Elektrofüzyon Kaynağı
Elektro füzyon kaynağı ile yapılan kaynak ve birleştirme işlemlerinde büyük
kolaylık ve emniyet geliştirilmiştir. Kaynak cihazla otomatik olarak yapıldığından
süre ve kalite açısından insan hatası önlenmiş olur.
Kaynak yapılırken boru etrafında ölçülen sıcaklık için, PE boru üreticileri ile
Elektrofüzyon kaynak makinesi üreticilerinin tavsiyeleri göz önünde bulundurulmalıdır.
Üretici firmaların katalog bilgilerine göre kaynak yapılacak ortam
ısısı için tavsiye edilen aralıklardan bazıları şunlardır;
• -5 ila + 35 OC arası
• -10 ila + 45 OC arası
• +5 ila + 50 OC arası
• -10 ila +50 OC arası
Kaynak parametreleri barkod üzerinden makineye yüklenmekle birlikte, ek
parça üzerinde yazan kaynak parametreleri manuel olarak da kaynak makinesine
yüklenerek kaynak yapılabilmektedir.
3.6.2.1 EF Birleştirme Tekniğinin Avantajları
• Boru iç çapında daralma olmaması.
• Kullanılan makine-teçhizatın kullanım esnekliği, hafif ve düşük maliyetli olması.
• Kaynak hızının yüksek olması.
• EF kaynak işleminin tam otomatik olması ve buna bağlı olarak minimum
düzeyde operatör becerisi gerektirmesi.
• Kaynak bölgesinde basınca dayanımının yüksek olması.
3.6.2.2 EF Birleştirme Tekniğinde Dezavantaj
Elektrofüzyon kaynak işleminde aynı hammaddeden yapılmış borular kaynatılabilir.
Eriyik akış hızı HDPE-elektrofüzyon birleştirme için 0.3….1.7 gr/10
dk. (l90°C/5 kgj’dir.) Kaynak yapılacak borular ve manşonun eriyik akış hızlarının
bu değerler arasında olması gerekmektedir. Aynı eriyik akış hızına sahip
borular kaynak yapılabilir.
-Kaynak yapılacak alanın kötü hava koşullarından etkilenmeyecek şekilde korunması
gerekmektedir. (Örneğin: Kar, yağmur, rüzgar, etkili güneş ışınları
vb.)
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
PE Borunun Kaynağa Hazırlanması
Elektrofüzyon kaynak yönteminde kaynak, manşon kısmındaki ısıtma rezistansları
ile yapılır. Manşon içine borular yerleştirildikten sonra kaynak makinesinin
uçları manşonun delik içerisindeki rezistans (bakır tel) uçlarına bağlanarak
rezistanslar akım ile ısıtılır. Rezistansların ısınması sonucu manşonun et
kalınlığının borunun et kalınlığından daha çok olmasından dolayı, boru cidarının
ısısı, manşon cidarının ısısından daha yüksek olur. Bu ısı farkından dolayı
boru içerisinde basınç oluşur. Boru üzerindeki basınç ile boru içerisinde oluşan
basınç sayesinde kaynak işlemi gerçekleşir.
Manşon Kaynağı
1- Boruların kaynak yapılacak uçları düz ve pürüzsüz kesilerek, kaynak yapılacak
ek parçanın içerisine dayanma sınırına kadar yerleştirilerek, boru üzerinde
giriş sınırı işaretlenir.
2- Kaynak yapılacak boru yüzeyi temizlenerek, kaynak öncesi raspa ile yüzey
oksidasyonu alınır.
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
Kaynak işleminde kaynaklanacak yüzeyler temiz olmalıdır. Bu nedenle, PE
borunun kaynak yapılacak yüzeyi kazınmalı ve solvent ile temizlenmelidir.
