ท่อและฟิตติ้งประเภทใดที่เครื่องเชื่อมอิเล็กโทรฟิวชันสามารถเข้าร่วมได้?

การเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าฟิวชั่นทำงานอย่างไร และเหตุใดความเข้ากันได้ของวัสดุจึงมีความสำคัญ

การเชื่อมด้วยไฟฟ้าฟิวชั่นทำงานโดยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านลวดต้านทานที่ฝังอยู่ในพื้นผิวด้านในของข้อต่อ ลวดจะให้ความร้อนแก่โพลีเมอร์ที่อยู่รอบๆ ซึ่งจะทำให้ทั้งรูฟิตติ้งและพื้นผิวด้านนอกของท่อหลอมละลายไปพร้อมๆ กัน โซนหลอมเหลวทั้งสองจะหลอมรวมภายใต้แรงดันที่ควบคุม และเมื่อเย็นลงจะเกิดเป็นรอยต่อ มีความแข็งแรงเท่ากับหรือเกินผนังท่อนั่นเอง .

เนื่องจากกระบวนการนี้อาศัยการหลอมรวมด้วยความร้อนของโซ่โพลีเมอร์ที่เข้ากันได้ ความเข้ากันได้ของวัสดุระหว่างท่อและข้อต่อไม่สามารถต่อรองได้ . คุณไม่สามารถเชื่อมท่อ PE ด้วยไฟฟ้าฟิวชั่นเข้ากับข้อต่อ PVC หรือเชื่อมเกรดโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันได้หากไม่มีข้อต่อเปลี่ยนผ่าน ท่อและข้อต่อจะต้องทำจากตระกูลโพลีเมอร์ชนิดเดียวกันหรือเข้ากันได้ทางเคมีจึงทำให้เกิดพันธะโมเลกุล

• อุณหภูมิฟิวชั่น: โดยปกติแล้ว 210°C–230°C สำหรับโพลีเอทิลีน — ทำได้ภายในผนังข้อต่อระหว่างรอบการเชื่อม
• รอบเวลาการเชื่อม: 40 วินาทีถึงมากกว่า 30 นาที ขึ้นอยู่กับขนาดที่เหมาะสมและความหนาของผนัง
• เวลาทำความเย็น: ต้องสังเกตก่อนที่ข้อต่อจะถูกรบกวน — โดยทั่วไป 5 นาทีถึง 2 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบและขนาดที่เหมาะสม
• การอ่านบาร์โค้ด / RFID: เครื่องอิเล็กโทรฟิวชันสมัยใหม่จะอ่านบาร์โค้ดหรือแท็ก RFID บนข้อต่อเพื่อตั้งค่าพารามิเตอร์การเชื่อมที่ถูกต้องโดยอัตโนมัติ — ขจัดข้อผิดพลาดในการป้อนข้อมูลด้วยตนเอง

ท่อโพลีเอทิลีน (PE): การใช้งานหลัก

ท่อโพลีเอทิลีนเป็นวัสดุที่โดดเด่นอย่างล้นหลามซึ่งเชื่อมเข้ากับเครื่องเชื่อมอิเล็กโทรฟิวชัน ท่อ PE จำแนกตามลักษณะของมัน กำลังขั้นต่ำที่ต้องการ (MRS) แสดงในการกำหนดเกรด — ตัวเลขที่สูงกว่าหมายถึงความต้านทานแรงดันในระยะยาวที่มากขึ้น

การเปรียบเทียบเกรด PE

PE100-RC: เกรดที่ต้องการสำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้าในสภาวะที่มีความต้องการสูง

