O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
HEVÍTŐELEM NÉLKÜLI, FŰTŐSZÁLAS HEGESZTÉSEK VII. FŰTŐSZÁLAS TOKOS (ELEKTROFITTING) HEGESZTÉS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
A fűtőszálas tokos hegesztés alkalmazása ................................ A fűtőszálas tokos hegesztés eszközei ...................................... A fűtőszálas tokos hegesztés előkészítése ................................ A hegesztés folyamata .............................................................. Utóellenőrzés ............................................................................. A hegesztési folyamatok dokumentálása ..... (ld. VIII. fejezetben) Melllékletek jegyzéke ................................... (ld. VIII. fejezetben)
1. A fűtőszálas tokos hegesztés alkalmazása Az eljárásnál a műanyag megömlesztéséhez szükséges hőmennyiséget az idomba beépített fűtőszál biztosítja, mely elektromos áram Joule-hő hatására melegszik fel. A fűtőszál először a vele közvetlenül érintkező idom műanyag részét hevíti fel, amely melegedés közben térfogatát is növeli. Ezzel a képződött műanyag ömledék szorosan hozzásimul a csőpalásthoz is, mire annak megolvadása is megkezdődik. A hevítőelemes hegesztéseknél előírt összenyomó erőt az anyag térfogat növekedése biztosítja abban az esetben, ha a kialakult térfogat növekedés nagyobb, mint a hideg állapotban, összeszereléskor kialakított illesztési hézag. Amennyiben bármely okból az idom és a cső közti illesztési hézag nagyobb, úgy az ömledék csőoldalon nem tud kellő felmelegedést létrehozni, sikertelen a hegesztés. A fűtőszálak az idom tokrészének csak egy részén vannak elhelyezve, ez a fűtött zóna, ennek mindkét oldalán hideg zóna van kialakítva. Ez utóbbinak szerepe az, hogy az ömledék képződés során híggá vált műanyag e résekbe behatolva megdermed, lezárja a kiáramlás útját. Ezzel a térfogat növekedés kialakítja a hegesztő nyomást.
1. ábra: Fűtőszálak elhelyezése karmantyúban, fűtött és hideg zóna.
Egyes idomtípusoknál a karmantyú palástján ömledék jelző nyílások vannak kialakítva. Ezekben az idom falvastagsága kis területen el van vékonyítva. Fűtőszálas hegesztés
1
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
Amennyiben az ömledék térfogat növekedése képes kialakítani a megfelelő hegesztési nyomást, úgy ezt a vékony réteget képes átolvasztani, kis mennyiségű ömledék itt kitüremkedhet. Ez a hegesztő számára az egyedüli információ, hogy a jelzőpont alatt (itt!) képződött ömledék, kialakult a hegesztési nyomás. A fűtőszálas tokos idomok alkalmazásának jelentős előnye abban a tulajdonságában van, hogy hegesztése során nincs szükség tengelyirányú mozgásra (mint a tompa-, vagy tokos hegesztéseknél). Hibahely kiváltása (vagy utólagos, nagyobb méretű elágazás –T-idom beépítése) esetén a nyomástalanított vezeték egy darabja kivágható, és 2 db idom felhasználásával az új darab behegeszthető. Az eljárás fázisai a 2..ábrán láthatók:
2.ábra Hibahely kiváltása fűtőszálas karmantyúkkal
A meglévő csővezeték (amelybe egy új csődarabot kell 2 idommal behegeszteni) régebbi építésű, így nem ismert annak minden paramétere úgy, mint új vezeték építés esetén. Mielőtt a konkrét munkavégzéshez hozzákezdene, ellenőrizni kell, hogy a meglévő cső anyaga kompatíbilis-e az új, beépítendő anyagokkal. Meg kell mérni a meglévő cső pontos átmérőjét (akár a tartós üzemi viszonyok miatt, a belső túlnyomás hatására átmérő növekedés is bekövetkezhetett hosszabb idő alatt, amely esetleg megakadályozhatja az új idom beépítését. Ugyancsak hasonló problémát okozhat a hosszabb idő alatt esetleg kialakuló nagymértékű ovalitás. Igen Fűtőszálas hegesztés
2
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
régen üzemelő cső esetén még a konkrét anyagminőség alkalmasságáról is meg kell győződni. előnyök Nincs belső keresztmetszet csökkenés. Több (2-3) csővég egyszerre hegeszthető.
