Was ist das Schweißverfahren?

Das mit den McElroy-Schweißmaschinen verbundene Rohrschweißverfahren ist ein weithin anerkanntes Verfahren, das zwei thermoplastische Rohrstücke durch Hitze und Druck miteinander verbindet. Obwohl unsere Maschinen üblicherweise mit Rohren aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) in Verbindung gebracht werden, können sie eine Vielzahl verschiedener Rohrtypen und -größen verschmelzen (oder verschweißen), darunter Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polypropylen und Polypropylen-Random (PP-R), Polyamid-Nylon-Rohre (PA11 & PA12), Fusible-PVC® und mehr.

Die Theorie des Wärmeschmelzens

Das Prinzip der Wärmeschweißung

Das Erhitzen von zwei Oberflächen auf eine festgelegte Temperatur und anschließendes Verschmelzen durch Anwendung von Kraft. Bei diesem Prozess entsteht Druck, der zum Fließen der geschmolzenen Materialien führt, was eine Vermischung und Verschweißung bewirkt. Wenn das thermoplastische Rohr erwärmt wird, wandelt sich die Molekularstruktur von einem kristallinen Zustand in einen amorphen Zustand. Wenn der Schweißdruck aufgebracht wird, vermischen sich die Moleküle von jedem Rohrende.

Das Ergebnis der Wärmeschweißung

Wenn die Verbindung abkühlt, kehren die Moleküle in ihre ursprüngliche Form zurück, die ursprünglichen Grenzflächen sind verschwunden, und die beiden Rohre sind zu einem monolithischen Rohr geworden.

Warum verschweißte Rohre verwenden?

Thermoplastisch geschweißte Rohre bieten zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Rohrleitungssystemen.

Nahtlos

Verschweißte thermoplastische Rohre bilden eine monolithische Rohrleitung mit weniger mechanischen Übergängen, was weniger Möglichkeiten für Leckagen bietet.

Längere Lebensdauer

Thermoplastische Rohre, wie HDPE, sollen bis zu 100 Jahre halten — und dadurch Ersatzkosten sparen.

Kosteneffektiv

Durch Wärmeeinwirkung verschmolzene Rohrleitungen schaffen leckagefreie Systeme, reduzieren den Wartungs- oder Reparaturbedarf und schonen die Ressourcen.

Korrosionsbeständig

Thermoplastische Rohre rosten nicht, korrodieren nicht und sind beständig gegen chemischen Abrieb.

Robust

Thermoplastische Rohre können gängigen Beschädigungen, Vibrationen und Druckstößen standhalten.

Wo werden geschweißte Rohrverbindungen verwendet?

Erdgasverteilung

HVAC- und mechanische Systeme

Trinkwasserlieferung

Feuerlöschsysteme

Grauwasser- und Abwasserleitungen

Geothermieanlagen

Wasserverteilung und -übertragung

Job Stories erkunden

Häufig gestellte Fragen

McElroy bietet eine Vielzahl von Maschinentypen und -größen zur Verschweißung von Rohren von 1/2" CTS bis 2000 mm Außendurchmesser an.

Die meisten McElroy-Schweißmaschinen haben eine Modellnummer, die Ihnen den Rohrbereich des Geräts angibt.

Beispiel: 412-Maschinen verschmelzen Rohre mit einem Durchmesser von 4" bis 12", 1236 Maschinen verschmelzen Rohre von 12" bis 36", usw.

Mit einer Vielzahl von McElroy-Maschinen können Sie Rohre mit einem Durchmesser von ½" CTS bis zu 65" Außendurchmesser verschweißen.

IPS steht für "Iron Pipe Size" (Eisenrohrgröße), eine Norm für die Größenbestimmung von Stahlrohren, die schon seit Jahren existiert.

DIPS steht für "Ductile Iron Pipe Size" (Duktile Eisenrohrgröße) und ist eine seit Jahren bestehende Norm für die Dimensionierung duktiler Rohre.

JIS steht für "Japanese Industrial Standard", die Rohrleitungsnorm Japans.

ISO-Metrik steht für "International Standards Organization" und ist die Rohrleitungsnorm, die in vielen Teilen der Welt verwendet wird.

CTS steht für "Copper Tube Size", was der Kupferrohrgrößenstandard in den Vereinigten Staaten ist.

Es ist das Verhältnis des Rohrdurchmessers zur Wandstärke. Es wird berechnet, indem der angegebene Außendurchmesser des Rohrs durch die spezifizierte Mindestwandstärke geteilt wird. Jede Rohrgröße mit einem gemeinsamen DR ist unabhängig vom Rohraußendurchmesser für den gleichen Druck geeignet (z. B. kann ein 2" IPS DR 11 Rohr den gleichen Betriebsdruck haben wie ein 12" DR 11).

McElroy-Schweißmaschinen sind so konzipiert, dass sie von einer Person bedient werden können. Um die Rohre und die Ausrüstung zur Baustelle zu transportieren, können Hilfsgeräte und Personal erforderlich sein.