PE100-RC (ความต้านทานต่อการแตกร้าว) เป็นสารประกอบ PE100 ที่ได้รับการปรับปรุง โดยมีความต้านทานที่ดีขึ้นอย่างมากต่อการขยายตัวของรอยแตกร้าวที่ช้าและการแพร่กระจายของรอยแตกอย่างรวดเร็ว มันคือ วัสดุที่เลือกใช้สำหรับวิธีการติดตั้งแบบไม่มีร่องลึก — การเจาะตามทิศทางแนวนอน (HDD), ท่อแตก และแผ่นกันลื่น — โดยที่พื้นผิวท่อต้องเผชิญกับแรงกดจุด การเสียดสี และความเครียดทางกล ซึ่ง PE100 มาตรฐานไม่สามารถทนทานได้อย่างน่าเชื่อถือ การเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการเชื่อมที่แนะนำสำหรับ PE100-RC เนื่องจากจะสร้างข้อต่อที่ไร้รอยต่อโดยไม่มีส่วนที่ยื่นออกมาภายนอกซึ่งอาจขัดขวางระหว่างการดำเนินการดึงทะลุ

ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสำหรับ PE Electrofusion

• เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (20 มม.–125 มม.): การเชื่อมต่อบริการ สายส่งน้ำในครัวเรือน การเชื่อมต่อมิเตอร์ ด้านข้างชลประทานขนาดเล็ก
• เส้นผ่านศูนย์กลางปานกลาง (125 มม.–315 มม.): ท่อจ่ายน้ำหลัก การจ่ายน้ำประปา เครือข่ายการจ่ายก๊าซ
• เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (315 มม.–630 มม.): ท่อจ่ายน้ำหลัก ท่อส่งก๊าซหลัก ท่อส่งก๊าซในกระบวนการอุตสาหกรรม
• เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มาก (630 มม. – 1200 มม.): โครงการโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ การเชื่อมต่อระหว่างโรงบำบัดน้ำ - ต้องใช้เครื่องอิเล็กโตรฟิวชันกำลังสูงพร้อมรอบเวลาที่ยาวนานขึ้น

ประเภทของอุปกรณ์อิเล็กโทรฟิวชันที่เข้ากันได้กับท่อ PE

อุปกรณ์อิเล็กโทรฟิวชันเป็นส่วนประกอบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมโดยเฉพาะซึ่งมีลวดต้านทานฝังอยู่ซึ่งสร้างความร้อนระหว่างการเชื่อม ข้อต่อทุกประเภทรองรับความต้องการในการกำหนดค่าไปป์ไลน์โดยเฉพาะ

ข้อต่ออาน: การต๊าปแบบสดโดยไม่ขัดจังหวะการจ่าย

อุปกรณ์ยึดอานแบบอิเล็กโทรฟิวชันสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากทำให้สามารถดำเนินการได้อย่างมีคุณค่าโดยเฉพาะ — เพิ่มการเชื่อมต่อสาขาเข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลักที่มีแรงดันและสดโดยไม่ต้องปิดแหล่งจ่าย . อานจะถูกยึดและเชื่อมเข้ากับด้านนอกของท่อที่มีอยู่ หลังจากการเชื่อมและการทำความเย็นแล้ว คัตเตอร์ในตัวจะถูกหมุนเพื่อเจาะผ่านผนังท่อ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางแยกในขณะที่ส่วนหลักยังคงมีแรงดันอยู่ ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบสาธารณูปโภคด้านน้ำและก๊าซที่ไม่สามารถทนต่อการหยุดชะงักของการจัดหาในระหว่างการขยายเครือข่าย

ท่อโพลีเอทิลีนแบบครอสลิงค์ (PEX)

ท่อ PEX ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน ระบบประปาน้ำร้อนและน้ำเย็น ระบบทำความร้อนใต้พื้นแบบกระจาย และเครือข่ายการทำความร้อนแบบรวมศูนย์ . ผลิตขึ้นในสามรูปแบบ ได้แก่ PEX-a, PEX-b และ PEX-c โดยอิงตามวิธีการเชื่อมโยงข้ามที่ใช้ในระหว่างการผลิต ทั้งสามสามารถเข้าร่วมได้โดยใช้อิเล็กโทรฟิวชัน แต่ เฉพาะฟิตติ้งที่ออกแบบมาสำหรับ PEX โดยเฉพาะ — ข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชัน PE มาตรฐานเข้ากันไม่ได้

• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: ท่อ PEX ได้รับการจัดอันดับสำหรับการใช้งานต่อเนื่องที่ สูงถึง 95°C — สูงกว่าท่อ PE มาตรฐานอย่างมาก (โดยทั่วไปจำกัดไว้ที่ 60°C สำหรับการใช้งานแรงดัน)
• ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางของกระแสไฟฟ้า: โดยปกติแล้ว 16 มม.–110 มม ในการใช้งานบริการอาคาร
• แอปพลิเคชันที่สำคัญ: ระบบท่อหุ้มฉนวนล่วงหน้าสำหรับการทำความร้อนแบบเขต ซึ่งท่อขนส่งทำงานที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น ซึ่ง PE มาตรฐานไม่สามารถรองรับได้
• ข้อจำกัดที่สำคัญ: PEX ไม่สามารถเชื่อมแบบชนฟิวชั่นได้ - อิเล็กโตรฟิวชันคือคำตอบ มีเพียงวิธีการเชื่อมฟิวชั่นด้วยความร้อนเท่านั้น สำหรับท่อ PEX ทำให้ข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชันที่เข้ากันได้จำเป็นสำหรับระบบ PEX ใดๆ ที่ต้องใช้ข้อต่อฟิวชัน

ระบบท่อโพลีโพรพีลีน (PP)

มีการใช้ท่อโพลีโพรพีลีน กระบวนการทางเคมี ประปาน้ำร้อน การระบายน้ำในห้องปฏิบัติการ และการแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม เนื่องจากทนต่อสารเคมีได้ดีกว่าและมีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิได้สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PE ท่อ PP มีหลายเกรด:

• PP-H (โฮโมโพลีเมอร์): มีความแข็งและทนทานต่อสารเคมีสูงสุด — ใช้ในท่อส่งสารเคมีอุตสาหกรรม
• PP-R (โคโพลีเมอร์แบบสุ่ม): ประสิทธิภาพน้ำร้อนที่เหนือกว่า ได้รับการจัดอันดับสำหรับการใช้งานต่อเนื่องที่ สูงถึง 70°C ที่ 10 บาร์ — มาตรฐานระบบประปาร้อนและเย็นในอาคาร
• PP-RCT (โคโพลีเมอร์สุ่มแบบปรับปรุง): อัตราแรงดันและอุณหภูมิที่สูงกว่า PP-R — ใช้มากขึ้นในระบบทำความร้อนแบบรวมศูนย์และระบบน้ำร้อนอุตสาหกรรม

จำเป็นต้องมีการเชื่อมด้วยไฟฟ้าของท่อ PP ฟิตติ้งอิเล็กโทรฟิวชันเฉพาะ PP ด้วยพารามิเตอร์การเชื่อมที่ปรับเทียบสำหรับอุณหภูมิฟิวชั่นที่แตกต่างกันของโพรพิลีน (ประมาณ 260°ซ — สูงกว่า PE) ผู้ผลิตเครื่องอิเล็กโทรฟิวชันบางรายนำเสนอเครื่องจักรแบบสองโหมดที่สามารถจัดการทั้งข้อต่อ PE และ PP ผ่านการจดจำพารามิเตอร์อัตโนมัติจากบาร์โค้ดข้อต่อ

ท่อคอมโพสิตหลายชั้น

ท่อคอมโพสิตหลายชั้นหรือที่เรียกว่าท่อหลายชั้นหรือท่อคอมโพสิตอลูมิเนียมพลาสติกประกอบด้วย ชั้นใน PE หรือ PEX ชั้นกั้นอะลูมิเนียม และชั้นนอก PE หรือ PEX ผูกมัดเข้าด้วยกัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความร้อนใต้พื้น ประปา และการเชื่อมต่อบริการก๊าซ เนื่องจากชั้นอะลูมิเนียมป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจนและลดการขยายตัวทางความร้อน

จำเป็นต้องมีการเชื่อมด้วยไฟฟ้าของท่อหลายชั้น อุปกรณ์เฉพาะทางที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับโครงสร้างคอมโพสิต . ข้อต่อต้องรองรับทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อและชั้นอะลูมิเนียมภายในโดยไม่กระทบต่อสิ่งกีดขวาง ข้อต่ออิเล็กโตรฟิวชัน PE แบบมาตรฐานไม่สามารถใช้กับท่อหลายชั้นได้ — ชั้นอะลูมิเนียมจะป้องกันการหลอมรวมแบบเต็มความลึกที่จำเป็นสำหรับข้อต่อเสียง

• ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางที่เข้ากันได้: โดยปกติแล้ว 16 มม.–63 มม สำหรับบริการสร้างท่อหลายชั้น
• ข้อกำหนดที่สำคัญ: ต้องถอดชั้นอะลูมิเนียมกลับจากปลายท่อก่อนที่จะใส่เข้าไปในข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชัน — ต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด
• วิธีการเข้าร่วมทางเลือก: ระบบท่อหลายชั้นจำนวนมากใช้อุปกรณ์สวมอัดหรืออุปกรณ์อัดมากกว่าการใช้อิเล็กโตรฟิวชัน - อิเล็กโตรฟิวชันใช้ในกรณีที่ต้องใช้ข้อต่อแบบเชื่อมเต็มและถอดไม่ได้โดยเฉพาะ

วัสดุท่อที่ไม่สามารถเชื่อมด้วยไฟฟ้าได้

การทำความเข้าใจข้อจำกัดของอิเล็กโทรฟิวชันมีความสำคัญพอๆ กับการรู้ความสามารถของมัน วัสดุท่อดังต่อไปนี้คือ ไม่เข้ากันกับการเชื่อมด้วยไฟฟ้า และต้องการวิธีการเข้าร่วมแบบอื่น:

การใช้งานทางอุตสาหกรรมตามประเภทท่อและระบบ

ข้อกำหนดการเตรียมท่อที่สำคัญก่อนการเชื่อมด้วยไฟฟ้า

ไม่ว่าวัสดุท่อหรือประเภทข้อต่อจะเป็นอย่างไรก็ตาม การเตรียมพื้นผิวเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในคุณภาพของข้อต่ออิเล็กโทรฟิวชัน . พื้นผิวท่อจะต้องได้รับการขูดออกด้วยเครื่องจักรเพื่อขจัดชั้นนอกที่ถูกออกซิไดซ์ออก แล้วทำความสะอาดด้วยผ้าเช็ดทำความสะอาดไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) ที่ได้รับอนุมัติ ความล้มเหลวในการขูดเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของข้อต่อด้วยไฟฟ้าในสภาพสนาม

• ขูดลึก: ขั้นต่ำของ 0.1–0.3 มม ต้องถอดออกจากพื้นผิวด้านนอกของท่อโดยใช้เครื่องขูดท่อแบบหมุนหรือเครื่องมือขูดแบบแมนนวล - ต้องขูดความยาวที่สอดเข้าไปทั้งหมด
• การทำความสะอาด: เช็ดพื้นผิวที่ขูดด้วยผ้าสะอาดไม่มีขุยแช่ใน IPA ทันทีก่อนที่จะใส่เข้าไป — ห้ามสัมผัสพื้นผิวที่ทำความสะอาดด้วยมือเปล่า
• การแก้ไขรูปไข่: ปลายท่อที่ไม่กลมต้องถูกปัดเศษใหม่โดยใช้แคลมป์ปัดเศษท่อก่อนที่จะใส่ข้อต่อ — ช่องว่างระหว่างท่อและรูข้อต่อป้องกันการหลอมรวมอย่างสมบูรณ์
• การจัดตำแหน่ง: ท่อและข้อต่อต้องจัดอยู่ในแนวแกนที่แม่นยำระหว่างการเชื่อมและการทำความเย็นโดยใช้แคลมป์จัดแนว — การเคลื่อนไหวระหว่างวงจรฟิวชันทำให้เกิดข้อบกพร่องของข้อต่อ