Технологія та процес електромуфтового зварювання
Електромуфтове зварювання, важлива технологія з’єднання поліетиленових трубопровідних систем, широко використовується в різних сферах. Його принцип роботи в основному ґрунтується на нагрівальному дроті, попередньо-поміщеному в електромуфтовий фітинг. Подаючи електрику, внутрішня поверхня фітинга і зовнішня поверхня труби розплавляються. Після певного часу охолодження відбувається зварювання.
У процесі електромуфтового зварювання особливо важливі добре-сконструйовані електромуфтові фітинги. Їх основний принцип роботи використовує ефект Джоуля; завдяки нагріванню котушки опору матеріал на внутрішній поверхні фітинга плавиться, таким чином досягаючи злиття труби та фітинга.
Електрозварні фітинги, такі як муфти, трійники рівного діаметру, перехідні трійники та коліна, є незамінними компонентами систем поліетиленових трубопроводів. Вони можуть з’єднувати магістральні та патрубки або патрубки з різних типів поліетиленових матеріалів і матеріалів з різною швидкістю течії розплаву. В даний час більшість електромуфтових фітингів оснащені цифровими системами ідентифікації, де параметри зварювання та інша важлива інформація зберігається у вигляді кодів на носіях даних, таких як штрих-коди або магнітні картки. Контролер зварювання може автоматично зчитувати ці параметри та точно контролювати процес зварювання.
Далі ми вивчимо унікальні особливості електромуфтового зварювання.
Для електромуфтового зварювання не тільки потрібен спеціалізований електромуфтовий зварювальний апарат, але він також має широке застосування, здатний з’єднувати труби різних розмірів і специфікацій, а також підходить для труб і фітингів різних марок і матеріалів. Його зварювальний процес менше залежить від навколишнього середовища та людських факторів, має високу швидкість будівництва та низькі витрати на інвестиції та обслуговування обладнання. Крім того, електромуфтове зварювання є простим і легким у експлуатації, забезпечує надійну якість зварювання, має гладку внутрішню стінку та не впливає на швидкість потоку.
Розібравшись з особливостями електромуфтового зварювання, ми далі розглянемо процес її роботи.
По-перше, перед зварюванням необхідно переконатися, що напруга джерела живлення є стабільною та відповідає вимогам, а також очистити вихідний роз’єм живлення, щоб забезпечити хорошу провідність. Потім підготуйте необхідні інструменти та матеріали, включаючи повністю автоматичний електромуфтовий зварювальний апарат, електромуфтові фітинги, різак, викрутку, маркер і вимірювальну стрічку. Відріжте трубу необхідної довжини, стежачи за тим, щоб торець був перпендикулярний до осі, і контролюючи похибку торцевого різання в межах 5 мм. Потім виміряйте довжину електромуфтового фітинга та відзначте відповідне положення на кінці труби. Потім почистіть зварювальну поверхню, щоб видалити шари оксиду, масло, бруд та інші забруднення. Нарешті очистіть поверхню труби безводним спиртом або метилетилкетоном (МЕК) і зробіть остаточні позначки. Після завершення цих підготовчих робіт можна починати електромуфтове зварювання.
Вставлення труби та фітинга Знову намалюйте лінії на трубі, визначивши положення, яке буде половиною довжини електромуфтового фітинга від торця. Потім вставте очищений електромуфтовий фітинг у трубу, яку потрібно зварити, переконавшись, що зовнішній край фітинга знаходиться на одному рівні з попередньо позначеною лінією. Потім затягніть стопорні гвинти на фітингу за допомогою викрутки, щоб запобігти випадковому висмикуванню труби під час зварювання. Нарешті, встановіть електромуфтовий хомут, щоб закріпити вузол, який буде зварюватися (дивіться Малюнок 5-6 для правильного методу встановлення електромуфтового зварювального хомута), переконавшись, що фітинг і труба повністю коаксіальні, з контролюючим зміщенням у межах 2%, уникаючи при цьому будь-яких зовнішніх зусиль до електромуфтового фітингу.
Примітка: перед початком зварювання переконайтеся, що фітинги вийнято з упаковки, чисті та сухі.