hátrányok Nagyon kényes a cső- és idomméretekre, a hegesztési nyomás az idom/cső átmérőilleszkedésétől függ, de nem ellenőrizhető.
a hegesztés hevítő fázisában nincs méreteknél a csővégek mozgatási igény, javításnál áttoló idom Nagyobb egytengelyű rögzítésén kívül az idom felhasználásával pótolhatatlan eljárás. tömegéből származó terhelést is ki kell Energia felhasználás csak a hegesztés küszöbölni. időtartamára korlátozódik. Csak teljes felületű forgácsolással érhető el Az árambevitel kis tömegű berendezéssel a megfelelő tisztaság, ez átmérő problémát vezérelhető. is okozhat. A hevítési folyamat automatizált, jól A teljes felületű megolvadás dokumentálható. szemrevételezéssel nem ellenőrizhető. Csőátmérő növekedésével hatványozottan nő az idomköltség.
A bevitt fűtőteljesítmény csak az idom típusától és a környezeti hőmérséklettől függ, a geometriai pontatlanságok azzal nem korrigálhatók.
Nagyobb átmérőjű új vezetékeknél nem javasolt. Vezeték javításnál, új vezetékek egyes helyszíni hegesztésénél javasolt eljárás
Fűtőszálas hegesztés
3
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
2. Fűtőszálas tokos hegesztés eszközei 1)
2)
3)
4)
1) Vezérlő automatika 2) Csőbefogó szerkezetek 3) Csőhántolók 4) csőkerekítő bilincsek 3.ábra Fűtőszálas hegesztés eszközei
1) Vezérlőautomatika Az automatika és a hozzá csatlakoztatott idomok legtöbb esetben egy gyártó termékei, így azok általában együtt használhatók. Az ábrán bemutatott készülék képes több idomgyártmány családot is felismerni, sőt –amennyiben a hegesztés két paraméterét: a feszültséget és a fűtési idő ismert egy adott idomnál- kézi beállítással is bevihetők az adatok. Kiemelten fontos a készülék saját kezelési utasításának használata, mivel a típusok jelentősen eltérnek egymástól! Csak nagyon általános útmutatók adhatók kezeléséhez. 2) Csőbefogó A hegesztés során nincs szükség a cső/idom mozgatására, viszont elmozdulás mentes rögzítésük egész kihűlésig feltétlen szükséges. Ehhez alkalmazható befogókészülék: 3) Csőhántoló Különböző kialakítású és –működésű csőpalást megmunkáló szerszámok kerülnek forgalomba. Mindegyik feladata, hogy a csővégről részben a Fűtőszálas hegesztés
4
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
korrodált anyagréteget eltávolítsa, másrészt az idomhoz illeszkedő átmérőt kialakítsa (csak ha nagyobb a cső az előírt illeszkedő átmérőnél). 4) Csőkerekítő bilincs A fűtőszálas tokos idomok pontos kör keresztmetszetű belsejéhez hibásan illeszkedhet a cső, ha ovális. Ez különösen a tekercselt, kisebb átmérőjű csöveknél fordul elő. Az ovalitás miatt a csőpalást egyes szakaszokon nekifeszül az idomnak, másutt túlzott rés alakulhat ki. Ha az ovális cső átlagos átmérője ugyan jól illeszkedik a csőhöz, de az idomba szoros illesztéssel kell beleerőltetni, hegesztési hiba alakulhat ki, mivel az idom ömledék képzése során a cső rugalmassága miatt deformálhatja az ömledék zónát, vele a fűtőszálakat is. 3. A hegesztés előkészítése - Dokumentációs feltételek Csak megfelelő műszaki állapotban lévő berendezésekkel lehet a hegesztéseket megkezdeni. A megfelelőség ellenőrzése történik éves felülvizsgálatokkal is, melyet (igény esetén) független, erre szakosodott és jogosult bevizsgáló helyen lehet elvégeztetni (1. sz. Melléklet), de ez nem pótolja a munkakezdés előtti önellenőrzést. Az eszközök kezelési, karbantartási utasításának megfelelően óvott berendezésen is előfordulhat a rögzítések fellazulása, elöregedése, melyek elhárítása teszi csak biztonságossá a munkavégzést. A megfelelő részegységek helyszíni biztosítása