در این مقاله می خواهیم درباره ی روش های اتصال دهی لوله های پلی اتیلن صحبت کنیم، همانطور که می دانید پلی اتیلن از زمان پیدایش خود در سال 1933 تاکنون به یکی از شناخته شده ترین مواد ترموپلاستیکی در سرتاسر دنیا تبدیل شده است. تطبیق پذیری این ماده پلاستیکی منحصر به فرد از طریق کاربردهای متنوع این ماده اثبات شده است.کاربرد اولیه پلی اتیلن در زمان جنگ جهانی دوم بعنوان یک جایگزین برای پلاستیک در عایق الکتریکی بوده است. امروزه پلی اتیلن یکی از پرکاربردترین ترموپلاستیکها در سرتاسر دنیا شده است. رزینهای مدرن پلی اتیلن امروزه برای کاربردهای جدی تری مانند لوله های گاز و پروژه های فشار قوی انتقال اب ،فرایندهای دفن زباله، مخازن سوخت و دیگر کاربردهای مورد درخواست ساخته و طراحی می شوند.
کاربرد پلی اتیلن به عنوان ماده ای جهت تولید لوله برای اولین بار در اواسط دهه 1950 اتفاق افتاد.کاربرد اصلی پلی اتیلن در مصارف صنعتی بود که بعدها در صنعت تولید نفت و گاز هم دنبال شد زیرا این صنایع نیاز به لوله ای سبک،مقاوم و انعطاف پذیر داشتند.موفقیت لوله پلی اتیلن در صنایع ذکرشده منجر به کاربرد این لوله ها در شبکه تقسیم گاز طبیعی شد، زیرا در این صنایع نیاز به لوله ای وجود داشت که در برابر خوردگی مقاوم باشد و بتواند گاز طبیعی را بدون نشت به منازل و صنایع مختلف برساند.براوردها نشان میدهد که حدودا 95% از لوله گذاری های جدید در شبکه های توزیع گاز در امریکای شمالی برای قطرهای 12” و یا قطرهای کوچکتر از جنس پلی اتیلن هستند.مزیتهای کاربرد لوله پلی اتیلن در صنایع ذکرشده منجر به کاربرد این لوله ها در تاسیسات لوله کشی مانند توزیع اب اشامیدنی ،لوله های معدنی و صنعتی ، شاه خط های برق و دیگر کاربردهای جدی شده است.

روش های اتصال دهی لوله ها

اتصالات پلی اتیلنی توسط جوش گرمایی یا اتصالات مکانیکی

اتصالات پلی اتیلنی توسط جوش گرمایی یا اتصالات مکانیکی

از آنجا که پلی اتیلن یک ماده گرمانرم است، لوله و اتصالات پلی اتیلنی را میتوان با اعمال همزمان گرما و فشار تولید نمود و با استفاده از فرآیندهاي جوش گرمایی در دمایی بالاتر از نقطه ذوب سطوح در تماس، میتوان لوله هاي پلی اتیلن را بطور دائمی به هم جوش داد.

لوله ها یا اتصالات پلی اتیلنی توسط جوش گرمایی یا اتصالات مکانیکی به هم متصل میشوند. لوله هاي پلی اتیلن را میتوان با استفاده از اتصالات فشاري، فلنج ها و … به سایر لوله ها متصل نمود. کاربر، انواع و اقسام زیادي از اتصالات را براي انتخاب پیش رو دارد. هر یک از این اتصالات در شرایط اتصال خاصی که کاربر با آن روبروست، مزایا و معایب خودشان را دارند.
در مورد اتصال دهی لوله های پلی اتیلنی با یکدیگر و با اتصالات باید دقت نمود اولا لوله و اتصالات استاندارد باشند، سپس از تجهیزات استاندارد برای اتصال دهی استفاده نمود و نهایتا روش اتصال دهی توسط پیمانکاران اصولی و صحیح باشد. تجهیزاتی که براي اجراي فرآیند اتصال جوش گرمایی مورد استفاده قرار میگیرند، باید مخصوص کار با لوله مورد نظر و دستورالعمل جوش مورد نظر، طراحی شده باشند. به علاوه، تجهیزات باید به خوبی نگهداري شده و قابلیت عملکرد طبق ویژگیهاي فنی اعلام شده را داشته باشند.

اتصال‌ لوله‌های پلی اتیلن به روش جوش لب به لب یا همان BUTT WELD

این نوع از اتصال لوله‌های پلی اتیلن ، اتصال حرارتی نیز نامیده می‌شود، در این روش دو سر لوله‌های پلی اتیلن قبل از اتصال به صورت همزمان حرارت داده می‌شوند. این حرارت توسط صفحه داغ ایجاد می‌شود و دمای صفحه داغ به حدود ۲۱۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. در مرحله حرارت دهی و خنک کردن می‌بایست پارامترهای زمان و فشار مکانیکی وارده بر لوله پلی اتیلن رعایت شوند.

جوش لب به لب یا butt weld

این نوع اتصال برای  لوله‌های پلی اتیلن با قطر خارجی یکسان و ضخامت دیواره مشابه بکار می‌رود. به دلیل وجود تلرانس در ضخامت دیواره لوله‌های پلی اتیلن از نوع اسپیرال که بر اساس قطر داخلی تولید می‌شوند، ممکن است مشکلاتی در هم تراز کردن و اتصال لوله‌های پلی اتیلن  به روش جوش لب به لب، بوجود بیاید.

