جوشکاری لوله گاز چیست و چگونه انجام می‌شود؟

نیاز به افراد متخصص جوشکاری در بسیاری از صنایع ضروری می باشد. درطول سالیان طولانی فعالان این رشته با افزودن بر مهارت عملی و علمی خود جایگاه بسیار ویژه‌ای برای خود ایجاد کرده اند. جوشکاری صنعتی به مرور زمان دستخوش تحولات زیادی گردیده است. امروزه انواع گوناگونی از دستگاه های جوش در جوشکاری کاربرد دارد. از جایی که وسایلی که در جوشکاری صنعتی مورد استفاده قرار می دهند گسترده‌تر شده، تکنیک هایی که با آن ها نیز در ارتباط می باشد هم متنوع شده اند. در ادامه با ایبک امداد همراه باشید تا با انواع روش های جوشکاری لوله گاز آشنا شوید.

در مقالات گذشته در رابطه با جوشکاری CO2 مقالاتی منتشر کردیم و با این مورد بصورت کامل و تخصصی آشنا شدید، در این مقاله به سراغ جوشکاری لوله گاز خواهیم رفت و با این نوع جوشکاری بصورت کامل و تخصصی آشنا خواهید شد.

جوشکاری لوله گاز

جوشکاری صنعتی، حرفه ای است که امروزه در بیشتر صنایع، از شروع تولید تا انتهای فرآیند نگهداری و تعمیر مورد استفاده قرار می گیرد. مهارت جوشکاری به همراه تکنیک ها و ابزارهای رو به پیشرفت منجر به ایجاد سیستم‌های پیشرفته‌تری در صنعت شده است؛ انواع جوشکاری مدرن از قبیل جوشکاری لوله گاز، جوشکاری مخازن، جوشکاری لوله‌های گاز خانگی و جوشکاری لوله های گالوانیزه و همینطور جوشکاری لوله های استیل نیازمند  خدمات جوشکاری صنعتی، مطابق با آخرین استانداردهای به روز ایمنی می باشند.

جوشکاری لوله گاز از مهارت ها و حرفه هایی است که نیازمند تخصص و تجربه بالا می باشد. اشخاصی که جوشکاری را به عنوان حرفه برای خود انتخاب کرده‌اند معمولاً دوره های تخصصی آموزشی را پشت سر می‌گذارند. انجام جوشکاری توسط افراد غیر کارشناس، عدم رعایت استانداردها و اصول جوشکاری می تواند موجب نشتی گاز شده و در نتیجه خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. علاوه بر تجربه و مهارت زیاد در جوشکاری لوله گاز، ابزاری مناسب که همان دستگاه جوش و الکترود می باشد؛ نیاز است تا پیش از انجام جوشکاری لوله ها، مواد اضافی روی سطح آن پاکسازی شده و جوش های کوچک محل اتصال ، جهت اطمینان از عدم نشتی گاز کاملا از بین برود.

روش های جوشکاری لوله گاز کدامند؟

جوشکاری لوله گاز که به صورت گسترده انجام می گیرد عبارتند از:

• جوشکاری به روش قوسی فلزی محافظ
• جوشکاری به روش قوسی تحت گاز
• جوشکاری به روش الکتریکی با هسته شار
• جوشکاری به روش زیر پودری
• جوشکاری به روش قوسی تنگستن تحت پوشش گاز محافظ

جوشکاری خط لوله می ‌تواند به عنوان ستون فقرات در سازه خط لوله عنوان شود. به همین خاطر جهت انجام فرآیند جوشکاری عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شوند که در زیر بعضی از آنها را ذکر می کنیم.

1. ضخامت دیواره و قطر لوله
2. مواد خط لوله
3. مکان جوشکاری
4. تعیین جهت جوش ( در سرازیری و سربالایی )
5. خواص جوشکاری
6. کیفیت جوش
7. توجه به HSE
8. ملاحظات اقتصادی

 جوشکاری به روش قوس فلزی محافظ

این روش یک روش استاندارد جهت متصل کردن دو لوله گاز به یکدیگر می باشد. نخست دو لوله باید به هم چسبانده شود تا هنگام فرآیند جوشکاری هر کدام در جای خود ثابت بمانند. پس از آن باید به کمک تکنیک جوش لب به لب، جهت انجام جوش اصلی اقدام کرد. جهت انجام این کار لازم است با یک تکنسین حرفه ای که کار جوشکاری را با مهارت می تواند انجام دهد، مشورت کرد. به دلیل خاصیت انفجاری گاز و اشتعال زایی آن، جوشکاری لوله گاز باید با مهارت و دقت زیادی انجام شود و پس از پایان کار، لوله گاز باید تست شود.

