Przewodnik i szkolenie z zakresu spawania elektrofuzyjnego

Co to jest spawanie elektrofuzyjne

Spawanie elektrofuzyjne to technika stosowana w instalacjach gazowych i wodociągowych, wykorzystująca specjalistyczną armaturę do łączenia rur. Jest to metoda obróbki cieplnej, różniąca się od tradycyjnych metod spawania, takich jak spawanie doczołowe, i polega na generowaniu ciepła za pomocą elektrycznego drutu oporowego, co umożliwia osiągnięcie temperatury topnienia materiału spawanego. W procesie tym prąd elektryczny przekazywany jest przez urządzenie spawalnicze i kontroler do końcówek łączonych elementów. Podobnie jak w spawaniu termicznym, wykorzystuje się różnorodne armatury, w tym siodłowe i gniazdowe. Proces spawania elektrofuzyjnego jest standardowy dla większości złączy tego typu i jest jedyną metodą łączenia zatwierdzoną przez normy IGS dla gazociągów przesyłowych ze względu na jej wysoką odporność.

Spawanie stali nierdzewnej oferuje Firma Gulajski, pełen opis procesu spawania stali nierdzewnej został opisany tutaj: https://www.gulajski.pl/blog/spawanie-stali-nierdzewnej/

Armatura elektrofuzyjna umożliwia łączenie rur polietylenowych różnych rozmiarów, a doświadczenia pokazują, że możliwe jest łączenie różnych typów polietylenu. Główne zalety tej metody to bezpieczeństwo, szybkość i czystość połączenia. Jednakże, metoda ta ma swoje ograniczenia, w tym wysokie koszty i maksymalną średnicę rur, które mogą być łączone. Złączki elektrofuzyjne, ze względu na wysoką niezawodność, są szeroko stosowane w sieciach dystrybucyjnych gazu dla rur polietylenowych i są kosztowo efektywne dla rur o średnicy od 20 do 250 mm.

Kilka przydatnych porad przy spawaniu elektrofuzyjnym

Wskazówki dotyczące spawania elektrofuzyjnego:

• Tylko przeszkolony i certyfikowany personel powinien przeprowadzać instalacje elektrofuzyjne.
• Korzystaj z narzędzi, które zostały odpowiednio skalibrowane.
• Czyść rury wyłącznie zalecanymi przez producenta środkami.
• Zapewnij pełne pokrycie elementu grzewczego armatury.

Proces spawania elektrofuzyjnego przebiega automatycznie. Połączenia nie mogą być przemieszczane przez co najmniej 10 minut po zakończeniu spawania. Należy dokładnie sprawdzić powierzchnię rury przed spawaniem, aby uniknąć zadrapań, które mogą prowadzić do wycieków na połączeniach.

Kluczowym aspektem tej metody jest użycie urządzenia spawalniczego z odpowiednio dobranym prądem elektrycznym do elektrycznych sprzęgieł połączeń.

Armatura elektrofuzyjna jest zabezpieczona plastikową osłoną ochronną, która powinna pozostać na miejscu aż do momentu użycia. Osłona ta może być również używana podczas instalacji, aby zapobiec zanieczyszczeniu. Armaturę należy przechowywać w miejscu, gdzie temperatura nie przekracza 50°C i chronić przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych. Chociaż armatura elektrofuzyjna może zawierać dodatek z czarnego węgla chroniący przed promieniowaniem UV, niewłaściwe przechowywanie może negatywnie wpłynąć na wydajność połączeń.

Przed rozpoczęciem instalacji elektrofuzyjnej i procesu spawania zawsze sprawdź, czy połączenie nie zostało uszkodzone podczas przechowywania. W razie konieczności zaleca się przeprowadzenie testu niszczącego na próbce, aby ocenić ewentualną degradację powierzchni. Przed zarysowaniem zaznacz obszar markerem. Po zarysowaniu, oznaczenie wykonane markerem nie powinno być widoczne.

