لوله پلی اتیلن

روش های جوشکاری حرارتی

در صنعت جوش پلی اتیلن روش های مختلفی وجود دارد که رایج ترین آنها جوشکاری حرارتی است. اصول جوشکاری حرارتی به این صورت است که سطح مورد نظر را گرم می کنند (در دمای معینی که ذوب یا نسوزد) و سپس با استفاده از نیروی مکانیکی دو لوله جوش داده می شود. این نیرو باعث جاری شدن مواد مذاب و مخلوط شدن با یکدیگر و جوش می شود. برای خوردن. پس از جوشکاری لوله یا اتصالات طبق دستورالعمل سازنده، اتصال از نظر خواص کششی و فشاری به اندازه خود لوله استحکام دارد. اتصالات به درستی جوش داده شده مطلقاً هیچ نشتی ندارند.

سه روش مختلف همجوشی در اتصالات پلی اتیلن وجود دارد:

• جوش لب به لب

• جوش سوکت زن

• جوشکاری زینی

• نوعی جوش زیر زین و کوپلینگ به نام الکتروفیوژن

این نوع جوش به چند بخش مهم تقسیم می شود:

حرارت دادن سطح بیرونی لوله به صورت ماده

بررسی نقطه ذوب با الگوی ذوب مواد

انتهای لوله را داخل سوکت قرار دهید

لوله دیگری را در سوکت قرار دهید

محل اتصال هر دو را برای چند دقیقه خنک کنید

روش جوش لوله های پلی اتیلن

روش مرسوم برای اتصال یک قطعه زین به دیواره لوله این است که سطح خارجی لوله را با یک بخاری مقعر و سطح مشترک از نوع "زین" را با یک بخاری محدب به طور همزمان گرم می کنیم تا زمانی که هر دو سطح جوش داده شوند. دمای مناسب این کار را می توان با دستگاه جوش زینی که برای این منظور طراحی شده است انجام داد.

اندازه مناسب لبه های ابزار را انتخاب کنید، سپس ابزار را تا دمای جوش توصیه شده برای ماده ای که می خواهید وصل کنید گرم کنید. برای سالیان متمادی، ابزار جوشکاری سوکت بدون استفاده از استانداردهای صنعتی ساخته می شد. به همین دلیل انواع بخاری و پریز با عمق و قطر متفاوت و همچنین عمق سنج های مختلف وجود داشت. استاندارد ASTM F1056 که ابعاد استاندارد این گونه ابزارها را مشخص می کند اخیرا نوشته شده است. بنابراین استفاده از مخلوطی از وسایل گرمایشی یا عمق سنج های ساخت سازندگان مختلف توصیه نمی شود، مگر اینکه نشان F1056 را داشته باشند که به معنای مطابقت با مشخصات ASTM و در نتیجه ابعاد دستگاه است.

در گذشته از کانال هایی که به طور سنتی ایجاد می شد برای آبیاری و خطوط آبیاری استفاده می شد و این امر باعث اتلاف زیاد آب مصرفی می شد. به همین دلیل روش های زیادی برای بهبود میزان آب مصرفی به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها آبیاری قطره ای با لوله پلی اتیلن می باشد.

به همین دلیل است که در کشاورزی در زمین های کوچک چند هکتاری استفاده از لوله های پلی اتیلن کوچک در آبیاری قطره ای توصیه می شود. بنابراین اولین مزیت لوله پلی اتیلن در کشاورزی جلوگیری از هدر رفت بیش از حد آب است

لوله پلی اتیلن به دلیل اینکه از گرانول ساخته شده عمر اقتصادی بالایی دارد. از طرفی انعطاف پذیری این لوله (البته در اندازه های کوچک)، سبک بودن به دلیل سبک بودن و در عین حال متریال مستحکم، بهترین گزینه برای آب آشامیدنی برای لوله کشی منازل و … یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد این لوله است. بنابراین جای تعجب نیست که امروزه در کشورهای صنعتی بسیاری از کشاورزان به دنبال خرید و بهره برداری از لوله های آب از طریق لوله های پلی اتیلن هستند.

حتی می توان از لوله های پلی اتیلن در گلخانه استفاده کرد. دلیل این امر اندازه بسیار کوچک این لوله (32 میلی متر) است که به لوله موی پلی اتیلن نیز معروف است.

