|
||||
Прайс-листы Акции Продукция Документация Филиалы О нас |
Все публикации Новости отрасли Аналитика рынка Технические статьи Презентации Новости Группы Radius Systems Новости рынка полимеров Новости рынка полимерных труб Наши проекты
Популярные статьи
|
Анализ качества терморезисторной сварки при АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ ПЛАСТМАСС (ЕВРОПЕЙСКИЙ ОПЫТ)31 Августа 2009г.
ВСТУПЛЕНИЕ
Обязательная аттестация сварщиков пластмасс проводится в Бельгии с 1997 года. Параллельно, газовые компании Бельгии осуществляют свой контроль согласно ISO 12176-4: «Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых труб. Часть 4. Маркировка. Клеймение».
Оба проекта стали важными инструментами в оценке работы сварщиков пластмасс и безопасности газовых сетей. Три учебных центра: во Фландрии, в Брюсселе и в Валлонской области, обеспечивают подготовку до 3000 сварщиков в год.
ПОДГОТОВКА СВАРЩИКОВ
Учебный курс рассчитан на четыре дня. В каждой группе могут обучаться до 25 человек. Во время учебы сварщики изучают теорию и практику терморезисторной и стыковой сварки.
В процессе теоретических занятий рассматриваются и иллюстрируются основные качества и характеристики полиэтилена. При освоении терморезисторной сварки (муфты, седловые отводы) преподаватель демонстрирует различные методы и нюансы процесса сварки. В процессе практических занятий сварщики получают необходимые навыки, работая с трубами ø 110 мм. Кроме того, сварщики должны подготовить и сварить трехмерную конструкцию из труб и фитингов ø 110. Это относится как к терморезисторной, так и к стыковой сварке (рис. 1, 2). Большое внимание уделяется технике безопасности сварки. Специальные лекции посвящены разъяснению как работать со сварочными аппаратами до, во время и после монтажа. По окончании учебного курса сварщики сдают два экзамена. Первый экзамен представляет собой тест. Проверяется теоретическое знание терморезисторной и стыковой сварки. Чтобы сдать экзамен, необходимо набрать минимум 70 % правильных ответов. При отрицательном результате назначается пересдача экзамена. Второй экзамен – практический. Сварщик должен качественно сварить по одному стыковому и терморезисторному узлу ø 110. Если сварщик не справляется с практическим заданием, ему предоставляется возможность пройти переэкзаменовку. На этом работа учебного центра заканчивается и начинается аттестация аккредитованной испытательной лабораторией.
ИСПЫТАНИЯ АККРЕДИТОВАННОЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ
Контрольные образцы оцениваются в соответствии с ISO 13953: «Трубы и фитинги полиэтиленовые. Определение предела прочности на растяжение и вид разрушения испытательных образцов, отобранных из соединения, сваренного встык» (для образцов стыковой сварки) или в соответствии с ISO 13954: «Пластмассовые трубы и фитинги. Испытание на отдир полиэтиленовых (ПЭ) терморезисторных узлов с номинальным наружным диаметром, большим или равным 90 мм» (для образцов терморезисторной сварки)(рис. 3, 4).
Испытание для стыковой сварки считается удовлетворительным, если характер разрушения пластический, в то время как испытание для терморезисторной считается пройденным, если поверхность излома содержит ≦ 25% хрупкого разрушения. С 1997 года BECETEL ведет систематический анализ количества разрушений образцов, предоставляемых учебными центрами. Систематические научные наблюдения показали, что хрупкое разрушение преобладает в процессе испытаний образцов терморезисторной сварки перед образцами стыковой сварки.
