Zgrzew uzyskuje pełną wytrzymałość po czasie studzenia. Zgrzewanie doczołowe dopuszczalne jest do łączenia rur i elementów o średnicach większych niż 63 mm i o grubości ścianki ≥ 5 mm, przy czym rury powinny byś w odcinkach prostych (sztangach). Dopuszcza się zgrzewanie rur klasy HDPE 80 z rurami klasy HDPE 100, jak również  rur o wskaźnikach płynięcia MFR 005 i 010. Niedopuszczalne w metodzie doczołowej jest zgrzewanie rur o różnych grubościach ścianek (SDR). Zgrzewy wykonane tą metodą charakteryzują się dużą niezawodnością. Są odporne na naprężenia termiczne, ruchy gruntu, drgania. Niebagatelny jest również fakt, że przy zgrzewaniu doczołowym nie występują żadne elementy złączne, dzięki czemu koszty wykonywania połączenia, zwłaszcza dla większych średnic, są dużo niższe niż w przypadku zgrzewania elektrooporowego. Dzięki ww. zaletom stosowanie metody doczołowej jest szczególnie zalecane dla średnic ≥ 110 mm, ponieważ rury o takich średnicach dostarczane są prawie wyłącznie w sztangach, a koszty kształtek elektrooporowych dla takich średnic są wysokie.
Wykonując zgrzewanie rur metodą doczołową, należy pamiętać, aby proces odbywał się w zakresie temperatur od 0-40°C, a miejsce zgrzewania było osłonięte od wiatru, chronione przed nadmierną wilgotnością (mgłą) i deszczem.

Takie wymagania ograniczają możliwość stosowania metody doczołowej, ale można w łatwy sposób się od nich uniezależnić poprzez zastosowanie namiotów osłonowych. Aby wykonany zgrzew charakteryzował się wysoką jakością, muszą być zagwarantowane, jak w każdej metodzie łączenia rur z poliolefin, cztery podstawowe parametry, tzn. czas, temperatura, siła docisku (ciśnienie) oraz czystość przy wykonywaniu połączenia. Uzyskanie tych warunków jest możliwe wyłącznie pod warunkiem zastosowania profesjonalnych zgrzewarek do rur z tworzyw termoplastycznych. Parametr temperatury odnosi się do powierzchni płyty grzejnej. W przypadku rur HDPE czoła płyty powinny być rozgrzane do temperatury 200-220°C. W tej temperaturze  materiał przechodzi ze stanu stałego w stan plastyczny, w którym możliwe jest, pod wpływem siły docisku, zmieszanie łańcuchów polimerów dwóch rozgrzanych elementów i stworzenie nierozłącznego połączenia.  W przypadku gdy płyta grzejna nie uzyska właściwej temperatury, proces dyfuzji molekularnej jest zwolniony, a proces formowania zgrzewów utrudniony lub wręcz niemożliwy. Gdy temperatura jest natomiast zbyt wysoka, długie łańcuchy polimerowe rozpadają się na krótsze i wykonany w takich warunkach zgrzew charakteryzuje się obniżoną wytrzymałością. Parametry czasu i ciśnienia określają, jak długo i z jaką siłą czoła łączonych elementów powinny być początkowo dociskane do powierzchni płyty grzejnej, a następnie, po uplastycznieniu, do siebie nawzajem. Siła i czas docisku są ściśle określone dla kolejnych etapów zgrzewania. Zastosowanie zbyt dużych sił docisku może wywołać nieuplastycznienia się odpowiedniej ilości materiału na etapie wygrzewania rur (końcówki rur, zamiast nagrzewać się do środka, są roztapiane) lub wyciśnięcie w czasie docisku rur do siebie całego rozgrzanego materiału, co może spowodować, że zetkną się ze sobą zimne końcówki rur. Zbyt niska siła docisku może z kolei na etapie zgrzewania doprowadzić do niezaistnienia prawidłowej dyfuzji