mellett mindig legyen elérhető helyen az eszközök kezelési utasítása. A szükséges dokumentáció tartozéka a hegesztés-technológiai előírás (pl. a jelen utasítás vagy a munkára konkrétan kiállított WPS lap: 2. sz. Melléklet), továbbá – a munka bonyolultságától függően – kiviteli (hegesztési) terv. -Eszközökkel szembeni feltételek Elektromos hálózatról való hevítőelem üzemeltetés esetén a hálózatnak is érvényes érintésvédelmi bevizsgálással kell rendelkeznie. Csak védőföldelt csatlakozó aljzathoz lehet a készülékeket csatlakoztatni! Áramfejlesztő alkalmazása esetén általános előírás, hogy elegendő üzemanyaggal feltöltött állapotban legyen. A tartalék üzemanyagkannát olyan helyre kell állítani, ahol nem melegszik fel (erős napsugárzás, vagy más sugárzó hő hatására), ne billegjen, ne legyen útban. Csak az érintésvédelem előírt kialakítása mellett helyezhető üzembe az áramfejlesztő. Általában alkalmazott érintésvédelmi módszer az ÉV (vagy más néven FÍ) relé alkalmazása. Ennek üzemképességéről minden újratelepítést követően a próbagomb benyomásával meg kell győződni. Csak akkor folytatható a munka, ha meggyőződtünk, hogy a relé a próbagomb benyomás hatására az feszültség mentesíti a kimenetet. Az elektromos Fűtőszálas hegesztés
5
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
berendezéseket csak akkor szabad az áramfejlesztőhöz csatlakoztatni, ha az már stabil feszültséget ad le. Leállás után oldani kell a csatlakoztatást, s csak újraindítás után lehet azt ismét rákötni! Szükséges, hogy a hegesztendő csővég síkja merőleges legyen a csőtengelyre. Mivel a használt csövek – kisebb átmérőjük miatt- jórészt nagy hosszúságú tekercsben vannak, legegyszerűbb vágóollót alkalmazni. Ez legyen éles, mivel életlen olló csak tovább deformálhatja a csövet. Durva szennyeződések eltávolítására álljon rendelkezésre tiszta géptörlő rongy. Zsírtalanítás: A hegesztési felület vegyszeres tisztításához törlőként egyszer használatos tiszta szívópapírt (pl. WC papírt, papírtörölközőt) vagy tiszta, szálmentes, nem műanyag géptörlőt, illetve erre a célra készített törlőkendőt használjon (továbbiakban törlő-nek lesz nevezve). Csak olyan vegyszert szabad csak használni, mely párolgási maradék nélkül szárad (pl. denaturált szesz, vagy erre a célra szolgáló speciális vegyszer). Csak tiszta, szennyeződésmentes oldószert szabad használni, a beszennyeződött folyadék nem tisztít, hanem súlyos hegesztési hibát okozhat. Ezért sose úgy nedvesítse a törlőt, hogy a folyadéküveg kupakját lecsavarja, ráteszi a törlőt, s úgy itatja át, hanem a kupakot lazítsa fel és úgy csepegtessen vegyszert a törlőre. Így nem kerül szennyeződés az üvegbe. (Utána ne felejtse el bezárni az üveget!) -Anyagokkal szemben támasztott követelmények A paláston való hegesztés miatt a technológia kényes az átmérő méretekre. Ez vonatkozik az átlagátmérőre és az ovalitásra egyaránt. Ovális végű csövet ki kell kerekíteni. Ha a csővég nem merőleges a csővég egy darabjának levágásával kell ezt kiküszöbölni. A nagyobb (kb. 200 mm fölötti) falvastagságú csövek esetében a gyártás során a csőfalba fagyott belső feszültségek radiális irányúak, mintegy össze akarják roppantani a csövet. Ez a hatás a csővégeken jelentkezik mérhetően, ugyanis a gyártást követően fokozott kúpos csővég zsugorodás akár több mm-es átmérőcsökkenés tapasztalható. (_. ábra) A kúpos rész szakaszán a cső nem illeszkedik az idomhoz, míg a további szakaszokon esetleg hozzásímul. Ez egyenlőtlen hőelvonást eredményez. Hegesztési hiba alakulhat ki. Ezt csak a kúpos vég levágásával lehet kiküszöbölni.
