Tecnologia e processo de soldagem por eletrofusão
A soldagem por eletrofusão, uma tecnologia de conexão crucial em sistemas de tubulação de polietileno, é amplamente utilizada em diversos campos. Seu princípio de funcionamento depende principalmente de um fio de aquecimento pré-colocado dentro da conexão de eletrofusão. Ao aplicar eletricidade, a superfície interna da conexão e a superfície externa do tubo são derretidas. Após um certo tempo de resfriamento, a soldagem é alcançada.
No processo de soldagem por eletrofusão, acessórios de eletrofusão bem{0}}projetados são particularmente críticos. Seu princípio básico de funcionamento utiliza o efeito Joule; através do aquecimento de uma bobina de resistência, o material da superfície interna da conexão derrete, conseguindo assim a fusão do tubo e da conexão.
Acessórios de eletrofusão, como mangas, tês de igual diâmetro, tês redutores e cotovelos, são componentes indispensáveis em sistemas de tubulação de polietileno. Eles podem conectar tubos principais e ramificados ou conexões de torneira feitas de diferentes tipos de materiais de polietileno e materiais com diferentes taxas de fluxo de fusão. Atualmente, a maioria dos acessórios de eletrofusão estão equipados com sistemas de identificação digital, onde os parâmetros de soldagem e outras informações importantes são armazenados na forma de códigos em suportes de dados, como códigos de barras ou cartões magnéticos. O controlador de soldagem pode ler automaticamente esses parâmetros e controlar com precisão o processo de soldagem.
A seguir, exploraremos os recursos exclusivos da soldagem por eletrofusão.
A soldagem por eletrofusão não requer apenas uma máquina de soldagem por eletrofusão especializada, mas também possui ampla aplicabilidade, capaz de conectar tubos de vários tamanhos e especificações, e adequada para tubos e conexões de diferentes graus e materiais. Seu processo de soldagem é menos afetado por fatores ambientais e humanos, possui rápida velocidade de construção e baixos custos de investimento e manutenção em equipamentos. Além disso, a soldagem por eletrofusão é simples e fácil de operar, produz uma qualidade de solda confiável, possui uma parede interna lisa e não afeta a vazão.
Após compreender as características da soldagem por eletrofusão, discutiremos mais detalhadamente seu processo de operação.
Primeiro, antes de soldar, é necessário garantir que a tensão da fonte de alimentação esteja estável e atenda aos requisitos, e limpe o conector de saída de energia para garantir uma boa condutividade. Em seguida, prepare as ferramentas e materiais necessários, incluindo uma máquina de solda por eletrofusão totalmente automática, acessórios de eletrofusão, um cortador, uma chave de fenda, um marcador e uma fita métrica. Corte o tubo no comprimento necessário, garantindo que a face final esteja perpendicular ao eixo e controlando o erro de corte final dentro de 5 mm. A seguir, meça o comprimento da conexão de eletrofusão e marque a posição correspondente na extremidade do tubo. Em seguida, raspe a superfície de soldagem para remover camadas de óxido, óleo, sujeira e outras impurezas. Por fim, limpe a superfície do tubo com álcool anidro ou metiletilcetona (MEK) e faça as marcações finais. Após a conclusão desses preparativos, a soldagem por eletrofusão pode começar.
Inserção de tubo e conexão Redesenhe as linhas no tubo, determinando que a posição seja metade do comprimento da conexão de eletrofusão a partir da face final. Em seguida, insira a conexão de eletrofusão limpa no tubo a ser soldado, garantindo que a borda externa da conexão esteja nivelada com a linha previamente marcada. Em seguida, aperte os parafusos de travamento da conexão com uma chave de fenda para evitar que o tubo seja puxado acidentalmente durante a soldagem. Finalmente, instale a braçadeira de eletrofusão para fixar o conjunto a ser soldado (veja a Figura 5-6 para o método correto de instalação da braçadeira de soldagem por eletrofusão), garantindo que a conexão e o tubo estejam completamente coaxiais, com desalinhamento controlado dentro de 2%, evitando aplicar qualquer força externa à conexão de eletrofusão.
Nota: Antes de iniciar a soldagem, certifique-se de que as conexões foram retiradas da embalagem e estão limpas e secas.