Je nach Maschinengröße und Anwendung sind eine Vielzahl von Zubehörteilen erhältlich. Sieh dir die Produktseite der Maschine für mehr Zubehör an.

Einige Beispiele sind:

  • Einsätze
    Erforderlich, um verschiedene Rohrgrößen zu verschmelzen, die eine Maschine aufnehmen kann.
  • Rohrstützständer
    Verwendet zum Abstützen des Rohrs in einem Abstand von ca. 20' von jedem Ende der Schweißmaschine. Diese werden verwendet, um dem Rohr die richtige Ausrichtung in der Maschine zu geben.
  • Pyrometer
    Wird verwendet, um die Oberflächentemperatur des Heizelements vor der Durchführung der Stumpfschweißnaht zu messen.
  • Hydraulische Verlängerungsschläuche
    Werden verwendet, um eine 28-, 412- oder 618-Schweißmaschine außerhalb des Fahrgestells in einer entfernten Anwendung zu betreiben.
  • Vorschweißbundhalter
    Wird zum Halten eines Vorschweißbundfittings für eine Stumpfschweißverbindung verwendet

Der Zeitaufwand für die Herstellung einer Schweißverbindung hängt von mehreren Variablen ab, wie der Rohrgröße, dem Aufbau der Baustelle sowie den Schweißparametern und -verfahren. Mit einem erfahrenen Team und einer McElroy-Maschine gilt als Faustregel: 1 ½ bis 2 Minuten pro Zoll Rohrdurchmesser, abhängig vom DR. Konsultieren Sie immer die empfohlenen Parameter und Verfahren im Installationshandbuch des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen nach den geltenden betrieblichen, örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen zu verwenden.

Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Ein Pyrometer oder DataLogger sollte regelmäßig verwendet werden, um die korrekte Temperatur des Heizgeräts sicherzustellen. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen nach den geltenden betrieblichen, örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen zu verwenden.

Verwenden Sie ein Oberflächenpyrometer, um die Oberflächentemperatur des Heizers oder des Heizeradapters zu überprüfen. Das Zeigerthermometer am Heizgerät zeigt die Innentemperatur an. Verwenden Sie dies als Referenz, um die Temperatur des Heizelements während des Schweißverfahrens zu überwachen.

Das Zeigerthermometer am Heizgerät zeigt die Innentemperatur an. Ein Teil der Wärme geht bei der Übertragung der Wärme an die Außenseite der Heizadapter verloren. Starke Windströmungen können ebenfalls die Oberflächentemperatur unter die gewünschte Einstellung senken. Bewahren Sie das Heizelement im isolierten Ständer für das Heizelement auf, wenn es nicht zum Beheizen von Rohrenden verwendet wird. Lose Heizplatten oder Fremdkörper zwischen den Heizplatten und dem Heizelement führen ebenfalls zu einem Absinken der Oberflächentemperatur und der internen Anzeige der Heizplatte. Messungen der Oberflächen sollten mit einem Pyrometer durchgeführt werden.

Die meisten Rohrhersteller empfehlen eine bestimmte Heizzeit oder Wulstgröße am Heizgerät. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen nach den geltenden betrieblichen, örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen zu verwenden.

Die geschmolzene Verbindung muss unter Kraft unbeweglich gehalten werden, bis sie ausreichend abgekühlt ist, um Festigkeit zu entwickeln. Die richtigen Abkühlzeiten für die Verbindung hängen vom Material, dem Rohrdurchmesser und der Wandstärke ab und werden vom Rohrhersteller oder durch geltende Unternehmens-, Orts-, Landes- oder Bundesnormen festgelegt. Um die Integrität der Verbindungen zu gewährleisten, ist es wichtig, sie vor der Entnahme aus den Klemmen der Maschine ausreichend lange abkühlen zu lassen.

Die Rohrenden müssen abgerundet und zueinander ausgerichtet sein, um einen Versatz (High-Low) der Rohrwände zu minimieren. Dies kann durch Verstellen der Spannbacken erreicht werden, bis die Außendurchmesser der Rohrenden übereinstimmen. Vergewissern Sie sich immer, dass das Rohr waagerecht und gerade in die Maschine eintritt. Ziehen Sie dann die hohe Seite fest, bis die Rohrenden gleichmäßig sind. Die Verwendung von Rohrstützständern ermöglicht es Ihnen, das Rohr auf einer ebenen Fläche in die Schweißmaschine zu bringen, was die Ausrichtung erheblich erleichtert und auch den Zugdruck auf die beweglichen Spannbacken verringert. Beim Arbeiten mit Rohrschlangen, wenn Sie sie in einer S-Konfiguration in die Maschine legen, ist es einfacher, die Rohrenden richtig auszurichten.

McElroy-Schäler sind mit maschinell bearbeiteten Schäleranschlägen ausgestattet. Diese Anschläge sorgen für eine rechtwinklige Anlage, indem sie sicherstellen, dass der Schäler senkrecht zu den Rohrenden gehalten wird. Dadurch wird auch ein kontrollierter Abstand des Rohrs zur Backenoberfläche hergestellt, um eine optimale Rundung und Rohrausrichtung zu gewährleisten.

