فهرست مطالب اتصالات الکتروفیوژن پلی اتیلن تعریف اتصالات الکتروفیوژن پلی اتیلن معرفی اتصالات الکتروفیوژن اتصالات الکتروفیوژن با جوشکاری ذوبی حرارتی چه تفاوتی دارند؟ مشخصات اتصالات الکتروفیوژن جوشکاری در اتصالات الکتروفیوژن چگونگی اتصال لوله در اتصالات الکتروفیوژن بازرسی فنی و ارزیابی کیفیت جوش الکتروفیوژن اتصالات پلی اتیلن جوشی نکات طلایی در عملیات اتصالات الکتروفیوژن آزمون های مخرب جهت کنترل کیفیت جوش اتصالات الکتروفیوژن بررسی پارامترهای تأثیر گذار بر فرآیند جوش منبع تغذیه در اتصالات الکتروفیوژن چیست و به چه صورت کار می‏کنند؟ مراحل انجام یک جوش الکتروفیوژنی

تعریف اتصالات الکتروفیوژن پلی اتیلن

با توجه به رشد فراینده تقاضا و کاربرد برای لوله های پلی اتیلن در شبکه توزیع گاز و با توجه به ویژگی ها ومشخصات فنی مواد وجود، همچنین شرایط مناسب سهولت اجرا و نصب و سرویس دهی این مواد، جایگزینی مناسبی برای لوله های فلزی هستند. روش مناسب و متداول اتصال لوله های پلی اتیلن روش اتصالات الکتروفیوژن است.
از جمله بخش‌های مهم سیستم‌های لوله‌کشی، روش‌های بکار رفته برای اتصال قطعات است. نوع و کارایی تکنیک مورد استفاده برای اتصال قطعات و دستگاه‌ها و همچنین دوام اتصالات ایجاد شده باید مورد بررسی قرار گیرند.
در این مقاله سعی شده است به توضیح کلی درباره اتصالات الکتروفیوژن و کاربرد این روش، مزایا و معایب در اختیار شما عزیزان گذاشته شود. همچنین به بررسی تفاوت اتصالات الکتروفیوژن با جوشکاری ذوبی حرارتی، بازرسی فنی و ارزیابی کیفیت جوش الکتروفیوژن و معرفی راه‌های اجرای یک جوش خوب، آزمون های مخرب و غیر مخرب، مراحل انجام یک جوش الکتروفیوژنی و پارامترهای تأثیر گذار بر اتصالات الکتروفیوژن، پرداخته شود.

اتصالات الکتروفیوژن از انواع اتصالاتی است که در خطوط لوله انتقال گاز و خطوط آبرسانی قابل استفاده است . در اتصالات الکتروفیوژن روش حرارت دهی در مقایسه با روشهای جوش butt fusion است و از جریان برق برای تولید حرارت استفاده می شود . این روش به علت ایمنی بسیار بالا تنها نوع اتصال مورد تأیید استاندارد IGS برای خطوط انتقال گاز است .

با استفاده از این روش می توان اتصالات لوله پلی اتیلن  مختلف نظیر لوله – لوله ، لوله – زانویی ، لوله – بوشن (برای مثال در تغییر در قطر خط لوله) و … را ایجاد نمود . لذا محدودیت روش جوش لب به لب پلی اتیلن در مورد اتصال لوله با سایزهای مشابه را ندارد .

کسانی که با خطوط انتقال آب و گاز کار می کنند قطعاً با اتصالات الکتروفیوژن آشنا هستند. اتصالات الکتروفیوژن و همینطور جوش و مراحل آن از موضوعاتی است که می بایست به دقت پرداخته شود. اتصالات الکتروفیوژن به اتصالاتی گفته می شود که در فضای خطوط انتقال گاز و آب از آن استفاده می شود و در لیست محبوب ترین اتصالات محسوب می شوند.