در این راستا می خواهیم چند نمونه از عملکرد لوله پلی اتیلن را انجام دهیم:

• آبیاری تحت فشار لوله های پلی اتیلن

• آبیاری فله ای یا محلی (مناسب باغات روستایی و سنتی)

• استفاده از لوله پلی اتیلن در آبیاری قطره ای مدرن

• روش آبیاری نواری با استفاده از لوله پلی اتیلن 60 میلی متری

جوش لب به لب:

جوش لب به لب رایج ترین و بهترین گزینه برای اتصال لوله های پلی اتیلن است. در این روش سطوح اتصال (ضخامت کامل دیواره لوله) با صفحه داغ تا دمای جوش گرم می شود. سپس صفحه داغ برداشته شده و سطوح مذاب با اعمال فشار معین در زمان معین فشرده شده و عملیات جوشکاری به پایان می رسد.

مزایای جوش لب به لب:

یکپارچگی جوش در سطح دیوار یا ضخامت لوله

ایمنی بالا (محل جوشکاری مقاومت بالاتری نسبت به لوله دارد)

حفاظت در برابر خوردگی و آلودگی محیطی

سهولت و سرعت جوش

کم هزینه

بدون نشتی

تکرارپذیری پارامترهای جوشکاری

کاهش خطای انسانی ناشی از تجهیز دستگاه جوش به کنترلر CNC

جوشکاری الکتروفیوژن:

در اتصالات سوکت جوشکاری الکتروفیوژن، از کویل های حرارتی برای تولید گرما و اتصال لوله ها استفاده می شود. در این روش فقط یک لایه نازک از سطح بیرونی لوله با اتصال الکتروفیوژن درگیر می شود. بنابراین از این روش در کاربردهای محدودتری استفاده می شود.

کیفیت جوش در هر دو روش به دستگاه جوش، مهارت و تجربه جوشکار، استفاده بهینه از دستگاه ها و تجهیزات جوشکاری و دستورالعمل های جوشکاری بستگی دارد. گذراندن دوره های جوشکاری و اخذ گواهینامه معتبر و به روز از الزامات جوشکار می باشد

بررسی اولیه موقعیت، شرایط اقلیمی و امکانات موجود

برنامه ریزی اولیه طراحی و اجرا

برآورد هزینه های بالقوه و اضافی

اجرای کامل عملیات نصب و جوشکاری پلی اتیلن

ارائه گواهی کامل جوش برای هر جوش با قابلیت ردیابی

نظارت کامل بر عملکرد جوشکارها در تمامی مراحل نصب

کنترل کیفیت جوش و تست جوش

انجام تست نشتی و فشار خط به درخواست مشتری در بخش های مربوط به لوله و اتصالات پلی اتیلن

نظارت بر تست خط طبق درخواست مشتری و ارائه مشاوره فنی و راه حل برای رفع مشکلات احتمالی

لوله های با قطر زیاد

لوله های تحت فشار

ساخت و نصب یراق آلات

کنترل کیفیت جوش

توسعه و آموزش

ارائه مشاوره فنی جهت ارتقاء کیفیت اجرا (کارگزاری و نصب)

اجرای پروژه ها در کمترین زمان ممکن

روش جوش لب به لب پلی اتیلن روشی مقرون به صرفه، سریع و قابل اعتماد برای اتصال و نصب سیستم لوله پلی اتیلن فراهم می کند زیرا اتصال بسیار قوی، انعطاف پذیر و بدون نشتی مانند لوله است.

PES پیشرو در بهبود تکنیک های جوشکاری پلی اتیلن و پشتیبانی فنی و مهندسی در زمینه طراحی لوله، محاسبات هیدرولیک و استاتیک، جوشکاری، نصب و راه اندازی سیستم های پلی اتیلن در ایران می باشد.

PES مفتخر است که تنها شرکت ایرانی است که از سال 1384 تحت لیسانس موسسه تحقیقاتی و صدور گواهینامه SKZ آلمان در زمینه انواع جوشکاری لوله پلی اتیلن فعالیت می کند. کلیه جوشکاران PES با گذراندن دوره های تخصصی جوشکاری و آموزش جوشکار و ناظر جوش زیر نظر این موسسه و اخذ گواهینامه معتبر بین المللی، عملیات نصب را بر اساس استانداردها و روش های اجرایی این موسسه انجام و نظارت می نمایند. ضمنا این امکان برای PES وجود دارد که بنا به درخواست مشتریان از حضور کارشناسان SKZ در پروژه های اجرایی خود به عنوان مشاور و ناظر استفاده کند.

