فرایند جوشکاری الکتروفیوژن لوله های پلی اتیلن با استفاده از پلیمر مبتنی بر جنس اتصالات جهت استحکام بیشتر سرجوش: بهینه سازی و شبیه سازی

در حال حاضر گاز طبیعی بعنوان منبع انرژی عمده در سبد انرژی مصرف کنندگان مورد استفاده قرار می گیرد. انتقال ایمن گاز از طریق شبکه خطوط لوله زیرزمینی از جنس پلی اتیلن صورت می پذیرد. اتصال این لوله ها با استفاده از کوپلرهای الکتروفیوژنی و یا از طریق اتصال لب به لب به عنوان سیم گرم کننده استفاده شده و ایجاد حرارت لازم را برای عملیات ذوب و امتزاج در منطقه جوش برعهده دارد. ابتدا حرارت ایجاد شده بخشی از اتصال را به حالت ذوب در آورده و سپس مواد پلی اتیلن مذاب به سطح لوله درون کوپلر رسیده و لایه ای از آن را نیز به حالت مذاب در آورده و در شرایط دمایی و فشار منطقه ذوب امتزاج پلیمری صورت می گیرد. در نهایت پس از خنک شدن یک جوش با استحکام بالا ایجاد می شود. یکی از ایرادات مهم بروز عوامل ایجاد جوش ضعیف، فاصله غیر استاندارد بین لوله و اتصال به صورت یک فضای خالی پر از هوا می باشد که مانع انتقال حرارت از کوپلر به لوله است. در این مقاله از یک ماده واسط سازگار با مواد سازنده لوله و اتصال برای پرکردن فضای خالی بین لوله و کوپلر استفاده شده تا با انتقال حرارت بیشتر موجب ایجاد یک جوش با استحکام شود. جوشکاری الکتروفیوژن در نرم افزار مهندسی شبیه سازی شده سپس با استفاده از اعمال فضای خالی پروفایل حرارتی با حالت استاندارد بررسی شد. سپس این پروفایل های کامل و ناقص حرارتی با انجام آزمایشات واقعی جوشکاری در شرایط استاندارد با وجود فضای خالی و با وجود ماده واسط پلی اتیلنی مورد صحه گذاری قرار گرفت. نتایج نشان داده است که با استفاده از ماده واسط احتمال بروز جوش ناقص بسیار کاهش یافته و در عین حال استحکام جوش نیز استاندارد و مطلوب می باشد.

کلیدواژه ها:

جوشکاری الکتروفیوژن ، پلی اتیلن ، کوپلرهای الکتروفیوژن ، ماده واسط جوشکاری ، پروفایل دمایی ، شبیه سازی