Kazımanın amacı, boru yüzeyinde oluşmuş olabilecek oksitlenmiş tabakanın
alınmasıdır. Boru üzerinde belirgin kazıyıcı ağız izleri, derin çizikler, aşırı pürüzlü
ve testere dişlerini andıran bir yüzey, derin kazıma çukurları, zor ulaşılan
bölgeler için yetersiz kazıma gibi elektrofüzyon kalitesini olumsuz olarak
etkileyecek şartlar oluşmamalıdır. Kazıma
sırasında kazıyıcı ağzının boru yüzeyiyle
200 den fazla açı yapmamasına, boru üzerinde
darbe oluşturmamasına dikkat edilmelidir.
Kazıma derinliği oksit tabakası veya
kire bağlı olarak 0,2-0,7 mm. arasındadır.
Yüzeyi kazınmış boruya kesinlikle ellememelidir.
Kazımanın istenen derinlik ve homojen
olması için boru üzerinde kazıma yönüne dik ve birbirine paralel çizgiler
çizilmelidir. Bu şekilde hem kaynakçı yaptığından emin olur, hem de
kaynakçıyı denetleyen personel…
3- Kaynak yapılacak bağlantı parçaları ambalajından kaynak aşamasında çıkarılır.
Kazıma işleminden sonra kazınan bölgeler ile birlikte manşon (iç yüzeyi)
solvent ile renksiz ve lif bırakmayan bir bez ile temizlenir. Temizleme işlemi
yapıldıktan sonra bu solventlenen bölgelere el ile temas edilmemelidir.
4- Kaynak edilecek boru, kaynak yapılacak bağlantı parçasının içine yerleştirilir.
Borunun üzerindeki işaretli kısım bağlantı parçasının kenarında kalması
sağlanmalıdır. Bağlantı parçalarında dayanma sınırına kadar yerleştirilirken
bile boru üzerinde ölçü çizgisi olmalıdır.
5- Elektrofüzyon kaynak uçları yukarı gelecek şekilde boruyla birlikte düz
olarak kontrol edildikten sonra sabitlenir. Kaynak makinesi soketleri, ek parçanın
kaynak uçlarına yerleştirilir ve kaynağa hazır hale getirilir. Kaynak işleminde,
düzgün bir şekilde kaynak yapabilmek için muhakkak pozisyoner
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
kullanılmalıdır. Pozisyoner, kaynak bölgesi soğuyana kadar bekletilmelidir.
6- Barkod okuyucu kalem ile manşon üzerindeki barkod tarama yaptırılarak
imalatçı verilerinin okutulması sağlanır ve onay sinyali (elektro füzyon kaynak
makinesinden gelen) duyulunca barkod okuyucu kalem yerine takılır veya
manuel kaynak parametreleri girilir. Onay sinyalinin ardından kaynak makinesinin
‘‘start’’ düğmesine basılarak füzyon verilir.
Kaynak işleminde, füzyon süresi (hava sıcaklığını hesaba katarak) otomatik
hesaplanır. Sıcaklık ölçme probu kaynak makinesi içinde bulunmaktadır. Genel
olarak kaynak makineleri kaynak süresini ve voltajı ekranda göstererek
kaynak işlemini otomatik olarak sonlandırarak bitiş sinyali verir.
Kaynak esnasında füzyon işlemi kesilirse, kaynak işlemine devam edilmez,
malzemenin soğuma süresi beklenir.
Elektrofüzyon işlemi sona erip, onay sinyallerinin duyulması ardından kayıt
düğmesine basılarak kaynak tamamlanır, uçlar çıkartılır ve makine kapatılır.
Kaynak işlemi sırasında ve bağlantı parçasının üzerinde veya makine göstergesinde
belirtilen emniyetli soğuma süresince kaynak bölgesine hiçbir temasta
bulunulmaz kaynağın soğuma süresi için üretici firmanın barkod üzerindeki
bilgileri kullanılmalıdır; hava sıcaklığına göre soğuma süresi değişmektedir.
3.6.2.5 Semer (saddle) (alt grup 3.8) Kaynağı
• Havanın yağışlı olduğu durumlarda kaynak yeri branda, çadır vb. örtülerle
yağıştan korunarak ve kişisel koruyucular kullanılarak kaynak yapılmalıdır.
