Tecnologia e processo di saldatura per elettrofusione
La saldatura per elettrofusione, una tecnologia di connessione cruciale nei sistemi di tubazioni in polietilene, è ampiamente utilizzata in vari campi. Il suo principio di funzionamento si basa principalmente su un filo riscaldante pre-posizionato all'interno del raccordo per elettrofusione. Applicando l'elettricità, la superficie interna del raccordo e la superficie esterna del tubo si fondono. Dopo un certo tempo di raffreddamento si ottiene la saldatura.
Nel processo di saldatura per elettrofusione, i raccordi per elettrofusione ben-progettati sono particolarmente critici. Il loro principio di funzionamento di base utilizza l'effetto Joule; attraverso il riscaldamento di una bobina di resistenza, il materiale presente sulla superficie interna del raccordo fonde, ottenendo così la fusione tra tubo e raccordo.
I raccordi elettrosaldabili, come manicotti, T di diametro uguale, T di riduzione e gomiti, sono componenti indispensabili nei sistemi di tubazioni in polietilene. Possono collegare tubi principali e di derivazione o raccordi a bicchiere realizzati con diversi tipi di materiali in polietilene e materiali con diverse portate di fusione. Attualmente la maggior parte dei raccordi elettrosaldabili sono dotati di sistemi di identificazione digitale, in cui i parametri di saldatura e altre informazioni importanti vengono memorizzati sotto forma di codici su supporti dati come codici a barre o carte magnetiche. Il controller di saldatura può leggere automaticamente questi parametri e controllare con precisione il processo di saldatura.
Successivamente, esploreremo le caratteristiche uniche della saldatura per elettrofusione.
La saldatura per elettrofusione non richiede solo una saldatrice per elettrofusione specializzata, ma ha anche un'ampia applicabilità, in grado di collegare tubi di varie dimensioni e specifiche e adatta per tubi e raccordi di diversi gradi e materiali. Il suo processo di saldatura è meno influenzato da fattori ambientali e umani, ha una velocità di costruzione elevata e bassi costi di investimento e manutenzione in attrezzature. Inoltre, la saldatura per elettrofusione è semplice e facile da usare, produce una qualità di saldatura affidabile, ha una parete interna liscia e non influisce sulla portata.
Dopo aver compreso le caratteristiche della saldatura per elettrofusione, discuteremo ulteriormente il suo processo operativo.
Innanzitutto, prima della saldatura, è necessario assicurarsi che la tensione di alimentazione sia stabile e soddisfi i requisiti e pulire il connettore di uscita dell'alimentazione per garantire una buona conduttività. Successivamente, prepara gli strumenti e i materiali necessari, tra cui una saldatrice per elettrofusione completamente automatica, raccordi per elettrofusione, un taglierino, un cacciavite, un pennarello e un metro a nastro. Tagliare il tubo alla lunghezza richiesta, assicurandosi che la faccia finale sia perpendicolare all'asse e controllando l'errore di taglio finale entro 5 mm. Successivamente, misurare la lunghezza del raccordo elettrosaldabile e segnare la posizione corrispondente sull'estremità del tubo. Quindi, raschiare la superficie di saldatura per rimuovere strati di ossido, olio, sporco e altre impurità. Infine pulire la superficie del tubo con alcool anidro o metiletilchetone (MEK) ed effettuare le marcature finali. Una volta completati questi preparativi, può iniziare la saldatura per elettrofusione.
Inserimento di tubi e raccordi Ridisegnare le linee sul tubo, determinando che la posizione sia pari alla metà della lunghezza del raccordo elettrosaldabile dalla faccia terminale. Successivamente, inserire il raccordo elettrosaldabile pulito nel tubo da saldare, assicurandosi che il bordo esterno del raccordo sia a filo con la linea precedentemente tracciata. Successivamente serrare le viti di bloccaggio del raccordo utilizzando un cacciavite per evitare che il tubo possa fuoriuscire accidentalmente durante la saldatura. Infine, installare il morsetto per elettrofusione per fissare il gruppo da saldare (vedere la Figura 5-6 per il metodo corretto di installazione del morsetto per saldatura per elettrofusione), assicurandosi che il raccordo e il tubo siano completamente coassiali, con disallineamento controllato entro il 2%, evitando di applicare qualsiasi forza esterna al raccordo per elettrofusione.
Nota: prima di iniziare la saldatura, assicurarsi che i raccordi siano stati rimossi dal loro imballaggio e siano puliti e asciutti.
