جوشکاری لوله گاز فرآیندی حساس و تخصصی | کیفیت جوش در لوله های گاز | روش ها و مراحل آن

لوله‌های گاز، یکی از مهم‌ترین تجهیزات در صنایع مختلف هستند. که برای انتقال گازهای طبیعی، مایع و حتی برخی از مایعات، مورد استفاده قرار می‌گیرند. جوشکاری لوله گاز، یکی از روش‌های متداول برای اتصال این لوله‌ها است. با ما همراه باشید تا در مورد این جوشکاری اطلاعات بیشتری کسب کنید.

جوشکاری لوله گاز چیست؟

جوشکاری لوله گاز یکی از روش‌های اصلی برای اتصال لوله‌های گاز به یکدیگر است. این روش به دلیل ایجاد اتصالی قوی و یکپارچه، در صنایع مختلف زیر به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• صنعت ساختمان: برای نصب سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، لوله کشی گاز شهری و…
• صنایع نفت و گاز: برای ساخت و تعمیر خطوط لوله انتقال نفت و گاز
• صنعت خودروسازی: برای ساخت مخازن سوخت و سیستم‌های خنک‌کننده
• صنایع شیمیایی: برای ساخت مخازن و لوله‌های انتقال مواد شیمیایی

اهمیت جوشکاری لوله گاز

• ایمنی: جوشکاری صحیح و با کیفیت لوله‌های گاز، از نشت گاز و خطرات ناشی از آن جلوگیری می‌کند و امنیت و سلامت عمومی جامعه را حفظ میکند. زیرا همانطور که میدانیم استفاده از گاز به عنوان یکی از اصلی‌ترین منابع انرژی به‌منظور تامین نیازهای مختلف جامعه است.
• دوام: اتصالات جوشکاری مقاومت بالایی در برابر فشار، دما و خوردگی دارند.
• سرعت: جوشکاری نسبت به سایر روش‌های اتصال، سریع‌تر و اقتصادی‌تر است.

انواع روش‌های جوشکاری لوله گاز

روش‌های مختلفی برای جوشکاری لوله گاز وجود دارد که هر کدام برای شرایط و مواد خاصی مناسب هستند. برخی از مهم‌ترین این روش‌ها عبارتند از:

• جوشکاری قوسی با الکترود فلزی (MIG/MAG): از یک سیم جوش پیوسته و گاز محافظ استفاده میکند. این روش به دلیل سرعت بالا و کیفیت خوب جوش، پرکاربردترین روش جوشکاری لوله گاز است.
• جوشکاری با الکترود تنگستن (TIG): در این روش، از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی و یک گاز محافظ استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری ظریف و با کیفیت بالا، مخصوصاً در لوله‌های با ضخامت کم، مناسب است.
• جوشکاری قوسی زیرپودری: در این روش، از یک پودر فلاکس برای محافظت از حوضچه جوش استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری لوله‌های با ضخامت زیاد و درزهای طولانی مناسب است.
• جوشکاری اکسی استیلن: این روش یک روش قدیمی‌تر است که در آن، از حرارت شعله اکسی استیلن برای ذوب فلز استفاده می‌شود.

مراحل جوشکاری لوله گاز چیست؟

۱. آماده‌سازی لوله‌ها :

در مرحله اول باید اندازه گیری های دقیقی از محیط انجام دهید تا بر حسب آنها سایز دقیق لوله ها را تعیین کنید. لوله‌ها و اتصالات باید به طور کامل از هرگونه آلودگی، روغن، زنگ‌زدگی و مواد خارجی پاک شوند و فاقد هر گونه بریدگی و زایده ای باشند. زیرا هرگونه آلودگی می‌تواند بر کیفیت جوش تأثیر منفی بگذارد. شما میتوانید با استفاده از خرک جوشکاری از سالم بودن لوله ها مطمئن شوید.

2. انتخاب روش جوشکاری :

انتخاب روش جوشکاری به عوامل مختلفی مانند نوع لوله، ضخامت لوله، موقعیت جوش و شرایط محیطی بستگی دارد.

3. آماده‌سازی دستگاه جوشکاری :

توجه داشته باشید که دستگاه جوش مورد نظر شما سالم باشد و پس از اطمینان از سلامت دستگاه جوش، سیم اتصال کابل جوش را به آن متصل کنید. پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ، سرعت حرکت الکترود و سایر پارامترهای دستگاه جوشکاری باید بر اساس نوع فلز، ضخامت لوله و روش جوشکاری انتخابی تنظیم شوند. در نظر داشته باشید که اتصال زمین به لوله‌ها برای جلوگیری از شوک الکتریکی ضروری است. معمولا لوله‌های 1 تا 2 میلی‌متر به 60 تا 80 آمپر نیاز دارند؛ در حالی که برای اتصال و جوش لوله‌هایی با ضخامت 3 تا 4 میلی‌متری، 100 تا 120 آمپر نیاز است.

4. شروع جوشکاری :

• ایجاد قوس: الکترود به لوله نزدیک و قوس ایجاد می‌شود.
• انتخاب الکترود جوشکاری لوله گاز مناسب: الکترود 6013 بهترین و مرسوم‌ترین نوع الکترود برای جوشکاری است. با این حال معمولا الکترودهای 2/5 برای لوله‌های یک اینچی و الکترودهای 3 میلی‌متری برای لوله‌هایی با سایزهای بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• حرکت الکترود: الکترود به صورت یکنواخت و با سرعت مناسب در امتداد درز حرکت می‌کند تا جوش ایجاد شود.دقت کنید که لوله‌ها باید به دقت تراز و هم‌راستا شوند تا جوش یکنواخت و بدون تنش ایجاد شود.
• پاس‌های بعدی: در صورت نیاز، پاس‌های بعدی برای افزایش ضخامت جوش انجام می‌شود.
• به‌ وجود آوردن پخ روی لوله‌ها: پخ به منظور افزایش سطح اتصال , بهتر شدن نفوذ جوش و ایجاد فضایی مناسب برای قرارگیری الکترودها ایجاد میشود. هر چقدر سایز لوله بیشتر باشد ضرورت ایجاد پخ بیشتر میشود.

5. خنک‌کاری و تمیزکاری :

پس از اتمام جوشکاری لوله گاز ، جوش باید به آرامی خنک شود تا سرباره و مواد اضافی از روی جوش پاک ‌شوند.

معرفی دستگاه جوشکاری لوله گاز

دستگاه جوش اینورتر 500 آمپر سلولزی وینر مدل 9850

دستگاه جوش اینورتر 9850 قابلیت جوشکاری با الکترودهای نفوذی، سلولزی، ۶٠١٠ و غیره را در مصارف صنعتی لوله کشی خطوط نفت و گاز، پالایشگاه ها و… دارد. برای مشاهده سایر مشخصات دستگاه جوش اینورتر 500 آمپر سلولزی وینر مدل 9850 کلیک کنید.

مشکلات معمول در جوشکاری لوله و نحوه برطرف کردن آن ها

در مورد مشکلات جوشکاری لوله سوالات زیادی می شنویم . چه در مورد جوشکاری لوله های فشار قوی ، لوله های با خلوص بالا برای صنایع غذایی و آشامیدنی و لوله های برای صنایع نفت و گاز ، تعدادی از عناصر رایج در جوشکاری لوله ها و ساخت آنها وجود دارد که منجر به بروز مشکلاتی می شود . این موارد میتواند از نامناسب نگه داشتن بنزین و غلتک های درایو تا انتخاب نامناسب تفنگ  MIG با رتبه بسیار پایین آمپر باشد . از آنجا که شرکت ها برای آموزش جوشکارهای جدید ، کار با مواد جدید ، افزایش کیفیت و بهره وری و بهبود ایمنی فشار می آورند ، مهم است که در فرآیند جوشکاری لوله ، روی برخی از این متغیرهای اساسی متمرکز شویم که می تواند بر این تلاش ها تأثیر بگذارد. در این مقاله به 13 مورد از متداول ترین مواردی که در برنامه های جوشکاری لوله می بینیم و چگونگی رفع آنها می پردازیم.

