جوشکاری (عملیات اتصالات) لوله های پلی اتیلن

فصل اول :

جوشکاری (عملیات اتصالات) لوله های پلی اتیلن

فهرست مطالب :

1- آماده سازی لوله های پلی اتیلن قبل از جوشکاری (عملیات اتصال)

2-  جوشکاری و ارزیابی آنها

3- آماده نمودن سرلوله ها برای جوشکاری

4-  جوشکاری (عملیات اتصال)

5-  روش های جوشکاری

1-آماده سازی لوله های پلی اتیلن قبل از عملیات جوشکاری

آماده سازی لوله ها شامل بازرسی ، تمیزکاری و برش لوله ها قبل از جوشکاری می باشد.

1-1- بازرسی لوله ها

هر شاخه لوله قبل از آماده سازی باید بازرسی گردد لوله هایی که دارای هر نوع عیب از قبیل کج بودن، دوپهن بودن دهانه برآمدگی شیار، فرورفتگی، خراش و حفره باشند بایستی کنار گذارده شوند تا توسط مهندس یا نماینده او در صورت لزوم مهندس بازرسی شرکت ملی گاز بررسی و دستور وارده شدن، تعمیر ویا برش آنها جهت از بین بردن نقص داده شود.

قبل از جوشکاری لوله ها به یکدیگر بایستی اطمینان حاصل نمود که لوله ها عاری از هر گونه خاک و اشیاء خارجی می باشد.

2-1- تمیز کردن لبه لوله ها

قبل از اتصال لوله ها بایستی سطوح داخلی و خارجی آنها با وسایل مناسب از خاک و سایر مواد خارجی تمیز شود.

3-1  برش لوله ها

برش لوله بایستی توسط وسایل مخصوص برش که مورد تأیید مهندس یا بازرس می باشد انجام گیرد. مقطع بریده شده عمود بر محور طولی لوله باشد .  برش فارسی یر (MITER ) جهت لوله و اتصالات مجاز نمی باشد.

4-1  جهت و انحراف لوله

1-4-1-کمانی شدن لوله

کمانی شدن لوله برای تغییر جهت مجاز خواهد بود، شعاع کمانی شدن بصورت ظریبیاز قطر لوله بوده که با در نظر گرفتن پشنهادات سازنده آن توسط مهندس یا نماینده او تعیین می گردد و باید بصورتی انجام شود که دچار چین و چروک نگردیده و دوپهن نشود.

هرگاه چنین نواقصی ایجاد گردد لوله وازده خواهد شد. در صورتیکه خم با شعاعهای خیلی کوچک مورد نظر باشد می بایستاز خمهای پیش ساخته در کارخانه استفاده نمود.

5-1- لوله های وازده شده

لوله های وازده شده بایستی با علامت (وازده) که بر روی آنها با رنگ رمز نوشته می شود مشخص گردند. اینگونه لوله ها بایستی بلافاصله از محل کار خارج  شده و در انبار مخصوص وازده نگهداری شوند. 

 2-تعیین صلاحیت جوشکار

1-2- کلیه جوشکاران باید در آزمایش جوشکاری بر اساس روشهای تأیید شده کارفرما از طریق مهندس یا نماینده او مورد ارزیابی قرار گیرند.

2-2- قبل از آزمایش جوشکاران باید روشهای جوشکاری از طریق مهندس یا نماینده او به تأیید امور بازرسی، کنترل فنی و ایمنی رسیده باشد. سپس ارزیابی جوشکاران تحت نظارت امور بازرسی، کنترل فنی و ایمنی و نتیجه آن پس از اعمال آزمایشات مخرب و تأیید نهایی باطلاع پیمانکار خواهد رسید.

3-2- در صورتیکه سازنده اجناس تغییر نماید ارزیابی جوشکاران بر اساس رهنمودهای سازنده جدید مجدداً باید انجام شود.

4-2- چنانچه روش جوشکاری پروژه تغییر نماید جوشکاران بایستی مجدداً آزمایش شوند.