شرکت تکنو پایپ نماینده رسمی فروش محصولات شرکت تکاب اتصال دماوند می باشد. برای دریافت اطلاعات از انواع محصولات لوله پلی اتیلن technopipe با ما همراه باشید.

معرفی اتصالات الکتروفیوژن

اتصالات الکتروفیوژن پلی اتیلن در خطوط انتقال نفت، گاز، آب و فاضلاب در جوشکاری لوله های پلی اتیلن به روش الکتروفیوژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله اتصالات وابسته به نقطه ذوب و جوش دهنده هستند که برای اتصال لوله ها کاربرد دارند، همچنین عمده‏ترین مزیت آن بالا بودن ضریب اطمینان است.
در این نوع اتصالات روش حرارت دهی در مقایسه با روش‌های جوش بات فیوژن  و از جریان برق برای تولید حرارت استفاده می شود. این روش به علت ایمنی بسیار بالا تنها نوع اتصال مورد تأیید استاندارد برای خطوط انتقال گاز است.
ساخته می شوند.  PE100اتصالات الکتروفیوژن به وسلیه پلی اتیلن کلاس
این روش به قدری قابل تایید است که در شبکه گازرسانی کشور از این اتصالات استفاده شده است.
از اتصالات الکتروفیوژن می‌توان اتصالات پلی اتیلن مختلف نظیر  لوله – لوله، لوله – زانویی، لوله – بوبلین و… را ساخت. این روش به دلیل این که محدودیت های دیگر روش های جوش را ندارد، کاربردهای فراوانی دارد.
جنس اتصالات الکتروفیوژن از مواد پلی اتیلن مرغوب پتروشیمی و بدون استفاده از مواد پر کننده و در رده فشاری ۱۶ بار و در سایز های مختلف از سایر ۲۰ تا ۲۵۰ ساخت و تولید می شود.
از خصوصیات اتصالات الکتروفیوژن ، نحوه اتصال آسان و سریع، عایقبندی 100 % و استحکام بالا در برابر زلزله و رانش زمین را می‌توان نام برد.

اتصالات الکتروفیوژن با جوشکاری ذوبی حرارتی چه تفاوتی دارند؟

تفاوت اتصالات الکتروفیوژن با جوشکاری ذوبی حرارتی در شیوه گرم کردن می‌باشد.
در روش جوشکاری ذوبی حرارتی، ابزارهای حرارتی برای گرم کردن سطح لوله و اتصالات پلی اتیلن کاربرد دارند اما در جوش الکتروفیوژن حرارت به شکل داخلی و از طریق جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. در لوله‌های پلی اتیلن, استحکام جوش ایجاد شده به روش الکتروفیوژن، بیشتر از جوش ذوبی سر به سر است.
اتصالات جوشی در جوشکاری لوله های پلی اتیلن به روش لب به لب که در آن از اتصالات خاصی به نام کوپلر که دارای سیم مقاومت الکتریکی است جهت ایجاد گرمای لازم برای ذوب سطح جوش مورد استفاده قرار می گیرند.

مشخصات اتصالات الکتروفیوژن

اتصالات الکتروفیوژن در واقع به اتصالاتی گفته می شود که بر اساس عملیات جوشکاری صورت می گیرد و انواع لوله های پلی اتیلن را به طور دقیق در کنار هم متصل می کند. الکتروفیوژن در واقع همان رویکرد جوشکاری محسوب می شود. پلی اتیلن ها طول عمر زیادی دارند و میزان انعطاف پذیری آنها نیز بسیار زیاد است به همین ترتیب از سال 1960 تا به امروزه در لیست مواردی قرار دارند که برای انتقال گاز بسیار مفید هستند.

در صورتی که نیاز به اتصال لوله های پلاستیکی و همینطور لوله های پلی اتیلن باشد به طوری که لوله های پلاستیکی با عناصر گرمایش الکتریکی داخلی همراه باشد روش الکتروفیوژن می تواند یک روش دقیق و درست محسوب شود. این روش بسیار ایمن است و تجهیزات پیشرفته ای نیاز ندارد و در نهایت مقاومت اتصال ایجاد شده بسیار زیاد است.