Fűtőszálas hegesztés
6
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
4. ábra: Csővég kúpos behúzódása
4. Hegesztési folyamata, csövek (idomok) méretellenőrzése csövek méretre vágása csővég durva tisztítása csővég és idom vegyi tisztítása csővég külső átmérőre forgácsolása (Hántolás után csak akkor szabad még egyszer vegyszerrel tisztítani, ha beszennyeződött a hegesztési felület. A teljesen tiszta oldószer és az új, még nem használt tiszta törlő kiemelten fontos!) hegesztési hossz bejelölése cső-idom rögzítése (egyes idomtípusoknál ez nem szükséges) *csővégek illeszkedésének ellenőrzése (egytengelyűség) hevítés hűlési idő kivárása (hegesztés) varratjelölés varrat pihentetése (A bekarikázott számok a tompahegesztésnél már ismertetett p-T diagram szakaszaira utalnak.)
Fűtőszálas hegesztés
7
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
1 Csővég előkészítése
2. Hegesztési hossz bejelölése
4. Csővégek rögzítése
3. Idom elhelyezése
5. Munkakábelek csatlakoztatása, hegesztési paraméterek beállítása (esetleg vonalkód beolvasásával)
fűtés
hűlés
5. ábra: A fűtőszálas tokos hegesztés fázisai
A bekarikázott számokból is kitűnik, hogy a hevítőelemes hegesztési eljárásokkal szemben a fűtőszálas hegesztéseknél egyes folyamatok ( és ) egybefolynak, míg mások ( ) elmaradnak (átállás és nyomásfelépítés). Ez a hőmérséklet-idő diagramból is leolvasható:
6. ábra: Fűtőszálas idom hegesztésének hőmérséklet-idő diagramja
Fűtőszálas hegesztés
8
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
Előkészítés: A fűtőszálas idomok egyedi, fóliacsomagolásban kerülnek a felhasználóhoz, portól, egyéb szennyeződésektől védi a gyárilag tiszta idomot. Csak közvetlenül a felhasználás előtt szabad a csomagolást felbontani, amikor már a kívánt hegesztési pozícióba akarjuk helyezni. Kibontás után ügyeljünk, hogy a hegesztési felületet ne érintsük meg semmivel. MEGJEGYZÉS: Az idomok egyes típusai a fedetlen huzalú idomok. Ezeknél az idom belső felületén láthatók a fém huzalok. Más idomoknál az idom anyagával azonos „szigetelésű” huzalsorként látszik a fűtőbetét. Csak a harmadik típus olyan, hogy a fűtőszálak teljesen elrejtve, az idom sima, belső felülete alatt helyezkednek el. Az első két típus esetén a véletlen szennyeződés eltávolításakor alkalmazott oldószer behatolhat a szemmel sem látható árkokba, s a fűtés megindulásakor a maradék folyadék elgőzölög, amely súlyos hegesztési hibát okozhat.
Vezérlő automatika előkészítése: Az automatikát az áramforráshoz (ld. az áramfejlesztőre fent írt előírást!), illetve az idomhoz kell – a kezelési utasítás előírása szerinti sorrendbencsatlakoztatni. Alkalmazza a kezelési-karbantartási utasítás szerinti érintésvédelmet. Különböző gyártmányú idomoknak eltérő kialakítású csatlakozója van (méretben, formában). Szükség esetén alkalmazzon gyári csatlakozó-adaptert. Cső előkészítése Csak a csőszabvány előírásainak megfelelő méretű csővel kezdheti meg a hegesztését. (Nagyon fontos, hogy amennyiben fűtőszálas tokos hegesztéssel van előírva a vezeték hegesztés kivitelezésére, úgy már a cső átvételénél ellenőrizni kell a csőméreteket!) A fűtőszálas hegesztésnél legsúlyosabb problémát a laza illeszkedés okozza, amely a helyes hegesztési folyamatot lehetetlenné teszi, az előírt hevítési idő előtt már leáll a folyamat, Rosszabb esetben csak részleges összeolvadás alakul ki, amely csak nyomáspróbánál derül ki. Súlyosabb problémát jelent, ha a részleges összeolvadás miatt még nyomáspróba során tömörnek mutatkozik a rendszer, csak üzemelés közben jelentkezik a tökéletlen hegesztés. A csővégeket meg kell tisztítani minden szennyeződéstől. A csővégeknek hegesztéskor merőlegesnek kell lenniük. Amennyiben nem azok, úgy csővágóval, egy darab levágásával ez kialakítható. A tiszta, merőleges végű csővégen be kell jelölni a hegesztési hosszat (az idom tokhosszának megfelelően), majd el kell távolítani a felszínéről a korrodált anyagréteget. A konkrét csőmérettől függően csőpalást megmunkálóval az átmérőről az esetleg felesleges anyagot el kell távolítani. A forgácsolás végezhető csőhántolóval is. Csiszolópapír, csiszolóvászon, reszelő nem alkalmazható!Minden esetben ügyeljen arra, hogy az így kialakított felület sima, szálkamentes legyen. Vigyázzon arra, hogy a továbbiakban ez a Fűtőszálas hegesztés