Підключення вихідного роз’єму: надійно підключіть вихід зварювального апарату до клем фітинга, забезпечуючи плавне з’єднання. Якщо джерело живлення знаходиться далеко від зварювального апарату, може виникнути сигнал-низької напруги. У цьому випадку подумайте про заміну кабелю на більш товстий або використання генератора.
Зварювальні операції: суворо дотримуйтесь процедур роботи зварювального апарату та уникайте перешкод від оточуючих магнітних полів. Під час зварювання зварювальний апарат повинен бути встановлений в режим «Автоматичний», а дані зварювання повинні вводитися за допомогою сканера (ручки), або параметри можна вводити вручну в режимі «Ручний». Після введення параметра увімкніть зварювальний перемикач, щоб запустити таймер. Якщо вибрано ручний режим, параметри зварювання слід визначати відповідно до інструкції до обладнання.
Для сканування параметрів рекомендується використовувати автоматичний режим, оскільки зварювальний апарат автоматично виконає компенсацію часової корекції. Якщо використовується ручний режим, ручне регулювання та компенсація можуть бути виконані відповідно до інформаційної картки встановлення.
Природне охолодження: після закінчення таймера зварювання електромуфтовий зварювальний апарат перейде в стан охолодження. Під час процесу охолодження забезпечте природне охолодження і не прикладайте ніяких зовнішніх зусиль до зварюваних частин. Після охолодження розберіть кріплення.
Перевірка після-зварювання
Після зварювання перевірте, чи матеріал всередині отвору проштовхується вгору і чи не видавлюється якийсь матеріал у місці зварювання. Кваліфікований зварний шов не повинен створювати дим, вогонь або передчасне відключення під час процесу електроплавлення, а матеріал має викидатися з оглядового отвору електроплавкого компонента.
Далі ми познайомимося з процесом електромуфтового зварювання.
Для точного свердління отворів дотримуйтесь інструкцій до продукту.
Основні параметри електромуфтового зварювання
Основні параметри електромуфтового зварювання в муфту та електромуфтового зварювання сідлом включають напругу, час нагрівання, час охолодження та значення опору. Ці ключові параметри зазвичай надає виробник компонентів труб.
Будівельні моменти та запобіжні заходи при електромуфтовому зварюванні
Основні вимоги
Перед зварюванням переконайтеся, що зварювана поверхня вільна від забруднення та окислення. При наявності таких умов необхідна відповідна обробка поверхні. Зона зварювання також повинна бути сухою. Крім того, слід звернути увагу на зазор підгонки,--округлість, глибину вставки та осьове вирівнювання та розташування між трубою та фітингом, щоб забезпечити зварювання вузла без осьового тиску.
Використання професійних пристосувань для вирівнювання може ефективно зменшити помилки вирівнювання та відносне переміщення під час процесу зварювання. Коли трубу вставляють у фітинг і зберігають коаксіально, можна досягти хорошого рівномірного контакту між зовнішньою поверхнею труби та внутрішньою поверхнею фітинга. Якщо під час вставлення буде виявлено кут між віссю труби та віссю фітинга, це збільшить тертя, що вплине на якість контакту між зовнішньою поверхнею труби та внутрішньою поверхнею фітинга та, зрештою, потенційно негативно вплине на якість зварювання. Крім того, цей кут також може викликати значне напруження в місці зварювання після зварювання.
Вимоги до зварювального обладнання та потужності:
Обладнання для електрофузійного зварювання має відповідати відповідним національним специфікаціям і стандартам і потребувати регулярного планового технічного обслуговування. Відповідно до CJJ63-2018 «Технічний стандарт для будівництва поліетиленових газопроводів», обладнання для електромуфтових стикових з’єднань має проходити регулярне калібрування та перевірку з циклом, що не перевищує одного року. Якщо генератор використовується як джерело живлення, необхідно враховувати його вихідну потужність і робочі характеристики, щоб переконатися, що він може живити індуктивне навантаження.
