HEVÍTŐELEMES TOKOS HEGESZTÉS [10110÷10120] A tokos idom belső felülete és a csővég külső palástján jön létre hegesztési. Így a hevítés is palástfelületeken történik. 125 mm-ig átmérőig alkalmazott módszer. Biztonságosságát az arányaiban legnagyobb összefüggő hegesztési felületet biztosító kötés garantálja.
1. A tokos hegesztés eszközei
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
Hevítőelem: A nyeregidom hegesztésre is használható elektromos berendezés, melyre a különböző méretű profilpárokat kell felszerelni. A hegesztéshez szükséges pontos hőmérsékletszabályozást automatika biztosítja. (pl.: Ritmo R63 TFE – teljesen automata szabályzás) Profilpárok: Hüvely- és dugó félből állnak, melyek munkafelülete különleges teflonnal van bevonva, annak érdekében, hogy a megolvadt anyag ne ragadjon rá, ami a hegesztési felület roncsolódását okozná. A profilpárok pontos mérete alapvetően meghatározza a hegesztés jóságát. Tokos hegesztőgép: Nagyobb átmérők hegesztéséhez alkalmazott eszköz, mely tartalmaz egy mechanikus összehúzót és egy elektromos hevítőelemet a rá szerelhető profilpárokkal. Előregyártás és helyszíni munkára egyaránt használható. Működés szempontjából lehet szimmetrikus (mindkét befogó mozog) és aszimmetrikus (csak az egyik befogó mozog). Az egytengelyűség beállítására a befogók tengellyel párhuzamosan eltolhatók (ld. a típusonkénti egyedi kezelési utasításokban)
Csővágók: Szükséges, hogy a hegesztendő csővég síkja merőleges legyen a csőtengelyre. Mivel a használt csövek – kisebb átmérőjük miatt- jórészt nagy hosszúságú tekercsben vannak, célszerű vágóollót alkalmazni. Ez legyen éles, életlen olló deformálhatja a csövet. Nagyobb átmérőknél (DN/OD>63 mm), valamint a tökéletesen merőleges vágás elérése érdekében görgős csővágót érdemes alkalmazni
Palástmarók: A csövek ideális körhöz viszonyított mérettűrése miatt nagyobb átmérőknél szükséges lehet kalibrálásuk, továbbá a palástfelületükön található oxidréteg eltávolítása. „B” jelű (VÖRSAS) profilpárok automatikusan letolják az oxidréteget a csőpalástról, így a palástmarók ilyen felhasználása szükségtelen esetükben. Az idomok mérete gyártástechnológiai okokból könnyebben kézben tartható, így méretük is szorosabb tűrésű, ezért utómegmunkálást nem igényelnek.
Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu
2. A tokos hegesztés alkalmazása Polietilén csövekre legfeljebb DN 125 mm-ig alkalmazható ez az eljárás. A gázipari előírás 110 mm átmérőig engedélyezi, más szakterületek egyedi szabályozással működnek, műszakilag megindokolható tiltása nincs. A tokos hegesztés használható PP és PVDF csőrendszerekben is, de a hegesztés technológia szempontjából a hegesztési paraméterekben különbség van. A hegesztett felület igen nagy a cső falkeresztmetszethez viszonyítva, a hegesztés során az idom tokja mintegy bevezeti a csővéget a tokszájba. A felmelegítés során alakulnak ki a megömlött felületek geometriái, melyek kúpos átfedése automatikusan hozza létre a megfelelő összenyomó erőt. 63 mm csőátmérőig kézzel is végezhető az összetolás, 75 mm csőátmérőtől központosítóösszehúzó gép szükséges a pontos – egytengelyű – megvezetés miatt. gyengéi a hegesztést csővégenként egyenként kell elvégezni, a hegesztésnek tengely irányú mozgásigénye van, a hevítőelem folyamatos elektromos energiaellátást igényel
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
-
erősségei paláseltolódásból eredő kötéshiányosság nem alakulhat ki, a hegesztőprofilok a csővéget és idomot automatikusan a megfelelő méretre alakítják a hőntartás során, a hegesztőhüvely a csővég betolásakor még az esetleg le nem munkált, korrodált (oxid) réteget is eltávolítja, a hegesztőnyomást a kialakult geometria automatikusan biztosítja, az összes eljárás közül ennél a legnagyobb a hegesztett keresztmetszet/csőfal keresztmetszet arány, a hegesztett kötés a csőre ható terhelés hatására nyíró igénybevétel alá kerül (amely kedvező feszültségi állapot), nincs belső keresztmetszet csökkenés, szemrevételezéssel jól ellenőrizhető az elkészült varrat, alacsony eszköz- és idomköltség,
-
3. A tokos hegesztés előkészítése
Eszközökkel szembeni feltételek
Helyezze fel a hegesztendő átmérőnek megfelelő tokos/dugós profilpárokat a hevítőelemre, majd rögzítse őket az erre szolgáló csavarokkal! A profilpárok felületének teflonrétege legyen sérülésmentes. Kapcsolja be a hevítőelemet és várja meg, amíg eléri a hegesztési hőmérsékletet! A nyeregidom hegesztéssel azonos módon a hőmérséklet-egyensúly kijelzése után még várjon 5-10 percet a teljes felszíni hőeloszlás érdekében. Ellenőrizze a profilpár hőmérsékletét tapintó hőmérővel. Tokos hegesztéshez alkalmazott hőmérséklet megegyezik a nyeregidom hegesztésnél előírtakkal:
260+10°C
Szükséges, hogy a hegesztendő csővég síkja merőleges legyen a csőtengelyre. A jórészt kisebb átmérőjük miatt nagy hosszúságú tekercsben szállított csövekhez legegyszerűbb vágóollót alkalmazni. Ez legyen éles, mivel életlen olló tovább deformálhatja a csövet. A Vörsas „B” típusú profilpárjai nem igénylik a cső palástfelületén keletkezett oxidréteg lemunkálását, mivel a felmelegített profilpár betoláskor a csővég felületéről automatikusan letolja azt. Amennyiben csővégmarót használ az csak akkor képes megfelelő felületet előkészíteni, ha a kések élesek, és az előírt átmérő lemunkálására vannak beállítva. Ennek helyessége vagy a próbaforgácsolt csővég utólagos megmérésével, vagy kaliber alkalmazásával ellenőrizhető.
Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu
Anyagokkal szemben támasztott követelmények
3. A tokos hegesztés előkészítése /folytatás
A paláston való hegesztés miatt az átmérők szerinti méretekre kell ügyelni leginkább. 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.
4. Hegesztési folyamat és az utóellenőrzés
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
. Hőntartás
. Átállás
. Illesztés
Kézi tokos hegesztés
A DN/OD< 63 mm csövek és idomok kézzel tartva is összehegeszthetők, csupán a kellő hőmérsékletre felhevített megfelelő méretű profillal felszerelt hevítőelemre van szükség. Tisztítás: A csővéget kb. 0,5 m hosszban tisztítsa meg a durva szennyeződéstől, majd kb. kétszeres tokhossznyi darabon vegyszerrel is tisztítsa meg. A vegyszeres tisztítást az idom hegesztendő belső tokos felületén is hajtsa végre! A vegyszerrel szemben támasztott követelmény a zsíroldóság, illetve a tisztítást követően nem maradhat a felületen (elillan). Erre a célra a legmegfelelőbb a denaturált szesz és szálmentes törlőkendő alkalmazása. Jelölés: A tisztítást követően jelölje be a csőpaláston a csőátmérőhöz tartozó tokmélységet! (ld. 4. táblázat) Hegesztés: Tolja fel a tokos idomot a dugós profilra tengelyirányú erővel úgy, hogy az idom homlokfelülete a profil tövéig felfeküdjön! Ez követően tolja be a csővéget a jelölésig a hüvelybe! Amint ez megtörtént, azonnal megkezdődik a hőntartási idő, ami másodpercekben mérhető, ezért ügyeljen, hogy pontosan tartsa be ezt az időt, mert a vékony csőfal túlhevítéssel könnyen elvesztheti szilárdságát és berogyhat! Átállás: A hőntartás letelte után egytengelyűen (csavarni tilos!) húzza le az idomot és a csővéget a profilpárról! Ne feszítse, ne tekerje közben! Minél rövidebb átállási idő alatt központosan tolja a csővéget az idomba a jelölésig ismét kizárólag tengely irányú erőt használva! Sem a betolás közben, sem azt követően a kihűlésig jobbra-balra, vagy kifele feszíteni, illetve csavarni a csövet és az idomot tilos, mert az az összeolvadás helyett a megolvadt hegesztési felület szétnyíródását okozza! Hűlés: Tartsa a csövet és az idomot összetolt nyugalmi állapotban az előírt hűlési ideig! A hűlést külső behatással (pl. hideg közeggel) gyorsítani tilos! A hűlési idő lejártával a kötés üzembe helyezhető. Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu
Gépi tokos hegesztés: A kézi hegesztésben leírtak szerint tisztítsa meg a hegesztendő csővéget és idomot! A csővéget szükség esetén vágja le merőlegesre, továbbá csővégmaróval kialakíthatja a megfelelő profilt.
