Elektrofüzyon Kaynak Teknolojisi ve Prosesi
Polietilen boru sistemlerinde önemli bir bağlantı teknolojisi olan elektrofüzyon kaynağı, çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışma prensibi öncelikle elektrofüzyon bağlantı parçasının içine önceden yerleştirilmiş-bir ısıtma teline dayanır. Elektrik uygulanarak armatürün iç yüzeyi ve borunun dış yüzeyi eritilir. Belirli bir soğuma süresinden sonra kaynak işlemi gerçekleştirilir.
Elektrofüzyon kaynak işleminde, iyi tasarlanmış-elektrofüzyon bağlantı parçaları özellikle kritik öneme sahiptir. Temel çalışma prensibi Joule etkisinden yararlanır; Bir rezistans bobininin ısıtılmasıyla bağlantı parçasının iç yüzeyindeki malzeme erir ve böylece boru ile bağlantı parçasının kaynaşması sağlanır.
Manşonlar, eşit çaplı T'ler, redüksiyon T'ler ve dirsekler gibi elektrofüzyon bağlantı parçaları polietilen boru sistemlerinin vazgeçilmez bileşenleridir. Farklı tipte polietilen malzemelerden ve farklı eriyik akış hızlarına sahip malzemelerden yapılmış ana ve branşman borularını veya spigot bağlantı parçalarını birbirine bağlayabilirler. Şu anda çoğu elektrofüzyon bağlantı parçası, kaynak parametrelerinin ve diğer önemli bilgilerin barkod veya manyetik kartlar gibi veri taşıyıcıları üzerinde kodlar biçiminde saklandığı dijital tanımlama sistemleriyle donatılmıştır. Kaynak kontrolörü bu parametreleri otomatik olarak okuyabilir ve kaynak işlemini hassas bir şekilde kontrol edebilir.
Daha sonra elektrofüzyon kaynağının benzersiz özelliklerini keşfedeceğiz.
Elektrofüzyon kaynağı sadece özel bir elektrofüzyon kaynak makinesi gerektirmez, aynı zamanda geniş bir uygulanabilirliğe sahiptir, çeşitli boyut ve özelliklerdeki boruları bağlayabilen ve farklı kalite ve malzemelerdeki boru ve bağlantı parçaları için uygundur. Kaynak prosesi çevresel ve insan faktörlerinden daha az etkilenir, hızlı inşaat hızına sahiptir ve ekipman yatırım ve bakım maliyetleri düşüktür. Ayrıca elektrofüzyon kaynağının kullanımı basit ve kolaydır, güvenilir kaynak kalitesi üretir, pürüzsüz bir iç duvara sahiptir ve akış hızını etkilemez.
Elektrofüzyon kaynağının özelliklerini anladıktan sonra çalışma sürecini daha ayrıntılı olarak tartışacağız.
İlk olarak, kaynak yapmadan önce, güç kaynağı voltajının sabit olduğundan ve gereksinimleri karşıladığından emin olmak ve iyi iletkenlik sağlamak için güç çıkış konnektörünü temizlemek gerekir. Daha sonra, tam otomatik elektrofüzyon kaynak makinesi, elektrofüzyon bağlantı parçaları, kesici, tornavida, işaretleyici ve ölçüm bandı dahil olmak üzere gerekli alet ve malzemeleri hazırlayın. Boruyu gerekli uzunlukta kesin, uç yüzün eksene dik olmasını sağlayın ve uç kesme hatasını 5 mm içinde kontrol edin. Daha sonra elektrofüzyon bağlantı parçasının uzunluğunu ölçün ve boru ucunda karşılık gelen konumu işaretleyin. Daha sonra oksit katmanlarını, yağı, kiri ve diğer yabancı maddeleri çıkarmak için kaynak yüzeyini kazıyın. Son olarak boru yüzeyini susuz alkol veya metil etil keton (MEK) ile temizleyip son işaretlemeleri yapın. Bu hazırlıklar tamamlandıktan sonra elektrofüzyon kaynağına geçilebilir.
