جوش لوله های پلی اتیلن

جوش لوله پلی اتیلن

مقدمه

هنگام اجرای لوله کشی‌های پلی اتیلن، ناچار به جوش لوله های پلی اتیلن هستیم. در صورت اجرای صحیح جوشکاری، این اتصالات جوشی قادرند تا اتصالی قوی و ایمن را بین لوله‌ها ایجاد کنند و احتمال نشتی آنها صفر خواهد بود. همچنین در این اتصالات میزان افت فشار سیستم و اغتشاش جریان سیال به حداقل می رسد چرا که سطح اتصالی که بین لوله ها ایجاد می‌شود، یکنواخت و هماهنگ است.

انواع جوش لوله های پلی اتیلن

الکتروفیوژن و بات فیوژن دو روش جوش استانداردی هستند که میتوان اجرا نمود.جوشکاری لوله و اتصالات پلی اتیلن در پروژهای آبرسانی اغلب به شیوه لب به لب یا Buttfusion انجام می گیرد. در اتصالات حاصل از این نوع جوش، کیفیت جوشکاری و بازده آن بستگی به مهارت جوشکار، تناسب و کارایی دستگاه جوش و تجهیزات مربوطه و میزان رعایت اصول و قوانین جوشکاری دارد. نوع دوم جوش یعنی جوش الکتروفیوژن روش جوش مورد تایید شرکت ملی گاز است که در پروژه های گازرسانی اجرا میشود. در زیر هر دو روش معرفی میشود.

الف- جوش الکتروفیوژن

در جوشکاری الکتروفیوژن ( electrofusion welding) دو سر لوله‌ها در یک اتصال سوکتی با سیم‌پیچ‌ فلزی درونی قرار میگیرند. جریان از سیم‌پیچ‌ عبور می‌کند. گرمایش سیم‌پیچ‌ها، ناحیه ای از لوله و قطعه اتصال که در تماس با هم هستند را ذوب می‌کند و پس از سرد شدن ، یک اتصال دائم تشکیل می‌شود. 

روش کار به این صورت است که اپراتور جوشکار بعد از قرار دادن اتصال ها بین لوله ها و متصل کردن دو سوکت برق به دستگاه جوش و دادن پارامترهای جوش یا با استفاده از بارکد خوان دستگاه ، کلیه اطلاعات اتصال ، اعم از سایز، زمان لازم جوشکاری، نوع اتصال، شرکت تولید کننده اتصال الکتروفیوژن و… به دستگاه منتقل می کند و با زدن دکمه استارت دستگاه، عملیات جوشکاری آغاز می گردد.در انتها با بوق دستگاه، اپراتور متوجه پایان کار می گردد و با قطع سوکت اتصال و پس از خنک شدن، جوش کاری الکتروفیوژن به پایان می رسد.

مراحل انجام جوش الکتروفیوژن را در انیمیشن کوتاه زیر مشاهده کنید.

عوامل متعددی در مورد انتخاب روش جوش بات فیوژن یا الکتروفیوژن برای متصل کردن لوله‌ها و اتصالات پلی‌اتیلن دخیل هستند که مهمترین آن ضریب ایمنی مورد نیاز است. در کل در جوش الکتروفیوژن سطح مقطع جوشکاری نسبت به جوش بات فیوژن بسیار بیشتر است و این امر ضریب اطمینان را بالاتر می برد به طوریکه تنها روش اتصال مورد تایید شرکت ملی گاز ایران است.

مزایای جوش الکتروفیوژن

  • ضریب ایمنی بالا
  • اجرای راحت و سریع
  • امکان استفاده در نواحی که دسترسی در آنجا دشوار است

ب – جوش لب به لب ( بات فیوژن )

مطابق استاندارد ملی ایران به شماره ۱۸۶۴۸

اصول اتصال دهی در این روش شامل گرم کردن انتهای لوله یا اتصال به وسیله صفحه گرمکن( اتو ) تا دمای مشخص و سپس جوش دادن آنها به یکدیگر از طریق اعمال فشار و در پایان، خنک کردن آنها تحت فشار به مدت معین است. جوش باید توسط اپراتور ماهر انجام شود و دستگاه جوش باید قابلیت نگهداشتن دو انتهای لوله یا اتصال را به طور هم محور و با فشار مطابق دستوالعمل داشته باشد.

جوش لب به لب

مراحل جوش بات فیوژن شامل موارد زیر است :
الف) تمیزکاری انتهای لوله پلی اتیلن یا اتصال، سطوح رنده و گرم کن
ب) مهار کردن لوله یا اتصالی که قرار است جوش شوند
پ) رنده کردن انتهای آنها
ت) هم محور کردن لوله ها یا اتصالات
ج) ذوب و اتصال دهی انتهای لوله یا اتصال
ح)اتصال دهی با اتو
خ) نگه داشتن لوله یا اتصال تحت فشار
خ) تکمیل مدت زمان خنک کاری بدون فشار در دستگاه یا درصورت لزوم خارج از دستگاه؛


شرح مراحل

الف) تمیزکاری انتهای لوله پلی اتیلن یا اتصال، سطوح رنده و گرم کن؛
قبل از قرار دادن لوله پلی اتیلن یا اتصال در دستگاه، سطوح داخلی و بیرونی آنها همچنین سطوح رنده و گرمکن را با پارچه ای نرم تمیز کنید. تمام مواد خارجی باید از ناحیه اتصال دهی زدوده شوند.