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
Helyezze a csövet a gép csőoldali központosító szorítópofáiba, anélkül, hogy szorosan rögzítené és annyira hagyja túlnyúlni, hogy majd az előremozgatásnál érintse a tokos idomot! Helyezze a hegesztendő tokos idomot a gép másik oldalán található szorítópofákba! Összeérintéssel ellenőrizze a cső és idom egytengelyűségét! A cső- és a tok-palást teljes kerületén egyformán illeszkedjen egymáshoz. Az idom pontos helyzete döntő a jó hegesztéshez. A sugár irányba szorító befogópofák a cső illetve az idom átmérőjének függvényében megfordíthatók a különböző méretű munkadarabok befogásához. Szimmetrikus befogójú gépeknél ez az eljárás az idom és a cső befogási oldalán azonos. Ügyelni kell a befogópofák megfelelő szorító erejére! A túl erős szorítás a munkadarabok deformálódását eredményezi. Az így keletkezett ovalitás hibás illeszkedést okozhat. Ismét ellenőrizze, hogy a létrehozott cső-befogó és idom-befogó közötti távolság változatlan maradt-e! A betolási hosszt (tokmélységet) jelölje fel a csövön - ezt azonos átmérőjű hegesztéseknél csak az elsőnél kell elvégezni. A továbbiakban az ütköző beállítása biztosítja azonos átmérőknél a megfelelő betolási hosszt. Helyezze be a profilos hevítőelemet a cső és az idom közé. A szánokat közelítsük egymás felé. Az előtoló mozgás csőre és az idomra gyakorolt nyomása és sebessége legyen fokozatos és folyamatos, az anyag olvadása szerint. Az előtoló mozgást folytassa a megfelelő betolási hossz eléréséig: Első hegesztéskor ez a csövön jelölt méret. Állítsa be az ütközőt, ha a következő hegesztése is ezen az átmérőn történik! Többszöri azonos átmérőjű hegesztéseknél ezután az ütköző határozza meg az első hegesztéskor feljelölt betolási hossznak megfelelő szán mozgást. Betolást követően várja meg a táblázatban megadott hőntartási időt! A hőntartási idő lejártával azonnal húzza szét a szánokat és a hevítőelemet fordítsa ki amilyen gyorsan csak lehet. A táblázatban előírt átállási időt az összetolás befejezéséig ne lépje túl! Közelítse a szánokat ismét egymáshoz. Az előtoló mozgást folyamatosan és egyenletesen végezze, míg a gép eléri a végütközőt, biztosítja a helyes betolási mélységet a cső és az idom között. Mielőtt a hegesztést mechanikai erőhatásoknak, igénybevételeknek tesszük ki, tartsuk be a táblázatban szereplő hűlési időt, mely a két darab lehűléséhez szükséges. Ezután oldjuk a szorítópofákból a csövet és az idomot. Ebben az esetben sem szabad a hűlést gyorsítani (hideg-levegővel, hidegvízzel, stb).
Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu
Polietilén tokos hegesztésének paraméterei: Tokmélység (mm)
DN
Hőntartási idő (s)
14,5 16 18 20,5 23,5 27,5 31 33 44 46
20 25 32 40 50 63 75 90 110 125
5 7 8 12 18 24 30 40 50 60
SDR 11 Átállási idő (s)
Hegesztési hőmérséklet 260
Hűlési Hőntartási idő (min) idő (s) 3 3 4 4 4 6 6 6 8 8
3 3 4 4
Hűlési idő (min)
3 3 3 3 3 5
3 3 4 4 4 6 6 6 8 8
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
5 6
3 4 5 6 8 10 15 22 30 35
SDR 17,6 Átállási idő (s)
± 10°C
8
8 10 10
6 6 8 8
Polipropilén tokos hegesztésének paraméterei: Tok-mélység (mm)
DN
Hőntartási idő (s)
SDR 11 Átállási idő (s)
Hűlési idő (min)
Hőntartási idő (s)
14,5 16 18 20,5 23,5 27,5 31 33 44 46
20 25 32 40 50 63 75 90 110 125
5 7 8 12 14 24 30 40 50 60
4 4 4 6 6 8 8 8 10 10
2 2 4 4 4 6 6 6 8 8
10 15 22 30 35
Hegesztési hőmérséklet 260
± 10°C
SDR 17,6 Átállási Hűlési idő (s) idő (min)
8 8 8 10 10
6 6 6 8 8
A hegesztési paraméterek 20oC környezeti hőmérsékletre vonatkoznak! Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu
A hegesztési folyamatot után a hegesztőnek szemrevételezéssel kell ellenőrizni a létrejött kötést.
Szemrevételezéssel megállapítható hibák: A hiba megnevezése - feltételezhető ok(-ok) Túl nagy dudor az egyik vagy mindkét oldalon/szakaszon. nem megfelelő idom vagy csőméret, magas profilpár hőmérséklet, túlzott hőntartási idő, - hosszú átállási idő Hiányzik dudor szakaszosan, vagy körkörösen. - nem megfelelő idom vagy csőméret, - rövid hőntartási idő, - párhuzamos tengelyeltérés. Egyes szakaszon hiányzik a dudor, másutt túlzottan nagy. - cső és/vagy idom ovalitás, - ferde betolás.
elfogadhatóság
nem fogadható el
nem fogadható el
ht tp :// w w w .v or sa s. hu
Hibaalak
nem fogadható el
Hártyás dudor a cső/idom találkozásánál, a hegesztési dudorok nem láthatók. nem fogadható el - a csővég nem megfelelő előkészítése. Cső- és idomtengelyek szögeltérése. szemmel - betolás nem egytengelyű, érzékelhető - hűlés alatt a rögzítés elmozdult, szögeltérés nem - géphiba. engedhető meg.
Megfelelőnek minősített hegesztést a hegesztő jelölje beütő számával és a varratszámmal.
Forrás:Vörsas Kft. | http://www.vorsas.hu