Boru ve Bağlantı Elemanının Yerleştirilmesi Boru üzerindeki çizgileri yeniden çizin ve konumu, elektrofüzyon bağlantı elemanının uç yüzünden itibaren uzunluğunun yarısı kadar olacak şekilde belirleyin. Daha sonra, temizlenmiş elektrofüzyon fitingini kaynak yapılacak borunun içine, fitingin dış kenarının daha önce işaretlenen çizgiyle aynı hizada olmasını sağlayacak şekilde yerleştirin. Daha sonra, kaynak sırasında borunun yanlışlıkla çekilmesini önlemek için bağlantı parçasındaki kilitleme vidalarını bir tornavida kullanarak sıkın. Son olarak, kaynak yapılacak düzeneği sabitlemek için elektrofüzyon kelepçesini takın (doğru elektrofüzyon kaynak kelepçesi kurulum yöntemi için bkz. Şekil 5-6), bağlantı parçasının ve borunun tamamen eş eksenli olmasını ve yanlış hizalamanın %2 içinde kontrol edilmesini sağlarken elektrofüzyon bağlantı parçasına herhangi bir dış kuvvet uygulamaktan kaçının.
Not: Kaynağa başlamadan önce bağlantı parçalarının ambalajlarından çıkarıldığından, temiz ve kuru olduğundan emin olun.
Çıkış Konektörü Bağlantısı: Kaynak makinesi çıkışını bağlantı terminallerine güvenli bir şekilde bağlayın ve sorunsuz bir bağlantı sağlayın. Güç kaynağı kaynak makinesinden uzaktaysa bir düşük-voltaj alarmı meydana gelebilir. Bu durumda kabloyu daha kalın bir kabloyla değiştirmeyi veya bir jeneratör kullanmayı düşünün.
Kaynak İşlemi: Kaynak makinesinin çalıştırma prosedürlerini sıkı bir şekilde takip edin ve çevredeki manyetik alanlardan kaynaklanan parazitlerden kaçının. Kaynak sırasında kaynak makinesi "Otomatik" moda ayarlanmalı ve kaynak verileri bir tarayıcı (kalem) kullanılarak girilmeli veya "Manuel" modda parametreler manuel olarak girilmelidir. Parametre girişinden sonra zamanlayıcıyı başlatmak için kaynak anahtarını açın. Manuel mod seçilirse kaynak parametrelerinin fitingin ürün kılavuzuna göre belirlenmesi gerekmektedir.
Kaynak makinesi zaman düzeltme telafisini otomatik olarak gerçekleştireceğinden, parametre taraması için otomatik modun kullanılması tavsiye edilir. Manuel mod kullanılıyorsa, montaj bilgi kartına göre manuel ayarlamalar ve telafiler yapılabilir.
Doğal Soğutma: Kaynak süresi sona erdikten sonra elektrofüzyon kaynak makinesi soğuma durumuna geçecektir. Soğutma işlemi sırasında doğal soğutma sağlanmalı ve kaynak yapılan parçalara herhangi bir dış kuvvet uygulanmamalıdır. Soğuduktan sonra armatürü sökün.
-Kaynak Sonrası Muayene
Kaynak sonrasında deliğin içindeki malzemenin yukarıya doğru itilip itilmediğini ve kaynak yerinde herhangi bir malzemenin dışarı doğru sıkışıp sıkışmadığını kontrol edin. Nitelikli bir kaynak, elektrofüzyon işlemi sırasında duman, yangın veya erken kapanmaya neden olmamalıdır ve elektrikle kaynaştırılan bileşenin inceleme deliğinden malzeme dışarı atılmalıdır.
Daha sonra elektrofüzyon eyer kaynağının çalışma sürecini tanıtacağız.
Hassas delik delme için ürün talimatlarını izleyin.
Elektrofüzyon Kaynağının Temel Parametreleri
Elektrofüzyon soket kaynağı ve elektrofüzyon eyer kaynağının temel parametreleri arasında voltaj, ısıtma süresi, soğuma süresi ve direnç değeri bulunur. Bu temel parametreler genellikle boru bileşeni üreticisi tarafından sağlanır.