Proces spawania elektrofuzyjnego

Realizacja spawania elektrofuzyjnego wymaga użycia specjalistycznych narzędzi, które są kluczowe dla sukcesu procesu. Przed przystąpieniem do spawania niezbędne jest dokładne sprawdzenie całego wyposażenia. Ważne jest, aby upewnić się, że wszelki sprzęt wymagający kalibracji jest odpowiednio skalibrowany. Rodzaj potrzebnego sprzętu może się różnić w zależności od rodzaju spawanego produktu lub średnicy rury, jednak zazwyczaj obejmuje:

• Przyrządy do pomiarów (np. miarki, taśmy miernicze),
• Narzędzia do cięcia rur,
• Ołówek lub marker do oznaczania,
• Narzędzie do zarysowywania powierzchni,
• Środek czyszczący, najlepiej z alkoholem, aby zapewnić czystość bez pozostawiania resztek,
• Specjalistyczne klucze do montażu,
• Uchwyt do trzymania rur,
• Urządzenia do spawania elektrofuzyjnego,
• Generator prądu dostosowany do potrzeb sprzętu, zdolny do dostarczenia wymaganej mocy,
• Skrzynka sterująca do elektrofuzji wyposażona w odpowiednie złącza, czytnik kodów kreskowych (w przypadku modeli nieobsługiwanych manualnie) oraz zapewniająca odpowiednią moc wyjściową.

Każdy z tych elementów odgrywa istotną rolę w zapewnieniu skutecznego i bezpiecznego procesu spawania elektrofuzyjnego, dlatego kluczowe jest, aby przed rozpoczęciem pracy wszystkie narzędzia były sprawne i gotowe do użycia.

Proces spawania elektrofuzyjnego składa się z kilku kluczowych kroków, które zapewniają prawidłowe i bezpieczne wykonanie połączenia. Oto szczegółowy opis każdego z nich:

1. Pomiar średnicy rury: Precyzyjnie zmierz średnicę rury, aby upewnić się, że wybrane połączenia będą odpowiednie.
2. Wybór odpowiednich połączeń: Na podstawie zmierzonej średnicy rury dobierz odpowiednie elementy złączne.
3. Proste cięcie rury: Upewnij się, że rura jest cięta prosto, aby zapewnić równomierny kontakt z łącznikiem.
4. Pomiar i zaznaczenie obszaru do usunięcia: Zmierz i zaznacz obszar rury, z którego należy usunąć zewnętrzną warstwę (skrobanie), aby zapewnić lepszą adhezję.
5. Zmniejszenie grubości rury w obszarze spoiny: Usuń zewnętrzną warstwę rury w miejscu spawania, aby zapewnić odpowiednią grubość i czystość powierzchni.
6. Czyszczenie obszaru spawania: Oczyść przygotowany obszar rury odpowiednią cieczą czyszczącą zatwierdzoną przez producenta, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia.
7. Sprawdzenie głębokości montażu: Upewnij się, że rura zostanie włożona na odpowiednią głębokość w elemencie złącznym.
8. Włożenie rury do elementów złącznych: Wprowadź rurę do łącznika, upewniając się, że jest ona umieszczona równo i na właściwej głębokości.
9. Odczyt kodu kreskowego na połączeniach: Użyj czytnika kodów kreskowych, aby odczytać kod na łączniku, co umożliwi odpowiednie ustawienie parametrów spawania.
10. Dokonanie regulacji zgodnie z wymaganiami: Skonfiguruj urządzenie spawalnicze zgodnie z odczytanymi parametrami, aby zapewnić optymalne warunki spawania.
11. Rozpoczęcie spawania: Aktywuj proces spawania, który zostanie przeprowadzony automatycznie zgodnie z ustawieniami.
12. Usunięcie próby ciśnieniowej z rurociągu: Po zakończeniu spawania i odpowiednim okresie chłodzenia, przeprowadź próbę ciśnieniową, aby upewnić się, że połączenie jest szczelne i nie występują wycieki.

Każdy z tych kroków jest niezbędny do zapewnienia, że spawanie elektrofuzyjne zostanie wykonane prawidłowo, co jest kluczowe dla trwałości i bezpieczeństwa instalacji rurociągowej.

Przewodnik po spawaniu

Przewodnik po kluczowych zasadach spawania elektrofuzyjnego obejmuje następujące punkty, które są niezbędne do zapewnienia jakości i trwałości połączeń:

1. Równomierny rozkład ciepła: Podczas procesu spawania ważne jest, aby ciepło było rozprowadzane równomiernie, co zapewnia jednolite stopienie materiału.
2. Kontrola temperatury i ciśnienia: Dokładna kontrola temperatury i ciśnienia stopionej części jest kluczowa dla osiągnięcia optymalnych wyników spawania.
3. Ochrona cewki łącznika: Unikaj uszkodzeń cewki łącznika, ponieważ mogą one negatywnie wpłynąć na jakość połączenia.
4. Ochrona przed, w trakcie i po połączeniu: Zapewnienie odpowiedniej ochrony na każdym etapie procesu spawania jest niezbędne dla bezpieczeństwa i skuteczności.
5. Dostosowanie czasu elektrofuzji: Poświęć odpowiedni czas na proces elektrofuzji, aby zapewnić kompletną i równomierną fuzję materiałów.
6. Precyzyjne cięcie rury: Rura powinna być cięta prostopadle do jej osi, a wszelkie nierówności i chropowatości należy usunąć, aby zapewnić płaskie i czyste powierzchnie do spawania.
7. Czyszczenie rury z zabrudzeń: Przed spawaniem należy dokładnie oczyścić rurę z wszelkich zabrudzeń, aby uniknąć wpływu na jakość spoiny.
8. Przygotowanie i sprawdzenie elementu łączącego: Przed spawaniem upewnij się, że element łączący jest na miejscu i jest czysty.
9. Czyszczenie ogolonych części rury: Użyj odpowiednich materiałów, takich jak izopropanol, do czyszczenia miejsc, z których usunięto zewnętrzną warstwę rury.
10. Użycie zacisku: Dla każdego połączenia elektrofuzyjnego konieczne jest użycie zacisku, aby utrzymać elementy połączeniowe w stabilnej pozycji.
11. Kontrola napięcia i czasu spawania: Dokładne kontrole są wymagane, aby dostosować napięcie i czas spawania do specyfikacji materiału i typu połączenia.
12. Zapewnienie stabilności systemu połączeń: System połączeń wewnątrz zacisku musi pozostać stabilny aż do pełnego zakończenia procesu i utwardzenia spoiny.

Przestrzeganie tych zasad jest kluczowe dla zapewnienia wysokiej jakości i trwałości połączeń elektrofuzyjnych, co ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo i efektywność instalacji rurociągowych.

Spawanie czy stapianie?

Wybór między spawaniem elektrofuzyjnym a stapianiem tyłków przy łączeniu rur polietylenowych zależy od kilku czynników, które mają wpływ na efektywność, dostępność i zastosowanie końcowe. Oto podsumowanie kluczowych różnic i czynników decyzyjnych:

Dostępność

• Elektrofuzja jest preferowana w miejscach o ograniczonym dostępie, takich jak okopy, ponieważ wymaga mniej miejsca do operacji.
• Stapianie tyłków wymaga większej przestrzeni operacyjnej, co może być ograniczeniem w ciasnych przestrzeniach.

Rozmiar rury

• Elektrofuzja jest stosowana dla szerokiego zakresu średnic rur, od 16 do 710 mm, co czyni ją wszechstronną metodą dla różnych zastosowań.
• Stapianie tyłków jest odpowiednie dla rur o średnicy od 50 do 2000 mm, co jest idealne dla większych projektów infrastrukturalnych.

Materiały rur

• Elektrofuzja umożliwia łączenie rur wykonanych z różnych gatunków polietylenu, np. polietylen o średniej gęstości z polietylenem o wysokiej gęstości, co zwiększa jej elastyczność zastosowania.
• Stapianie tyłków zazwyczaj wymaga, aby łączone rury były wykonane z tego samego materiału, co może być ograniczeniem w niektórych sytuacjach.

Struktura rury

• Elektrofuzja jest bardziej tolerancyjna na różnice w grubości ścianek rur i może być stosowana do łączenia niektórych rodzajów rur wielowarstwowych, np. rur polietylenowych powlekanych nylonem.
• Stapianie tyłków wymaga, aby łączone rury miały tę samą grubość ścianki, co ogranicza jego zastosowanie do rur o jednorodnej konstrukcji.

Metoda instalacji

• Elektrofuzja może nie być odpowiednia w przypadkach, gdy rura polietylenowa jest instalowana przy użyciu technik wiercenia kierunkowego, ze względu na potencjalne ograniczenia techniczne.
• Stapianie tyłków jest preferowaną metodą, gdy rura ma być używana jako ciasna osłona w istniejącym rurociągu, zapewniając jednolitą i trwałą ochronę.

Podsumowując, wybór odpowiedniej metody spawania zależy od specyfikacji projektu, w tym od dostępności miejsca, rozmiaru i rodzaju rur, a także od wymagań dotyczących instalacji. Zarówno elektrofuzja, jak i stapianie tyłków mają swoje unikalne zalety, które należy rozważyć w kontekście konkretnego zastosowania.

Autor: Małgorzata Paprocka