فراموش كردن صاف کردن مفاصل بعد از برش سوخت اكسي يا برش پلاسما

هر دو فرآیند برش سوخت اکسی و پلاسما لایه ای از اکسید را روی لبه برش بوجود می آورند . این لایه اکسید باید قبل از جوشکاری برداشته شود ، زیرا اکسید اغلب دارای نقطه ذوب بالاتری نسبت به فلز پایه است . وقتی قوس به اندازه کافی داغ می شود تا اکسید را ذوب کند ، برای فلز پایه خیلی داغ است و می تواند منجر به سوختگی آن شود . اکسیدها همچنین می توانند در جوش بمانند و باعث تخلخل ، عدم همجوشی و سایر نقایص شوند. مهم است كه جوشكاران قبل از جوشكاری ، اتصال مفصل را تمیز کنند ، و همچنین قطرهای داخل و خارج لوله را برای جدا كردن این اکسیدها و سایر آلودگیهای احتمالی پاک کنند.

 برش گوشه ها

هنگامی که جوشکارها با موادی که در معرض اعوجاج و حرارت ورودی زیاد هستند کار می کنند مانند فولاد ضد زنگ و آلومینیوم کنند ، برش ضعیف می تواند منجر به شکاف های غیر ضروری می شود . سپس جوشکارها با قرار دادن فلز پرکننده بیشتری می خواهند شکاف را جبران کنند تا آن را پر کنند . این گرمای اضافه شده می تواند به اعوجاج منجر شود و همچنین در لوله های مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ می تواند کیفیت مقاومت به خوردگی فلز پایه را کاهش دهد . همچنین می تواند به عدم نفوذ یا نفوذ بیش از حد منجر شود . آماده سازی ضعیف همچنین منجر به طولانی تر شدن چرخه جوش ، هزینه های مصرفی بالاتر و تعمیرات می شود.

آماده سازی جوشکاری برای فرآیندهای MIG نسبت به جوشکاری استیک متفاوت است

آموزش دادن جوشکارها اولویت اصلی بسیاری از مغازه های فابریک است . البته در بیشتر موارد این آموزش ها وجود ندارد و افراد جوشکار از تجربیات خود برای انجام جوشکاری استفاده می کنند . این تجربیات را می توان با آموزش کافی بهینه کرد . اما مشکلی که بصورت همه گیر وجود دارد این است که افراد جوشکاری که تجربه جوشکاری stick را دارند ، نمی دانند که چگونه باید یک مفصل را برای فرایندهای سیمی که در جوشکاری لوله استفاده می شوند ، آماده کنند . جوشکارهایی که به طور سنتی در جوشکاری Stick و TIG آموزش دیده اند ، اغلب می خواهند شکاف را تا حد ممکن باریک نگه دارند اما ترجیح این است که فضای بین شکاف حدود 8/1 اینچ باشد . این ناحیه وسیع تر از آن است که در فرآیندهای Stick و TIG مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند منجر به تعدادی از مشکلات شود: تمرکز گرمای بیش از حد به لبه های جوش ، عدم نفوذ و تقویت کافی در قسمت داخلی لوله. فروشگاه ها باید افراد جوشکار خود را با مشخصات هر برنامه آموزش دهند و اطمینان حاصل کنند که آنها قبل از رفتن به محل کار ، روش های مختلف آماده سازی جوش و روش های عملیاتی را درک می کنند.

 گاز محافظ بیشتر به معنی بهتر بودن نیست

بعضی از جوشکارها تصور غلط دارند که “گاز محافظت بیشتر، بهتر است” و گاز را به صورت زیاد باز می کنند و به اشتباه معتقد هستند که آنها از جوش ، محافظت بیشتری می کنند . این تکنیک مشکلات زیادی ایجاد می کند: اتلاف گاز محافظ  ، تحریک غیر ضروری حوضچه جوش و یک اثر همرفتی که اکسیژن را به داخل جوش می کشد و می تواند منجر به تخلخل شود . هر ایستگاه باید به جریان سنج مجهز باشد و هر جوشکار باید نحوه تنظیم و رعایت نرخ جریان پیشنهادی را درک کند .