3-آماده نمودن سرلوله ها برای جوشکاری

1-3- سر کلیه لوله ها باید قبل از جوشکاری مورد بازرسی قرار گرفته و عیوبی که ممکن است به کیفیت جوشکاری صدمه بزند تصحیح گردد. کلیه لبه های لوله و اتصالات قبل از جوشکاری باید از اجسام خارجی تمیز گردند تا موجب اختلال در امر جوشکاری نشوند. تمیزکاری می تواند با کمک پارچه و حلالهای مناسب توسط دست انجام شود.

2-3- کلیه اقلام مردود شده باید به طور وضوح با رنگ قرمزبالغت (وازده) علامت گذاری شده و فوراً توسط پیمانکار از محل خارج شوند.

3-3- برای جفت کردن کلیه لوله ها می بایست از گیره یا بیتهای مخصوص  و همچنین پایه یا قرقره های مناسب که به بدنه لوله ها هیچگونه آسیبی نرساند استفاده نمود.

4- جوشکاری

کلیات

1-4- مطالب زیر شامل مشخصات فنی حاکم بر انواع جوشکاری لوله و اتصالات و دستگاهها و وسایل مورد استفاده آنها می باشد.

2-4- انواع روشهای جوشکاری لوله ها، اتصالات، شیرها و اتصالات نهایی می بایست از طرف پیمانکار تهیه و از طریق مهندس و یا نماینده او به تأیید امور بازرسی و کنترل فنی برسد تا زمانیکه روش جوشکاری به تأیید نرسیده پیمانکار نبایستی جوشکاری را انجام دهد. برای هر تغییر در قطر لوله، ضخامت جداره، جنس لوله تغییر سازنده اجناس و نوع جوش باید روش جوشکاری جداگانه ای تنظیم گشته و پس از تأیید مجدد مورد استفاده قرار گیرد.

3-4- بازرسان فنی کارفرما مجاز خواهند بود که در تمام اوقات از کارگاه بازدید نموده و به کلیه اطلاعات مربوط به جوشکاری آزمایشات جوش و غیره دسترسی داشته باشند.

4-4- انواع جوشکاری توسط دستگاههای مختلف و با استفاده از روش های مندرج در بند پنجم این فصل انجام می شود.

5-4-  در مواردیکه از لوله های شاخه ای (حلقه شده) استفاده می گردد پیمانکار میتواند برای اتصالات مضاعف یا چندگانه عملیات جو.شکاری را با روشهای به تأیید رسیده  امور بازرسی و کنترل فنی شرکت ملی گاز در کارگاه انجام دهد. ُ

6-4-  دستگاههای جوشکاری، گیره های میزان کننده سرلوله دستگاههای برش و دیگر دستگاهها بایست از نوع مورد تأیید مهندس بوده و در وضعیت خوب نگهداری شوند.

7-4- لوله و اتصالات تا قطر 90 میلیمتر معمولاً بوسیله جوشکاری برق گذاری سیمی و یا جوشکاری حرارتی پوششی و از 90 میلیمتر به بالا را می توان بوسیله جوشکاری حرارتی لب به لب انجام داد.

8-4- در مورد سه راهی تخلیه (PURGING – TEE) و سه راهی انشعاب (SERVICE  - TEE)  می توان از جوشکاری های نوع حرارتی زینی یا برق گذاری زینی بنا به تشخیص مهندس یا نماینده او استفاده نمود.

9-4-  مهندس یا نماینده او مشخص خواهد نمود که آیا اوضاع جوی جهت جوشکاری مناسب است یا خیر در هر حال جوشکاری در دمای محیط کمتر از سه درجه سانتیگراد و همچنین در هوای برف و بارانی بدون استفاده از چتر مخصوص مجاز نخواهد بود.

10-4-  در زمان جوشکاری و بعد از آن تا سرد شدن کامل جوش لوله های بهم جوش شده نباید تحت هیچگونه تنشی قرار گیرند.