9
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
felületek ne szennyeződjenek be. Ha mégis megtörténne, vegyszeres tisztítást kell végezni. Végül ellenőrizze, hogy a hegesztési hosszjelölés látható-e (ha kell, ismételje meg a jelölést!). Rögzítse a csővégeket a befogószerszámba. Ügyeljen, hogy a csővég az idomba a betolási jelnél legyen. Rögzítse a befogást. Egyes fűtőszálas karmantyúk úgy vannak kialakítva, hogy integrálva van a befogó az idommal (+GF+ idomok). Ezeknél az idom csőbefogó bilincsét kell a csavarokkal rögzíteni. Egyes befogószerszám típusoknál egyszerre két vagy három idom hegesztését is elő lehet így készíteni (csomópont hegesztés). Főleg nagy átmérők esetén (ahol nagy az idom tömege) az idomot alátámasztással tehermentesíteni kell, hogy önsúlya hegesztés közben ne terhelje az ömledék zónát. Úgy kell kialakítani ezt a pozíciót, hogy így maradjon a hegesztés és hűlés teljes ideje alatt. A hegesztő automatika kezelési utasítását szigorúan követve kell csatlakoztatni a munkakábeleket, a vezérlő automatikán be kell állítani az adott idomhoz szükséges hegesztési paramétereket. Ez általában vonalkód beolvasással történik, de vannak olyan automata típusok, melyeknél a hegesztési feszültség és a fűtési idő manuálisan beállítható. Ez csak abban az esetben végezhető el, ha az idom hegesztési paraméterei ismertek. A vezérlő automatikák legtöbbje ellenőrzi az áramkör meglétét, leméri annak ellenállását és az alapján választja ki adatbankjából a megfelelő paramétereket. Amennyiben a csatlakozók érintkezése nem megfelelő (nagy az átmeneti ellenállás), úgy hamis adatok alapján lesznek meghatározva a hegesztési paraméterek. Ellenőrizze, hogy az idom adatai és a vezérlő által kijelzett ellenállás megegyezik-e. A hegesztési folyamatot el kell indítani. Közben ellenőrizze, hogy az idomra megadott fűtési idő és a tényleges idő megegyezik-e (az automatika a környezeti hőmérséklet függvényében korrigálhatja a fűtési időt, így ezt figyelembe kell venni). Ugyancsak folyamatosan ellenőrizni kell a tápfeszültség stabilitását, különösen áramfejlesztőről történő táplálás esetén. A vezérlő automatikák gépkönyve megadja a tápfeszültség és a váltóáram frekvenciájának tűrését, ezt biztosítani kell a megfelelő hegesztés érdekében. Amennyiben a fűtési folyamat szabályszerű befejeződése előtt valamilyen hiba miatt megszakad a fűtés, úgy az idomgyártó előírásától függően még később megismételhető a folyamat. Ennek feltétele azonban az, hogy az idom teljes kihűléséig mozdulatlanul maradjon a cső/idom beállítás. Csak az idomhoz előírt hűlési időtartam letelte után lehet a rögzítő szerszámot eltávolítani. Mivel fűtőszálas hegesztés során a bevitt összes hőmennyiség jelentősen nagyobb, mint más, hevítőelemes hegesztésnél, így a hűlési idő is – mérettől függően - többszörös is lehet. A hűlést siettetni tilos! Célszerű ezért a kivitelezőnek több rögzítő szerszámot készenlétben tartani Fűtőszálas hegesztés
10
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
és használni. 5. Utóellenőrzés A hűlés befejeződése közben is elvégezhető a szemrevételezés. Ez egyrészt a cső-idom egytengelyűségére irányul, másrészt az esetleg megfigyelhető ömledék képződésre. Egyes idomtípusok úgy vannak kialakítva, hogy a hegedés közben keletkező ömledék az idomon erre kialakított helyen kis mennyiségben megjelenik, jelezve ezzel, hogy e felületelem alatt duzzadó ömledék található. Ebből a hegesztés folyamatáról kapunk információt. Mivel a fűtőszálas tokos idomok műanyag testében a fűtőszálak úgy vannak kialakítva, hogy a fűtött zóna hideg zónák közé van zárva, optimális hegesztés során a tok/cső találkozásánál ömledék nem jelenhet meg. Ha mégis kibuggyan ömledék, akkor ebből hibára következtethetünk. Szemrevételezéssel ellenőrizhető hibák és eltételezhető okai: Hibaalak
A hiba megnevezése - feltételezhető ok(-ok) Szögeltérés. - beállítási hiba, - elmozdulás a hegesztés alatt.
Kötéshiba. - mechanikai tisztítás elmaradt - túl erősen megmunkált csőpalást (ovális cső) - túl nagy a rés az idom és a cső között (cső/idom mérethiba) Túl nagy szögeltérés, a hegesztési felület eltávolodik a fűtő-száltól, a hegesztő nyomás nem megfelelő, a felületek egyik oldalon elválnak egymástól. - nem egytengelyű csővégek, - görbület az idomban. Megmunkálási nyomok hiányoznak (részben vagy teljesen) - megmunkálási hiba A jelzővonal nem a tok szájánál, hanem attól távolabb látható. Nem megfelelő betolási hossz, - elégtelen betolás (ritkábban: jelölési hiba). Ömledék kitüremkedés a hideg zónán keresztül - túlfűtés (szálvándorlás miatt) - mérethiba (cső, idom átmérő vagy cső ovalitás) - szögeltérés (beállítási hiba) Fűtőszálas hegesztés
11
elfogadhatósági érték
emax = 1 mm
nem fogadható el
nem fogadható el
nem fogadható el
nem fogadható el
nem fogadható el
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T Hibaalak
A hiba megnevezése - feltételezhető ok(-ok) A hegesztés jelzőn nem jelenik meg ömledék. - Cső/idom túl laza illesztése, túlzott ovalitás, elégtelen fűtési idő. - Nem keletkezett elegendő ömledék. Mivel nem jött létre a hegesztési nyomás, a megengedett mennyiségű ömledék nem tud a felszínre törni.
elfogadhatósági érték
Hibás hegedés.
(6. és 7. pont megegyezik a VIII. fejezet azonos számozású pontjaival)
Fűtőszálas hegesztés
12
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
HEVÍTŐELEM NÉLKÜLI, FŰTŐSZÁLAS HEGESZTÉSEK VIII. FŰTŐSZÁLAS NYEREGIDOM HEGESZTÉS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
A fűtőszálas nyeregidom hegesztés alkalmazása............................. A fűtőszálas nyeregidom hegesztés eszközei................................... A fűtőszálas nyeregidom hegesztés előkészítése ............................. A hegesztés folyamata ..................................................................... Utóellenőrzés ................................................................................... A hegesztési folyamatok dokumentálása .......................................... Mellékletek jegyzéke ........................................................................
1. A fűtőszálas nyeregidom hegesztés alkalmazása A fűtőszálas tokos hegesztéshez hasonlóan az idomba gyárilag beépített fűtőszálak olvasztják meg az idom, illetve a vele érintkező műanyagot. Az elektromos áramot ugyancsak vezérlő automatika kapcsolja, az ott leírtak érvényesek ide is. Az idomok általában két félből állnak. Egyik felükön nyaktoldat található, amely a szállított közeg kivezetésére szolgál, továbbá ezen a nyaktoldaton keresztül lehet az idom felhegesztése után a csőpalástot megfúrni. A fúrás beépített, és az idomban benne maradó fúróbetéttel történik. zárósapka fúróbetét nyaktoldat további kiépítéssel fűtőszálak gerincvezeték
1. ábra Fúróbetétes fűtőszálas nyeregidom
A gerincvezetéket körülölelő két fél közül az egyiknek csak a hegesztés ideje alatt van szerepe, ezzel szorítható az idom a csőpalástra. A hegesztést követő leszerelése indokolatlan. Egyes idomgyártók olyan fűtőszálas nyeregidomokat is kifejlesztettek, melyeket hevederrel lehet a hegesztés idejére a csőpalástra rögzíteni. Ez az alkatrész – mivel szerszámként működik – többször felhasználható. A fűtőszálas nyeregidom legnagyobb jelentősége az üzemelő vezetékekről történő leágazás kiépítésében van. A hegesztés során meglágyult felületek a hideg részekkel meg van támasztva, így még nyomás alatt is elvégezhető a Fűtőszálas hegesztés
13
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
