DVS 2203-1-2003 Testing of welded joints of thermoplastics sheet and pipes - Test methods - Requirements.pdf

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1、Februar 2017Bezug: DVS Media GmbH, Postfach 10 19 65, 40010 Dsseldorf, Telefon (0211) 1591-0, Telefax (0211) 1591-150Nachdruck und Kopie, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung desHerausgebersDVS Deutscher Verband fr Schweien und verwandte Verfahren e. V. Richtlinie DVS 2207-4 (QWZXUIVorgesehen als

2、Ersatz fr Ausgabe April 2005 Dieser Richtlinienentwurf wird der entlichkeit zur Prfung und Stellungnahme vorgelegt. Ein-sprche und nderungsvorschlge werden erbeten an den Deutschen Verband fr Schweien und verwandte Verfahren e. V., Postfach 101965, 40010 Dsseldorf. Richtlinie DVS 2207-4 Schweien von

3、 thermoplastischen Kunststo en Extrusionsschweien von Rohren, Rohrleitungsteilen und Tafeln Verfahren, Anforderungen DVS, Ausschuss fr Technik, Arbeitsgruppe “Fgen von Kunststo en“ Einsprche bis 30. April 2017 Diese Ver entlichung wurde von einer Gruppe erfahrener Fachleute in ehrenamtlicher Gemeins

4、chaftsarbeit erstellt und wird zur Beachtung empfohlen. Der Anwender muss jeweils prfen, wie weit der Inhalt auf seinen speziellen Fall anwendbar und ob die ihm vorliegende Fassung noch gltig ist. Eine Haftung des Deutschen Verbandes fr Schweien und verwandte Ver-fahren e. V. und derjenigen, die an

5、der Ausarbeitung beteiligt waren, ist ausgeschlossen. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04DVS 2207-4Februar 2017Inhalt:1. Geltungsbereich2. Allgemeine Anforderungen3. Werksto e4. Allgemeine Verfahren

6、sbeschreibung4.1. Kontinuierliches Schweiverfahren4.2. Diskontinuierliches Schweiverfahren5. Maschinenvarianten5.1. Maschinenvariante I5.2. Maschinenvariante II5.3. Maschinenvariante III6. Konstruktive Gestaltung, Schweinahtformen und Schweinahtaufbau7. Anforderungen7.1. Anforderungen an die Schweim

7、aschinen und -gerte7.2. Anforderungen an die Schweischuhe7.3. Anforderungen an die Vorwrmung7.4. Anforderungen an die Werksto e und deren Schweieignung7.5. Anforderungen an die Qualitt der Schweiverbindungen 8. Inbetriebnahme der Schweimaschinen und Einstellen der Schweiparameter9. Schweivorbereitun

8、g9.1. Ausrstung9.2. Schutzmanahmen vor Umweltein ssen10. Schweien10.1. Vorbereiten der Fge chen10.2. Heften10.3. Schweidurchfhrung 10.4. Mechanisches Nachbearbeiten der Schweinhte10.5. Thermisches Nachbehandeln der Schweinhte10.6. Schweiprotokoll11. Prfen der Schweiverbindungen12. Sicherheitshinweis

9、e13. Schrifttum13.1. RegelwerkAnhang 1. Kurzanleitung fr das Schweien Anhang 2. Schweiprotokoll fr das ExtrusionsschweienB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-041. Geltungsbereich Diese Richtlinie gilt f

10、r das Warmgasextrusionsschweien (WE) (im Folgenden Extrusionsschwei-en) von Rohren und Tafeln im Behlter-, Apparate- und Rohrleitungsbau, bei der Herstellung von selbsttragenden Au angwannen und von Abdichtungen an Betonbauwerken mit thermoplastischen Kunststo en. Sie beschreibt die unterschiedliche

11、n Verfahren, zeigt die Verfahrensgrenzen auf und legt Anforderungen zur Qualittssicherung fest. Warmgasextrusionsgeschweit werden blicherweise Bauteile mit Materialdicken von ca. 6 bis 50 mm, jedoch knnen sowohl dnnere als auch dickere Bauteile warmgasextrusionsgeschweit werden (di-ckere Bauteile ge

12、gebenenfalls durch mehrlagiges Schweien). Spezielle Hinweise zum Extrusionsschweien von Dichtungsbahnen im Erd- und Wasserbau sind in den Richtlinien DVS 2225-1 und DVS 2225-4 enthalten. Hinweise zum Extrusionsschweien von Man-telrohren sind in der Richtlinie DVS 2207- 5 enthalten. 2. Allgemeine Anf

13、orderungen Das Warmgasextrusionsschweien ist ein Schweiverfahren, das umfangreiche Kenntnisse bezglich der zu schweienden Werksto e und der Handhabung der Maschinen und Gerte, sowie hohe Fertig-keiten in der Ausfhrung voraussetzt. Weiterhin ist die Qualitt der Schweiverbindungen abhngig von der Eign

14、ung der verwendeten Ma-terialien, der Qualitt der Schweigerte und -maschinen sowie von der Einhaltung der Schweiricht-linien. Die Schweinhte knnen durch zerstrungsfreie und zerstrende Verfahren geprft werden. Die Schweiarbeiten sind zu berwachen. Art und Umfang der berwachung mssen zwischen den Vert

15、ragspartnern vereinbart werden. Es wird empfohlen, die Verfahrensdaten in Schweiprotokollen (Muster siehe Anhang) zu dokumentieren. Jeder Schweier muss ausgebildet sein und einen gltigen Quali kationsnachweis besitzen. Fr das Warmgasextrusionsschweien nach dieser Richtlinie gilt Richtlinie DVS 2212-

16、1, Untergruppen II-1.1 bis II-4.2. Beim Schweien von Werksto en, die noch nicht in der Richtlinie DVS 2212-1 genannt sind (beispiels-weise PVC-U, PVC-C, PVDF, E/CTFE.) gelten die Anforderungen sinngem. Der Quali kations-nachweis ist in Form eines Eignungsnachweises, abgestimmt auf den jeweiligen Anw

17、endungsfall und in Anlehnung an die Festlegungen der Richtlinie DVS 2212-1 zu erbringen. 3. Werksto e Diese Richtlinie gilt fr die in Richtlinie DVS 2207- 4 Beiblatt 1 genannten Werksto e. Bei anderen Werksto en und Werksto modi kationen (z. B. elektrisch leitfhig) kann die Richtlinie sinngem angewe

18、ndet werden. Ergnzende Hinweise der Halbzeughersteller sind zu beachten. 4. Allgemeine Verfahrensbeschreibung Das Extrusionsschweien ist ein manuelles, bzw. teilmechanisiertes Schweiverfahren. Es wird mit Schweizusatz aus Draht oder aus Granulat gearbeitet, der in einem Plasti ziersystem (Extru-der)

19、 aufgeschmolzen und plasti ziert wird. ber einen entsprechend der Nahtgeometrie geformten Schweischuh wird der Schweizusatz in die in der Regel durch Warmluft plasti zierte Schweifuge des Grundmaterials gedrckt. Andere Wrmequellen/-trger knnen z. B. ein Lichtstrahl oder inerte Gase sein. Die Massena

20、usstoleistung der Maschinen bzw. Gerte bestimmt die maximale Schwei-Seite 3DVS 2207-4 Februar 2017B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04DVS 2207-4Februar 2017Seite 4nahtdimension und beein ut die Schwe

21、igeschwindigkeit. Der erforderliche Fgedruck wird durch die austretende Masse und die Gegenkraft des Schweiers erzeugt. Man unterscheidet folgende Verfahren: kontinuierliches Schweiverfahren diskontinuierliches Schweiverfahren 4.1. Kontinuierliches Schweiverfahren Der aus dem von Hand oder maschinel

22、l gefhrten Gert bzw. der Maschine austretende, plasti zierte Schweizusatz wird ber einen Schweischuh kontinuierlich in die ebenfalls plasti zierte Schweifuge gedrckt (Bilder 1, 3,4). Beim Schweien von Hand ergibt sich die Vorschubgeschwindigkeit aus dem Volumen des austreten-den Massenstromes und de

23、m zu fllenden Nahtquerschnitt. Beim Schweien mit einem Vorschubsys-tem mu die Schweigeschwindigkeit auf den Massenaussto abgestimmt werden. Die Vorwrmung der Schweizone erfolgt ber ein am Schweikopf angebrachtes Warmgasgeblse. Bild 1. Schema kontinuierliches Schweien mit Maschinenvariante I. 4.2. Di

24、skontinuierliches Schweiverfahren Zum Schweien wird der plasti zierte Schweizusatz abschnittsweise mit einem entsprechenden K-cher vom Extruder entnommen, in die mit einem Warmgasgert plasti zierte Schweifuge eingelegt und mit einem Andrckwerkzeug eingedrckt, geformt und geglttet (Bild 2). Dieses Ve

25、rfahren wird berwiegend dort eingesetzt, wo beengte Platzverhltnisse oder bestimmte Konstruktionsdetails ein kontinuierliches Schweien ausschlieen. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04Bild 2. Schema

26、diskontinuierliches Schweien mit Maschinenvariante II. 5. Maschinenvarianten Die Maschinen/Gerte bestehen aus dem Plasti ziersystem (Extruder) zum Plasti zieren des eingebrachten Schweizusatzes Vorwrmsystem fr die Erwrmung der Fge chen (in der Regel Warmluft) Schweikopf zur Aufnahme des Schweischuhe

27、s und des Vorwrmsystems (alternativ dem K-cher beim diskontinuierlichen Verfahren) Schweischuh zur Einbringung des Extrudates in die Schweifuge und zur Formgebung der Ober che (alternativ dem Andrckwerkzeug beim diskontinuierlichen Schweien) 5.1. Maschinenvariante I Maschinen - bzw. Gertetyp, bei de

28、m alle Gertekomponenten eine Einheit bilden. Der Schweizusatz wird in der Regel als Runddraht, bei greren Gerten auch als Granulat dem Gert zugefhrt, Bild 1. 5.2. Maschinenvariante II Bei diesem Maschinentyp sind Extruder und Schweikopf baulich getrennt. Fr das kontinuierliche Schweien sind beide Ma

29、schinenteile ber einen beheizten Schlauch fr den Schweizusatz mitein-ander verbunden, Bild 3). Fr das diskontinuierliche Schweien wird das Extrudat ber auswechsel-bare Massedsen direkt dem Extruder entnommen, Bild 2. Die Maschinen dieser Bauart besitzen eine hohe Ausstoleistung, nden jedoch wegen ih

30、rer Gre vornehmlich im stationren Betrieb Verwendung. Der Schweizusatz wird blicherweise in Granulat-form dem Gert zugefhrt. Seite 5DVS 2207-4 Februar 2017B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04DVS 2207

31、-4Februar 2017Seite 6Bild 3. Schema kontinuierliches Schweien mit Maschinenvariante II. 5.3. Maschinenvariante III Die Maschinen/Gerte bestehen aus dem Schweidrahteinzug , der Plasti ziereinheit und dem Vor-wrmsystem. Der drahtfrmige Schweizusatz wird ber den Drahtvorschub in die Heizkammer ge-frder

32、t. Der plasti zierte Schweizusatz wird durch den Drahtvorschub ber den Schweischuh in die Fgezone eingebracht, Bild 4. Die Gerte sind in der Regel kleiner und handlicher als die Maschinen-varianten I und II, besitzen jedoch auch eine geringere Ausstoleistung. Bild 4. Schema kontinuierliches Schweien

33、 mit Maschinenvariante III. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-046. Konstruktive Gestaltung, Schweinahtformen und Schweinahtaufbau Fr die Konstruktion der Bauteile gelten die Richtlinien DVS 2205 ., f

34、r die Gestaltung der Schwei-nhte die Richtlinie DVS 2205-3 sowie die Ergnzungen der jeweiligen Richtlinien. Insbesondere ist zu beachten: Kreuzende Nhte mssen versetzt angeordnet werden. Der lichte Abstand sollte ca. 3-mal Deck-lagenbreite, jedoch mindestens 50 mm betragen. der lichte Abstand parall

35、eler Nhte sollte ca. 3-mal Decklagenbreite, mindestens jedoch 50 mm betragen. Unterschiedlich dicke Anschlussenden bei Stumpfsten sind in der Werksto dicke anzugleichen (Richtlinie DVS 2205). Zur Reduzierung des Schweinahtvolumens und wegen der gleichmigeren Verteilung der Schweieigenspannungen soll

36、ten die Schweinhte mglichst doppelseitig oder mit Gegenlage geschweit werden (Doppel V-Naht, Doppel K-Naht, Doppel HV-Naht . Bei nur einseitiger Zugnglichkeit sollte eine Schweinahtform gewhlt werden, die gewhrleistet, dass der Querschnitt des jeweils dnneren Fgeteils komplett angeschlossen werden k

37、ann (z. B. bei einem T-Sto mit HV-Naht). Der Reststeg an der Nahtwurzel bei V- und HV- Nhten sollte maximal 1 mm betragen um das Durchschweien sicherzustellen. Der Masseeintrag in die Schweifugen sollte wegen der beim Erkalten der Nhte auftretenden Schrumpfspannungen minimiert werden. Es ist deshalb

38、 empfehlenswert, die Naht nungswinkel entsprechend den Fgeteildicken zu verndern. In Bild 7 ist dies sinnbildlich und gra sch darge-stellt. Die Schweinhte werden in der Regel einlagig hergestellt. Bei groen Werkstckdicken ( 30 mm bei V-, HV- und Kehlnhten) knnen durch mehrlagiges Schweien Schrumpfsp

39、annun-gen und die Bildung von Vakuolen minimiert werden. Der Wurzelspalt sollte maximal 2 mm nicht berschreiten. Kann aus baulichen oder konstruktiven Grnden die Wurzelspaltbreite nicht eingehalten werden, mssen entsprechende Manahmen (z. B. durch eine Unterlage) getro en werden. Die wichtigsten Nah

40、tformen sind hinsichtlich ihrer Schweinahtform und ihrer Ausfhrung in den Bil-dern 5 und 6 dargestellt. Fr andere als im Anhang 1 aufgefhrte Werksto e sind gegebenenfalls andere Nahtformen und Naht nungswinkel zu whlen. Fr die Benennung, zeichnerische und symbolische Darstellung der Schweinhte gilt

41、DIN EN 22553. Bild 5. Schweifugenvorbereitung und Schweinhte bei Stumpfsten. Seite 7DVS 2207-4 Februar 2017B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04DVS 2207-4Februar 2017Seite 8Bild 6. Schweifugenvorberei

42、tung und Schweinhte bei T-Sten. Bild 7. Empfohlene Naht nungswinkel fr PE- HD und PP fr V- und HV-Schweinhte in Abhngigkeit von der Nahttiefe.(Fr andere Werksto e mssen gegebenenfalls andere Naht nungswinkel gewhlt werden.) 7. Anforderungen 7.1. Anforderungen an die Schweimaschinen und -gerte Die Sc

43、hweigerte mssen CE- konform, funktionsfhig und fr die Schweiaufgabe geeignet sein. Dies gilt auch fr das Zubehr wie Dsen, Schweischuhe, Thermofhler etc. Sie sind regelmig auf ihren Zustand und ihre Funktionstchtigkeit zu berprfen (z. B. durch eine Herstellerberwachung). Die Ausstomenge und die Vorwr

44、mleistung mssen der Schweiaufgabe angepasst sein. Spezielle Anforderungen an die Schweimaschinen und Schweigerte sind im Beiblatt 2 zu dieser Richtlinie beschrieben. 7.2. Anforderungen an die Schweischuhe Der zum Schweien notwendige Fgedruck wird mit dem Schweischuh ber den Schweizusatz auf die Fge

45、chen aufgebracht. Gleichzeitig formt und glttet der Schweischuh die Schweinahtober- che. Die Schweischuhe mssen deshalb der Schweiaufgabe entsprechen, sind konstruktiv auf die jewei-lige Schweinahtform und -dicke abzustimmen und mssen insbesondere die Anforderungen an die B974908A824A6748CAAAA99BAB3

46、49F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04Schweinahtausfhrung entsprechend Abschnitt 10.3 gewhrleisten. In der Regel bestehen die Schweischuhe aus Polytetra uorethylen (PTFE). Dieser Werksto ist fr die im Beiblatt 1 genannten Werkst

47、o e ausreichend temperaturbestndig, besitzt glatte, antiadhsive Ober chen und lsst sich mechanisch leicht bearbeiten. Fr das Schweien hoch uorierter Kunst-sto e, z. B. PFA, mssen die Schweischuhe jedoch aus thermisch hher beanspruchbaren Werkstof-fen bestehen (siehe hierzu Beiblatt 3 dieser Richtlin

48、ie). Die Andrckzonen und die Gleit chen der Schweischuhe (Bild 8), sollten die in Bild 9, sowie in der Tabelle.1 angegebenen Mindestlngen nicht unterschreiten. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Fgedruck whrend einer Mindestzeit einwirkt und damit im gesamten Fgebereich (insbeson-dere Nahtwurzel und Naht anken) die erforderliche Bindung erzeugt werden kann. Aus konstruktiven Grnden oder bei Kehlnhten knnen gegebenenfalls Schweischuh