11-4- در خاتمه هر روز کاری یا هر قسمت از کار و همچنین در تقاطعهای مختلف، دهانه ابتدا و انتهایی کلیه لوله های جوشکاری شده باید توسط درپوش مناسبی بسته شوند تا از ورود خاک، زباله،حیوانات کوچک، آب و دیگر اجسام خارجی جلوگیری نماید.این درپوشها تا زمان شروع مجدد کار نبایستی برداشته شوند.

12-4- جوشکاری اتصال نهایی (H O T  I IE – IN)  و اتصالات در داخل کانال  (CONMECTI ON)  باید با دقت کامل مطابق روشی که پیمانکار برای این مورد پیشنهاد نموده و به تأیید مهندس یا نماینده او رسیده باشد  انجام گردد. در این مورد لوله ها باید بدقت میزان شوند بطوریکه تنش های جا مانده با تنش های واکنش حامله پس از جوشکاری به حد اقل برسد برای جفت کردن لوله ها هنگام جوشکاری TIE – IN ممکن است تغییر در شیب کانال با خم کردن الزامی می باشد .مدت زمان جوشکاری برای هر اتصال نهایی از طرف کارفرما تعیین خواهد شد.

13-4- وقتیکه اتصال نهایی به خطوط لوله موجود انجام می شود پیمانکار موظف است موقعیت نسبی لوله ها را در محل اتصال بررسی نموده و تغییرات لازم را برای اتصال بدهد در صورتیکه خطوط لوله موجود فولادی باشد نحوه اتصال طبق مشخصات فنی مندرج در بخش اتصالات مخصوص انجام می گیرد.

14-4- حداقل فاصله دو جوش محیطی در روی خطوط لوله اصلی نباید کمتر از بیست سانتیمتر باشد.

15-4- جوشکاری اتصالات به یکدیگر در مواقع ضروری و در صورت امکان بلامانع می باشد.

16-4- جوشکاری لوله ها در محل خم مجاز نمی باشد.

17-4- هر جوشکار باید شماره ای را که توسط مهندس یا نماینده او در زمان آزمایش برای او تعیین شده با قلم مخصوص مجاور قسمتی از جوش که بوسیله خود او انجام شده در ربع بالای لوله یاد داشت کند برای علامت گذاری جوشها بایستی قلم مخصوص توسط پیمانکار در اختیار جوشکاران قرار داده شود. اگر جوشکار به هر دلیل کار را ترک کند شماره او نبایستی توسط جوشکاری دیگر مورد استفاده قرار گیرد. چنانچه جوشکار بهر دلیل بیشتر از مدت سه ماه جوشکاری ننموده و مایل به بازگشت به سرکار خود باشد لازم است مجدداً در آزمایش شرکت نماید و در قبولی شماره جدیدی به او داده خواهد شد.

5-روشهای جوشکاری (اتصال)

الف – روشهای معمولی در جوشکاری لوله ها و اتصالات پلی اتیلن جهت شبکه گذاری عبارتند از:

جوشکاری حرارتی لب به لب (BUTI RUSION)

جوشکاری برقگذاری سیمی (ELECTRO  FUSION)

ب – روشهای معمولی جوشکاری جهت نصب سه راهی تخلیه و انشعاب گیری عبارتند از:

جوشکاری برق گذاری زینی ( ELECTRO  SADDLE FUSION)

1-5- جوشکاری لب به لب (BUTI FUSION)

در این روش که معمولاً برای اندازه های 90 میلیمتر به بالا انجام می شود باید از وسایل جوشکاری مناسب و مورد تأیید مهندس یا نماینده او استفاده نمود. مراحل اجرای این نوع جوشکاری طور کلی به شرح زیر است که در هر مورد می بایست مورد تأیید ناظر مقیم جوشکاری باشد.

بستن دو لوله به داخل گیره های مخصوص و استقرار آنها بر روی پایه در امتداد یکدیگر.