Collegamento del connettore di uscita: collegare saldamente l'uscita della saldatrice ai terminali del raccordo, garantendo una connessione fluida. Se la fonte di alimentazione è lontana dalla saldatrice, potrebbe verificarsi un allarme di bassa-tensione. In questo caso valuta la possibilità di sostituire il cavo con uno più spesso o di utilizzare un generatore.
Operazione di saldatura: seguire rigorosamente le procedure operative della saldatrice ed evitare interferenze provenienti dai campi magnetici circostanti. Durante la saldatura, la saldatrice deve essere impostata sulla modalità "Automatica" e i dati di saldatura devono essere immessi utilizzando uno scanner (penna), oppure i parametri possono essere immessi manualmente in modalità "Manuale". Dopo aver immesso i parametri, accendere l'interruttore di saldatura per avviare il timer. Se viene selezionata la modalità manuale, i parametri di saldatura devono essere determinati in base al manuale del prodotto del raccordo.
Si consiglia di utilizzare la modalità automatica per la scansione dei parametri, poiché la saldatrice eseguirà automaticamente la compensazione della correzione temporale. Se viene utilizzata la modalità manuale, è possibile effettuare regolazioni e compensazioni manuali in base alla scheda informativa dell'adattamento.
Raffreddamento naturale: al termine del timer di saldatura, la saldatrice per elettrofusione entrerà in uno stato di raffreddamento. Durante il processo di raffreddamento, garantire un raffreddamento naturale e non applicare alcuna forza esterna alle parti saldate. Dopo il raffreddamento, smontare l'apparecchio.
Ispezione post-saldatura
Dopo la saldatura, controllare se il materiale all'interno del foro viene spinto verso l'alto e se del materiale viene schiacciato in corrispondenza della saldatura. Una saldatura qualificata non dovrebbe produrre fumo, fuoco o spegnimenti prematuri durante il processo di elettrofusione e il materiale dovrebbe essere espulso dal foro di ispezione del componente elettrofuso.
Successivamente, introdurremo il processo operativo della saldatura a sella per elettrofusione.
Seguire le istruzioni del prodotto per eseguire una foratura precisa.
Parametri chiave della saldatura per elettrofusione
I parametri principali della saldatura a bicchiere per elettrofusione e della saldatura a sella per elettrofusione includono tensione, tempo di riscaldamento, tempo di raffreddamento e valore di resistenza. Questi parametri chiave sono generalmente forniti dal produttore dei componenti del tubo.
Punti e precauzioni per la costruzione della saldatura per elettrofusione
Requisiti di base
Prima della saldatura, assicurarsi che la superficie da saldare sia priva di contaminazioni o ossidazioni. Se esistono tali condizioni, è necessario un trattamento superficiale adeguato. Anche la zona di saldatura deve essere mantenuta asciutta. Inoltre, è necessario prestare attenzione al gioco di accoppiamento, all'omertà-rotondità, alla profondità di inserimento, all'allineamento assiale e al posizionamento tra il tubo e il raccordo per garantire che il gruppo sia saldato senza pressione assiale.
L'utilizzo di dispositivi di allineamento professionali può ridurre efficacemente gli errori di allineamento e il movimento relativo durante il processo di saldatura. Quando il tubo viene inserito nel raccordo e mantenuto coassiale, si ottiene un buon ed uniforme contatto tra la superficie esterna del tubo e la superficie interna del raccordo. Se durante l'inserimento viene rilevato un angolo tra l'asse del tubo e l'asse del raccordo, ciò aumenterà l'attrito, influenzando la qualità del contatto tra la superficie esterna del tubo e la superficie interna del raccordo e, in definitiva, influenzando potenzialmente negativamente la qualità della saldatura. Inoltre, questo angolo può anche causare uno stress significativo nel sito di saldatura dopo la saldatura.
Attrezzature di saldatura e requisiti di alimentazione:
Le apparecchiature di saldatura per elettrofusione devono essere conformi alle specifiche e agli standard nazionali pertinenti e richiedere una regolare manutenzione ordinaria. Secondo lo "Standard tecnico per l'ingegneria dei gasdotti in polietilene" CJJ63-2018, le apparecchiature di collegamento di testa per elettrofusione devono essere calibrate e verificate regolarmente, con un ciclo non superiore a un anno. Se come fonte di alimentazione viene utilizzato un generatore, è necessario considerare la sua potenza in uscita e le caratteristiche operative per garantire che possa alimentare un carico induttivo.
