Vertikales Stumpfschweissen: bergauf und bergab

Kurze Antwort: gleiches Schweissen, andere Aufstellung

Beim Stumpfschweissen von PE-Rohren gibt es keinen separaten „bergauf“- oder „bergab“-Schweissprozess, wie man ihn vom Stahlschweissen kennt. Der Schweissablauf mit Planhobeln, Anwärmen, Umstellen, Zusammenfügen und Abkühlen ist derselbe. Was sich ändert, ist die Aufstellung: Das Rohr muss spannungsfrei gehalten werden, die Maschine muss stabil stehen und die Schwerkraft darf nicht die Drucksteuerung übernehmen.

Deshalb ist es präziser, von vertikalem Stumpfschweissen oder Stumpfschweissen in Schräglage zu sprechen als von einer bestimmten Schweissrichtung. Sie verlegen die Arbeit in eine Aufstellung, in der die Maschine den Druck steuern kann und das Rohr nicht in der Verbindung hängt. Der Rest folgt dem stuksvejsning efter DVS 2207-1 und der Herstellertabelle für die konkrete Maschine.

Was die Schwerkraft mit dem Schlitten macht

Eine hydraulische Stumpfschweissmaschine verwendet einen beweglichen Schlitten, um die Rohrenden zusammenzupressen. Wenn die Maschine waagerecht steht, ruhen das Gewicht des Schlittens und des Rohrs auf den Maschinenführungen und der Druck kann direkt gesteuert werden. Wenn die Maschine senkrecht steht, befindet sich der Schlitten oben und das Gewicht des Werkstücks kann den Schlitten nach unten ziehen oder es schwieriger machen, einen niedrigen Druck aufrechtzuerhalten. An einer Steigung wirkt nur ein Teil des Gewichtskraftvektors entlang der Rohrachse, beeinflusst aber dennoch den Ablauf.

Aus diesem Grund gibt es Lasthalteventile, teilweise auch Schwebeventile genannt, die zwischen der Hydraulikeinheit und der Grundmaschine montiert werden. Das Ventil gleicht das Gewicht des Werkstücks aus, damit der Schlitten nicht von alleine wegläuft. Es muss für jedes Werkstück und jede Schweissung neu eingestellt werden, da sich das Gewicht mit Rohrdurchmesser, Wandstärke und Länge ändert. Ein Lasthalteventil verändert die Schweissparameter nicht und hebt die Anforderung, den Druckverlauf der Maschine einzuhalten, nicht auf.

An einer Steigung kann die Schwerkraft in dieselbe Richtung wie das Zusammenfügen oder entgegenwirken. Dies führt zu zwei unterschiedlichen FehlerRisiken: zu hoher Druck, bei dem die Schmelze herausgepresst wird, oder zu niedriger Druck, bei dem die Verbindung nicht dicht wird. Kompensieren Sie dies nicht durch willkürliches Erhöhen oder Verringern des Drucks. Messen Sie den Schlittendruck, befolgen Sie die Anweisungen der Maschine und nutzen Sie den Lastenausgleich, sofern die Maschine dafür ausgelegt ist.

Bergab: wenn die Schwerkraft hilft

Wenn das Rohr nach unten geneigt ist, kann die Schwerkraft den Schlitten in dieselbe Richtung wie das Zusammenfügen ziehen. Dies mag sich leichter anfühlen, da die Maschine das Rohr nicht mitziehen muss, aber genau hier kann der Druck zu hoch werden. Ein zu starkes Zusammenfügen presst die Schmelze aus der Fuge und führt zu einem breiten, ungleichmässigen Wulst sowie einer schwächeren Verbindung.

Bei Arbeiten im Gefälle müssen Sie insbesondere kontrollieren, dass der Schlitten beim Lösen der Bremse oder des Drucks nicht beschleunigt und dass das Rohr beim Öffnen der Klemmen nicht nach unten rutscht. Stützen Sie das untere Ende ab, damit das Rohr nicht an der Verbindung zieht, und halten Sie den Arbeitsbereich frei, damit eine Rolle oder ein Rohr nicht das Gefälle hinunterrollen kann.

Bergab ist nicht automatisch die beste Richtung. Wählen Sie die Aufstellung, in der die Maschine stabil steht, das Rohr spannungsfrei abgestützt werden kann und der Bediener dem Druckverlauf folgen kann. Wenn die Steigung dafür zu steil ist, verlegen Sie die Schweissarbeit lieber auf ein flaches Stück, als die Maschine zu zwingen, das Rohr zu halten.