تراشیدن (رنده کردن) دولبه لوله توسط وسیله مخصوص اینکار به نحویکه اولاً ضخامت لایه های سرش بیشتر از 2/0 میلیمتر نبوده ،ثانیاً تراشیدن تا حدی انجام شود که سطح تراشیده شده دو لبه کاملاً موازی یکدیگر گردند.  

 برداشتن قسمتهای رنده شده و همچنین تمیز کردن سطوح تراشیده شده توسط پارچه تمیز.

باید توجه داشت که از تماس کف دست و انگشتان با سطوح تراشیده جداً خودداری گرد که در غیر اینصورت عملیات رنده کردن می بایست تکرار شود. نزدیک کردن دو لبه تراشیده شده به یکدیگر و اطمینان از عدم نامیزانی در آنها جوشکاری می بایست بلافاصله بعد از رنده کردن لبه لوله ها انجام گردد.

گرم کردن صفحه ذوب کننده تا حرارت حدود 10 – 21درجه سانتی گراد توسط جریان برق 220 ولتی و استقرار آن بین لبه لوله ها و فشردن دو لبه به آن به مدت زمان و فشار مورد نیاز تا حدی که لبه لوله ها حالت خمیری شکل برگشته ای (BCAD) پیدا نماید. در این مرحله رعایت نکات زیر ضروری می باشد:

الف- تمیز کردن سطوح گرم (ذوب) کننده با محلولهای پیشنهادی کارخانجات سازنده و نگهداری آنها در محفظه های مخصوص که برای این کار ساخته شده.

ب- استفاده از صفحه مخصوص گرم (ذوب) کننده پنج دقیقه بعد از رسیدن به درجه حرارت مورد نیاز و اندازه گیری حرارت آن توسط دماسنج و با قلمهای مخصوص تعیین درجه حرارت.

ج- تعیین ارقام درجه جدول حرارت، زمان، فشار مورد زوم و همچنین مقدار ضخامت لبه حرارت دیده و برگشته شده (BEAD) طبق دستورات سازنده لوله و اتصالات مصرفی قبل از شروع عملیات (جدول شماره یک  نمونه  ای از این ارقام را نشان می دهد.)

جدا نمودن لبه لوله ها از صفحه گرم (ذوب) کننده و بیرون کشیدن صفحه از بین دو لبه لوله و سپس فشردن سریع لوله دو لبه به یکدیگر با فشار از قیبل تعیین گردیده و نگهداشتن آنها در همین حالت برای مدت حدود پانزده  دقیقه تا عمل اتصال کامل گردد.

در خلال این مدت باید توجه داشت :

1-هیچگونه تنشی بعد از اتصال وارد نشود.

2- جت جلوگیری از سرد شدن جوش سریع جوش متوسط جریان هوا دهانه دیگر لوله های مورد جوشکاری بایستی سته شود.

3- پس از اینکه لبه برگشته شده به میزان مورد نیاز رسید می بایستی فشار اعمال شده تا میزان 01/0 نیوتن بر میلیمتر مربع کاهش داده شود.

2-5- جوشکاری برق گذاری سیمی (ELECTRO  FUSION)

در این نوع جوشکاری از سوشن های نوع الکتریکی که سیمهای نازکی در سمت داخلی بدنه آن بطور حلقوی و در چند ردیف موازی تعبیه شده است استفاده میشود نظر به اینکه در این روش وسایل جوشکاری نش مهمی در امر کیفیت جوش ایفاء می نماید لذا دستگاههای جوشکاری باید حتی الامکان مجهز به وسایل تنظیم و کنترل ولتاژ جریان مورد نیاز برق بوده و در هر صورت مورد تأیید مهندس یا نماینده او باشد.