جوش الکتروفیوژن

جوش الکتروفیوژن

 

جوش الکتروفیوژن با روش جوشکاری ذوبی حرارتی متفاوت است تفاوت اصلی در شیوه گرم کردن محل اتصال است. در روش جوشکاری ذوبی حرارتی از ابزارهای حرارتی برای گرم کردن محل اتصال است. در روش جوشکاری ذوبی حرارتی از ابزارهای حرارتی برای گرم کردن سطح لوله و اتصالات پلی اتیلن استفاده می شود ولی در جوش الکتروفیوژن حرارت به شکل داخلی و از طریق جریان الکتریکی ایجاد می گردد . در لوله های پلی اتیلن استحکام جوش ایجاد شده به روش الکتروفیوژن بیشتر از جوش ذوبی سربه سر است.
جوش الکتروفیوژن نوعی روش جوشکاری لوله و اتصالات پلی اتیلن است که در آن از اتصالات خاصی  که دارای سیم مقاومت الکتریکی برای ایجاد گرمای ذوب سطوح جوش می باشد استفاده می شود. جریان الکتریکی از طریق دستگاه جوشکاری الکتروفیوژن و به کمک جعبه کنترل آن به دو انتهای  اتصال منتقل می شود. همانند روش های جوشکاری ذوبی حرارتی ،انواع اتصالات زینی و سوکتی نیز در روش الکتروفیوژن مورد استفاده قرار می گیرد. اصول فرایند جوش الکتروفیوژن برای اکثر اتصالات الکتروفیوژن یکسان و قابل تعمیم است.
در اتصالات الکتروفیوژن روش حرارت دهی در مقایسه با روش های جوش butt fusionاست و از جریان برق برای تولید حرارت استفاده می شود . این روش به علت ایمنی بسیار بالا تنها نوع اتصال مورد تایید استاندارد igsبرای خطوط انتقال گاز است . با استفاده از این روش می توان اتصالات پلی اتیلنی مختلف نظیر لوله – لوله،لوله – زانویی،لوله – بوشن و … راایجاد نمود. لذا محدودیت روش جوش لب به لب پلی اتیلن در مورد اتصال لوله با سایزهای مشابه راندارد . همچنین تجربه نشان داده است که اتصال لوله های پلی اتیلن با جنس های مختلف پلی اتیلن نیز دراین روش مقدور است . درکنار ایمنی آن از دیگر مزایای این روش درسرعت بالا و تمیزی اتصال است اما از طرفی محدودیت این روش در هزینه بالا و حداکثر قطرلوله قابل اتصال بااین روش است.

اتصال‌ لوله‌های پلی اتیلن به روش جوش اکستروژن

از این روش معمولاً برای اتصال لوله‌های پلی اتیلن با سایز بزرگتر از ۸۰۰ میلیمتر، اتصال لوله‌های پلی اتیلن به آدمرو و ساخت اتصالات دست ساز استفاده می‌شود.

ابتدا لبه‌های دو لایه یا لوله‌های پلی اتیلن و اتصال توسط سشوار حرارت داده می‌شود سپس توسط دستگاه اکسترودر دستی مواد مذاب پلی‌اتیلن بین دو لبه تزریق می‌شود، تغذیه مواد به شکل مفتول بوده و با کمک کاردک مخصوص شکل می‌گیرد. در این روش مهارت و دقت جوشکار حائز اهمیت می‌باشد.

جوش اکسترودر بهترین روش اتصال لوله‌های پلی اتیلن از نظر آب‌بندی و مقاومت مکانیکی می‌باشد ولی این روش نسبت به روش‌های دیگر زمان بیشتری لازم دارد و قابل اجرا در قطرهای کوچک لوله‌های پلی اتیلن نمی‌باشد.

اتصالات رزوه ای

اتصالات رزوه ای برای لوله های کوچک (قطر بین یک هشتم تا 2 اینچ)استفاده می شود.رزوه لوله و اتصالات طبق استانداردASMEB1.20.1-1983 با عنوان “رزوه لوله ، کاربرد عام ،اینچ”ساخته می شود.ماشینهای رزوه تراشی برای ایجاد رزوه روی لوله تا قطر اسمی 2 اینچ موجود است.ابزار رزوه تراشی بزرگتر نیز وجود دارد،ولی با استفاده از  تبدیل دنده  Gear reducer کار می کند و به نیروی انسانی زیادی نیاز دارد.از آنجایی که اتصالات رزوه ای با ماشین یا با دست ایجاد می شوند ، باید توصیه های تولید کننده با دقت دنبال شود.شکل رزوه های لوله باید به گونه ای باشد که با شکل اتصالات تطبیق داشته باشد.

اگر رزوه لوله بیش از اندازه بلند باشد،قبل از اینکه شیب رزوه ها اتصال را آب بندی کند ، از پیش روی درون اتصال باز می ماند.اگر رزوه ها بیش از اندازه کوتاه باشند ، به طور کامل اتصال را جفت نکرده و موجب نشت اتصال می شوند.لوله ای که به درستی متصل شده باشد،محکم بوده و یک رزوه بالای اتصال دیده خواهد شد .هر چیزی بیشتر یا کمتر ، نشان دهنده این است که رزوه ها به طور مناسبی تراشیده نشده اند.

دسته‌ها: مقالات