molekularnej pomiędzy dwoma łączonymi odcinkami rur. Bardzo rzadkim, ale rażącym i niedopuszczalnym błędem jest niestosowanie tabel parametrów zgrzewania dostarczonych przez producenta zgrzewarki lub stosowanie tabel z parametrami innego producenta. Każda maszyna posiada inne siłowniki, co powoduje, że to samo ciśnienie wywołuje inną siłę docisku na czołach łączonych rur. Czasami zdarza się również operatorom, że odczytują prawidłowo wyłącznie średnicę rury, nie zwracając uwagi na grubość ścianki,  a siła uzależniona jest bezpośrednio od tego parametru. W czasie zgrzewania doczołowego newralgicznym momentem jest wyciagnięcie płyty grzejnej i dociśnięcie rozgrzanych czół do siebie. Powinno to nastąpić tak szybko, jak to możliwe. Po wyjęciu płyty rozgrzane powierzchnie bardzo szybko stygną, tworząc tzw. „kożuch”. Im dłuższy czas, tym warstwa kożucha jest grubsza i utrudnia ona powstawanie prawidłowego połączenia. Bardzo ważne jest również, aby końcówki rur były czyste, odtłuszczone, suche i idealnie przylegały do siebie nawzajem.
Przedstawione powyżej wymagania mogą stwarzać wrażenie, że metoda jest trudna. W rzeczywistości jednak przy odrobinie doświadczenia okazuje się, że zgrzewanie metodą doczołową jest proste, szybkie, ekonomiczne, a powstałe rurociągi charakteryzują się wysoką niezawodnością przez wiele lat.
Piotr Zarzycki, Nowatech

Zgrzewanie elektrooporowe
Urządzenia elektrooporowe, popularnie nazywane zgrzewarkami, przeznaczone są do zgrzewania rur z tworzyw sztucznych z grupy poliolefin (PE, PP, PVDF, PB, PE-HD) za pomocą kształtek elektrooporowych. Stosowane są do budowy sieci przesyłowych gazu, wody oraz innych mediów. W trakcie procesu zgrzewania elektrooporowego wtopiony po obwodzie w kształtkę drut zgrzewczy podgrzewany jest prądem o niskim, bezpiecznym dla operatora napięciu. Pod wpływem ciepła otaczający go materiał topi się i rozszerza, co powoduje trwałe zatopienie szczeliny pomiędzy rurą a kształtką. Powstałe ciepło z topionej złączki przekazywane jest do rury, która również zostaje podgrzana i rozszerza się. Przewód rurowy w obszarze zgrzewu zostaje stopiony, tworząc w tym miejscu trwałe, nierozłączne i jednorodne połączenie.
Końcówki przewodów muszą być najpierw odpowiednio przygotowane poprzez usunięcie zewnętrznej warstwy na głębokości ok. 0,2 mm. Kolejną czynnością jest unieruchomienie rur i kształtki za pomocą zacisku, aby zapobiec przemieszczaniu się poszczególnych elementów. Za pośrednictwem zgrzewarki elektrooporowej i przewodów napięcie przekazywane jest do końcówek kształtki. Prąd elektryczny przepływający przez przewody powoduje roztopienie polimeru i stopienie kształtki z rurą. Po zakończeniu procesu łączenia połączenie jest ochładzane, a następnie zdejmowane są zaciski unieruchamiające. Łączone mogą być tylko kompatybilne materiały. Należy skontrolować współczynniki PN oraz SDR naniesione na kształtkach i porównać je z tymi zaznaczonymi na rurach.
Aby ograniczyć do minimum ryzyko zanieczyszczenia łączonych powierzchni, sprzęt do zgrzewania elektrooporowego powinien być ustawiony na czystej, suchej podstawie lub arkuszu, na ziemi wewnątrz namiotu. Uwaga! Należy używać tylko sprzętu, który jest regularnie kontrolowany przez punkty serwisowe i jest w odpowiednim stanie technicznym.