• Kaynak edilecek uygun bağlantı parçası (semer-mesnet) seçilir, fiziksel olarak
kullanılabilirliği incelenir (tarih, hasar, barkod, direnç değeri, imalat hatası
vb.).
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
• Semer boru üzerine konularak kazıma alanı işaretlenir.
• Kazıma sınırları içine kazı yönüne dik, birbirine paralel çizgiler çizilir. Kazıyıcı
kullanılarak yaklaşık 0,2 -0,7 mm. kalınlığında kazınır.
• İşaretlenen alan kazıyıcı kullanılarak yaklaşık 0,2 -0,7 mm. kalınlığında kazınır.
• Lif bırakmayan beyaz renkli parça silme bezi ve solüsyon kullanılarak dağıtım
hattı borusu üzerindeki kazınmış alan ve semer-mesnet üzerindeki rezistansların
olduğu alt bölümü temizlenir ve o bölgelere herhangi bir şeyin
değmemesi sağlanır.
• Bağlantı parçasının boru üzerine sıkıca ve düzgün biçimde oturması ve temizlenen
yüzeylerin öpüştürülmesi sağlanır.
• Semer-mesnet üzerindeki soket yuvalarına elektrofüzyon kaynak makinesinin
uçları takılır.
• Elektrofüzyon kaynak makinesi ekranına bakılarak rezistans direnç değerleri
incelenir.
• Barkod okuyucu kalem ile barkod tarama yaptırılarak imalatçı verilerinin
okutulması sağlanır.
• Çevre emniyet faktörleri son kez gözden geçirilerek ‘‘start’’ düğmesine basılarak
füzyon başlatılır ve makine ekranındaki füzyon süresi, bağlantı parçasına
emniyetli bir mesafeden gözle takip edilir.
• Elektrofüzyon işlemi sona erip, onay sinyallerinin duyulması ardından kayıt
düğmesine basılarak kaynak tamamlanır.
• Füzyonun uygun koşullarda tamamlandığı belirlenmiş ise makinede yazan
veya barkod üzerinde okunan süre kadar (misal:15 dk.) soğuma süresi hesaplanarak,
bağlantı parçası üzerine yazılır. Kaynak ve soğuma süresince boru ve
bağlantı parçasının oynatılmaması için tedbirler alınır ve kaynak bölgesi dış
etkenlere karşı korunur.
3.7 Elekrofüzyon Kaynak Hataları
Elektrofüzyon kaynak hataları, imalatçı verileri ve kaynak kurallarına uymadan
yapılan kaynak işlemlerinin sonuçlarıdır; yapılan kaynak işlemlerinin bir
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
kısmı, sızdırmazlık testlerinde ortaya çıkar. Bazı kaynak hataları, hatların işletmeye
alınmasıyla zamanla ortaya çıkabilir.
Belgeli çalışan faktörü
Bilgisi, becerisi olmayan kişilerin kaynak yapmasına izin vermemelidir. Akredite
Kurumdan belgesi olmayan, yetkisiz kişiler tarafından kaynak yapılması
hatalı kaynak oluşumunun sebeplerindendir.
Ortam sıcaklığı
Boru çevresindeki ortam sıcaklığının düşük veya yüksek
olması kaynak kalitesini ve ömrünü azaltan bir faktördür.
Kaynak parametrelerinden kaynak süresi seçilirken dış
ortam sıcaklığı dikkate alınarak seçilir. Boru ve bağlantı
parçasının sıcaklığı dış ortam sıcaklığıyla aynı olarak kabul
edilir ve kaynak süreleri buna göre belirlenir.
Kaynak bölgesi soğuk ortamdan, yağmurdan ve kardan korunmalıdır. Üretici
firmanın tavsiye ettiği ortam sıcaklığının dışındaki havalarda kaynak işlemi
yapılması gerekiyorsa kaynak işlemi için tedbirler alınmalı, kaynak çadırı kurmak
suretiyle kaynak işlemi yapılmalıdır.