Selezione del metodo di input energetico:
I metodi di immissione di energia per le saldatrici possono essere suddivisi in tre categorie: controllo di corrente, controllo di tensione e controllo di energia. Poiché la maggior parte degli elementi riscaldanti presentano un coefficiente di resistenza termica positivo, l'energia in ingresso diminuisce gradualmente con l'aumento della temperatura quando si utilizza la saldatura a tensione costante. Ciò aiuta a prevenire la carbonizzazione e il surriscaldamento e garantisce la stabilità del processo di controllo. Pertanto, questo metodo di input è ampiamente utilizzato.
Controllo della tensione di saldatura
Nella saldatura per elettrofusione, il controllo della tensione di saldatura è fondamentale. Sia tensioni eccessivamente alte che basse possono influire negativamente sulla qualità della saldatura. Pertanto, l'impostazione della tensione deve essere attentamente controllata e confermata che rientri nell'intervallo appropriato prima della saldatura. Allo stesso tempo, le variazioni di tensione devono essere attentamente monitorate durante la saldatura per garantire una saldatura regolare e un completamento di alta-qualità.
Tempo di saldatura
Con la resistenza del filo riscaldante e la tensione della saldatrice mantenute costanti, il tempo di saldatura diventa un fattore chiave che influenza la potenza di riscaldamento. Un tempo di saldatura eccessivo può portare al surriscaldamento e alla carbonizzazione, oltre ad ammorbidire e deformare la parete interna del tubo, soprattutto nei raccordi per tubi a forma di sella-. Un tempo di saldatura insufficiente può comportare una penetrazione insufficiente o un surriscaldamento degli accessori del filo riscaldante a causa dei requisiti eccessivi di potenza di saldatura.
Tempo di raffreddamento
Il processo di raffreddamento mira a garantire che il giunto raggiunga una resistenza sufficiente. Se il tempo di raffreddamento è troppo breve, il giunto saldato potrebbe essere soggetto a disturbi esterni a causa del raffreddamento incompleto, riducendo così la resistenza della saldatura. Durante il processo di raffreddamento, i componenti saldati devono essere mantenuti fissati per evitare che interferenze esterne influenzino la resistenza della saldatura. Inoltre, durante la fase di raffreddamento non dovrebbero essere adottate misure di raffreddamento forzato.
Rigidità di tubi e raccordi La saldatura per elettrofusione consiglia l'uso di tubi in polietilene SDR11 o più spessi. Sebbene alcuni produttori offrano raccordi elettrosaldabili adatti per SDR33, per la saldatura di raccordi a sella-, generalmente è limitata a SDR11 o tubi in polietilene più spessi. Queste limitazioni dovrebbero essere chiaramente indicate sulla confezione del raccordo. Una maggiore rigidità del tubo e dei raccordi aiuta ad aumentare rapidamente la pressione di fusione, riducendo così i tempi di saldatura o aumentando la resistenza della saldatura.
Saldabilità del materiale La saldatura per elettrofusione ha un'ampia compatibilità e può unire tubi di diversi SDR e gradi. Tuttavia, per garantire la qualità della saldatura, i due materiali all’interfaccia di saldatura dovrebbero avere una saldabilità simile.
Temperatura ambiente Anche la temperatura ambiente ha un certo impatto sulla saldatura per elettrofusione. Quando si salda in ambienti a bassa-temperatura, potrebbe essere necessario il preriscaldamento per migliorare la qualità della saldatura. Al contrario, anche ambienti ad alta-temperatura possono influenzare negativamente il processo e i risultati della saldatura, richiedendo quindi attente precauzioni.
Impatto della temperatura ambiente:
La saldatura per elettrofusione generalmente non richiede precauzioni speciali quando le variazioni della temperatura ambiente rientrano in un certo intervallo. Tuttavia, in ambienti estremi, potrebbero essere necessarie regolazioni dell'energia erogata ai raccordi, ad esempio modificando la tensione di ingresso o regolando il tempo di saldatura, per garantire la qualità della saldatura. Allo stesso tempo, è necessario evitare la luce solare diretta per evitare una distribuzione non uniforme della temperatura nei tubi (raccordi). In caso di vento, polvere, pioggia o neve è necessario adottare misure protettive adeguate per prevenire la contaminazione. Soprattutto quando si saldano tubi di-diametro grande, l'estremità distale del tubo deve essere tappata per evitare correnti d'aria.
Sicurezza e standard:
Gli operatori di saldatura devono possedere le qualifiche appropriate e indossare guanti, occhiali e altri dispositivi di protezione durante il funzionamento per garantire la sicurezza. Inoltre, le apparecchiature di saldatura per tubi in polietilene (PE) devono essere conformi allo standard GB/T2062-2020, mentre la produzione, la progettazione, l'accettazione della costruzione e il funzionamento devono seguire lo standard industriale CJJ63-2018 e le norme tecniche TSGD2002-2006.