Вибір методу споживання енергії:
Методи введення енергії для зварювальних машин можна розділити на три категорії: контроль струму, контроль напруги та контроль енергії. Оскільки більшість нагрівальних елементів демонструють позитивний температурний коефіцієнт опору, під час зварювання постійною напругою споживана енергія поступово зменшується зі збільшенням температури. Це допомагає запобігти карбонізації та перегріву, а також забезпечує стабільність процесу керування. Тому цей спосіб введення знайшов широке застосування.
Контроль зварювальної напруги
Під час електромуфтового зварювання контроль зварювальної напруги має вирішальне значення. Як надмірно висока, так і низька напруга можуть негативно вплинути на якість зварювання. Тому перед зварюванням налаштування напруги необхідно ретельно перевірити та переконатися, що він знаходиться у відповідному діапазоні. Водночас слід уважно стежити за змінами напруги під час зварювання, щоб забезпечити гладке зварювання та високу-якісне завершення.
Час зварювання
Якщо опір нагрівального дроту та напруга зварювального апарату залишаються постійними, час зварювання стає ключовим фактором, що впливає на потужність нагріву. Надмірний час зварювання може призвести до перегріву та карбонізації, а також пом’якшити та деформувати внутрішню стінку труби, особливо у сідлоподібних фітингах. Недостатній час зварювання може призвести до недостатнього проникнення або перегріву аксесуарів нагрівального дроту через надмірні вимоги до зварювальної потужності.
Час охолодження
Процес охолодження має на меті забезпечити достатню міцність з’єднання. Якщо час охолодження занадто короткий, зварювальне з’єднання може бути піддано зовнішнім перешкодам через неповне охолодження, таким чином знижуючи міцність зварного шва. Під час процесу охолодження зварні компоненти слід тримати затиснутими, щоб запобігти впливу зовнішнього впливу на міцність зварювання. Крім того, на етапі охолодження не слід вживати заходів примусового охолодження.
Жорсткість труб і фітингів Для електромуфтового зварювання рекомендується використовувати поліетиленову трубу SDR11 або товщу. Хоча деякі виробники пропонують електромуфтові фітинги, придатні для SDR33, для зварювання сідлоподібних фітингів зазвичай обмежуються SDR11 або більш товстими поліетиленовими трубами. Ці обмеження мають бути чітко вказані на упаковці приладу. Більш висока жорсткість труби та фітингів сприяє швидкому створенню тиску розплаву, тим самим скорочуючи час зварювання або збільшуючи міцність зварного шва.
Зварюваність матеріалів. Електрофузійне зварювання має широку сумісність і може з’єднувати труби різних SDR і марок. Однак для забезпечення якості зварювання два матеріали на межі зварювання повинні мати однакову зварюваність.
Температура навколишнього середовища Температура навколишнього середовища також має певний вплив на електромуфтове зварювання. Під час зварювання в умовах низьких-температур може знадобитися попередній нагрів для покращення якості зварювання. Навпаки, середовище з високою-температурою також може негативно вплинути на процес і результати зварювання, що вимагає обережних заходів.
Вплив температури навколишнього середовища:
Електрофузійне зварювання зазвичай не вимагає спеціальних запобіжних заходів, коли коливання температури навколишнього середовища знаходяться в певному діапазоні. Проте в екстремальних умовах для забезпечення якості зварювання може знадобитися коригування вихідної енергії трубної арматури, наприклад, шляхом зміни вхідної напруги або регулювання часу зварювання. Одночасно слід уникати попадання прямих сонячних променів, щоб уникнути нерівномірного розподілу температури в трубах (фітингах). У вітряну, курну, дощову або снігову погоду слід вживати відповідних захисних заходів, щоб запобігти зараженню. Особливо під час зварювання труб великого-діаметра дистальний кінець труби слід закрити кришкою, щоб запобігти протягам.
Безпека та стандарти:
Зварювальні оператори повинні мати відповідну кваліфікацію та носити рукавички, окуляри та інше захисне обладнання під час роботи для забезпечення безпеки. Крім того, зварювальне обладнання для поліетиленових (ПЕ) труб має відповідати стандарту GB/T2062-2020, а виробництво, проектування, приймання конструкції та експлуатація повинні відповідати галузевому стандарту CJJ63-2018 і технічним правилам TSGD2002-2006.