ب) مهار کردن لوله یا اتصالی که قرار است جوش شوند
لوله ها یا اتصالات را در دستگاه جوش مهار کرده و برای دستیابی به هم محوری مناسب، آن ها را تنظیم کنید. ممکن است برای رسیدن به هم محوری مناسب و کاهش دراگ اصطکاکی، به تکیه گاه لوله نیاز باشد.
پ) رنده کردن انتهای لوله یا اتصال ( صاف سازی انتهای لوله یا اتصال )
برای ایجاد سطوح تمیز و موازی، انتهای لوله یا اتصال را صاف کنید.
ت) هم محور کردن لوله ها یا اتصالات ( تراز کردن لوله ها یا اتصالات )
تمام پلیسه ها را از انتهای لوله یا اتصال جدا کنید. انتهای لوله یا اتصال را یا پارچه خشک تمیز کنید. انتهای لوله یا اتصال را از نظر ناصافی، حفره ها یا سایر نواقص بازرسی کرده و سپس آن ها را به هم نزدیک کرده و هم محوری آن ها را بررسی کنید. حداکثر انحراف از هم محوری باید کمتر از ۱۰ درصد حداقل ضخامت دیواره باشد.
ج) ذوب کردن انتهای لوله یا اتصال
سطح صفحه گرمکن که در تماس با انتهای لوله یا اتصال قرار میگیرد، باید تمیز و عاری از روغن بوده همچنین از جنسی باشد که از چسبندگی پلاستیک مذاب به سطح آن جلوگیری کند. برای انتخاب دمای مناسب گرم کن، به دستوارلعمل خاص جوش مراجعه کنید.
صفحه گرم کن را در دستگاه جوش نصب کنید و انتهای لوله یا اتصال را به صورت هم زمان در تماس کامل با صفحه قرار داده تا سطوح مذاب برای انجام جوش ایجاد شود. برای اطمینان از ایجاد تماس کامل بین انتهای لوله یا اتصال و صفحه گرم کن، تماس اولیه باید تحت فشار ایجاد لبه انجام شود. فشار تا زمان تشکیل لبه با اندازه مشخص حفظ شده و سپس بدون قطع شدن تماس بین صفحه گرمکن و انتهای لوله یا اتصال، حین مدت زمانی برابر با زمان نفوذ گرمایی، فشار باید به فشار نفوذ گرمایی رسانده شود.
ح) اتصال دهی
پس از تکمیل زمان نفوذ گرمایی، انتهای لوله یا اتصال را از صفحه گرم کن جدا کنید. سپس صفحه اتو را برداشته و دو انتهای ذوب شده لوله یا اتصال را به آرامی به هم نزدیک کنید. فشار اتصال دهی تا حد امکان به صورت خطی افزایش یابد. فشار اتصال دهی باید برای مدت زمان تعیین شده حفظ شود.
خ) خنک کاری انتهای لوله یا اتصال
محل اتصالِ ذوب شده باید به صورت تحت فشار، برای مدت زمان تعیین شده به عنوان زمان خنک کاری در دستگاه جوش، تحت فشار بی حرکت نگه داشته شود. به منظور ایجاد استحکام و دستیابی به یکپارچگی محل اتصال، سپری شدن زمان کافی برای خنک کاری تحت فشار قبل از برداشتن گیره های مهار دستگاه، مهم است. تا زمانی که دمای فصل مشترک به زیر دمای ذوب پلی اتیلن برسد، فشار اتصال دهی باید حفظ شود.
چ) خنک کاری اضافی
خنک کاری اضافی به ویژه هنگام کار در محیط با دمای بالا، می تواند به صورت بدون فشار در دستگاه یا خارج از دستگاه انجام شود.

کنترل کیفیت
لوله ها، اتصالات و تجهیزات مربوط باید از نظر انطباق با روش اجرایی نصب، بازرسی شوند. بازرسی می تواند توسط کارکنان درگیر در فرایند اتصال دهی یا توسط ناظر جوش انجام شود. نتایج هر بازرسی باید ثبت شود.
پیش از انجام فرآیند جوشکاری، سامانه جوش کاری شامل روش، دستگاه جوش، تجهیزات کنترلی، افراد جوش کار، پارامترهای فرآیندی، شرایط محیطی و کیفیت نمونه جوش آزمایشی مطابق نمونه فرم ارزیابی به تایید ناظر جوش/کارفرما برسد؛ تا از انطباق کیفیت با (PQR) رویه جوش کاری اطمینان حاصل شود.

پس از اتصال دهی، لبه یکنواخت دوتایی باید ایجاد شود. اندازه لبه، نظم عملیات جوش را نشان می دهد. لبه های جوش متفاوت، می توانند به دلیل متفاوت بودن جریان مذاب (MFR) دو لوله متصل شده باشد.
وضعیت ظاهری محل اتصال بررسی شود. درصورت جوش لب به لب با اتصالات تزریقی، لبه ی سمت اتصال ممکن است بی نظمی های شکلی، از قبیل دندانه های کوچک،  تغییرشکل ها و برگردان غیر یکنواخت ناشی از خطوط جوش و خنک کاری قسمت قالبگیر نشان دهند در این حالات، ارزیابی ظاهری عمدتا روی اندازه و شکل لبه ی سمت لوله انجام می شود.

روش های کنترل کیفیت غیرمخرب
توصیه می شود که از سامانه های ساده تضمین کیفیت در محل اجرا نیز برای ارزیابی کیفیت محل اتصال،استفاده شود. از طریق ارزیابی عرض و شکل لبه انجام شود به نحوی که بسته به مواد پلی اتیلن و شرایط محیطی، باید درون حدود تعیین شده و قابل شناسایی باشند.
روش های غیرمخرب از قبیل رادیوگرافی و فراصوت ممکن است تمام نواقص ممکن در محل اتصال جوشی را نشان ندهد ولی نواحی دارای آلودگی و حفره را آشکار می کنند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *