راهنمای جامع جوشکاری لوله گالوانیزه؛ از آماده‌سازی تا ترمیم پوشش

برخلاف جوشکاری لوله فولادی معمولی که تمرکز اصلی در آن‌ بر تنظیم صحیح پارامترهای دستگاه و انتخاب الکترود است، در جوشکاری لوله گالوانیزه موارد دیگری همچون مدیریت بخار سمی روی و همچنین حفظ یکپارچگی این پوشش پس از اتمام فرآیند هم باید به صورت مضاعف مورد توجه قرار گیرند. جوشکاری آهن و محصولات ساخته شده با آن به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که هر روش سلسله‌مراتب خاص خود را دارد. از زمان آماده‌سازی قطعات تا آخرین مرحله، نکات ایمنی و تکنیک‌های استاندارد متعددی وجود دارند تا با رعایت آن‌ها عملیات جوش در امن‌ترین شرایط و با بهترین کیفیت انجام شود.

جوشکاری لوله گالوانیزه چیست و چه کاربردی دارد؟

در بسیاری از سیستم‌های زیرساختی مانند لوله‌کشی آب، خطوط انتقال نفت یا سیستم‌های آبرسانی مزارع از لوله گالوانیزه به عنوان یک المان پرکاربرد و مهم استفاده می‌شودبه گونه‌ای که بستر اتصال این قطعات به یکدیگر از طریق جوشکاری مهیا می‌شود. لوله‌های گالوانیزه بر اساس کاربردشان دارای مشخصات فیزیکی خاصی هستند. به عنوان مثال داربست‌های گالوانیزه به وسیله لوله‌هایی با ضخامت 2.5 میلی‌متر ساخته می‌شوند که وزن آن‌ها حدود 17 کیلوگرم است. در نظر داشته باشید که برند تولیدکننده، یکی از عوامل مهم در تعیین ﻗﯿﻤﺖ ﻟﻮﻟﻪ دارﺑﺴﺖ 17 کیلویی محسوب می‌شود. جوشکاری لوله گالوانیزه باعث ایجاد اتصالات بزرگتر و بادوام بین این قطعات شده و احتمال ایجاد خطا و خرابی در زیرساخت‌های صنعتی را کاهش می‌دهد. جوشکاری این قطعات در صنایع مهمی کاربرد دارد:

• سیستم‌های توزیع آب
• انتقال سیالات و مواد در صنایع حوزه نفت و گاز، پتروشیمی و صنایع غذایی
• ساخت مخازن نگهداری سیالات
• استفاده در صنایع کشاورزی (سیستم‌های آبیاری و گلخانه‌ها)
• ساخت انواع سازه‌های فلزی مانند نرده‌ها، سقف‌ها و قاب‌ها
• استفاده گسترده در صنایع حوزه ساخت‌و‌ساز مانند تولید لوله داربست

تفاوت جوشکاری لوله فولادی با سایر مقاطع

عمده‌ترین تفاوت جوشکاری لوله گالوانیزه با سایر لوله‌ها در وجود لایه‌ی روی (Zinc) است. این لایه، به دلیل دمای ذوب بسیار پایین‌تر از فولاد، فرآیند جوشکاری را پیچیده‌تر می‌کند. در چنین شرایطی برای دستیابی به جوشی باکیفیت و جلوگیری از تخلخل (Porosity) لازم است این لایه روی از ناحیه جوشکاری برداشته شود. دلیل این موضوع این است که لایه روی هنگام جوشکاری تبخیر شده و بخارات سمی و مضری تولید می‌کند که مقابله با آن‌ها با استفاده از ماسک‌های تنفسی مناسب و تهویه قوی در محیط کار الزامی است. در جوشکاری فلزات دیگر، هرچند ممکن است بخارات و گازهایی تولید شود، خطر سمی بودن آن‌ها اما به شدت بخار زینک نیست و بیماری خطرناکی از جمله ” Metal Fume Fever” را ایجاد نمی‌کند. بازگرداندن دوباره لایه روی به نقطه جوش خورده پس از اتمام عملیات باعث ترمیم قطعه شده و در نهایت اتصالی مستحکم به وجود می‌آورد.