سطوح را تراز کنید

قبل از هر کاری، پلاستیک را با آب و صابون تمیز کنید و بگذارید خشک شود. سپس از پاک کننده پلاستیک Super Prep برای حذف هر گونه آلودگی دیگر استفاده کنید. هنگام جوشکاری پلی اتیلن، از نوار آلومینیومی یا چسب برای نگه داشتن موقت قطعات استفاده کنید. چسب را در قسمت جلو بچسبانید و اولین جوش خود را در پشت انجام دهید.

مرحله 2. شیار V را ذوب کنید

با استفاده از نوک دستگاه جوش گرم خود، یک شیار V را در امتداد شکاف تا نصف طول پلاستیک ذوب کنید. می توانید این کار را با زاویه دادن به دستگاه جوش و ذوب آن با نوک انجام دهید.

مرحله 3. میله جوش را ذوب کنید

با استفاده از یک میله جوش پلی اتیلن، میله را با نوک دستگاه جوش داغ در شیار V ذوب کنید. شیار V را با میله پلاستیکی ذوب شده هر بار حدود یک اینچ پر کنید. قبل از سرد شدن میله مذاب، میله را از نوک دستگاه جوش بردارید و به قسمت مورد نظر برگردانید و میله و مواد پایه را با هم کاملا ذوب کنید. کار را با میله و پایه با هم ادامه دهید تا میله رنگ مواد اطراف را بگیرد. جوشکاری یک اینچ ترک را هر بار تا پایان کار ادامه دهید. وقتی جوش سرد شد، نوار را از طرف دیگر جدا کرده و تکرار کنید.

مرحله 4. مش تقویت کننده را ذوب کنید

اگر لبه پلاستیکی پاره شده باشد، این یک مرحله اختیاری است. برای تقویت ناحیه کشش درست در لبه، یک قطعه کوچک از مش سیم تقویت کننده فولاد ضد زنگ 2045 وات را برش دهید و آن را مستقیماً در پلاستیک پشتی ذوب کنید. مش به عنوان میلگرد در بتن عمل می کند تا بار را در مواد پایه پخش کند. با تقویت این روش، تعمیر در واقع می تواند قوی تر از مواد اولیه باشد! به یاد داشته باشید که مش تقویت کننده یک جزء اختیاری است و به طور استاندارد با جوشکار ATV Fender ارائه نمی شود. اگر می خواهید تعمیر خود را از این طریق تقویت کنید، باید مقداری سفارش دهید

انواع جوش، تمیز کردن قطعات پلاستیکی قبل از جوشکاری پلی اتیلن برای دستیابی به جوش های قوی و ساختاری مهم است. اجزای پلاستیکی ضعیف می توانند منجر به شکست جوش شوند.

هنگام تهیه سطوح پلاستیکی و پلی اتیلن از تمیز بودن تمامی خاک ها اطمینان حاصل کنید. هر گونه رنگ، روغن، گریس و حتی تجزیه UV باید قبل از جوشکاری پلی اتیلن پاک شود. با قطعات بزرگ مانند میله های سپر، شستشوی محل معمولا شروع خوبی است. این به ما اجازه می دهد تا آلاینده های موجود در هوا مانند گل و لای، ترافیک و غیره را حذف کنیم. از یک اسفنج نرم با آب گرم استفاده کنید - از شوینده های صنعتی استفاده نکنید زیرا این مواد شوینده می توانند پوشش های فیلمی ایجاد کنند که ممکن است بر نتایج جوش نیز تأثیر بگذارد.

سطوح لکه دار نیز باید تمیز شوند. رنگ و سایر کثیفی ها باید به راحتی با استفاده از یک چرخ ساینده استاندارد (دیسک سنباده) پاک شوند و می توانید این کار را با استفاده از هر مته بادی پرسرعت یا مته برقی انجام دهید. دیسک سنباده این فرآیند را به سرعت انجام می دهد، اما هشدار داده می شود که پلاستیک ها به راحتی می توانند به ساینده ها آسیب برسانند، بنابراین مراقب باشید که در پایان به قطعات دیگر آسیب نرسانید. این فرآیند می تواند کمی گرد و غبار ایجاد کند، بنابراین توصیه می کنیم هنگام انجام این کار از ماسک صورت استفاده کنید. سایر روش های آماده سازی پلاستیک و پلی اتیلن عبارتند از اسکرابر رنگ، تیغه های تیز، برس تمیز و غیره. وقتی قطعه به درستی تمیز و آماده شد برای مرحله "اتصال لوله" آماده می شویم.

