تكنولوجيا اللحام الكهربائي وعملية
اللحام بالصهر الكهربائي، وهو تقنية اتصال مهمة في أنظمة أنابيب البولي إيثيلين، يستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات. ويعتمد مبدأ عمله بشكل أساسي على سلك التسخين-الذي تم وضعه مسبقًا داخل تركيبات الصهر الكهربائي. من خلال تطبيق الكهرباء، يتم ذوبان السطح الداخلي للتركيب والسطح الخارجي للأنبوب. بعد فترة تبريد معينة، يتم تحقيق اللحام.
في عملية اللحام بالانصهار الكهربي،-تعد تركيبات الصهر الكهربي المصممة جيدًا أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص. يستخدم مبدأ العمل الأساسي تأثير جول؛ من خلال تسخين ملف المقاومة، تذوب المادة الموجودة على السطح الداخلي للوصلة، وبالتالي تحقيق اندماج الأنبوب والوصلة.
تعتبر تجهيزات الصهر الكهربائي، مثل الأكمام، والوصلات ذات القطر المتساوي، والوصلات الاختزالية، والأكواع، مكونات لا غنى عنها في أنظمة أنابيب البولي إيثيلين. يمكنها توصيل الأنابيب الرئيسية والفرعية أو وصلات الحنفية المصنوعة من أنواع مختلفة من مواد ومواد البولي إيثيلين بمعدلات تدفق ذوبان مختلفة. في الوقت الحالي، تم تجهيز معظم تركيبات الصهر الكهربائي بأنظمة تعريف رقمية، حيث يتم تخزين معلمات اللحام والمعلومات المهمة الأخرى في شكل رموز على حاملات البيانات مثل الرموز الشريطية أو البطاقات المغناطيسية. يمكن لوحدة التحكم في اللحام قراءة هذه المعلمات تلقائيًا والتحكم بدقة في عملية اللحام.
بعد ذلك، سوف نستكشف الميزات الفريدة للحام بالصهر الكهربائي.
لا يتطلب لحام الصهر الكهربائي آلة لحام صهر كهربائي متخصصة فحسب، بل يتمتع أيضًا بإمكانية تطبيق واسعة، وقادر على توصيل الأنابيب بأحجام ومواصفات مختلفة، ومناسب للأنابيب والتجهيزات من مختلف الدرجات والمواد. عملية اللحام أقل تأثراً بالعوامل البيئية والبشرية، ولها سرعة بناء سريعة، وتكاليف منخفضة للاستثمار في المعدات والصيانة. علاوة على ذلك، اللحام بالصهر الكهربائي بسيط وسهل التشغيل، وينتج جودة لحام موثوقة، وله جدار داخلي أملس، ولا يؤثر على معدل التدفق.
بعد فهم خصائص اللحام بالصهر الكهربائي، سنناقش عملية تشغيله بشكل أكبر.
أولاً، قبل اللحام، من الضروري التأكد من أن جهد مصدر الطاقة مستقر ويلبي المتطلبات، وتنظيف موصل خرج الطاقة لضمان التوصيل الجيد. بعد ذلك، قم بإعداد الأدوات والمواد اللازمة، بما في ذلك آلة لحام الصهر الكهربائي الأوتوماتيكية بالكامل، وتجهيزات الصهر الكهربائي، وقاطع، ومفك البراغي، وعلامة، وشريط قياس. قم بقطع الأنبوب إلى الطول المطلوب، مع التأكد من أن الوجه النهائي متعامد مع المحور، والتحكم في خطأ القطع النهائي في حدود 5 مم. بعد ذلك، قم بقياس طول وصلة الصهر الكهربائي وحدد الموضع المقابل على طرف الأنبوب. ثم، قم بكشط سطح اللحام لإزالة طبقات الأكسيد والزيت والأوساخ والشوائب الأخرى. أخيرًا، قم بتنظيف سطح الأنبوب بالكحول اللامائي أو ميثيل إيثيل كيتون (MEK) وقم بوضع العلامات النهائية. بعد الانتهاء من هذه الاستعدادات، يمكن أن يبدأ اللحام الكهربائي.