آموزش جوشکاری لوله گالوانیزه به صورت مرحله به مرحله

جوشکاری لوله گالوانیزه شامل سه مرحله کلیدی آماده‌سازی، عملیات جوش و پایان‌بندی است. مانند هر فرآیند صنعتی دیگری، جوش این لوله‌ها هم باید بر اساس قواعد و استانداردهای مشخصی انجام شود. البته عملیات جوش با توجه به مشخصات فیزیکی لوله ممکن است به روش‌های مختلفی مانند جوشکاری ذوبی الکتریکی (EFW)، جوشکاری فرکانس بالا (HFW)، مقاومتی الکتریکی (ERW) و غیره صورت گیرد. با وجود تفاوت‌های اساسی در این روش‌ها، برخی مسائل در آن‌ها مشترک هستند:

• آماده‌سازی جوشکار: در این مرحله ابتدا باید ابزارهای مناسب از جمله دستگاه جوش، الکترود مورد نیاز و ابزار برش را گردآوری کرد. این ابزارها در فرآیند جوش سایر مقاطع فلزی مانند جوشکاری آهن نیز استفاده می‌شوند. فراموش نکید که پوشیدن لباس کار و استفاده از تجهیزات ایمنی مانند ماسک، دستکش و عینک نیز برای حفظ سلامتی جوشکار الزامی هستند.
• تمیزکاری سطح: لوله‌ها در نقطه مورد نظر باید از هرگونه کثیفی، چربی یا خاک پاک گردند. سپس تناسب مشخصات لوله و نیارهای پروژه بررسی شده و در نهایت بهترین نقطه برای اعمال جوشکاری انتخاب می‌شود تا مرحله بعدی آغاز گردد.
• سنگ‌زنی: در این مرحله سطح لوله باید سنگ‌زنی شود که برای این کار می‌توان از دستگاه‌هایی نظیر فرز یا ابزارهای ساده‌تر مانند برس سیمی و سمباده استفاده کرد. هدف از این کار تمیز کردن سطح و از بین بردن لایه زینک است.
• برش لوله: پس از انتخاب نقطه مناسب برای جوش و بررسی‌های نهایی، لوله‌ها باید به وسیله دستگاه‌های برش بریده شوند. لبه بریده‌شده لوله‌ها نیز باید بر اساس نیازهای جوشکاری و نوع اتصال آماده‌سازی شود.
• تنظیم دستگاه: پس از انتخاب طریقه جوشکاری لوله گالوانیزه و تهیه کردن مناسب‌ترین الکترود، دستگاه جوش آماده به کار است. در این مرحله باید پارامترهای دستگاه جوش مانند سرعت و قدرت آن نیز طبق قواعد و استانداردهای مربوط به هر روش و مشخصات فیزیکی قطعات فولادی (طول، عرض، ضخامت و غیره) تنظیم شوند.
• عملیات جوشکاری: حالا لوله‌ها در محل مورد نظر و کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا فرآیند جوش آن‌ها آغاز گردد. این فرآیند باید طبق قوانین و استانداردها انجام شود تا جوش نهایی با پایداری و کیفیت مطلوب حاصل شود.
• تمیزکاری نهایی: پس از حصول اطمینان از کیفیت جوش، سطح لوله‌ها دوباره تمیزکاری شده و در صورت نیاز مجددا سنگ‌زنی انجام می‌شود. عملیات سنگ‌زنی در این مرحله به منظور پاک کردن مواد مذاب ناشی از جوشکاری و ایجاد سطحی یکدست صورت می‌پذیرد.
• ترمیم نهایی: در نهایت هم استفاده از یک پوشش ضد زنگ، به عنوان ترمیم‌کننده لوله‌ها، می‌تواند مقاومت خوردگی آن‌ها را افزایش دهد. رعایت تمامی این موارد منجر به ساخت محصولات با کیفیت، مانند ورق گالوانیزه شهرکرد شده و می‌تواند در تولید اتصالات مستحکم نقش کلیدی ایفا کند.