 گاز مخلوط تهیه کنید، به مخلوط کردن با تنظیم کننده های جریان اعتماد نکنید

گاهی اوقات مغازه هایی را مشاهده می کنیم که برای پروژه های جوش فولاد ضد زنگ که نیاز به 75 درصد آرگون و 25 درصد هلیوم دارند ، از سیلندرهای مجزای هلیوم و آرگون استفاده می کنند و از یک رگولاتور برای تلفیق این دو گاز استفاده می کنند . حقیقت این است که خروجی این تلفیق کاملا مشخص نیست . با خرید سیلندرهای گاز مخلوط از مارک های معتبر یا خرید میکسر مناسب اطمینان حاصل خواهید کرد که دقیقاً می دانید با چه چیزی جوش خود را محافظت می کنید و به مراحل / صلاحیت های مناسب جوش پایبند هستید.

 منابع برق جوشکاری باعث ایجاد تخلخل نمی شوند

ممکن است یکی از مشتریان با شما تماس گرفته و بگوید که در جوشی که انجام داده اید تخلخل ایجاد شده است . به طور ساده ، منابع برق جوشکاری باعث ایجاد تخلخل نمی شوند. ما به جوشكارها مي گويم كه مراحل خود را از نقطه شروع تخلخل بازگو كنند . اغلب افراد جوشکار به این نتیجه می رسند که این امر از زمانی شروع شده که سیلندر گاز را عوض کرده اند ، سیم پیچ جدیدی استفاده کرده اند ، وقتی که مواد را به درستی آماده نکرده اند (اکسید در جوش وجود دارد) یا اگر مواد در جایی دیگر در حین فرایند  آلوده شده اند . بیشتر اوقات مشکل ناشی از وقفه یا مشکل جریان گاز است. ردیابی مراحل کار اغلب منجر به یافتن متغیری می شود که باعث ایجاد تخلخل شده است .

سایز و نوع ناصحیح رول درایو

سیم های تو پودری باید با رول درایو کنگره دار استفاده شوند در حالی که سیم های جامد باید با رول استاندارد درایو V استفاده شوند . بسیار مهم است که افراد جوشکار این موارد را هنگام تغییر نوع سیم جوش در دستگاه های جوشکاری عوض کنند . افراد جوشکاری که از درایو های رول V شکل ، برای سیم های توپودری استفاده می کنند ، مشاهده خواهند کرد که برای سیم جوش لغزش ایجاد می شود و دیگر سر جای خود قرار نمی گیرد . این امر سبب می شود به سیم صدمه وارد شود . افراد جوشکار در این لحظه سرعت آزاد سازی سیم را تغییر می دهند که این خود باعث بوجود آمدن مشکل بیشتر در جوشکاری لوله می شود .

 محلول تمیز کننده یا روانکاری را به پد رفع گرد و غبار خود اضافه نکنید

برخی از مغازه ها یک پد گرد و غبار گیر – یک تکه پارچه کوچک – درست قبل از سیستم چرخش درایو برای حذف آلودگی های نهایی از سیم ، به سیستم اضافه می کنند. این کار به خودی خود خوب است ، اما مشاهده شده  که برخی از مغازه ها به منظور بهبود بیشتر تغذیه یا “تمیز کردن” سیم ، یک روان کننده یا حل کننده تمیزکننده را به این پد اضافه می کنند . این کار اثر متضاد دارد: این روغن ها در واقع سیم را آلوده می کنند و می توانند منجر به نقص جوش شوند. به عنوان یک جایگزین یا برای محافظت بیشتر ، می توانید برای محافظت از سیم در برابر آلاینده های موجود در هوا از یک پوشش قرقره نیز استفاده کنید.

