اتصالات در حقیقت میتوانند تمامی اجزای یک سازه مشخص را در کنار هم با توزیع مناسب نیروها قرار بدهند و اصلیترین نقش را در سازههای مختلف دارند. بهصورت کلی طراحی و اجرای درست اتصالات جوشی باید بر اساس قوانین، مقررات و استانداردهای مشخصی انجام بگیرد. در هر صنعت و شغلی انواع مختلفی از جوشکاری استفاده میشود. برای اتصال لولههای مختلف میتوان از دو روش که شامل اتصالات جوشی و اتصالات دندهای است استفاده میشود.
در اتصال جوشی میتوان لولهها را به روشهای مختلف جوشکاری همچون مانند اسپیرال، ساکت ولد، پخ زدن لبهها و جوش مستقیم به همدیگر متصل نمود و تفاوت آنها با اتصالات رزوهای آببندی دائمی و پیوند قوی بین لوله و اتصال است. در ادامه مطلب به بررسی انواع اتصالات جوشی و کاربرد آنها پرداخته خواهد شد.
اتصالات لوله چیست و چند نوع دارد؟
بهصورت کلی لولهها برای انتقال سیالاتی همچون آب، گاز، مواد نفتی، روغنها، میعانات مختلف و … استفاده میشوند و ممکن است خطوط انتقال این مواد در مسیر خود به انشعابات مختلفی نیاز داشته باشند و لازم باشد که جهت لولهها تغییر کند. تغییر جهت لولهها و انشعابات توسط اتصالات لوله انجام میشود. باتوجه به نوع الحاق اتصالات و لوله یا قطعات اتصالات به همدیگر میتوان از 3 روش اتصال مختلف استفاده کرد که به شرح زیر میباشند:
- اتصالات دندهای یا رزوهای
- اتصالات قفل شونده یا چفت و فیت شونده
- اتصالات جوشی
اتصال جوشی چیست؟
همانگونه که از نام آن مشخص است هرگونه اتصالی که از طریق جوش انجام شود اتصالات جوشی خوانده میشود. امروزه انواع روشهای جوش در دسترس است و هرکدام از آنها قابلیتهای منحصربهفردی داشته و میتواند برای مواد و متریال مختلفی استفاده شود. اتصالات لولهها میتواند با سایر اتصالات متفاوت باشد. انواع اتصالات جوشی شامل موارد زیر هستند:
- Butt Joint Weld برای اتصال دو فلز، لوله، فلنج و … که همسطح هستند
- Lap Joint Weld برای اتصال دو قطعه با ضخامت مختلف
- Corner Joint Weld برای اتصال لبه بیرونی فلزات
- Edge Joint Weld برای اتصال قطعات فلزی با لبههای متغیر
- Tee Joint Weld برای اتصال قطعات با زاویه 90 درجه
هرکدام از این نوع اتصالات میتوانند به شیوههای متعددی انجام شوند و کاربردهای مختلفی داشته باشند. مهمترین انواع اتصالات جوشی در شبکههای سیال با سیستم جوشی شامل موارد زیر هستند:
اتصالات پلیاتیلن جوشی در شبکههای فاضلاب پلیاتیلن
در این روش اتصالات و لولههای مختلف بهوسیله ذوب کردن محل تماس به هم جوش داده میشوند. برای این کار از اتوهای حرارتی مخصوص یا المنتها استفاده میشود و زمانی که المنت بین دو سطح تماس قرار گرفت و کاملاً دو سطح را ذوب کرد، وسیله حرارتی برداشته میشود و سپس دو قطعه به هم جوش میخورد. در اتصالات جوشی پلیاتیلن نیازی به کاتالیزور یا مواد واسطه برای جوشکاری نیست و فقط با ذوب کردن لبههای لوله و اتصالات آنها را بهصورت دائمی و یکپارچه به هم متصل میکنند.
مدتزمان حرارت دادن به لبه لولهها و اتصالات در این روش اهمیت بالایی در نتیجه کار دارد، همچنین کیفیت پلیاتیلن در نوع و کیفیت جوشکاری تأثیرگذار است. میتوان گفت اتصالات جوشی پلیاتیلن بهترین روش برای اتصال لوله پی وی سی به اتصالات است چراکه عمر و ماندگاری بالایی خواهد داشت.
اتصالات پلیپروپیلن
این نوع اتصال نیز از انواع اتصالات جوشی است که شباهت بالایی به اتصالات جوشی پلیاتیلن دارد. مواد پلیپروپیلن توسط ذوب کردن با المنتها به هم متصل میشوند. معمولاً لولههایی که در سیستم آبرسانی ساختمانها استفاده میشوند و به نام لولههای سبز یا سفید شناخته میشوند از جنس پلیپروپیلن هستند. در جوش اتصالات پلیپروپیلن نیز از المنتهای حرارتی برای سرهای نر و ماده لوله و اتصال استفاده میشود. به صورتی که داخل و خارج دو قطعه ذوب شده. سپس به هم متصل میشوند و یک اتصال دائمی ایجاد میکنند.
این نوع از اتصالات نیز میتواند تحت تأثیر میزان حرارت المنت، کیفیت مواد لولهها و حتی مهارت اپراتور باشد. در حقیقت در اتصالات پلیاتیلن جوشی لوله و اتصال بهصورت سربهسر و در اتصالات لوله پروپیلن، لوله و اتصالات بهصورت نر و ماده به هم متصل شده و سطح تماس بیشتری دارند. این نوع اتصالات جوشی نیز میتوانند برای لوله UPVC و لولههای پیویسی استفاده شوند.
