Как рассчитать температурную компенсацию при сварке электросварных фитингов зимой

Для кого статья: инженеры, строители
Время чтения: ~ 5 минут
Дата публикации: 11.06.2024 г.
Автор Антон Федин
Руководитель Наружные трубопроводы

В процессе сваривания электросварного фитинга не всегда возможно учесть все параметры, которые влияют на сварку.

Производитель фитингов с закладными нагревателями, выпускаемых под сварку, на этапе проектирования должен предусмотреть вероятное влияние неконтролируемых параметров для настройки аппаратного алгоритма реагирования на них.

Доказана взаимосвязь двух показателей: выделяемой при сварке энергии и температурой воздуха на поверхности соединения.

Температура фитинга и труб имеет прямое влияние на количество необходимой энергии для сварки.

• При низкой начальной температуре требуется больше энергии, чтобы нагреть всю область сварного соединения до нужной температуры плавления.
• С другой стороны, при высокой начальной температуре соединяемых элементов необходимо затратить меньше энергии. Это позволяет использовать меньше энергии для нагрева и плавления, что в свою очередь снижает затраты на процесс сварки.

Наносимый на поверхность фитинга штрих-код содержит зашифрованные сведения о номинальном временном интервале нагрева, определенного из расхода энергии сварки при температуре среды +20°С. В реальных условиях часто требуется корректировка времени нагрева с поправкой на фактические температурные показатели.

Взаимозависимость можно формально описать с помощью двух коэффициентов:

1. Если температура среды опускается ниже номинального значения (+20°С), время увеличивается пропорционально — на 0,7% в расчете на каждый градус;
2. Превышение уровня +20°С приводит к сокращению времени нагрева — на 0,5% на каждый градус.

Когда производитель осведомлен об отличии коэффициентов температурной компенсации выпускаемых фитингов от общепринятых параметров, он может заложить данную информацию в штрих-код. При отсутствии указанных сведений аппарат пользуется общепринятыми значениями показателя.

Фактическое сопротивление фитинга

Сила сопротивления, которой обладает электросварной фитинг в нормальных температурных условиях, рассчитана на стадии подбора толщины спирали, материала. Данная информация указана в штрих-коде наравне со сведениями о допустимых отклонениях от номинального значения. До начала сварки производится аппаратное измерение фактического сопротивления фитинга, сравнение полученных результатов с допустимым диапазоном. Даже незначительное отклонение сопротивления в диапазоне предельных параметров допуска способно сильно скорректировать мощность нагрева и скорость выделения тепла.

Еще одна возможная погрешность — величина фактического температурного коэффициента сопротивление металла (материала изготовления нагревательной спирали). Данный коэффициент также может принимать отличное от табличного значение, меняя мощность нагрева.

Чтобы устранить возможные погрешности и минимизировать их влияние на общий объем передаваемого тепла, производитель фитинга вносит в штрих-код показатели энергии сварки. Иными словами, нагревание продолжается до момента полной передачи энергии фитингу.

Интересная деталь: в рамках подготовки к сварным работам любой аппарат сначала считывает штрих-код, потом автоматически корректирует номинальную длительность нагрева по фактическим температурным показателям фитинга и зафиксированной величины его сопротивления. Измененные параметры выводятся на дисплей, но оператор должен воспринимать их как предварительный прогноз, ведь возможна еще последующая корректировка времени по результатам контроля передаваемой в процессе сварки энергии.

Пример расчета

На поверхности фитинга -1°C. Берем электросварную муфту Элофит 32 мм, у нее на штрих-коде есть параметры сварки: 40 вольт — 55 секунд. Нам необходимо посчитать сколько понадобится времени, чтобы сварить эту муфту при температуре поверхности муфты -1°C.

Мы знаем, что при температуре + 20°C время сваривания = 55 секунд. 55 секунд — это 100%.

Как было указано выше, если температура ниже + 20°C, то время сваривания пропорционально увеличивается на 0,7% на каждый градус.

Таким образом, 0,7% от 55 секунд = 0,385 тысячных секунды.

Дальше мы 0,385 тысячных секунды умножаем на 21 градус = 8 секунд, т.е. время сваривания увеличивается на 8 секунд при температуре поверхности соединения -1°C.

Вы ищете фитинги для наружных трубопроводов? Закажите электросварные фитинги с доставкой по России в нашем интернет-магазине «Наружные трубопроводы»! Склады в Москве и Санкт-Петербурге, товары в наличии. Совершите покупку прямо сейчас!