hegesztés. További előnye ugyancsak ez esetben az, hogy az idom felhegesztését követően – de még a gerincvezeték palástjának átfúrása előtt – a leágazás kiépíthető, sőt annak tömörsége nyomáspróbával ellenőrizhető. Mindezek után a beépített fúróbetét be-, majd visszacsavarásával a leágazás üzembe helyezhető. (A bennmaradó fúróbetét még arra is alkalmas, hogy a leágazás esetleg későbbi meghibásodásakor lezárható, vagy legalább is minimálisra csökkenthető a leágazó keresztmetszet.) Méretválasztékát általában a leágazások járatos méretei határozzák meg, gerincvezeték oldali méretlehetőség is behatárolt. előnyök hátrányok A fővezeték megfúrója az idomba van építve, A fővezeték méretnövelésével együtt nő az amely üzemelés során kihasználható anyagköltség. elzáróként is. Az előkészítési hibákra fokozottan Nincs átállási fázis, vékony gerinc-csőfal érzékeny, amely nem ellenőrizhető, esetén biztonságos a hegesztés, üzemelő a teljes felületű olvasztás nem vezetékről való kiépítésnél legelőnyösebb ellenőrizhető. megoldás. A hegesztendő felületek ideális A hevítési folyamat automatizált, jól illeszkedéstől való eltérése nem dokumentálható. ellenőrizhető és nem korrigálható. Üzemelő vezetékre való rákötéshez elsődlegesen javasolt, új vezetékről való leágazás készítéséhez, főleg nagy méretkülönbségek esetén nem javasolt megoldás
2. A fűtőszálas nyeregidom hegesztés eszközei Az elektromos folyamatokat – a fűtőszálas tokos hegesztésnél ismertetett és alkalmazott – vezérlő automatika irányítja. Mivel az idom csőpalástra történő rögzítése az idomba integrált bilinccsel biztosított, így a technológia alkalmazásához a felület megmunkálására alkalmazott kézi csőhántoló szükséges (ld. fentiekben). Egyszerű, de speciális imbuszkulcs alkalmazható a fúróbetét behajtásához. Ez egy jelzőtárcsával van ellátva, melyről megállapítható a befúrás mélysége.
2. ábra: Jelzőtárcsás imbuszkulcs a megfúráshoz
3. A hegesztés előkészítése. Fűtőszálas hegesztés
14
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
A dokumentációs, az eszközökkel szemben azonos követelmények vannak, mint a fűtőszálas tokos hegesztésre leírtak. -Anyagokkal szembeni követelmények A fűtőszálas nyeregidom alkalmazása esetén nincs olyan szigorú követelmény a gerincvezeték méreteire vonatkozóan, hiszen a rögzítő pánt általában biztosítja a csőpalástra való felfekvést. 4. A hegesztés folyamata csövek (idomok) méretellenőrzése csőpalást durva tisztítása az idom vegyi, csőpalást mechanikai tisztítása (Hántolás után a csövet csak akkor szabad még egyszer vegyszerrel tisztítani, ha beszennyeződött a hegesztési felület. A teljesen tiszta oldószer és az új, még nem használt tiszta törlő kiemelten fontos!) hegesztési hely bejelölése cső-idom rögzítése hevítés + hűlési idő kivárása (hegesztés) varratjelölés varrat pihentetése leágazás kiépítése a kiépített leágazás ellenőrzése gerincvezeték palástjának megfúrása- üzembe helyezés
Fűtőszálas hegesztés
15
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
Műveleti sorrend:
a) Csőpalást tisztítása
b) Csőpalást hántolása
d) Nyeregidom elhelyezése
f) Leágazás kiépítése
i) Csőpalást átfúrása
c) Zsírtalanítás (szükség szerint)
e) Hegesztési adatok beállítása START
g) Zárósapka levétele
j) Fúrószerszám leszerelése
h) Fúrószerszám felszerelése
k)Zárósapka visszahelyezése
4. ábra: A fűtőszálas nyeregidom hegesztésének és szerelésének fázisai