إدخال الأنابيب والتركيبات أعد رسم الخطوط على الأنبوب، مع تحديد الموضع ليكون نصف طول وصلة الصهر الكهربائي من الوجه النهائي. بعد ذلك، أدخل وصلة الصهر الكهربائي النظيفة في الأنبوب المراد لحامه، مع التأكد من أن الحافة الخارجية للوصلة متسقة مع الخط المحدد مسبقًا. بعد ذلك، قم بربط مسامير القفل الموجودة على التركيب باستخدام مفك البراغي لمنع سحب الأنبوب عن طريق الخطأ أثناء اللحام. أخيرًا، قم بتثبيت مشبك الصهر الكهربائي لتأمين المجموعة المراد لحامها (انظر الشكل 5-6 لمعرفة الطريقة الصحيحة لتثبيت مشبك اللحام بالصهر الكهربائي)، مع التأكد من أن التركيبات والأنابيب متحدة المحور تمامًا، مع التحكم في عدم المحاذاة في حدود 2%، مع تجنب تطبيق أي قوة خارجية على تركيبات الصهر الكهربائي.
ملحوظة: قبل البدء في اللحام، تأكد من إزالة التركيبات من عبواتها وأنها نظيفة وجافة.
اتصال موصل الإخراج: قم بتوصيل مخرج آلة اللحام بأمان إلى أطراف التركيب، مما يضمن الاتصال السلس. إذا كان مصدر الطاقة بعيدًا عن آلة اللحام، فقد يصدر إنذار بجهد كهربائي منخفض-. في هذه الحالة، فكر في استبدال الكابل بآخر أكثر سمكًا أو استخدام مولد.
عملية اللحام: اتبع بدقة إجراءات تشغيل آلة اللحام وتجنب التداخل من المجالات المغناطيسية المحيطة. أثناء اللحام، يجب ضبط آلة اللحام على الوضع "التلقائي"، ويجب إدخال بيانات اللحام باستخدام الماسح الضوئي (القلم)، أو يمكن إدخال المعلمات يدويًا في الوضع "اليدوي". بعد إدخال المعلمة، قم بتشغيل مفتاح اللحام لبدء تشغيل المؤقت. إذا تم تحديد الوضع اليدوي، فيجب تحديد معلمات اللحام وفقًا لدليل المنتج الخاص بالتركيب.
يوصى باستخدام الوضع التلقائي لمسح المعلمات، حيث أن آلة اللحام ستقوم تلقائيًا بتعويض تصحيح الوقت. إذا تم استخدام الوضع اليدوي، فيمكن إجراء التعديلات اليدوية والتعويض وفقًا لبطاقة المعلومات الملائمة.
التبريد الطبيعي: بعد انتهاء مؤقت اللحام، ستدخل آلة اللحام بالصهر الكهربائي في حالة التبريد. أثناء عملية التبريد، تأكد من التبريد الطبيعي ولا تطبق أي قوة خارجية على الأجزاء الملحومة. بعد التبريد، تفكيك المباراة.
ما بعد-فحص اللحام
بعد اللحام، تحقق مما إذا كانت المادة الموجودة داخل الثقب قد تم دفعها للأعلى وما إذا كانت أي مادة قد تم ضغطها للخارج عند اللحام. يجب ألا ينتج اللحام المؤهل دخانًا أو حريقًا أو إيقافًا مبكرًا أثناء عملية الصهر الكهربائي، ويجب إخراج المواد من فتحة الفحص الخاصة بالمكون المنصهر كهربائيًا.
بعد ذلك، سوف نقدم عملية تشغيل لحام السرج بالصهر الكهربائي.
اتبع تعليمات المنتج لحفر الثقب بدقة.
المعلمات الرئيسية للحام الصهر الكهربائي
تشمل المعلمات الأساسية لحام مقبس الصهر الكهربائي واللحام السرج بالصهر الكهربائي الجهد الكهربي ووقت التسخين ووقت التبريد وقيمة المقاومة. عادةً ما يتم توفير هذه المعلمات الأساسية من قبل الشركة المصنعة لمكونات الأنابيب.