وجه تمایز اتصالات الکتروفیوژن با سایر اتصالات امنیت بالای آن است به خصوص در خطوط انتقال گاز که با اهمیت بالایی همراه است. ایمنی در انتقال گاز از طریق لوله موضوعی بسیار مهم است.

همچنین تجربه نشان داده است که اتصال لوله های پلی اتیلن با جنس های مختلف پلی اتیلن نیز در این روش مقدور است . در کنار ایمنی آن ، از دیگر مزایای این روش در سرعت بالا و تمیزی اتصال است . اما از طرفی محدودیت این روش در هزینه بالا و حداکثر قطر لوله قابل اتصال با این روش است .

در روش اتصالات الکتروفیوژن نیاز به تامین برق است که از جعبه های کنترل گر در آن استفاده می شود این جعبه ها وظیفه دارند که انرژی را از یک منبع دیگر دریافت کنند و تنظیمات لازم برای اتصالات الکتروفیوژن صورت بگیرد بنابراین خودشان تولید کننده جریان نیستند. از ژنراتور به عنوان منبع تغذیه در این روش استفاده می شود که قطعاً کیفیت بالا و خروجی آن بسیار مهم است.

 

اتصالات الکتروفیوژن تکاب اتصال

جوشکاری در اتصالات الکتروفیوژن

جوشکاری به طور کلی با آتش پراکنی همراه است اما در روش اتصالات الکتروفیوژن شرایط فرق دارد. در این روش در واقع از حرارت به شکل داخلی استفاده می شود و حرارت بر اساس اتصال برق به مواد رسانا در اتصالات وارد می شود و حرارت تولید شده بر اساس برق است این در حالی است که در جوشکاری های معمولی از دستگاه گرم کننده برای حرارت دادن سطوح استفاده می شود. اتصالات لوله های پلی اتیلن به سه روش صورت می گیرد. روش اول به صورت جوشکاری قدیمی یا همان لب به لب است، روش دوم اتصالات الکتروفیوژن بوده و روش سوم نیز استفاده از پیچ است.

در روش اول جوشکاری توسط صفحات داغ صورت می گیرد و از بهترین نوع جوش استفاده می شود اما نیاز است که لوله هایی که برای اتصال در کنار هم قرار می گیرند از نظر قطر و ضخامت و جنس یکسان باشند. این مدل از جوشکاری به طور کلی در شبکه های توزیع فاضلابی استفاده می شود.

در جوشکاری الکتروفیوژن از استاندارد شرکت ملی گاز کمک کنده می شود و مقاومت این جوشکاری بالا است و به طور کلی بیشترین بازدهی صورت می گیرد بازدهی بر اساس خطوط لوله های گاز ارزیابی می شود.

استحکام جوش ایجاد شده در روش الکتروفیوژن بیشتر از روش های معمولی و لب به لب است. البته که نیاز است که خط لوله و امکانات بررسی شود. کاربرد لوله پلی اتیلن در نصب و اجرا بسیار تاثیرگذار است. در خطوط گاز چون حساسیت زیادی وجود دارد نیاز به امنیت بیشتر بوده و می توان روش اتصالات الکتروفیوژن را گزینه خوبی در نظر گرفت.