الکترود مناسب برای جوشکاری لوله گالوانیزه فولادی

هنگام انتخاب الکترود جوشکاری لوله گالوانیزه، با بررسی ضخامت لایه روی، معمولا از گزینه‌هایی مانند E6011 یا E6010 استفاده می‌شود. الکترود یک سیم رسانا است که با روکشی از متریال‌ خاص سلولزی، رتیلی، رتیلی با پودر آهن و قلیایی پوشیده شده و در هر روش جوشکاری لوله گالوانیزه به شیوه متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پرکاربردترین الکترودهای مصرفی در این حوزه عبارتند از:

• E6010: این الکترود، با روکش سلولوزی خود، برای جوشکاری در شرایطی که سطح کاملا تمیز نیست، گزینه مناسبی محسوب می‌شود و به لطف قوس تهاجمی و قوی‌اش نفوذ عمیقی دارد.
• E6011: این الکترود با مدل قبلی تفاوت‌های کلیدی دارد. از جمله این تفاوت‌ها می‌توان به طراحی آن برای استفاده با دستگاه‌های جوشکاری AC جریان متناوب اشاره کرد.
• E7014: این الکترود روکش روتیلی داشته و حاوی مقادیری پودر آهن در پوشش خود است که به‌کارگیری آن سرعت انجام کار را بالا می‌برد. با این حال میزان سرباره تولیدی توسط این الکترود نیز بالا بوده و به همین دلیل استفاده از آن نیازمند مهارت بالایی است.
• E7018: این الکترود دارای پوشش قلیایی است و جوش نهایی آن استحکام کششی بالایی (معادل 70000 psi) دارد. پوشش قلیایی موجود در این مدل احتمال ایجاد ترک‌های هیدروژنی در جوش را به شدت کاهش می‌دهد.

نکات ایمنی در جوشکاری لوله گالوانیزه

نشت گازهای سمی یکی از دغدغه‌های اصلی یک جوشکار هنگام کار روی لوله گالوانیزه فولادی است که به وسیله لباس و ماسک استاندارد مجهز به فیلتر P100 می‌شود با آن مقابله کرد. انتشار این گازها اجتناب‌ناپذیر است اما با رعایت برخی نکات می‌توان آن را تحت کنترل در آورد. به عنوان مثال وجود تهویه موضعی و مکنده هوا در محیط کار ضروری است تا گازها سریعا از محل خارج شوند. در صورت امکان بهتر است فرآیند جوشکاری به صورت مقطعی صورت گیرد زیرا مستمر بودن این کار فرصت خروج گاز از محیط را کاهش می‌دهد. برداشتن حدود 2.5 تا 10 سانتی‌متر از پوشش روی در محل جوش نیز به کاهش انتشار این گازها کمک خواهد کرد.

اهمیت رویکرد علمی در جوشکاری لوله‌های گالوانیزه

لوله‌های گالوانیزه یکی از پرکاربردترین قطعات در زیرساخت صنایع مدرن محسوب می‌شوند که وظایف سنگینی بر عهده آن‌هاست. جوشکاری دقیق و علمی این قطعات به یکدیگر در نهایت منجر می‌شود تا آن‌ها وظایف و نقش خود را در سیستم‌های مختلف صنعتی مهم به درستی ایفا نمایند. عملیات جوش یک فرآیند علمی است که از مرحله آماده‌سازی تا سنگ‌زنی نهایی آن، استانداردها و قوانین محکمی وضع شده‌اند. رعایت این قوانین تضمین‌کننده کیفیت و پایداری این اتصالات است به همین دلیل آموزش جوشکاری لوله گالوانیزه به صورت آکادمیک یکی از پیش‌نیازهای استخدام جوشکار محسوب می‌شود.