نقاط البناء والاحتياطات الخاصة باللحام الكهربائي
المتطلبات الأساسية
قبل اللحام، تأكد من أن السطح المراد لحامه خالي من التلوث أو الأكسدة. في حالة وجود مثل هذه الظروف، مطلوب المعالجة السطحية المناسبة. يجب أيضًا أن تظل منطقة اللحام جافة. علاوة على ذلك، يجب الانتباه إلى خلوص الملاءمة،-من الاستدارة-، وعمق الإدخال، والمحاذاة المحورية وتحديد الموضع بين الأنبوب والتركيب لضمان لحام المجموعة بدون ضغط محوري.
يمكن أن يؤدي استخدام تركيبات المحاذاة الاحترافية إلى تقليل أخطاء المحاذاة والحركة النسبية أثناء عملية اللحام بشكل فعال. عندما يتم إدخال الأنبوب في التركيب وإبقائه متحد المحور، يمكن تحقيق اتصال جيد وموحد بين السطح الخارجي للأنبوب والسطح الداخلي للتركيب. إذا تم العثور على زاوية بين محور الأنبوب ومحور التركيب أثناء الإدخال، فسيؤدي ذلك إلى زيادة الاحتكاك، مما يؤثر على جودة الاتصال بين السطح الخارجي للأنبوب والسطح الداخلي للتركيب، وفي النهاية قد يؤثر سلبًا على جودة اللحام. علاوة على ذلك، قد تسبب هذه الزاوية أيضًا ضغطًا كبيرًا في موقع اللحام بعد اللحام.
معدات اللحام ومتطلبات الطاقة:
يجب أن تتوافق معدات اللحام بالصهر الكهربائي مع المواصفات والمعايير الوطنية ذات الصلة وتتطلب صيانة روتينية منتظمة. وفقًا لـ CJJ63-2018 "المعيار الفني لهندسة خطوط أنابيب غاز البولي إيثيلين"، يجب معايرة معدات توصيل تناكب الصهر الكهربائي والتحقق منها بانتظام، مع دورة لا تتجاوز سنة واحدة. إذا تم استخدام مولد كمصدر للطاقة، فيجب مراعاة خرج الطاقة وخصائص التشغيل الخاصة به لضمان قدرته على تشغيل حمل حثي.
اختيار طريقة إدخال الطاقة:
يمكن تقسيم طرق إدخال الطاقة لآلات اللحام إلى ثلاث فئات: التحكم الحالي، التحكم في الجهد، والتحكم في الطاقة. نظرًا لأن معظم عناصر التسخين تظهر معامل درجة حرارة موجب للمقاومة، فإن الطاقة المدخلة تتناقص تدريجيًا مع زيادة درجة الحرارة عند استخدام اللحام بالجهد الثابت. وهذا يساعد على منع الكربنة وارتفاع درجة الحرارة، ويضمن استقرار عملية التحكم. ولذلك، يتم استخدام طريقة الإدخال هذه على نطاق واسع.
التحكم في جهد اللحام
في اللحام الكهربائي، يعد التحكم في جهد اللحام أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يؤثر كل من الفولتية العالية والمنخفضة بشكل مفرط سلبًا على جودة اللحام. لذلك، يجب فحص إعدادات الجهد بعناية والتأكد من أنها ضمن النطاق المناسب قبل اللحام. وفي الوقت نفسه، يجب مراقبة تغيرات الجهد عن كثب أثناء اللحام لضمان اللحام السلس والجودة العالية-.
وقت اللحام
مع ثبات مقاومة سلك التسخين وجهد آلة اللحام، يصبح وقت اللحام عاملاً رئيسيًا يؤثر على طاقة التسخين. يمكن أن يؤدي وقت اللحام المفرط إلى ارتفاع درجة الحرارة والتفحم، بينما يؤدي أيضًا إلى تليين وتشويه الجدار الداخلي للأنبوب، خاصة في تركيبات الأنابيب على شكل سرج-. قد يؤدي عدم كفاية وقت اللحام إلى عدم كفاية الاختراق أو ارتفاع درجة حرارة ملحقات سلك التسخين بسبب متطلبات طاقة اللحام المفرطة.