К второстепенным причинам хрупких разрушений можно отнести:
– плохое закрепление труб/оборудования; – наличие обезжиривателя, который не испарился на момент сварки с поверхности трубы или фитинга (рис. 13); – неисправность сварочного аппарата; – прерывание цикла сварки оператором. Кроме того, инфракрасный анализ поверхностей с хрупкими разрушениями показал во многих случаях наличие гидроксильных групп (–OH) и углеродных альдегидов (–С=О) (рис. 14). Это связано с окислением поверхности и, возможно, с остаточным загрязнением жиром (жирные руки, пот). Обычно поверхность PE трубы после снятия оксидного слоя очищается с помощью спирта или подобного вещества. Более эффективные чистящие средства, такие как МЕК (метилэтилкетон), запрещены медиками, поскольку могут повредить здоровью человека. При многократном использовании протирочных тканей на них остаются кожный жир и/или другие жиры, т.е. применение таких тканей скорее загрязняет поверхность PE трубы, чем очищает ее. Жирный налет остается на поверхности и становится причиной хрупкого разрушения во время испытания на отдир.
В последнее время учебные центры рекомендовали новые правила относительно очистки. Процедура очистки повторяется 5 раз с помощью 5 разных новых видов тканей. Из 758 испытанных сваренных терморезисторной сваркой узлов 80 имели хрупкое разрушение, что соответствует уровню в 10,6 % по сравнению с 26,6 %. Это значительно лучший результат, но будет ли это выполняться в эксплуатационных условиях?
В некоторых случаях, особенно если поверхность очищена неравномерно, между поверхностью трубы и фитингом может остаться воздушный зазор. При нагревании электрических проводов до 300–400 °С могут протекать сложные химические реакции, которые окисляют поверхность трубы [антиоксиданты поглощаются, порог стойкости к кислороду (OIT) полиэтиленовых труб при 400 °С составляет только 0,4 мин (рис. 15)] с образованием гидроксидов, углеродных альдегидов и т.д. (см. рис. 14). Поскольку во время сварки полиэтиленовая труба плавится, образовывающийся оксид может легко попасть в PE (все кристаллиты расплавлены) и вызвать дополнительные реакции на глубине от 10 до 20 мм (и более). Все эти явления тем или иным образом являются причиной хрупких разрушений, которые наблюдаются во время испытания на отдир.
Испытания в эксплуатационных условияхИспытания в эксплуатационных условиях в разных странах показали, что после соответствующего снятия оксидного слоя нет необходимости в процедуре очистки и обезжиривания с помощью протирки. В старых предписаниях компании «Бритиш Газ» говорится: «протирка – это яд для сварки». Нужно заметить, что эти процедуры являются действенными, только если во время сварочного цикла поверхности не загрязнены (запрещено касаться руками). В противном случае требуется очистка. Эти процедуры дают хотя бы (теоретически) возможность избежать систематического загрязнения поверхностей, очищая их после снятия оксидного слоя.
ВЫВОДЫ
Анализ бракованных стыков, выполненных сварщиками, и дополнительные испытания, проведенные в лаборатории BECETEL на терморезисторных муфтах, позволили сделать следующие выводы.
1. Для испытательных образцов, подготовленных с помощью снятия оксидного слоя ручным скребком: – поверхности труб, которые не имеют, имеют недостаточную или чрезмерную, по сравнению с нормальной, глубину снятия оксидного слоя, даже в обезжиренном состоянии, наблюдается хрупкое разрушение в процессе испытания на отдир; – поверхности труб, которые не были тщательным образом очищены, демонстрируют, главным образом, хрупкое разрушение в процессе испытания на отдир. В частности, появление хрупкого разрушение обусловлено наличием жира (кожного жира) на поверхности трубы; – очень важным фактором являются уровень подготовки и мотивация сварщиков. 2. Для испытательных образцов, подготовленных к снятию оксидного слоя вращающейся циклей: – поверхности трубы, которые не подверглись, подверглись недостаточно или подверглись несколько раз снятию оксидного слоя, даже в обезжиренном состоянии, демонстрируют хрупкое разрушение в процессе испытания на отдир; – поверхности трубы, которые не были тщательным образом очищены, демонстрируют, главным образом, хрупкий разрыв в процессе испытания на отдир. В частности, наличие жира (кожного жира) на поверхности трубы влечет появление хрупких разрушений.
ССЫЛКИ
![]() 20.02.2010 |