جهت رسیدن به یک جوش خوب باید نکات زیر را رعایت کرد:

• سطح جوشکاری تمیز باشد
• وسایل و ابزارهای مورد استفاده در اتصالات الکتروفیوژن باید آزمایش شده باشند
• چک کردن عمود بودن سر لوله و اتصال
• کنترل جابجا نشدن اجزا جوش
• حذف کامل لایه اکسید بوسیله تراشنده خودکار از سطح جوشکاری
• استفاده از یک ژنراتور با کیفیت خوب

چگونگی اتصال لوله در اتصالات الکتروفیوژن

آنچه در اتصالات الکتروفیوژن برای گام اول استفاده می شود انواع کوپلر یا متصل کننده است که می تواند برای اتصال لوله گزینه مناسبی باشد. کوپلرها یک سری قطعات هستند به صورت شکل ظاهری اتصالات لوله شناخته می شوند و از جنس پلی اتیلن هستند. درون این قطعات المنت های حرارتی وجود دارد و هر دو سر المنت ها برای اتصال به برق تنظیم می شود.

دو سر لوله می بایست توسط کوپلر پوشیده شود و کوپلر نقش یک غلاف را ایجاد می کند. نیاز به اتصال کوپلر به جریان الکتریسیته است و در نهایت بخش پلاستیکی ذوب میشود پس از این بخش حرارت لازم ایجاد می شود و فرآیند ذوب شدن دو سر اتصال صورت می گیرد و باز هم کوپلر دو سر اتصال را مانند یک غلاف می پوشاند.

پس از این بخش نیاز به سرد شدن محل اتصال است و می بایست گیره های فلزی از قطعات جداسازی شود. وسایلی که برای اتصالات الکتروفیوژن نیاز است شامل وسایل مربوط به اندازه گیری که اغلب متر و نوار و … است.

تجهیزات برش لوله و همینطور مداد یا خودکاری که برای علامت گذاری استفاده می شود. یک سری ابزار خراش دادن نیز وجود دارد که به طور دقیق برای محل مورد نظر ارزیابی می شود. نیاز به آچارها مخصوص است و همینطور یک سری ابزارهای نگهداری لوله نیز وجود دارد. ژنراتور برق قوی در این راستا اهمیت زیادی دارد. در پروسه اتصالات الکتروفیوژن اگر نیاز به کالیبراسیون است می بایست فرآیند کالیبره کردن به درستی صورت بگیرد و مشخص است که این مورد اهمیت زیادی دارد.

بازرسی فنی و ارزیابی کیفیت جوش الکتروفیوژن

آزمون های مخرب به علت داشتن مشکلاتی مانند صدمه زدن به محصول وسیستم، پرهزینه بودن، اتلاف وقت زیاد، توقف خط تولید و پروژه، امروزه جای خود را به روش های غیرمخرب داده و استقبال صنایع مختلف به این روش درحال افزایش است. روش مناسب و متداول اتصال لوله های پلی اتیلن روش اتصالات الکتروفیوژن است.
روش معمول بازرسی فنی و ارزیابی کیفیت جوش الکتروفیوژن، استفاده از آزمون های مخرب و بهره گیری از یک روش آماری و تصادفی است. با توجه به فرایند جوش، وجود متغیرها، پارامترهای تاثیرگذار در کیفیت، استحکام اتصالات الکتروفیوژن، دخالت عواملی چون خطای تجهیزات، عوامل محیطی و نصب، استفاده از آزمون های غیر مخرب یک بحث و نیاز جدی است.
می توان جوش های معیوب و ضعیف را با روش التراسونیک فازآرای تشخیص داد، همچنین نتایج تحقیقات نشان می دهد که استفاده از روش غیرمخرب می تواند موجب کاهش تعداد آزمون های مخرب مورد نیاز، کاهش زمان، هزینه و مهم تر از همه افزایش ضریب اطمینان و دقت و پرهیز از روش و تصادفی گردد.

نکات طلایی در عملیات اتصالات الکتروفیوژن

نیاز است که به یکنواختی پخش حرارت در اتصالات الکتروفیوژن به طور دقیق دقت شود. درجه حرارت و همینطور فشار باید به دقت صورت بگیرد و کنترل لازم صورت بگیرد. باید دقت شود که به سیم پیچ کوپلر آسیبی وارد نشود. بسیار مهم است که زمان مناسب بررسی شود. در ابتدای امر می بایست زبری ها توسط سمباده صاف شود و لوله به صورت عمود بر محور بریده قرار بگیرد. می بایست لوله ها از هر نوع کثیفی پاک شده باشد. به طور کلی قسمت تراشیده شده لوله توسط مواد مناسب می بایست تمیز شود.