وقت التبريد
تهدف عملية التبريد إلى ضمان وصول المفصل إلى القوة الكافية. إذا كان وقت التبريد قصيرًا جدًا، فقد تتعرض وصلة اللحام لاضطرابات خارجية بسبب التبريد غير الكامل، وبالتالي تقليل قوة اللحام. أثناء عملية التبريد، يجب الحفاظ على المكونات الملحومة مثبتة لمنع التداخل الخارجي من التأثير على قوة اللحام. علاوة على ذلك، لا ينبغي اتخاذ تدابير التبريد القسرية أثناء مرحلة التبريد.
صلابة الأنابيب والتركيب: يوصي اللحام الكهربائي باستخدام SDR11 أو أنابيب البولي إيثيلين الأكثر سمكًا. على الرغم من أن بعض الشركات المصنعة تقدم تركيبات الصهر الكهربائي المناسبة لـ SDR33، إلا أنها تقتصر بشكل عام على SDR11 أو أنابيب البولي إيثيلين الأكثر سمكًا بالنسبة للحام التركيبات على شكل سرج. وينبغي الإشارة إلى هذه القيود بوضوح على العبوة المناسبة. تساعد الصلابة العالية للأنابيب والتجهيزات على زيادة ضغط الذوبان بسرعة، وبالتالي تقليل وقت اللحام أو زيادة قوة اللحام.
قابلية لحام المواد يتمتع اللحام بالصهر الكهربائي بتوافق واسع ويمكنه ربط الأنابيب من مختلف فئات حقوق السحب الخاصة والدرجات. ومع ذلك، لضمان جودة اللحام، يجب أن تتمتع المادتان الموجودتان في واجهة اللحام بقابلية لحام مماثلة.
درجة الحرارة المحيطة درجة الحرارة المحيطة لها أيضًا تأثير معين على اللحام بالصهر الكهربائي. عند اللحام في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة-، قد يكون التسخين المسبق ضروريًا لتحسين جودة اللحام. وعلى العكس من ذلك، فإن البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة-يمكن أن تؤثر أيضًا بشكل سلبي على عملية اللحام ونتائجه، مما يتطلب اتخاذ احتياطات دقيقة.
تأثير درجة الحرارة المحيطة:
لا يتطلب اللحام بالصهر الكهربائي عمومًا أي احتياطات خاصة عندما تكون تغيرات درجات الحرارة المحيطة ضمن نطاق معين. ومع ذلك، في البيئات القاسية، قد يكون من الضروري إجراء تعديلات على خرج الطاقة إلى تجهيزات الأنابيب، مثل تغيير جهد الإدخال أو ضبط وقت اللحام، لضمان جودة اللحام. وفي الوقت نفسه، ينبغي تجنب أشعة الشمس المباشرة لمنع التوزيع غير المتساوي لدرجة الحرارة في الأنابيب (التجهيزات). ينبغي اتخاذ تدابير وقائية مناسبة في الظروف الجوية العاصفة أو المتربة أو الممطرة أو الثلجية لمنع التلوث. خاصة عند لحام الأنابيب ذات القطر الكبير-، يجب تغطية الطرف البعيد للأنبوب لمنع التيارات الهوائية.
السلامة والمعايير:
يجب أن يمتلك مشغلو اللحام المؤهلات المناسبة وأن يرتدوا القفازات والنظارات الواقية ومعدات الحماية الأخرى أثناء التشغيل لضمان السلامة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتوافق معدات اللحام لأنابيب البولي إيثيلين (PE) مع معيار GB/T2062-2020، في حين يجب أن يتبع الإنتاج والتصميم وقبول البناء والتشغيل معيار الصناعة CJJ63-2018 والقواعد الفنية TSGD2002-2006.