Bergauf: wenn die Schwerkraft entgegenwirkt

Wenn das Rohr nach oben geneigt ist, zieht die Schwerkraft gegen das Zusammenfügen. Der Schlitten muss daher sowohl gegen das Gewicht des Rohrs als auch gegen die erforderliche Schweisskraft arbeiten. Dies kann zu einem zu geringen Druck, unzureichendem Wulstaufbau oder einem Schlitten führen, der beim Reduzieren des Drucks zurückgleitet. Eine Verbindung mit zu wenig Druck kann äußerlich gut aussehen und dennoch eine ungenügende Durchschweissung aufweisen.

Beim Bergaufschweissen ist es besonders wichtig zu kontrollieren, dass der Maschinendruck während des gesamten Ablaufs tatsächlichen Bestand hat und der Schlitten während der Abkühlung nicht rückwärts kriecht. Verwenden Sie ein Lasthalteventil, falls die Maschine dies erfordert, und stellen Sie sicher, dass das Rohr abgestützt ist, damit es den Schlitten nicht nach hinten zieht. Ist die Maschine zu klein, um den Druck bei der jeweiligen Neigung zu halten, kompensieren Sie dies nicht grundlos durch längeres Anwärmen oder höheren Druck.

Ein häufiger Fehler ist das Bergaufschweissen mit einem frei in der Maschine hängenden Rohr, da dies am einfachsten zugänglich ist. Dies führt zu Biegemöglichkeiten in der Verbindung und einem Druck, der sich ändert, wenn das Rohr absinkt. Die Abstützung muss vorhanden sein, bevor das Heizelement eingeführt wird.

So stützen Sie das Rohr spannungsfrei ab

Das Rohr muss in einem sanften Bogen oder einer geraden Linie durch die Maschine verlaufen und darf nicht in Position gezwungen werden. Eine gute Aufstellung bedeutet, dass die Rohrenden aufeinandertreffen, ohne seitlich verschoben zu werden, und dass sich das Rohr zusammenziehen oder ausdehnen kann, ohne dass die Verbindung belastet wird. Verwenden Sie Rollen oder Unterlegblöcke in geeigneten Abständen und prüfen Sie, ob der Untergrund nachgibt, wenn Maschine und Rohr belastet werden.

Bei langen Rohrleitungsabschnitten im Gelände ist es oft erforderlich, eine Arbeitsplattform oder einen temporären „Hügel“ mit ebenem Untergrund auszuheben, damit die Maschine waagerecht stehen kann, während das Rohr im richtigen Winkel zugeführt wird. Die Plattform muss stabil und gegen Verrutschen gesichert sein; ausserdem muss genügend Platz vorhanden sein, um Hydraulik, Heizelement und Planhobel zu bedienen, ohne auf dem Rohr zu stehen.

Schliessen Sie die Rohrenden, wenn nicht geschweisst wird. Windzug, Wasser im Rohr und Luftbewegungen können die Schweissebene abkühlen und den Ablauf anfälliger machen, insbesondere bei Frost und Wind. Ein Zelt oder eine Abschirmung ist kein Luxus, wenn die Arbeiten an einem offenen Hang stattfinden.

Aufstellung am Hang und in unwegsamem Gelände

Beginnen Sie mit der Beurteilung, ob die Maschine eben und tragfähig aufgestellt werden kann. Eine Stumpfschweissmaschine ist schwer und ein Hang, der stabil aussieht, kann nachgeben, sobald das Gewicht von Rohr und Maschine ein wirkt. Verwenden Sie Unterlegkeile, heben Sie eine ebene Arbeitsplattform aus oder legen Sie eine temporäre Platte aus, wenn der Untergrund weich ist. Die Maschine darf nicht an einem Hang stehen, an dem sie umkippen oder verrutschen kann, und es darf sich niemand unter einer angehobenen oder teilweise abgestützten Maschine aufhalten.

In einem Graben müssen die Wände gegen Einsturz gesichert sein und es muss ein sicherer Zugang vorhanden sein. Wenn Sie an einem Hang über einer Rohrleitung arbeiten, müssen die Aushubarbeiten und der Arbeitsplatz so geplant werden, dass die Maschine die Kante nicht belastet. Ist das Gelände zu steil für eine sichere Aufstellung, ist dies keine Frage des vorsichtigen Schweissens – es ist eine Frage der Wahl einer anderen Lösung.

Überlegen Sie, ob das Rohr auf einem flachen Stück vorbereitet und anschliessend an Ort und Stelle gehoben werden kann, ob ein Bogen oder ein Formstück eingesetzt werden kann oder ob ein kürzerer Abschnitt mit einer anderen Methode verbunden werden kann. Ein vorgefertigter Abschnitt auf ebenem Untergrund ergibt oft eine bessere Verbindung als eine improvisierte Aufstellung an einem steilen Hang.

Maschine, Hydraulik und Lastkompensation

Wählen Sie eine Maschine, die den erforderlichen Druck in der jeweiligen Aufstellung aufrechtzuerhalten kann. Es reicht nicht aus, dass die Maschine das Rohr einspannen kann: Sie muss den Druck auch während des Anwärmens, Umstellens und Abkühlens stabil halten können. Eine Maschine, die sich an der Grenze ihrer Kapazität befindet, tut sich schwerer damit, Gewicht und Reibung zu kompensieren.

Überprüfen Sie die Hydraulik vor Arbeitsbeginn: Manometer, Schläuche, Kupplungen und gegebenenfalls das Lasthalteventil. Eine undichte Kupplung oder ein nicht richtig eingestelltes Ventil können zu einem Ablauf führen, der auf dem Display normal aussieht, in der Realität jedoch abweicht. Stellen Sie das Lasthalteventil gemäss der Herstellerprozedur für jedes Werkstück ein und überprüfen Sie die Einstellung, sobald das Rohr eingespannt ist.

Bei grossen Durchmessern und langen Rohren kann das Gewicht so gross werden, dass die Maschine es nicht alleine bewältigen kann. Verwenden Sie Hebezeuge oder zusätzliche Abstützungen und heben Sie niemals am Maschinenschlitten an. Wenn Sie Zweifel an der Leistungsfähigkeit der Maschine in vertikaler Position haben, fragen Sie vor Arbeitsbeginn den Lieferanten oder den Kundendienst. Siehe auch valg af stuksvejsemaskine bezüglich Kapazität und Gewicht.

Prüfung, Dokumentation und Sicherheit

Beurteilen Sie die Verbindung auf beiden Seiten des Wulstes und prüfen Sie, ob der Wulst gleichmässig und symmetrisch ist. Bei vertikalem und schrägem Schweissen ist es besonders wichtig zu prüfen, ob eine Seite stärker herausgepresst wurde als die andere oder ob sich der Schlitten nach dem Zusammenfügen verschoben hat. Eine verdächtige Verbindung muss herausgeschnitten und neu erstellt werden, anstatt sie zu überdecken.

Tragen Sie die Aufstellung in das Protokoll ein: vertikal, bergab oder bergauf, Neigung, Abstützung und gegebenenfalls Verwendung eines Lasthalteventils. Notieren Sie die tatsächlichen Druck- und Zeitwerte, wenn die Maschine diese protokolliert. Die Dokumentation erleichtert es, dem Bauherrn und der Bauüberwachung zu erklären, wie die Verbindung hergestellt wurde, und hilft, falls derselbe Abschnitt noch einmal erstellt werden muss. Siehe svejsejournal og dokumentation.

Auch die Sicherheit verändert sich: Ein Rohr kann wegrollen, die Maschine kann verrutschen und das Heizelement ist heiß. Sperren Sie den Arbeitsbereich ab, tragen Sie Handschuhe und Gesichtsschutz nach Bedarf und halten Sie Rohre und Schläuche von Füssen und Klemmen fern. Bei Arbeiten in der Höhe oder an einem Hang muss ein Plan vorhanden sein, wie Maschinen und Personen sicher evakuiert werden können, falls etwas ins Rutschen gerät.

Wann Sie eine andere Lösung wählen sollten

Wenn das Rohr nicht spannungsfrei abgestützt werden kann, wenn die Maschine den Druck nicht halten kann oder wenn die Steigung keine sichere Aufstellung ermöglicht, sollten Sie keinesfalls einfach drauf los schweissen. Wählen Sie eine andere Lösung: Verlegen Sie die Schweissung auf ein flaches Stück, verwenden Sie einen Bogen oder ein Formstück oder fügen Sie einen kürzeren Abschnitt im Vorfeld zusammen.

Bei kleineren Durchmessern kann muffesvejsning oder elektromuffesvejsning in einer engen oder schrägen Aufstellung einfacher zu handhaben sein. Bei grossen Druckrohren ist das Stumpfschweissen nach wie vor die wirtschaftlichste Methode, jedoch nur, wenn die Aufstellung als Teil der Arbeit geplant wurde.

Vertikales und schräges Stumpfschweissen ist keine Frage des schnelleren Schweissens oder der Verwendung von mehr Druck. Es geht darum, das Rohr ruhig zu lagern, die Maschine stabil zu positionieren und dafür zu sorgen, dass der Druck das tut, wofür die Maschine ausgelegt ist.