در هر اتصالی نیاز به گیره های مخصوص است و برای نگهداری آن رویکرد خاصی در نظر گرفته می شود. می بایست کنترل های لازم در زمینه ولتاژ و زمان جوش صورت می گیرد. نیاز است که نقاط اتصال به طور دقیق بررسی شود. سطح لوله باید به دقت بررسی شود و در صورتی که خراشی وجود داشت برطرف شود. مشخص است که کیفیت اتصالات الکتروفیوژن اهمیت زیادی دارد.

آزمون های مخرب جهت کنترل کیفیت جوش اتصالات الکتروفیوژن

1. آزمون فشار: با اعمال فشار داخلی به لوله جوش خورده
2. تجزیه و تحلیل جدایش نوارها: جدایش باید توسط انبردست و به آهستگی انجام پذیرد. که پلی اتیلن در منطقه جوش دچار کش آمدگی شود.
3. آزمایش لایه برداری دوگانه: در این روش نمونه در دستگاه آزمایش کشش نصب می‌شود، پس از وقوع شکست نمونه، میزان تافنس محل جوش براساس فرمولی محاسبه می‌گردد.
4. آزمون خمکاری نوار جوش: هدف از انجام این تست، ارزیابی میزان امتزاج اتصالات الکتروفیوژن می‌باشد، که از طریق بررسی فصل مشترک جوش صورت می‌پذیرد.
5. سطوح جدایش جوش: دو نوع سطح جدایش ترد و نرم وجود دارد.
6. آزمایش لایه برداری: لایه برداری از ناحیه جوش خورده جهت ارزیابی این ناحیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آزمایشات تجربی و بررسی های وسیعی در خصوص شبیه سازی کامپیوتری برای بررسی  تغییرات دما، فشار مذاب در طی فرآیند ذوب و همچنین میزان تأثیر زمان و مقدار فضای خالی بین لوله و کوپلر بر روی استحکام اتصالات الکتروفیوژن انجام شده است. که مراحل آزمایشات به شرح زیر هستند:

• مرحله اول : در آن جوش هیچگونه استحکامی ندارد.
• مرحله دوم : مرحله تشکیل جوش و استحکام اتصال است، افزایش دمای جوش و نفوذ مولکولی منجر به استحکام اتصال شده و امکان ایجاد شکست منعطف را فراهم می‌کند.
• مرحله سوم : مرحله ثابت است، که استحکام اتصال و میزان انعطاف پذیری برخلاف افزایش زمان ذوب ، بدون تغییر باقی می‌ماند.
• مرحله آخر : سرد کردن که در آن پیوند های بین اتصالات برقرار و مولکول‌ها در طرفین اتصال قفل شده و باعث استحکام جوش می‏شود.

بررسی پارامترهای تأثیر گذار بر فرآیند جوش

1. زمان ذوب بر استحکام اتصالات الکتروفیوژن تاثیرگذار است.
2. تأثیر زمان ذوب بر نوع شکست: در آزمایش های کشش و چسبندگی بر روی اتصالات الکتروفیوژن، در زمانهای ذوب کم، شکست از نوع ترد اتفاق می افتد و رشد ترک در امتداد سطح مشترک ذوب می باشد.
3. تأثیر فضای خالی بر استحکام اتصال: استحکام اتصال در فضاهای خالی کوچک کمتر است و سپس با افزایش گپ ، استحکام اتصال افزایش می یابد و پس از آن با افزایش بیشتر گپ، استحکام اتصال کاهش می‎یابد.
4. تأثیر جنس لوله: توانایی اتصالات الکتروفیوژن برای وصل کردن انواع متفاوت لوله یک مزیت بسیار مهم به محسوب می‏شود.

