重要な溶接前チェックとパイプの準備-

突合せ融着溶接を成功させるための基礎は、加熱が起こる前に始まります。まず、油圧突合せ融着機を徹底的に検査します。加熱プレートが清潔で適切にコーティングされていること、油圧システムが漏れなくスムーズに動作していること、電圧供給が安定していることを確認してください。フライスがきれいに切断でき、圧力計が正しく機能していることを確認してください。

パイプの準備には同様の注意が必要です。パイプの外面と端を徹底的に洗浄し、押し出しや保管によって形成された可能性のある酸化層をすべて除去します。パイプを機械の固定具に固定し、抗力圧力をテストして、パイプ間の位置のずれが壁の厚さの 10% を超えないことを確認します。パイプの端は直角にカットし、完全に乾燥させておく必要があります。汚染や湿気があると空隙が生じ、融着接合部が弱くなります。専用のフェーシングツールを使用してパイプの両端を同時にトリミングし、融着のために一緒にされたときに完全に位置が揃う完全に平行な表面を作成します。

温度、圧力、時間のパラメータ

溶接の品質を決定する 4 つの重要なパラメータは、加熱プレート温度、溶融圧力、加熱時間、冷却時間です。 PE80 および PE100 パイプの加熱プレート温度は、通常 200 度から 230 度 (392 度 F から 446 度 F) の間に設定され、ほとんどの HDPE 用途では 220±10 度が標準ベンチマークとして機能します。プレート表面全体にわたって一貫した均一な熱が重要です。プレート全体の温度変化により、不均一な溶解が発生し、接合部分が弱くなります。

加熱時間は肉厚×10～13秒という簡単な計算式で計算されます。例として、圧力定格 1.6MPa の DN110 パイプの壁厚は 10.0mm で、100 秒間の加熱が必要です (10.0mm × 10 秒)。溶融圧力はパイプの材料強度と断面積に基づいて計算する必要があります。実際の溶接圧力は抗力圧力に標準圧力を加えたものと等しくなります。周囲温度が加熱効率に影響するため、加熱プレートの温度は冬と夏の条件で若干の調整が必要になる場合があります。

加熱と切り替え: 重要な移行段階

すべてのパラメータが設定されると、融合サイクルは、正確なタイミング要件を伴う個別のフェーズを経て進みます。クランプされたパイプの端の間に加熱プレートを挿入し、機械フレームを閉じ、圧力を加えてビードアップを開始します。-。パイプの端が円周全体に均一な溶融ビーズを形成するまで観察します。-通常、1 ～ 2 mm の溶融材料が盛り上がった尾根として見えます。

計算された加熱時間に達すると、切り替え段階が始まります。{0}これはプロセス全体の中で最も重要な瞬間です。加熱プレートを素早く後退させ、2 つの溶融パイプ端を 1 回のスムーズな動作で合わせます。直ちに溶融圧力を加え、冷却段階中はその圧力を維持します。溶融表面からの熱損失を防ぐために、このステップは迅速に実行する必要があります。遅延が発生すると、接着の品質と接合強度が低下します。

冷却段階: 最も急ぐ最も重要なステップ

加熱後に何が起こるかによって、ジョイントが完全な強度に達するか、早期に破損するかが決まります。冷却時間は最も急ぐため、現場での設置において最も頻繁に誤って扱われるパラメータです。 DN110 (約 4 インチ) 未満の直径の場合、ジョイントには最低 20 分の冷却時間が必要です。 DN110 を超える直径の場合、冷却には 30 分を超える時間が必要で、500 mm の大きな直径の場合は 40 ～ 50 分かかることがよくあります。

冷却中、溶融圧力は加えられたままでなければならず、接合部は完全に損傷を受けていない状態を保つ必要があります。冷却が完了する前に、パイプを動かしたり、パイプラインを踏んだり、クランプ金具を外したりしないでください。冷却の完了を確認するための簡単な経験則は、手で触ってみて、接合部分が熱く感じなくなったら、冷却時間に達している可能性があります。冷却後に亀裂が現れる場合は、冷却時間が不十分であるか、過度に急速な圧力解放を示しています。

パイプサイズ別の寸法要件

突合せ融合パラメータはパイプの直径に応じて大幅に変化するため、現場で成功するにはこれらの変化の関係を理解することが不可欠です。直径 110mm の PE100 パイプの場合、通常の加熱時間は 45 ～ 50 秒、冷却時間は 8 ～ 10 分です。直径 250 mm の場合、加熱時間は 120 ～ 140 秒に延長され、20 ～ 25 分間冷却されます。直径 500 mm の場合、加熱時間は 300 ～ 350 秒に達し、冷却時間は 40 ～ 50 分になります。

-溶接後の検査と一般的な故障モード

冷却が完了したら、圧力を解放し、機械フレームを開いて、溶接ビードの品質指標を徹底的に検査します。変色がなく、全周にわたって均一で一貫したビードは、適切に融合されていることを示します。ビードが不均一であったり、部分的に欠けていたり、変色している場合は、ジョイントを切り取って交換する必要があります。

不均一なフランジの形成は通常、加熱プレートの温度の不一致または不安定な圧力の印加を示します。前述したように、冷却後に亀裂が現れる場合は、冷却時間が不十分であるか、圧力解放が速すぎることを示しています。-溶接の完全性を検証する最も効果的な方法は、システムの作動圧力の 1.5 倍で最低 1 時間の静水圧試験を行うことです。 100 psi で動作するガスパイプラインの場合、これは圧力降下なしで 150 psi になります。

直径による機器の選択

110 mm 以上の大径パイプの場合は、高度に制御可能なパラメータと一貫した圧力適用が可能な油圧式突合せ融着機を強くお勧めします。{0}直径 90 mm までの場合、ホットメルトソケット溶接機を使用すると操作がより便利になり、サイクルタイムが短縮されます。大口径に出力の低い機器を使用すると、必然的に加熱が不安定になり、弱い溶融ゾーンが発生します。-機器はパイプのサイズに適合する必要があります。

まとめ

HDPE 突合せ融着には、PE パイプの標準 220±10 度に対して、200-230 度の加熱プレート温度が必要です。加熱時間はパイプの壁の厚さに 10 ～ 13 秒を掛けたものに等しくなります。冷却時間は、DN110 未満の直径の場合は最低 20 分、それより大きな直径の場合は 30 分以上かかります。熱損失を防ぐために、加熱プレートの取り外しから溶融圧力の適用への切り替えは迅速に実行する必要があります。溶接後の検査では、変色や亀裂がなく、全周にわたって均一なビードが形成されていることを確認する必要があります。機器の選択はパイプの直径に合わせて行う必要があります。油圧機械は 110mm 以上、ソケット溶接機は 90mm までです。

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