Yarım kalmış bir kaynak işlemine gerekli soğuma süresi beklenmeden devam
etmek.
Elektrofüzyon kaynak işleminde elektriğin kesilmesi, bağlantı parçası başlıklarının
çıkması gibi sebeplerden dolayı işlem yarıda kalabilir. Bu durumda
yapılması gereken bağlantı parçasının iyice soğumasını beklemek ve kaynağı
gereken sürede yeni bir kaynakmış gibi yeniden yapmaktır.
Kaynak bölgesinin mekanik zorlanmalara maruz kalması
Kaynak ve soğuma süresince boru ve bağlantı parçası herhangi bir yüke maruz
kalmamalıdır. Borular kangal halinde geldiği için kaynaktan önce pozisyoner
yardımıyla düzeltilmesi gerekir.
Boru ve bağlantı parçası pozisyoner üzerinde sabitlenmelidir. Kaynak işlemine
soğuma süresi dahil olduğu için soğuma süresi tamamlanıncaya kadar
pozisyoner sökülmemelidir. Kaynak bölgesinde mekanik zorlanmalara sebep
olacak istenmeyen durumlar için tedbir alınmalıdır. Kaynak bölgesinde çevre
emniyeti alınmalı, kanalın çökme durumu dikkate alınmalı ve soğuma tamamlanıncaya
kadar boru dolgu işlemi yapılmamalıdır.
Şekil 8 Pozisyonlandırma
nın Uygun Olmaması
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
Kaynak yapılacak yerlerin yeterince temizlenmemesi
Polietilen boru kaynakçılığında ergime bölgelerinin temizliği gereğince yapılmadığı
zaman kaynak kalitesinin düşeceği unutulmamalıdır. Ergime bölgelerinin
kazıma derinliği ve çözücü (solvent) ile temizliği kuralına göre yapılmalıdır.
Kaynak öncesi boruların düzeltilmemesi, oval boru kullanılması
PE borular oval şeklinde olabilmektedir. Bunun sebebi imalattan veya kesme
işleminden kaynaklanabilir. Bu tip borular kaynaktan önce bir mengene veya
boğma aparatı yardımıyla düzeltilebilir. Düzeltme yapılmadan kaynak işlemi
yapılmışsa imalat hatalı olacaktır. Kaynak işleminin tam olması için manşon
iç yüzeyi ile boru dış yüzeyi arasındaki malzemenin eriyip basınç oluşturması
gerekir fakat ovalite sebebiyle boşluklu geçme olacak basınç yeterince yükselmediği
için kaynak tamamlanamayacaktır. Oval boru kullanılarak yapılan boru
henüz kesme aşamasında iken ayrılmıştır.
Şekil 9 PE borunun Oval Olması
PE boru ağızlarının arasındaki açıklık
Boru alınlarının ağızları arasında açıklık kalması kaynak işlemi sırasında eriyiğin
bu kısımlara akmasına neden olur. Kaynak mukavemetinin düşmesine
neden olur. Fakat boru çapına ve et kalınlığına bağlı olarak kabul edilebilir,
eğri kesim ve iki boru arasındaki açıklık değerleri vardır.
Şekil 10 PE Boru Ağızlarının Arasındaki Açıklık
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
PE boruların bağlantı parçası içerisine gereğinden
az veya fazla sürülmesi
Manşon yardımıyla yapılan bağlantılarda manşonun fazla veya az sürülmesi
manşon içerisinde iki kısmı birleştiren ve rezistanssız olarak imal edilen
kısmın kaymasına yol açar. Bu hatalı işlemin sonucunda ergiyik boru içine
akabilir.