Conexão do conector de saída: Conecte com segurança a saída da máquina de solda aos terminais de encaixe, garantindo uma conexão suave. Se a fonte de alimentação estiver longe da máquina de solda, poderá ocorrer um alarme de-baixa tensão. Neste caso, considere substituir o cabo por um mais grosso ou utilizar um gerador.
Operação de soldagem: Siga rigorosamente os procedimentos operacionais da máquina de soldagem e evite interferência de campos magnéticos circundantes. Durante a soldagem, a máquina de solda deve ser configurada no modo "Automático" e os dados de soldagem devem ser inseridos usando um scanner (caneta), ou os parâmetros podem ser inseridos manualmente no modo "Manual". Após a entrada do parâmetro, ligue a chave de soldagem para iniciar o temporizador. Se o modo manual for selecionado, os parâmetros de soldagem deverão ser determinados de acordo com o manual do produto da conexão.
Recomenda-se utilizar o modo automático para varredura de parâmetros, pois a máquina de solda realizará automaticamente a compensação de correção de tempo. Se o modo manual for utilizado, ajustes manuais e compensações poderão ser feitos de acordo com o cartão de informações de adaptação.
Resfriamento natural: Após o término do temporizador de soldagem, a máquina de solda por eletrofusão entrará em um estado de resfriamento. Durante o processo de resfriamento, garanta o resfriamento natural e não aplique nenhuma força externa nas peças soldadas. Após o resfriamento, desmonte o aparelho.
Inspeção pós{0}}soldagem
Após a soldagem, verifique se o material dentro do furo foi empurrado para cima e se algum material foi espremido na solda. Uma solda qualificada não deve produzir fumaça, fogo ou desligamento prematuro durante o processo de eletrofusão, e o material deve ser ejetado do orifício de inspeção do componente eletrofundido.
A seguir, apresentaremos o processo operacional da soldagem por sela por eletrofusão.
Siga as instruções do produto para fazer furos precisos.
Parâmetros-chave da soldagem por eletrofusão
Os parâmetros principais da soldagem por soquete por eletrofusão e soldagem por sela por eletrofusão incluem tensão, tempo de aquecimento, tempo de resfriamento e valor de resistência. Esses parâmetros principais geralmente são fornecidos pelo fabricante dos componentes do tubo.
Pontos e precauções de construção de soldagem por eletrofusão
Requisitos Básicos
Antes de soldar, certifique-se de que a superfície a ser soldada esteja livre de contaminação ou oxidação. Se tais condições existirem, é necessário um tratamento de superfície adequado. A área de soldagem também deve ser mantida seca. Além disso, deve-se prestar atenção à folga de ajuste, ao-arredondamento-, à profundidade de inserção e ao alinhamento e posicionamento axial entre o tubo e a conexão para garantir que a montagem seja soldada sem pressão axial.
O uso de acessórios de alinhamento profissionais pode reduzir efetivamente os erros de alinhamento e o movimento relativo durante o processo de soldagem. Quando o tubo é inserido na conexão e mantido coaxial, um contato bom e uniforme pode ser alcançado entre a superfície externa do tubo e a superfície interna da conexão. Se for encontrado um ângulo entre o eixo do tubo e o eixo da conexão durante a inserção, isso aumentará o atrito, afetando a qualidade do contato entre a superfície externa do tubo e a superfície interna da conexão e, em última análise, potencialmente afetando adversamente a qualidade da solda. Além disso, este ângulo também pode causar tensão significativa no local da solda após a soldagem.
Equipamento de soldagem e requisitos de energia:
Os equipamentos de soldagem por eletrofusão devem atender às especificações e padrões nacionais relevantes e exigir manutenção de rotina regular. De acordo com o CJJ63-2018 "Padrão Técnico para Engenharia de Gasodutos de Polietileno", o equipamento de conexão de eletrofusão deve ser calibrado e verificado regularmente, com um ciclo não superior a um ano. Se um gerador for usado como fonte de energia, sua potência e características operacionais devem ser consideradas para garantir que ele possa alimentar uma carga indutiva.