منبع تغذیه در اتصالات الکتروفیوژن چیست و به چه صورت کار می‏کنند؟

گرمای لازم برای اتصالات الکتروفیوژن توسط عبور جریان سینوسی از یک سیم پیج مقاوم در برابر جریان و معمولاً با اعمال ولتاژ 5/39 ولت تأمین می شود.
جعبه های کنترل الکتروفیوژن خود منشأ تولید جریان نیستند ولی توان را از یک منبع گرفته و آن‏را برای اتصالات الکتروفیوژن تنظیم می کنند. منبع تغذیه برای یک جعبه کنترلی الکتروفیوژن معمولاً یک ژنراتور است.

جوش الکتروفیوژن

جوش الکتروفیوژن با روش جوشکاری ذوبی حرارتی متفاوت است. تفاوت اصلی در شیوه گرم کردن محل اتصال است . در روش جوشکاری ذوبی حرارتی، از ابزارهای حرارتی برای گرم کردن سطح لوله و اتصالات پلی اتیلن استفاده میشود و لی در جوش الکتروفیوژن حرارت به شکل داخلی و از طریق جریان الکتریکی ایجاد میگردد . در لوله‌های پلی اتیلن، استحکام جوش ایجاد شده به روش الکتروفیوژن، بیشتر از جوش ذوبی سر به سر است . کوپلینگ الکتروفیوژن، از اتصالات رایج برای متصل نمودن دو لوله پلی اتیلن به یکدیگر به شمار میرود .

این جوش نوعی روش جوشکاری لوله و اتصالات پلی اتیلن است که در آن از اتصالات خاصی که دارای سیم مقاومت الکتریکی برای ایجاد گرمای ذوب سطوح جوش می باشد، استفاده می شود. جریان الکتریکی از طریق دستگاه جوشکاری الکتروفیوژن و به کمک جعبه کنترل آن به دو انتهای اتصال منتقل میشود.

همانند روشهای جوشکاری ذوبی حرارتی ( لب به لب )، انواع اتصالات زینی و سوکتی نیز در روش الکتروفیوژن، مورد استفاده قرار میگیرد . اصول فرایند جوش الکتروفیوژن ، برای اکثر این اتصالات یکسان و قابل تعمیم است .

مراحل انجام یک جوش الکتروفیوژنی

1. لوله را آماده کنید (تراش و تمیزکاری): سطوحی از لوله که در جوش مشارکت دارند، باید مورد تراش قرار بگیرند؛ یعنی باید مواد رویی زدوده شوند تا مواد دست نخورده تمیز، نفوذ یابند.
2. لوله را علامتگذاری کنید: عمق مناسب برای گیر کردن خنجر اتصالات و یا محل مناسب جوش قطعات زینی را روی لوله علامت گذاری شود.
3. هم راستا سازی و مهار لوله و قطعه اتصالی طبق توصیه‌های کارخانجات سازنده: قطعه اتصالی را طبق توصیه‌های کارخانه سازنده، روی لوله هم تراز و محکم کنید وآن‌ها را در گیره مهار کننده قرار دهید.
4. برقراری جریان برق: جعبه کنترل الکتروفیوژن را به قطعه اتصالی و منبع تغذیه وصل کنید و جریان برق را متصل نمایید.
5. خنک سازی جوش و برداشتن گیره‌ها: پس از خنک شدن جوش اتصالات الکتروفیوژن، گیره ها را بردارید.
6. مستند سازی جوش اتصالات الکتروفیوژن: جعبه کنترل الکتروفیوژن که الکتریسیته را به قطعه اتصالی اعمال می‌کند، پارامترهای اصلی جوش شامل (زمان، دما و فشار) را کنترل کرده و نشان می‌دهد. این اطلاعات را ثبت نمایید.