Şekil 11 PE Boruların Bağlantı Parçası İçerisine Gereğinden Az veya Fazla
Sürülmesi
PE boruların manşon içine sıkı veya boşluklu geçmesi hali
Manşon – boru bağlantılarında, bağlantının sıkı olarak geçmesi halinde ergiyik
kısmın basınçla yayılması gerekli alan azalmaktadır. Boru ile bağlantı
parçası arasında müsaade edilenden daha fazla boşluk olması halinde, borunun
ergimesi için gerekli ısı boruya verilemeyeceğinden dolayı boru yeterince
erimez , kaynak hatası oluşur ve mukavemet düşer. Boru hattı gazlandıktan
sonra kaynak noktasına gelen iç basınç kaynağın kopmasına sebep olur.
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
Kullanılan bağlantı parçalarından kaynaklanan hatalar
Rezistansları kopmuş olan bağlantı parçalarında kaynak işlemi gerçekleşmez.
İmalat sırasında rezistanslar birbirine yakın yerleştirilmişse kaynak başladıktan
kısa bir süre sonra kısa devre sonucu teller kopar ve kaynak yarıda kalır.
Diğer karşılaşılan bir hata ise boruların oval olması gibi bağlantı paraçalarınında
standart dışında bir ovalliğe sahip olmasıdır. Bu tür bağlantı parçası ile
kaynak işlemi yapılırsa oval borulardakine benzer sonuçlarla karşılaşılır.
Şekil 12 PE Malzemelerin kullanıma uygunluğu
3.8 Polietilen Hat Kontrol ve Testleri
Kanalda yapılmış kaynağın uygunluğunu kanıtlamak amacıyla yapılan testlerdir.
3.8.1 Mukavemet Testi
Mukavemet testi, sızdırmazlık testinden önce stabilizasyon süresinin son 4 saatinde
yapılır.
Test basıncı en az, işletme basıncının 1,5 katı olmaktadır ve bunun için boru
hattına 6 bar basınç uygulanır. Test için stabilizasyon süresi 24 saattir; boru
hattına verilen havanın sıcaklığı zemin sıcaklığından farklı olduğundan, boru
hattında basınç değişimleri olmaktadır. Bu nedenle ısı dengelenmesi için 24
saat beklenilmelidir.
Stabilizasyon süresinin son 4 saatinin içerisinde doğruluğu hassas mekanik
manometrelerle basınç okumaları yapılmalıdır. İki okuma arasında 4 saat fark
olmalıdır. Boru hattına uygulanan 6 bar basınçlı havada önemli bir düşüşün
olup olmadığı takip edilir. Kontrol elemanı iki okumayı bizzat görmeli ve bu
arada da boru hattını kontrol etmelidir.
Basınçta bir düşme yoksa boru hattının mukavemet testinden geçmiş olduğu
raporu hazırlanır. Hattaki hava 1 bar’a indirilerek, kaynak yapılan bütün noktaların
köpük testi yapılmalı ve daha sonra köpüklü malzeme su ile temizlen-
POLİETİLEN BORU KAYNAKÇISI
melidir (deterjan polietilen malzemeye zarar vereceği için).
3.8.2 Sızdırmazlık Testi
Sızdırmazlık testi, gazın normal işletme şartları altında boru içinde kalacağını
ve herhangi bir sızma yapmayacağını doğrulamak amacıyla yapılır. Test süresi,
stabilizasyon süresinin sonundan başlamak üzere 48-192 saattir.
Test basıncı: 0,5 – 1,0’bar dır.
Basınç ölçümü: 1 mm hassasiyetteki ölçüm aletleri ile yapılmalıdır (U–Manometre).
Okumalar en uç noktadaki servis kutusu girişlerinden yapılır.
Atmosfer basıncı, borudaki rölatif basınç, hava sıcaklığı ve toprak altı sıcaklığı
değerleri dikkate alınarak hesaplama yapılır. Test süresinin başında ölçülen
değerle, test süresinin sonunda ölçülen değer arasındaki sızdırmazlık testi toleransı
ΔP= 13 milibarı 10 mm civadır.
Kaçak şüphesi olması durumunda test tekrar edilir. İkinci testin sonunda kaçak
olması durumunda hat ikiye bölünerek ayrı ayrı test edilir.
