføre tidskorrektionskompensation. Hvis manuel tilstand anvendes, kan der foretages manuelle justeringer og kompensation i henhold til monteringsinformationskortet.
Naturlig afkøling: Efter at svejsetimeren slutter, vil elektrofusionssvejsemaskinen gå i køletilstand. Sørg for naturlig afkøling under afkølingsprocessen og påfør ikke nogen ekstern kraft på de svejste dele. Efter afkøling adskilles armaturet.
Efter-svejseinspektion
Efter svejsningen kontrolleres, om materialet inde i hullet er skubbet op, og om noget materiale er presset ud ved svejsningen. En kvalificeret svejsning bør ikke producere røg, ild eller for tidlig nedlukning under elektrofusionsprocessen, og materiale bør udkastes fra inspektionshullet på den elektrosmeltede komponent.
Dernæst vil vi introducere operationsprocessen for elektrofusionssvejsning.
Følg produktvejledningen for præcis hulboring.
Nøgleparametre for elektrofusionssvejsning
Kerneparametrene for elektrofusionssokkelsvejsning og elektrofusionssaddelsvejsning inkluderer spænding, opvarmningstid, afkølingstid og modstandsværdi. Disse nøgleparametre leveres normalt af rørkomponentproducenten.
Elektrofusionssvejsning Konstruktionspunkter og forholdsregler
Grundlæggende krav
Før svejsning skal du sikre dig, at overfladen, der skal svejses, er fri for forurening eller oxidation. Hvis sådanne forhold eksisterer, er passende overfladebehandling påkrævet. Svejseområdet skal også holdes tørt. Desuden skal man være opmærksom på pasformen, ud-af-rundhed, indføringsdybde og aksial justering og placering mellem røret og fittingen for at sikre, at samlingen svejses uden aksialt tryk.
Brug af professionelle justeringsarmaturer kan effektivt reducere justeringsfejl og relativ bevægelse under svejseprocessen. Når røret indsættes i fittingen og holdes koaksialt, kan der opnås god og ensartet kontakt mellem rørets ydre overflade og fittingens indvendige overflade. Hvis der konstateres en vinkel mellem røraksen og fittingsaksen under indføringen, vil dette øge friktionen, hvilket påvirker kontaktkvaliteten mellem rørets ydre overflade og fittingens indvendige overflade og i sidste ende potentielt påvirke svejsekvaliteten negativt. Desuden kan denne vinkel også forårsage betydelig belastning på svejsestedet efter svejsning.
Svejseudstyr og strømkrav:
Elektrofusionssvejseudstyr skal overholde relevante nationale specifikationer og standarder og kræve regelmæssig rutinevedligeholdelse. I henhold til CJJ63-2018 "Technical Standard for Polyethylene Gas Pipeline Engineering" skal elektrofusionsstødforbindelsesudstyr kalibreres og verificeres regelmæssigt med en cyklus, der ikke overstiger et år. Hvis en generator bruges som strømkilde, skal dens udgangseffekt og driftsegenskaber tages i betragtning for at sikre, at den kan drive en induktiv belastning.
Valg af energiinputmetode:
Energitilførselsmetoderne til svejsemaskiner kan opdeles i tre kategorier: strømstyring, spændingsstyring og energistyring. Fordi de fleste varmeelementer udviser en positiv temperaturkoefficient for modstand, falder inputenergien gradvist med stigende temperatur, når der anvendes konstantspændingssvejsning. Dette hjælper med at forhindre karbonisering og overophedning og sikrer stabiliteten af kontrolprocessen. Derfor er denne inputmetode meget brugt.
Svejsespændingskontrol
Ved elektrofusionssvejsning er styring af svejsespændingen afgørende. Både for høje og lave spændinger kan påvirke svejsekvaliteten negativt. Derfor skal spændingsindstillingen omhyggeligt kontrolleres og bekræftes, at den er inden for det passende område før svejsning. Samtidig skal spændingsændringer overvåges nøje under svejsning for at sikre jævn svejsning og fuldførelse af høj-kvalitet.
Svejsetid
Med varmetrådsmodstanden og svejsemaskinespændingen holdt konstant, bliver svejsetiden en nøglefaktor, der påvirker varmeeffekten. For lang svejsetid kan føre til overophedning og forkulning, samtidig med at den blødgører og deformerer rørets indervæg, især i saddelformede rørfittings. Utilstrækkelig svejsetid kan resultere i utilstrækkelig gennemtrængning eller overophedning af varmetrådstilbehøret på grund af for store krav til svejseeffekt.
Afkølingstid
Kølingsprocessen har til formål at sikre, at samlingen når tilstrækkelig styrke. Hvis afkølingstiden er for kort, kan svejsefugen blive udsat for ydre forstyrrelser på grund af ufuldstændig afkøling, hvilket reducerer svejsestyrken. Under afkølingsprocessen skal de svejsede komponenter holdes fastspændt for at forhindre ekstern interferens i at påvirke svejsestyrken. Endvidere bør der ikke træffes tvungen afkølingsforanstaltninger under afkølingsfasen.
Rør- og fittingstivhed Elektrofusionssvejsning anbefaler at bruge SDR11 eller tykkere polyethylenrør. Selvom nogle producenter tilbyder elektrofusionsfittings, der er egnet til SDR33, til saddelformet svejsning, er det generelt begrænset til SDR11 eller tykkere polyethylenrør. Disse begrænsninger bør tydeligt angives på den passende emballage. Højere stivhed af rør og fittings hjælper til hurtigt at opbygge smeltetryk og derved forkorte svejsetiden eller øge svejsestyrken.
Materialesvejsbarhed Elektrofusionssvejsning har bred kompatibilitet og kan forbinde rør af forskellige SDR'er og kvaliteter. For at sikre svejsekvaliteten bør de to materialer ved svejsegrænsefladen dog have ens svejsbarhed.
Omgivelsestemperatur Omgivelsestemperatur har også en vis indflydelse på elektrosmeltesvejsning. Ved svejsning i miljøer med lav-temperatur kan forvarmning være nødvendig for at forbedre svejsekvaliteten. Omvendt kan miljøer med høje-temperaturer også påvirke svejseprocessen og resultaterne negativt, hvilket kræver omhyggelige forholdsregler.
Indvirkning af omgivende temperatur:
Elektrofusionssvejsning kræver generelt ingen særlige forholdsregler, når variationer i omgivelsestemperaturen er inden for et vist område. I ekstreme miljøer kan det dog være nødvendigt at justere energiudgangen til rørfittings, f.eks. ved at ændre indgangsspændingen eller justere svejsetiden for at sikre svejsekvaliteten. Samtidig bør direkte sollys undgås for at forhindre ujævn temperaturfordeling i rørene (fittings). Der bør træffes passende beskyttelsesforanstaltninger i blæsende, støvede, regnfulde eller snefyldte vejrforhold for at forhindre kontaminering. Især ved svejsning af rør med stor-diameter, bør den distale ende af røret være lukket for at forhindre træk.
Sikkerhed og standarder:
Svejseoperatører skal have de relevante kvalifikationer og bære handsker, beskyttelsesbriller og andet beskyttelsesudstyr under driften for at sikre sikkerheden. Derudover skal svejseudstyret til polyethylen (PE) rør overholde GB/T2062-2020-standarden, mens produktion, design, konstruktionsaccept og drift skal følge CJJ63-2018 industristandarden og TSGD2002-2006 tekniske regler.