 اندازه ناصحیح نازل می تواند مشکلاتی ایجاد کند

انواع و اندازه های مختلف نازل برای فرایندهای متفاوت جوشکاری MIG ضروری هستند . نازل های با اندازه نامناسب نمی توانند گاز را برای فرایند MIG به درستی تجمیع کنند . به همین دلیل است که باید از نازل جوشکاری متناسب با هر فرایند ، استفاده کرد .

 از یک تفنگ جوشکاری که بتواند آمپراژهای بالا را هندل کند استفاده کنید

هنگام مشخص کردن تفنگ جوشکاری برای پروژه های جوش لوله ، اغلب افراد تفنگ جوش MIG را بر اساس آمپراژ متوسط انتخاب می کنند . برای مثال برای آمپراژ متوسط 250 آمپر از تفنگ جوش 250 آمپر استفاده می کنند . اما آن را مقابل آمپرهای بالا قرار می دهند . این تفنگ ها برای آمپرهای بالا ساخته نشده اند و به همین دلیل نرخ سوختن آن ها بالا می رود .

استفاده از فرایندهای اتوماتیک و مکانیزه بدون دانستن چرایی آن

یک اشتباه رایج در استفاده از فرایندهای اتوماتیک و مکانیزه ، انجام دادن آن ها بدون تمرین قبلی است . فرایندهای جوشکاری اتوماتیک تنها در فرایند های روبه بالا و روبه پایین کار آمد هستند . هنگام جوشکاری اتوماتیک ابتدا باید بدانید که چه پروژه ای را می خواهید حل کنید . سپس همه چیز را برای انجام سهل کارهای جوشکاری آماده کنید .

خرید دستگاه جوش متناسب با نیازهایتان

افراد بسیاری را دیده ایم که یک ماشین جوشکاری 250 آمپر تهیه می کنند و معتقدند که با آن تمام پروژه های جوشکاری با هر سطح توان و کارایی را می توانند انجام دهند و در برخی از مواقع حق با آن ها است .

دستگاه های جوشکاری کوچک و ارزان اغلب دارای چرخه وظیفه کم و قابلیت های محدودی هستند . اگر توجه اغلب پروژه هایی که شرکت قبول می کند ، جوشکاری لوله باشد؛ برای اینکه در سطح قابل قبولی بتواند آن ها را انجام بدهد نیاز است که از دستگاه هایی استفاده کند که دارای چرخه وظیفه بالایی هستند . در این صورت بصورت مستمر می توانند از دستگاه استفاده کنند . فرق بزرگی بین دستگاه 250 آمپر با چرخه وظیفه 20 درصد ( 2 دقیقه در هر ده دقیقه می توان از دستگاه استفاده کرد ) با دستگاه جوش 250 آمپر با چرخه وظیفه 100 درصد ( ده دقیقه جوشکاری کامل در بازه ده دقیقه ) است . استفاده از دستگاه های با چرخه وظیفه 100 درصد ، جوشکاری قوسی تمام روز بدون وقفه را تضمین می کند . مقاومت دستگاه در جوشکاری های تو پودری در پروژه های جوشکاری رولی با سیم های با قطر بزرگ تر و سرعت تغذیه سیم بالا در حالی که منبع برق با سطح آمپر بالا کار می کند ؛ بسیار مهم است .

دستگاه های جوشکاری مقاوم همچنین می توانند چندین نوع فرایند را انجام دهند . برای مثال می توان با آن ها جوشکاری stick یا جوشکاری TIG را انجام داد و سپس فرایند جوشکاری را به فرایند های سیمی تغییر داد . همچنین آن ها توانایی انجام جوش های جدید مانند RMD را نیز دارا هستند . یادگیری و پیدا کردن مهارت در این فرایند ها برای افراد تازه وارد راحت تراست . پس می توان نتیجه گرفت داشتن این قابلیت ها در یک سیستم در زمان صرف شده برای انجام کار و همچنین هزینه صرف شده ، صرفه جویی می کند .

منابع : millerwelds – interestingengineering