مهم ترین نکته ای که در انجام جوش پلی اتیلن باید به آن توجه ویژه داشت این است که جوشکاری باید کمتر یا بیشتر انجام شود نه برعکس. یعنی ابتدا باید میله جوش پلی اتیلن با چگالی کمتر نسبت به ورق پلی اتیلن جوش داده شود اما برعکس آن ممکن نیست. این به این دلیل است که قطعات جوشکاری در تراکم های بالاتر به سختی جدا می شوند، بنابراین مطمئن شوید که قطعات را با همان سرعت جدا کنید تا به خوبی در کنار هم قرار گیرند. پلی اتیلن علاوه بر اطمینان از سازگاری با چگالی، پلاستیکی است که جوش دادن آن بسیار آسان است. برای جوشکاری LDPE باید دما را روی 518 درجه فارنهایت (270 درجه سانتیگراد)، تنظیم کننده را روی حدود 4-5-1 تا 2.5-1 و رئوستات را روی 5 تنظیم کنید.

این موارد برای اطمینان از شکست زودرس جوش ضروری هستند. شرایط میدانی که لوله پلی اتیلن در آن جوش داده می شود تأثیر قابل توجهی بر استحکام باند دارد. برای دستیابی به جوشکاری قابل قبول، سه عنصر ضروری است:

پاکیزگی: چون کثیفی مفاصل را از بین می برد.

تکنیک: اکثر صاحبان سیستم های لوله پلی اتیلن به افرادی برای جوش لوله پلی اتیلن نیاز دارند که دوره آموزشی معروفی را گذرانده باشند.

تجهیزات با طراحی مناسب با نگهداری مناسب: دمای جوش، روش ها و ابزارهای جوشکاری صحیح باید در شرایط مناسب نگهداری شوند.

3. مونتاژ مکانیکی

مونتاژ مکانیکی مستلزم استفاده از اتصالاتی است که به طور کلی بر اساس اصل فشرده سازی کار می کنند تا مواد مختلف را به یکدیگر متصل کنند. این روش معمولاً برای جوش دادن پلی اتیلن به لوله ها یا اتصال مواد مختلف و یا در شرایطی که امکان همجوشی (جوشکاری) وجود ندارد استفاده می شود.

اتصالات مکانیکی معمولاً شامل یک سفت کننده است که در داخل لوله یا اتصالات قرار می گیرد تا هنگام فشرده شدن اتصالات از پایداری اطمینان حاصل شود. همچنین این سفت کننده ها به گونه ای طراحی شده اند که در صورت لزوم بار نهایی را تحمل کنند. مفاصل همچنین شامل واشرهایی هستند که فشرده می شوند تا در فشار اسمی روی مفاصل تأثیر بگذارند.

اتصالات مورد استفاده در گاز و آب می تواند متفاوت باشد و لازم است با توجه به کاربرد از اتصالات مناسب استفاده شود. اگر شک دارید، باید با سازنده اتصال تماس بگیرید. همچنین توصیه های سازنده در مورد نصب اتصالات، از جمله هرگونه محدودیت در گشتاور اعمال شده به اتصالات، باید همیشه رعایت شود.

لوله های پلی اتیلن حدود 40 سال پیش مورد استفاده قرار گرفت و به تدریج با شناخت مزایا و بهبود مستمر این نوع لوله، لوله های پلی اتیلن جایگزین انواع لوله های بتنی، فولادی، چدنی و پی وی سی شدند.

انعطاف پذیری و چقرمگی لوله های پلی اتیلن، جابجایی و نصب این لوله ها را به جای لوله های بتنی بسیار آسان و کم هزینه تر می کند.

این لوله ها به راحتی جوش داده می شوند و نیازی به اتصالات ندارند.

لوله های پلی اتیلن عمدتا به دو دسته تقسیم می شوند:

1. طبقه بندی فشرده سازی

2. طبقه بندی سازه

امروزه استفاده از لوله های پلی اتیلن در سیستم های آبرسانی و گازرسانی تحت فشار به دلیل مقاومت شیمیایی و فیزیکی بالا، سازگاری با محیط زیست و سهولت حمل و نقل رشد چشمگیری یافته است.

پلی اتیلن

پلی اتیلن با پلیمریزاسیون رادیکال مونومر اتیلن تولید می شود و دارای استحکام کششی بالا، جوش پذیری عالی و مقاومت در برابر خوردگی قابل توجهی است.

عمر طبیعی لوله پلی اتیلن 50 سال در نظر گرفته می شود. مهمترین و پرکاربردترین گریدهای پلی اتیلن، پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن سنگین است که هر کدام به دلیل خواص خاص خود، کارایی خاص خود را دارند.

1. لوله پلی اتیلن سبک

این گروه از لوله ها به دلیل وزن کم و انعطاف پذیری بالا در خطوط کم فشار استفاده می شود.

2. لوله پلی اتیلن سنگین:

این گروه دارای استحکام بیشتر، خزش کمتر، مقاومت شیمیایی و درجه حرارت بیشتر است. مقاومت ضربه ای بالا از ویژگی های این لوله است.

با رشد و توسعه انواع پلی اتیلن و ظهور فناوری های جدید، شاهد ظهور لوله های پلی اتیلن جدی با ویژگی های بهتر و ضخامت کمتر هستیم.

پلی اتیلن های نسل اول و دوم نسبت به پلی اتیلن های نسل سوم فشار کمتری را تحمل کردند و بنابراین در فشارهای بالا کاربرد خاصی ندارند.

پلی اتیلن PE100 با حفظ ویژگی های مهندسی، فرآیند تولید را آسان تر می کند، که هزینه های تولید را کاهش می دهد و محصول را با قیمت پایین تری عرضه می کند.

البته این بدان معنا نیست که PE100 بهتر از PE80 است، زیرا در صنعت گاز استفاده از پلی اتیلن 80 به دلیل چقرمگی، انعطاف پذیری و جوش راحت تر ترجیح داده می شود

از آنجایی که مشکلات بست ها و اتصالات درصد بالایی از خرابی لوله ها را تشکیل می دهد، باید به اتصال لوله ها و بست ها توجه ویژه ای شود. برای انواع اتصال دهنده ها و اتصالات، مقدار بهینه ای از مواد چسبنده وجود دارد، چه چسب حلال باشد و چه جوشی. طراحی و انتخاب مواد اولیه نامناسب برای یراق آلات در خدمات مرتبط با آب خسارات زیادی به بار آورده است.

بهترین لوله از مناسب ترین مواد اولیه ساخته شده است و با اتصال خوب اگر نگهدارنده زیر آن برای نصب پایدار نباشد و یا سنگ به لوله برخورد کند دوام نخواهد داشت. فشردگی و تغییر خاک به دلیل زهکشی آب می تواند به سرعت به یک سیستم لوله کشی خوب آسیب برساند. اگر عمر طولانی مورد نظر است، لوله باید به درستی نصب شود.

تغییرات دما از کم به زیاد می تواند طول لوله را به گونه ای تغییر دهد که فشار خاصی به اتصالات وارد کند و احتمالاً باعث آسیب شود. بنابراین توصیه های تولیدکنندگان لوله برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی باید رعایت شود. سیستم‌های لوله‌کشی و اتصالات در کاربردهای زهکشی و فاضلاب خانه و ساختمان در معرض تغییرات دمایی زیاد توسط جریان آب سرد و گرم و همچنین شرایط دمای هوا، زمانی که ساختمان در طول زمستان خالی است، می‌شوند.

در مورد لوله های با قطر زیاد دقت بیشتری لازم است. این امر به ویژه در مورد پلی اتیلن که در آن دیواره داخلی توسط آب خنک نمی شود، صادق است، به طوری که دما برای مدت طولانی در طول ساخت و تولید لوله بالا باقی می ماند. اکسید شدن و شکنندگی ناشی از این امر عاملی برای خرابی در حین سرویس می باشد. برای مواد کریستالی مانند پلی اتیلن، خنک سازی ملایم ممکن است کریستال های نسبتا بزرگی را در طول فرآیند خنک سازی ایجاد کند. همچنین، این فرآیند می‌تواند باعث ایجاد طیفی از درجات یا اندازه‌های کریستالی از یک دیوار به دیوار دیگر شود. استرس ناشی از آن می تواند منجر به مشکلاتی در حین سرویس شود.

آزمایش های ترکیدگی سریع تشخیص اولیه یا تشخیص ترک ها یا عیوب کوچک را به تاخیر می اندازد، در حالی که آزمایش های طولانی مدت عمر واقعی یک لوله مناسب را پیش بینی می کند. مصرف کنندگان لوله باید برای نیاز خود لوله ای را با بهترین ترکیب انتخاب کنند