Elektrofüzyon Kaynağı Yapım Noktaları ve Önlemler
Temel Gereksinimler
Kaynak yapmadan önce, kaynak yapılacak yüzeyin kirlenmeden veya oksidasyondan arınmış olduğundan emin olun. Bu tür koşullar mevcutsa uygun yüzey işlemi gereklidir. Kaynak alanı da kuru tutulmalıdır. Ayrıca, düzeneğin eksenel basınç olmadan kaynak yapılmasını sağlamak için bağlantı boşluğuna,-yuvarlaklığa{-, yerleştirme derinliğine ve boru ile bağlantı parçası arasındaki eksenel hizalamaya ve konumlandırmaya dikkat edilmelidir.
Profesyonel hizalama fikstürlerinin kullanılması, kaynak işlemi sırasında hizalama hatalarını ve göreceli hareketi etkili bir şekilde azaltabilir. Boru bağlantı parçasına yerleştirildiğinde ve eş eksenli tutulduğunda, borunun dış yüzeyi ile bağlantı parçasının iç yüzeyi arasında iyi ve düzgün bir temas elde edilebilir. Takma sırasında boru ekseni ile bağlantı parçası ekseni arasında bir açı bulunursa bu durum sürtünmeyi artıracak, borunun dış yüzeyi ile bağlantı parçasının iç yüzeyi arasındaki temas kalitesini etkileyecek ve sonuçta kaynak kalitesini potansiyel olarak olumsuz etkileyecektir. Ayrıca bu açı kaynak sonrasında kaynak yerinde ciddi gerilimlere de neden olabilir.
Kaynak Ekipmanı ve Güç Gereksinimleri:
Elektrofüzyon kaynak ekipmanı ilgili ulusal spesifikasyonlara ve standartlara uygun olmalı ve düzenli rutin bakım gerektirmelidir. CJJ63-2018 "Polietilen Gaz Boru Hattı Mühendisliği Teknik Standardı"na göre elektrofüzyon alın bağlantı ekipmanı, bir yılı aşmayan bir döngüyle düzenli olarak kalibre edilmeli ve doğrulanmalıdır. Güç kaynağı olarak bir jeneratör kullanılıyorsa, endüktif bir yüke güç verebilmesini sağlamak için güç çıkışı ve çalışma özellikleri dikkate alınmalıdır.
Enerji Giriş Yöntemi Seçimi:
Kaynak makineleri için enerji giriş yöntemleri üç kategoriye ayrılabilir: akım kontrolü, voltaj kontrolü ve enerji kontrolü. Çoğu ısıtma elemanı pozitif bir sıcaklık direnci katsayısı gösterdiğinden, sabit voltaj kaynağı kullanıldığında giriş enerjisi artan sıcaklıkla birlikte kademeli olarak azalır. Bu, karbonlaşmanın ve aşırı ısınmanın önlenmesine yardımcı olur ve kontrol sürecinin stabilitesini sağlar. Bu nedenle bu giriş yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kaynak Gerilimi Kontrolü
Elektrofüzyon kaynağında kaynak geriliminin kontrolü çok önemlidir. Hem aşırı yüksek hem de düşük voltajlar kaynak kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir. Bu nedenle kaynak öncesinde voltaj ayarının dikkatlice kontrol edilmesi ve uygun aralıkta olduğunun doğrulanması gerekir. Aynı zamanda, sorunsuz kaynak ve yüksek-kaliteli tamamlama sağlamak için kaynak sırasında voltaj değişikliklerinin de yakından izlenmesi gerekir.