تمام سطوح روی لوله گاز باید از نظر مواد خارجی، روغن و زنگ زدگی تمیز شوند و از یکنواخت بودن و صاف بودن سطح جوش اطمینان حاصل گردد. پس از آن لوله کشی در ساختار مناسب تراز می شود و دو لوله به وسیله میله ای به هم اتصال پیدا کرده و محکم می شوند. جهت ایجاد جوش هایی با اندازه یکنواخت و فاصله های برابر، باید از ابزار جوشکاری در اطراف مکان اتصال لوله ها استفاده شود. جوش های کوچک یا همان جوش های چسبنده وظیفه ثابت نگه داشتن لوله ها هنگام ایجاد جوش اصلی را دارند. اطراف کل محیط باید به تعداد زیاد جوش داده شود. اگر سطح جوشکاری ضخامتش از دو میلیمتر کمتر باشد، بهتر است از حرکات زیگزاگ و منحنی استفاده شود و اگر ضخامت فلزات بیشتر بود از جوش مستقیم در جوشکاری استفاده می شود.

جوشکاری به روش قوس فلزی گازی

جوشکاری به روش قوس فلزی گازی بهره وری بالایی در مقایسه با جوشکاری به روش قوس فلزی محافظ دارد. ولی برای ایجاد کار با کیفیت، نیاز به کنترل بیشتر متغیرهای جوشکاری دارد. از مزایای این روش راندمان بالای رسوب دهی (۹۰ تا ۹۷ درصد) با ایجاد دود کمتر می باشد. در این روش از تجهیزات  نیمه اتوماتیک استفاده می شود و هزینه آن نیز به نسبت بالاتر است.

جوشکاری به روش قوس الکتریکی

درست است که با پیشرفت تکنولوژی و فناوری در قرن اخیر جوشکاری های خودکار و کارآمدتر روی کار آمده اند، ولی جوشکاری به روش قوس الکتریکی همچنان پابرجا مانده است. در این روش روند جوشکاری، از ذوب دو قطعه فلزی به کمک یک قوس الکتریکی که باعث ایجاد حرارت شدید می شود و توانایی ذوب قطعه های فلزی را دارد، شکل می گیرد. وقتی یک الکترود ذوب می شود، فلز ذوب شده با پرکننده ای مخلوط می گردد که قادر است دو قسمت را به یک واحد وصل کند. جوشکاری به روش قوس الکتریکی دارای روش های مختلفی بر اساس مواد درگیر و تکنیک ها می باشد.

جوشکاری به روش قوس الکتریکی به وسیله هسته شار

همانطور که گفته شد، جوشکاری به روش قوس الکتریکی با محافظ گازی با استفاده از ابزار های نیمه اتوماتیک انجام می گردد. از مزایای این روش می‌توان به قابلیت های بالا در جوشکاری، بهره‌وری بالا و محدوده عملیاتی گسترده نام برد. در این روش نیازی به گاز محافظ خارجی نمی باشد و در مقایسه با جوشکاری به روش قوسی محافظ گازی، مقدار رسوب کمتری دارد.

جوشکاری به روش زیر پودری

روش دیگر جهت جوشکاری لوله گاز، جوشکاری به روش زیر پودری می باشد. در این روش قسمت نوک الکترود درون پودری از جنس مواد معدنی قرار می گیرد تا در زیر این پودر و در قسمت مسیر جوشکاری قوس الکتریکی ایجاد شود. در این فرایند قوس الکتریکی دیده نمی شود و بیشترین راندمان رسوب گذاشتن را در قیاس با باقی روش های جوشکاری فراهم می کند. این روش سطوح بدون نقص و سالمی را فراهم کرده اما به دلیل نامرئی بودن قوس، ردیابی بسیار دشوار است. این روش بیشتر جهت اتصال لوله های خیلی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد.