اتصالات جوشی گاز
اتصال جوشی گاز را میتوان جز مهمترین و کاربردیترین نوع از انواع اتصالات جوشی در صنعت سیالات دانست. تقریباً میتوان گفت اتصالات فولادی یا اتصالات کربن استیل گاز که با نام اتصالات آهنی نیز شناخته میشوند رایجترین نوع اتصالات در صنعت گازرسانی است. برای تغییر جهت لولهکشی و انتقال مواد در شبکههای انتقال سیالات و میعانات نفتی لازم است که از اتصالات جوشی استفاده شود. با توجه به آنکه این از اتصالات بهوسیله انواع مختلفی از جوشها انجام میشوند به اتصالات جوشی معروف هستند.
مهمترین المانها در این نوع اتصالات برق و الکترود هستند. در اصل الکترود با عبور دادن جریان آمپر بالا از خود و داشتن ولتاژ پایین، باعث ذوب کردن دو لبه اتصالات یا لولههای جوشی میگردد و آنها را به هم متصل مینماید. از این نوع اتصال میتوان برای تعمیر لوله شکسته فولادی نیز استفاده کرد. این نوع از اتصالات میتواند به دو شیوه درزدار و مانیسمان انجام شود و هرکدام میتوانند کاربردهای متعددی داشته باشند.
اتصالات جوش نقره
جوش نقره از دیگر انواع اتصالات جوشی است که در آن از فلز نقره بهعنوان واسطه ذوب شونده بین دو اتصال استفاده میشود. این نوع از جوشکاری با نام جوشکاری اکسی استیلن نیز شناخته میشود که قدمت بالایی داشته و بسیار پرکاربرد است. جوشکاری اکسی گاز به احتراق مواد سوختنی گفته میشود که از ترکیب با اکسیژن به دست میآیند.
جوشکاری اکسی استیلن دارای انواع مختلفی همچون لحیمکاری نرم، لحیمکاری سخت، برشکاری، جوشکاری نقره، جوشکاری طلا و جوش برنج است. در این نوع اتصالات محل جوش حدود تا 800 درجه گرم میشود و از فلز نقره بهعنوان عامل اتصال در آن استفاده میگردد. چراکه دارای روندگی خوبی بوده و بهخوبی به محل شیارها نفوذ میکند. این نوع از اتصالات جوشی میتواند برای انواع فلزات مختلف مانند مس، برنج و … استفاده شود.
اتصالات چدنی و سربی
اتصالات چدنی و سربی که معمولاً برای لوله نشکن فولادی، چدنی و … استفاده میشود ازجمله انواع اتصالات جوشی است بهتازگی بسیار کمتر مورد استفاده قرار میگیرد و تقریباً منسوخ شده است. در گذشته که اتصالات و قطعات موجود در شبکههای فاضلاب معمولاً از جنس چدن بود بیشتر از این شیوه استفاده میشد.
در این اتصالات از فلز سرب بهعنوان واسطه برای اتصال دو قطعه استفاده میشود. دیگر نیازی نیست که محل اتصالات دو قطعه ذوب شود. البته در اتصالات جوشی گاز و اتصالات گازرسانی نیز اتصالات چدنی استفاده میشود که یک روش خاص و متفاوت است.
اتصالات جوشی غیر ذوبی
تمامی روشهای معرفی شده در بخشهای قبلی از نوع اتصالات جوشی ذوبی هستند. برای اتصال لولهها و اتصالات به هم لازم است که از یک واسطه جوشکاری و کاتالیزور برای سرعت بخشیدن به جوشکاری محل اتصال استفاده شود. در این نوع از انواع اتصالات جوشی نیازی به ذوب فلز واسطه یا ذوب لبههای کار نیست. معمولاً در صنایع فلزات سنگین استفاده میشود. در این روش دو قطعه در مقابل هم در عین تماس و نیروی وارده بر هم در خلاف هم شروع به گردش میکنند
زمانی که دو قطعه با سرعت زیاد تماس لببهلب دارند به دلیل اصطکاک موجود حرارت بالایی دریافت میکنند. این عمل به ذوب شدن لبه کار و اتصال دو لبه منجر میشود و درنهایت باعث اتصال آنها میگردد.
این نوع از اتصالات با نام اتصالات خشک نیز شناخته میشوند و بهاندازه دیگر انواع اتصالات جوشی دوام ندارند و بیشتر برای فلزات نرمی همچون مس، نقره و آلومینیوم کاربرد دارند.
جمعبندی نهایی
سه روش مختلف برای اتصال انواع اتصالات و لولهها وجود دارند. این روشها شامل اتصالات دندهای یا رزوهای، اتصالات قفل شونده یا چفت و فیت شونده و اتصالات جوشی هستند. اتصالات پلیاتیلن جوشی، اتصالات پلیپروپیلن، اتصالات جوشی گاز و … ازجمله انواع اتصالات جوشی هستند که میتوانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند و در صنایع مختلفی استفاده میشوند و میتوانند برای اتصال انواع لوله فشاری، لولههای پیویسی، لولههای فولادی و … به کار میروند.