جهت دستیابی به یک اتصال خوب می بایست:

الف: سطوح جوشکاری کاملاً تمیز باشند بدین منظور اتصال باید تا قبل از اجرای عملیات جوشکاری در کیسه های پلاستیکی نگهداری شود. چنانچه کیسه پلاستیکی اتصالات پره باشند پیمانکار موظف است اینگونه اتصالات را با دقت در داخل کیسه پلاستیکی تمیزی قرار داده به نحوی که هیچگونه تماسی با سطح داخلی اتصالات بوجود نیاید و سطح داخلی آن همچنان تمیز باشد. استفاده از اینگونه اتصالات پس از تأیید امور بازرسی ، کنترل فنی و ایمنی مجاز خواهد بود.

ب – وسایل و ابزار مورد استفاده برای عملیات جوشکاری بایستی آزمایش شده و آماده کار باشند.

مراحل انجام این نوع جوشکاری به شرح زیر است:

تراش سطح خارجی دو سر لوله مورد جوشکاری توسط تراش دهنده دستی (SCRAPER) و تمیز کردن آن با محلول مناسب.

بستن سر لوله ر گیره های مناسب و از بین بردن دو پهنی احتمالی سر لوله (میزان دو پهنی میبایستی از 5/1 درصد قطر خارجی لوله بیشتر نباشد. ) و سپس تعیین حد مورد نیاز فرو رفتن لوله در داخل بوشن توسط عمق سنج . قرار دادن بوشن الکتریکی مورد استفاده بر روی لوله تراشیده شده و متصل نمودن سیمهای آن به دو سر مثبت و منفی دستگاه کنترل جوش (ELECIRO  FUSLON  CONIROL  BOX) در این حالت باید سعی نمود که بوش بنحوی بر روی لوله گذاشته شود که ترمینالهای آن مورد دسترسی باشد. فشردن دکمه شروع به کار دستگاه کنترل جوش پس از تنظیم اطلاعات مورد زوم بر روی آن.

در این حالت تابلو نشان دهنده شمارشی (DIGITAL  I NDICAIOR) دستگاه بطور خودکار مقدار زمان مورد نیاز برای عمل جوشکاری را که مناسب با قطر و ضخامت قطعه و همچنین متناسب با ضخامت سیمهای داخل بدنه بوشن می باشد را نشان داده و شروع بکار می نماید و پس از انقضای مدت بطور خودکار نیز قطع می گردد قطع کار دستگاه نشان دهنده اتمام عمل جوشکاری بوده که می بایست برای مدت حدود پانزده دقیقه اتصال بعمل آمده تحت هیچگونه تنشی قرار نگیرد.

2-5- روش جوشکاری اتصال برق گذاری زینی (ELECIRO   SADDLE  FUSION)

در این نوع جوشکاری که معمولاً برای تعبیه سه راهی تخلیه و سه راهی انشعاب نیز استفاده می شود از نوعی سه راهی زینی صفحه ای شکل که دارای سیمهای نازکی در داخل بدنه آن می باشد استفاده می گردد. مراحل انجام و وسایل مورد نیاز در هر مرحله که باید مورد تأیید ناظر مستقیم جوشکاری باشد به شرح زیر است:  

آماده نمودن وسایل مخصوص جوشکاری از اطلاعات مورد نیاز به دستگاه کنترل جوشکاری.

بستن و مهار نمودن لوله توسط گیره های مخصوص این کار.

تراشیدن سطح لوله در محل اتصال توسط کاردک و برداشتن تکه های تراشیده شده با پارچه تمیز.

گذاشتن اتصال زینی بر روی محل تراشیده شده لوله و بستن آن توسط وسایل مورد توصیه سازنده.

متصل نمودن کابلهای دستگاه کنترل جوشکاری به دو قطب مثبت و منفی اتصال زینی و فشردن دکمه شروع کار دستگاه در این حالت دستگاه بطور خودکار با توجه به اطلاعات ز قبل داده شده به آن شروع بکر نموده و پس از طی زمان مورد نیاز قطع می گردد. پس از قطع کار دستگاه تا سرد شدن کامل و برای مدت زمان حداقل ده دقیقه اتصال بعمل آمده باید داخل گیره ها باقی مانده و تحت هیچگونه تنشی قرار نگیرد.