Előkészítés: A csőpalástot meg kell tisztítani legalább 0,5 m hosszon minden mechanikai szennyeződéstől. Ki kell jelölni a leágazás pontos helyét. El kell távolítani a csőpalást korróziós rétegét csőhántolóval. A hántolás az idom felfekvési területénél legalább 5-5 cm-rel nyúljon túl. Csiszolópapír, csiszolóvászon, reszelő nem alkalmazható! Vegyszeres tisztítás csak akkor alkalmazzon, ha a hántolás után szennyeződik a megmunkált felület. Ha az idomot zárt csomagolásából csak ekkor bontja ki, úgy azt külön tisztítani nem kell. Ha a szennyeződés mentesség nem volt biztosítva, úgy vegyszeres tisztítást végezzen. Hagyjon kellő időt, hogy a vegyszer maradék nélkül elpárologjon, mert ellenkező esetben a maradék vegyszer a hegesztés közben felforrva párolog, hegesztési hibát okoz. Fűtőszálas hegesztés
16
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
Szerelje fel a csőpalástra az idomot. Ellenőrizze, hogy szilárdan, elfordulás menetesen helyezkedik-e el. Szükség esetén – ha a cső ovális alkalmazzon kerekítő szerszámot. Hegesztési folyamat: Csatlakoztassa az automatikát az áramforráshoz, valamint az idomhoz. E munkafázisnál ugyanazok az előírások, mint a fűtőszálas tokos idomoknál leírtak. Állítsa be a hegesztési paramétereket (Vonalkód beolvasás.) Ellenőrizze, hogy az automatika áramkör ellenőrzése megfelelő csatlakozatást, illetve idomtípust ismert-e fel. Az automatika Kezelési Utasítása szerint indítsa el a hegesztési folyamatot. Kövesse ugyanazokat az előírásokat, ami a fentiekben a karmantyú hegesztésére van leírva. Leágazás kiépítése A hegesztett kötés néhány perces pihentetése után megkezdheti a leágazó vezeték kiépítését - tokos vagy fűtőszálas karmantyúval a tervben előírt hegesztés technológia szerint. A csatlakozó vezeték üzembe helyezése Vegye le a zárósapkát. Ellenőrizze, hogy a tömítő „O” gyűrű helyén van, épe, helyesen fekszik fel. A jelzőtárcsa felszerelés előtt a szerszám a felső síkban legyen. Az idom nyakára fel kell csavarozni a fúrószerszámot, majd a hajtórúddal a fúrófejet a fúrószáron lévő jelzőtárcsa figyelése mellett addig kell behajtani, amíg a tárcsa a megfigyelő rés aljáig nem süllyed. Ebben az állásban a fúró már átvágta a fűtőbetéteket, eljutott a csőpalástig, de azt még nem lyukasztotta ki. Csavarja tovább a fúrót, amíg a csőpalástot át nem vágja. Csavarja vissza a fúrószerszámot a szerszám felső síkjáig és szerelje le az idomról. Helyezze vissza a zárósapkát. A zárósapka megszorításához szerszámot használni TILOS ! 5. Utóellenőrzés A fűtőszálas nyeregidomok palástfelületén – a fűtőszálas karmantyúknál leírtakkal azonosan – megtalálhatók az ömledék jelző nyílások. A nyomáspróbával történő szivárgás mentességen kívül egyedül ezen nyílásokban megjelenő ömledékkel lehet a hegesztés jóságára iránymutatást kapni.
Fűtőszálas hegesztés
17
O K T AT ÁS I J E G Y ZE T
6 A hegesztési folyamatok dokumentálása (Ez a fejezet mind a fűtőszálas tokos, mind a fűtőszálas nyeregidomokra egyaránt vonatkozik.) A fűtőszálas hegesztésekhez alkalmazott vezérlő automatikák gyártótól függően kerülnek kialakításra. Gyártmány családon belül is vannak olyan típusok, melyek beépített memóriájukban tárolják az elvégzett hegesztések paramétereit. Ezekből általában nyomtatóhoz csatlakoztatva lehet az adatokat archiválni. Vannak olyan automatika gyártmányok, melyek a tompa- (nyeregidom) hegesztésekhez alkalmazott adatrögzítők adatbázisával kompatibilis fájlokba tárolják az adatokat. (pl. a SPG adatgyűjtő és a HST fűtőszálas vezérlő automatikák.) Ezek közös adatbázisa előnyös vezeték-dokumentáció kezelést tesz lehetővé. 7. Mellékletek jegyzéke (a VII és VIII. fejezetre mindkettő vonatkozik): 1. Fűtőszálas idomhegesztő automatika funkcionális vizsgálati igazolás 2. Hegesztés-technológiai Utasítás (WPS) (minta)
Fűtőszálas hegesztés
18