جوشکاری قوسی به روش تنگستن گازی

بسیاری از شغل ها مثل لوله کشی، کارهای هسته‌ای و کالاهای مصرفی، دست کم نیاز به اولین عبور جوش یا ریشه در اتصال لوله ها دارند. که این فرآیند به کمک گاز بی اثری به نام تنگستن یا تیگ انجام می گردد. تنگستن فلزی خاکستری رنگ می باشد که بسیار سخت بوده و مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت و کشش دارد. این روش از کاربردی ترین و مهمترین روشهای جوشکاری در صنایع کوچک و بزرگ پتروشیمی به حساب می آید که در ایران با نام جوش آرگون شناخته شده می باشد. علت این نامگذاری استفاده از گاز آرگون در فرایند جوشکاری می باشد. در این جوشکاری جهت  بستن فضای ریشه بین سطوح جوش، از مواد پرکننده استفاده می کنند و زمانی مفید خواهد بود که یک سطح جوش در دسترس قرار گیرد. جوشکاری تیگ، هم روی فلزات نازک و هم فلزات ضخیم قابل اجرا می‌باشد. در ادامه نکاتی را درباره آماده سازی جوش گاز محافظ و همچنین تکنیک های جوش برای انجام موفقیت آمیز جوشکاری تیگ بیان می کنیم.

تکنیک هایی برای پاکسازی جوش

منطقه جوش به سرعت با آرگون تمیز می گردد. عدم حفاظت کافی ممکن است باعث نفوذ ناقص، ترک خوردگی، عدم همجوشی، عبور ریشه و مشکل مکش پاس ریشه شود. به طور معمول دو روش جهت پاکسازی معکوس منطقه جوش ریشه وجود دارد. پاکسازی کلی یک لوله یا پاکسازی موضعی فقط در اطراف منطقه جوش

آماده سازی جوش

آماده کردن قسمت انتهایی لوله در فرایند جوشکاری لوله گاز بسیار دارای اهمیت می باشد. لوله ها ی گاز را به فواصل حدوداً دو و نیم سانتیمتر از کناره جوش تمیز می کنند. پس از آن کل ناحیه را کاملا پاک کرده و چربی زدایی انجام می شود. لازم است شکاف ریشه حداقل ۰/۸ میلیمتر از قطر سیم پرکننده بزرگتر باشد.

جوشکاری چسب

جهت اطمینان از عدم حرکت لوله ها در هنگام جوشکاری بسته نیاز است که جوشکاری چسبی نیز انجام شود. جوش های چسبنده بزرگ هستند و از آن ها در اطراف قطر اتصال استفاده می کنند.

بسته شدن جوش

زمان بستن جوش به جز در مناطقی که در حال جوشکاری می باشند، اتصال را مهر و موم نگه می دارند. برای آنکه مطمئن شوند که پاس ریشه در حین پاس های جوش، اکسید نمی شود، فشار گاز را برای دو پاس نخست حفظ می کنند. مشعل را با حرکتی پیوسته به قسمت دیواره کناری حرکت می دهند و در مکانی که اتصال جوش قرار داده نشده است سیم پرکننده را اضافه می کنند. در دهانه شکاف ریشه فلز پرکننده را قرار می دهند. احتمال مسدود شدن شکاف ریشه این امر کاهش می یابد.

جوشکاری به وسیله الکترود دستی

معمول ترین روش جوشکاری، استفاده از الکترود دستی می باشد. حرارت حاصل شده از قوس الکتریکی مابین الکترود مصرفی و همچنین قطعه کار در روش جوشکاری به وسیله الکترود دستی، موجب به وجود آمدن اتصال می گردد. جریان برقی که در این روش استفاده می شود می تواند مستقیم باشد.

مقایسه انواع روش های گوناگون جوشکاری لوله گاز

در مقایسه سه روش جوشکاری زیر پودری،  جوشکاری با الکترود دستی و جوشکاری تیگ می توان جوشکاری با الکترود دستی را معمول ترین و ارزانترین روشی دانست که به طور متداول مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین جوشکاری به روش زیر پودری با تجهیزات پیشرفته تری قابل انجام می باشد و همین طور هزینه بالاتری نیز دارد. لازم به ذکر است که این روش دارای کیفیت بالاتری نیز می باشد. در این روش جوشکار هدایت دستگاه جوش را به عهده دارد.

سخن آخر

در تمامی انواع روش های جوشکاری لوله گاز، عوامل متعددی از جمله تمیز کردن لوله ها و سطوح آنها از مواد زاید و اضافی، سالم بودن الکترود ها، بی نقص بودن و سالم بودن دستگاه جوش و همچنین اطمینان از عدم وجود موادی که آتش زا هستند در محیط باید مد نظر قرار گیرد. ایبک امداد در این مطلب انواع روش های جوشکاری لوله گاز را بیان کرده و به اختصار به توضیح درباره هر کدام پرداخته است و در پایان به مقایسه روش های مختلف جوشکاری اقدام کرده است. امیدواریم مطالعه این مطلب بتواند به سؤالات شما در این باره پاسخ دهد.