An jedem Rohrende muss mindestens eine vollständige Umdrehung entfernt werden, um sauberes Material freizulegen, das für die Stumpfschweißung geeignet ist. Richten Sie sich immer an den Anschlägen aus, um ein rechtwinkliges Aufeinandertreffen senkrecht zum Rohr zu gewährleisten.

Wischen Sie die Rohrenden vor dem Schälen der Rohre immer ab, um sicherzustellen, dass sie frei von Schmutz und Verunreinigungen sind. Nach dem Schälen der Rohre sollte darauf geachtet werden, alle Späne aus dem Fusionsbereich zu entfernen. Lose Partikel mit einem sauberen, nicht synthetischen Tuch abwischen. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen nach den geltenden betrieblichen, örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen zu verwenden.

Nachdem die Rohrenden ordnungsgemäß erhitzt worden sind, wird das Heizwerkzeug entfernt, und die geschmolzenen Rohrenden werden mit ausreichender Kraft zusammengeführt, um die Rohrmaterialien richtig zu vermischen und eine homogene Verbindung zu bilden. Die Anweisungen des Rohrherstellers können entweder den Schnittstellendruck oder die Wulstgröße des geschmolzenen Materials als Richtlinie für eine ordnungsgemäße Verbindung angeben. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen nach den geltenden betrieblichen, örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen zu verwenden.

Mit Ihren Angaben zu Rohrdurchmesser, Wandstärke (oder DR) und dem empfohlenen Grenzflächendruck können Sie den Rechenschieber für Schweißdruck von McElroy, den Nomogramm-Druckrechner von McElroy oder unseren Online-Druckrechner verwenden. Um den jeweiligen Überdruck zu bestimmen, folgen Sie bitte den Anweisungen auf dem Rechner, um den theoretischen Schweißdruck für den Schweißmodus der ausgewählten McElroy-Hydraulikschweißmaschine zu bestimmen. Der Zugdruck sollte immer zum theoretischen Schweißdruck addiert werden. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen zu verwenden, die von der jeweiligen Firma, den örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen vorgeschrieben werden.

Der Zugdruck, der während der Bewegung des Fahrgestells auftritt, wird als Reibung bezeichnet. Der Zugdruck auf einer Maschine sollte zum theoretischen Schweißdruck aus dem Rechenschieber oder der Zahl McCalc addiert werden, um den Schweißdruck zu erhalten.

Die geschmolzene Verbindung muss unter Kraft unbeweglich gehalten werden, bis sie ausreichend abgekühlt ist, um Festigkeit zu entwickeln. Die richtigen Abkühlzeiten für die Verbindung hängen vom Material, Rohrdurchmesser und der Wandstärke ab und werden vom Rohrhersteller festgelegt. Um die Integrität der Verbindungen zu gewährleisten, ist es wichtig, sie vor der Entnahme aus den Klemmen der Maschine ausreichend lange abkühlen zu lassen.

Die erforderliche Mindestleistung der elektrischen Versorgungseinheit für eine McElroy-Schweißmaschine stellt die erforderliche Mindestleistung zur Ausführung der Arbeit an der Maschine. Die Größe des Generators wird größer sein, abhängig von der Höhe, der Temperatur, der Entfernung von der Einheit und anderen Variablen.

Wenn die Klingen stumpf oder beschädigt sind, ersetzen Sie die Klingen. Die Lebensdauer der Klingen variiert abhängig von mehreren Variablen, einschließlich Sauberkeit, Betriebsstunden, dem zu bearbeitenden Material usw.

Wenn die Beschichtung der Heizadapter abgenutzt oder beschädigt ist, entfernen Sie die Adapter und ersetzen Sie sie durch ein neues Set mit Beschichtung.

Die meisten US-amerikanischen Rohrhersteller haben Bilder und eine gute Beschreibung einer korrekten Stumpfschweißverbindung. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen zu verwenden, die von der jeweiligen Firma, den örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen vorgeschrieben werden.

Schneiden Sie die Verbindung heraus und stellen Sie eine weitere Stumpfschweißverbindung unter Anwendung der richtigen Schweißparameter und -verfahren her. Konsultieren Sie stets die empfohlenen Parameter und Verfahren des Rohrherstellers. Für Rohre außerhalb der Vereinigten Staaten sind die Temperaturen zu verwenden, die von der jeweiligen Firma, den örtlichen, staatlichen oder bundesstaatlichen Normen vorgeschrieben werden.

Benutzerdefinierte Schulung

Die McElroy University kann auch maßgeschneiderte Schulungen anbieten, wenn unsere Standardangebote Ihren speziellen Anforderungen nicht gerecht werden. Dieses private Training kann in unserem Schulungszentrum in Tulsa, Oklahoma, stattfinden — wo auch andere persönliche und virtuelle Schulungen durchgeführt werden, bei Ihnen vor Ort oder sogar auf der Baustelle, und es ist in mehreren Sprachen verfügbar. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre benutzerdefinierte Schulung zu vereinbaren.

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