Kaynak Süresi
Isıtma teli direnci ve kaynak makinesi voltajının sabit tutulmasıyla kaynak süresi, ısıtma gücünü etkileyen önemli bir faktör haline gelir. Aşırı kaynak süresi, aşırı ısınmaya ve karbonlaşmaya yol açabilir, ayrıca özellikle eyer-biçimindeki boru bağlantılarında borunun iç duvarının yumuşamasına ve deforme olmasına neden olabilir. Yetersiz kaynak süresi, aşırı kaynak gücü gereksinimleri nedeniyle ısıtma teli aksesuarlarının yetersiz nüfuz etmesine veya aşırı ısınmasına neden olabilir.
Soğutma Süresi
Soğutma işlemi, bağlantının yeterli dayanıma ulaşmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Soğutma süresi çok kısaysa, eksik soğutma nedeniyle kaynak bağlantısı dış etkilere maruz kalabilir ve bu da kaynak mukavemetini azaltabilir. Soğutma işlemi sırasında, dış müdahalelerin kaynak mukavemetini etkilemesini önlemek için kaynaklı bileşenler kelepçeli tutulmalıdır. Ayrıca soğutma aşamasında cebri soğutma tedbirleri alınmamalıdır.
Boru ve Bağlantı Sertliği Elektrofüzyon kaynağı, SDR11 veya daha kalın polietilen boru kullanılmasını önerir. Her ne kadar bazı üreticiler SDR33'e uygun elektrofüzyon bağlantı parçaları sunsa da, eyer şeklindeki bağlantı parçası kaynağı için bu genellikle SDR11 veya daha kalın polietilen boru ile sınırlıdır. Bu sınırlamalar armatür ambalajında açıkça belirtilmelidir. Borunun ve bağlantı parçalarının daha yüksek sertliği, erime basıncının hızlı bir şekilde oluşmasına yardımcı olur, böylece kaynak süresi kısalır veya kaynak mukavemeti artar.
Malzeme Kaynaklanabilirliği Elektrofüzyon kaynağı geniş bir uyumluluğa sahiptir ve farklı SDR ve derecelerdeki boruları birleştirebilir. Ancak kaynak kalitesini sağlamak için kaynak arayüzündeki iki malzemenin benzer kaynaklanabilirliğe sahip olması gerekir.
Ortam Sıcaklığı Ortam sıcaklığının da elektrofüzyon kaynağı üzerinde belirli bir etkisi vardır. Düşük sıcaklıktaki ortamlarda kaynak yaparken-kaynak kalitesini artırmak için ön ısıtma gerekli olabilir. Tersine, yüksek-sıcaklıktaki ortamlar da kaynak işlemini ve sonuçlarını olumsuz yönde etkileyebilir, bu nedenle dikkatli önlemler alınması gerekir.
Ortam Sıcaklığının Etkisi:
Elektrofüzyon kaynağı genellikle ortam sıcaklığı değişimleri belirli bir aralıkta olduğunda özel bir önlem gerektirmez. Ancak aşırı ortamlarda, kaynak kalitesini sağlamak için giriş voltajının değiştirilmesi veya kaynak süresinin ayarlanması gibi boru bağlantı parçalarına giden enerji çıkışında ayarlamalar yapılması gerekebilir. Aynı zamanda borularda (ek parçalarda) eşit olmayan sıcaklık dağılımını önlemek için doğrudan güneş ışığından kaçınılmalıdır. Rüzgarlı, tozlu, yağmurlu veya karlı hava koşullarında kirlenmeyi önlemek için uygun koruyucu önlemler alınmalıdır. Özellikle büyük- çaplı borulara kaynak yapılırken, hava akımını önlemek için borunun uzak ucu kapatılmalıdır.
Güvenlik ve Standartlar:
Kaynak operatörleri güvenliği sağlamak için uygun niteliklere sahip olmalı ve çalışma sırasında eldiven, gözlük ve diğer koruyucu ekipmanları kullanmalıdır. Ayrıca polietilen (PE) borulara yönelik kaynak ekipmanlarının GB/T2062-2020 standardına uygun olması gerekirken, üretim, tasarım, inşaat kabulü ve işletimi CJJ63-2018 endüstri standardına ve TSGD2002-2006 teknik kurallarına uygun olmalıdır.