Seleção do método de entrada de energia:
Os métodos de entrada de energia para máquinas de soldagem podem ser divididos em três categorias: controle de corrente, controle de tensão e controle de energia. Como a maioria dos elementos de aquecimento exibem um coeficiente de resistência de temperatura positivo, a energia de entrada diminui gradualmente com o aumento da temperatura quando se utiliza soldagem com tensão constante. Isto ajuda a prevenir a carbonização e o superaquecimento e garante a estabilidade do processo de controle. Portanto, este método de entrada é amplamente utilizado.
Controle de tensão de soldagem
Na soldagem por eletrofusão, o controle da tensão de soldagem é crucial. Tensões excessivamente altas e baixas podem afetar adversamente a qualidade da solda. Portanto, a configuração de tensão deve ser cuidadosamente verificada e confirmada como estando dentro da faixa apropriada antes da soldagem. Simultaneamente, as mudanças de tensão devem ser monitoradas de perto durante a soldagem para garantir uma soldagem suave e uma conclusão de alta{3}}qualidade.
Tempo de soldagem
Com a resistência do fio de aquecimento e a tensão da máquina de solda mantidas constantes, o tempo de soldagem se torna um fator chave que afeta a potência de aquecimento. O tempo excessivo de soldagem pode causar superaquecimento e carbonização, além de amolecer e deformar a parede interna do tubo, especialmente em conexões de tubo-em forma de sela. O tempo de soldagem insuficiente pode resultar em penetração insuficiente ou superaquecimento dos acessórios do fio de aquecimento devido aos requisitos excessivos de energia de soldagem.
Tempo de resfriamento
O processo de resfriamento visa garantir que a junta atinja resistência suficiente. Se o tempo de resfriamento for muito curto, a junta soldada poderá estar sujeita a perturbações externas devido ao resfriamento incompleto, reduzindo assim a resistência da solda. Durante o processo de resfriamento, os componentes soldados devem ser mantidos presos para evitar que interferências externas afetem a resistência da solda. Além disso, não devem ser tomadas medidas de arrefecimento forçado durante a fase de arrefecimento.
Rigidez do tubo e da conexão A soldagem por eletrofusão recomenda o uso de SDR11 ou tubo de polietileno mais espesso. Embora alguns fabricantes ofereçam acessórios de eletrofusão adequados para SDR33, para soldagem de acessórios em forma de sela, geralmente é limitado a SDR11 ou tubo de polietileno mais espesso. Estas limitações devem ser claramente indicadas na embalagem do equipamento. A maior rigidez do tubo e das conexões ajuda a aumentar rapidamente a pressão de fusão, reduzindo assim o tempo de soldagem ou aumentando a resistência da solda.
Soldabilidade do material A soldagem por eletrofusão tem ampla compatibilidade e pode unir tubos de diferentes SDRs e graus. Contudo, para garantir a qualidade da solda, os dois materiais na interface da solda devem ter soldabilidade semelhante.
Temperatura ambiente A temperatura ambiente também tem um certo impacto na soldagem por eletrofusão. Ao soldar em ambientes-de baixa temperatura, o pré-aquecimento pode ser necessário para melhorar a qualidade da solda. Por outro lado, ambientes-de alta temperatura também podem afetar negativamente o processo e os resultados da soldagem, exigindo precauções cuidadosas.
Impacto da temperatura ambiente:
A soldagem por eletrofusão geralmente não requer precauções especiais quando as variações de temperatura ambiente estão dentro de uma determinada faixa. No entanto, em ambientes extremos, podem ser necessários ajustes na saída de energia para as conexões dos tubos, como alterando a tensão de entrada ou ajustando o tempo de soldagem, para garantir a qualidade da solda. Simultaneamente, a luz solar direta deve ser evitada para evitar uma distribuição desigual da temperatura nos tubos (acessórios). Medidas de proteção apropriadas devem ser tomadas em condições climáticas de vento, poeira, chuva ou neve para evitar contaminação. Especialmente ao soldar tubos-de grande diâmetro, a extremidade distal do tubo deve ser tampada para evitar correntes de ar.
Segurança e Padrões:
Os operadores de soldagem devem possuir as qualificações adequadas e usar luvas, óculos e outros equipamentos de proteção durante a operação para garantir a segurança. Além disso, o equipamento de soldagem para tubos de polietileno (PE) deve cumprir a norma GB/T2062-2020, enquanto a produção, projeto, aceitação de construção e operação devem seguir a norma industrial CJJ63-2018 e as regras técnicas TSGD2002-2006.