Aby uzyskać prawidłowe połączenie należy przestrzegać następujących punktów:
* Sprawdź, czy zaciski unieruchamiające są prawidłowe i czyste.
* Sprawdź, czy skrobaki są czyste i czy ostrza nie są uszkodzone.
* Utnij koniec rury prostopadle do jej osi.
* Wytrzyj dokładnie wszelkie zanieczyszczenia na końcach rury przy pomocy suchej, czystej tkaniny, niepozostawiającej włókien, lub ręcznika papierowego.
* Oskrob jeden koniec rury, przy pomocy narzędzia zalecanego przez producenta, na długości trochę większej niż połowa długości łącznika. Skontroluj, czy cała ta powierzchnia została prawidłowo oskrobana.
Uwaga! Przed wykonaniem kolejnych czynności nie dotykaj końców rury i nie dopuść do ich zawilgocenia lub zanieczyszczenia.
* Włóż  przygotowaną rurę do zacisków unieruchamiających.
* Otwórz opakowanie kształtki, sprawdź, czy kształtka jest czysta i niezwłocznie umieść ją na rurze, popchnij w kierunku ogranicznika środkowego w złączce.
* Zaznacz głębokość penetracji na rurze, pozostawiając opakowanie na kształtce w celu czasowej ochrony.
* Nie dotykaj wnętrza kształtki. Wszystkie kształtki do zgrzewania elektrooporowego powinny być trzymane w swoich opakowaniach aż do rozpoczęcia zgrzewania. Jeśli pojawi się zanieczyszczenie na powierzchni rury lub kształtki, można je wytrzeć na mokro zgodnie z procedurą producenta. Odrzuć kształtkę, z której nie można usunąć brudu lub zanieczyszczenia.
* Przygotuj drugą rurę w sposób opisany wcześniej.
Uwaga! Ważne jest, aby oskrobane powierzchnie rur utrzymane były w stanie czystym i suchym. Jeśli rura jest oskrobana i pozostawiona przez jakiś czas na działanie czynników atmosferycznych lub promieniowania UV, końce rury należy uciąć i przeprowadzić ponowne skrobanie.
* Z kształtek zdejmij opakowanie i wsuń drugą rurę do oporu. Zaznacz głębokość penetracji na rurze i dociśnij zaciski unieruchamiające.
* Sprawdź penetrację kształtki.
* Sprawdź wizualnie ustawienie rury z każdej strony.
* Uruchom generator prądu, a następnie włóż przewód wejściowy zgrzewarki do gniazda wyjściowego generatora. Połącz przewody wyjściowe zgrzewarki z końcówkami kształtki. Sprawdź, czy zaznaczony na kształtce czas zgrzewania jest wyświetlany na wyświetlaczu zgrzewarki. W przypadku kształtki innego producenta sprawdź czas zgrzewania zaznaczony na kształtce i wprowadź go do zgrzewarki.
* Wciśnij i przytrzymaj przycisk „Start” do momentu, aż wyświetlacz rozpocznie odliczanie. Cykl zgrzewania jest zakończony, gdy licznik osiągnie wartość zero i wyświetlacz zgrzewarki wyświetli napis (koniec cyklu). Sprawdź, czy wzrosły wskaźniki zgrzewania. Przed zdjęciem obejm i wyjęciem zestawu pozwól, aby zgrzew stygł przez okres wskazany na kształtce.
Łączenie rur za pomocą elektrozłączek jest jednym z najbardziej pewnych i wytrzymałych sposobów wykonywania połączeń. Jednak warunkiem podstawowym, który należy spełnić, aby uzyskać odpowiednie parametry w miejscu połączenia, jest przestrzeganie zasad opisanych w instrukcjach obsługi urządzeń dostarczanych przez producentów.
W artykule wykorzystano materiały Fusion.
Andrzej Świerszcz

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij