Projekt: Großrohrschweißen. PE100+ Association. Chairman: Steve Beech

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Rainer Kaiser
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1 AfT-W4N Projekt: Großrohrschweißen PE100+ Association Buttfusion Harmonisation Project Chairman: Steve Beech Dipl.-Ing. (FH) Johannes Grieser HESSEL Ingenieurtechnik GmbH Roetgen

2 PE 100+ Association (gegründet 1999) Rohstoffhersteller: TOTAL Petrochemicals BASELL SABIC BOREALIS PRIME POLYMER BOROUGE INEOS Polyolefins Mitglieder PE 100+

3 objective is to promote consistent quality at the highest level in the production and the use of polyethylene for PE100 pipes Ziel ist es eine gleichbleibende Qualität auf höchstem Niveau für die Produktion und den Gebrauch von Polyethylen PE100-Rohren zu fördern Ziele PE 100+ Association

4 Objective: : Buttfusion Harmonisation Project Entwicklung eines weltweit einheitlichen, genormten Verfahrens für das Heizelement- Stumpfschweißen von PE 100-Rohren Ziel des Harmonisierungsprojekts

5 Quelle: ISO / TC 138 / SC4 N 1282 (07/2006) ISO / DIS Single Pressure Low Procedures (Deutschl:: DVS ) Dual Pressure Low Procedures (England: WIS ) Single Pressure High Procedures (US: PPI-TR33) Untersuchte Stumpfschweißverfahren

6 Druck [N/mm²] 0,20 0,15 0,10 Angleichen + Anwärmen Fügen Fügen + Abkühlen 10 s Dual Pressure (WIS) Single Pressure (DVS) p = 0,15 N/mm² T = C 0,05 0,00 Zeit Low Pressure Procedures

7 Druck [N/mm²] 0,60 0,50 Fügen + Abkühlen p = 0,517 N/mm² T = C 0,40 US 0,30 0,20 0,10 0,00 Anwärmzeit = f (Wulsthöhe) Zeit DVS WIS Single Pressure High Procedures

8 Poor Weld Single Pressure Low Procedures mit verkürzter Anwärmzeit und längerer Umstellzeit Vergleichsschweißung

9 PE 100+ Werkstoff Rohr 1200 x 70 Rohr 1200 x 50 Rohr 1200 x 30 Wanddickeneinfluss Wanddickeneinfluss Werkstoff + Rohrgeometrie

10 Bewertung der Stumpfschweißverbindungen anhand von Kurzzeit- und Langzeitprüfverfahren Technologischer Biegeversuch WIS Tensile Test Zeitstand-Zugversuch Zugversuch Prüfverfahren

11 Kurzzeitversuche: Technologischer Biegeversuch nach DVS BECETEL (B) WIS Tensile Test nach ISO Bodycote PDL (UK) duktil / spröde F max Quelle: dvs-server.de DVS AGW 4.4 Messen und Prüfen t 25 mm Probekörper B Prüfverfahren - Kurzzeit

12 Langzeitversuche: Zeitstand-Zugversuche Zugversuche nach EN / DVS HESSEL (D) Prüfverfahren - Langzeit

13 Ergebnisse zur Poor Weld aus Vorversuch Erwartungen + Ergebnisse (I)

14 Fügeebene Anriß Zeitstand-Zugversuch Zugversuch an Poor Weld (1)

15 Bruch in der Fügeebene Anriß Zeitstand-Zugversuch Zugversuch an Poor Weld (2)

16 Technologischer Biegeversuch Erwartungen + Ergebnisse (II)

17 DVS Anforderungen im technologischen Biegeversuch: Mindestbiegewinkel Mindestbiegewege mm Mindestbiegeweg PE-HD

18 Zeitstand-Zugversuch Zugversuch Erwartungen + Ergebnisse (III)

19 Standzeit Quelle: Plastic Pipes XII April 2004, Baveno, Italien 3628 h 3325 h OD 500 x 45,5 mm 2045 h DVS WIS Jap. Standzeiten von Heizelement-Stumpfschweißungen

20 DVS: Sprödbruch außerhalb der Fügeebene Ergebnisse von Heizelement-Stumpfschweißungen

21 WIS: 50 % der Brüche in der Fügeebene Schweißung nach Japanischer Norm: Versatz bis zu 2,5 mm Ergebnisse von Heizelement-Stumpfschweißungen

22 Vereinheitlichung der Stumpfschweißverfahren Geeignete Prüfmethoden zur Beurteilung von Stumpfschweißverbindungen Formulierung der Anforderungen im technologischen Biegeversuch für Großrohre (s = mm) Fazit

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ENDE

24 Noch Fragen??? ENDE

25 Fracture in the FUSION LEVEL at a PE-butt weld

26 Typical Fracture at a PE-butt weld

27 WIS Tensile Test Erwartungen + Ergebnisse (IV)

28 Quelle: ISO / TC 138 / SC4 N 1282 (09/2005) DVS Single Pressure Low Procedures

29 Quelle: ISO / TC 138 / SC4 N 1282 (09/2005) WIS Dual Pressure Low Procedures

30 Fügeebene Bruchausgang Rißverlauf Breite der aufgeschmolzenen Zone Heizelementstumpf-Schweißung eines Rohres aus Polyethylen nach dem Zeitstandzugversuch

31 Bildnachweis: Egeplast Werner Strumann GmbH & Co. KG Steinzeug: 40 bis 80 Schäden pro km Beton: 75 bis 107 Schäden pro km Polyethylen: < 0,1 Schäden pro km Quellen: DVGW Wasser; VAV Schweden; Sawatzki; Matthes; Stein, Kaufmann Warum Polyethylen?

32 Bildnachweis: HOSTALEN GmbH Durchmesser 1600 mm; Wanddicke 61,2 mm Große Rohre

33 Durchmesser über 1000 mm Wanddicke bis 70 mm Schweißen von Großrohren nach DVS

34 Schmelzflußrate 190/5 g/10 min 0,3 1,7 PE 80 ohne weitere Prüfung PE 100 mit Eignungsnachweis nach Schweißen von Großrohren nach DVS

35 Schmelzflußrate 190/5 g/10 min <0,3 >1,7 PE 80 und PE 100 mit Eignungsnachweis nach Schweißen von Großrohren nach DVS

36 Prüfeinrichtung Zeitstandzugversuch (DVS )

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