Investigation of Reliability of PE Plastic Gas Pipe Joined With Butt Fuzzy Method

Abstract

Energy has both vital and strategically important features. It is known that 26% of the energy consumed worldwide consists of natural gas. Since it is used so commonly, there are lots of parameters related to the junction process of polyethylene based pipes and fitting members used in natural gas transfer. There is no doubt that inappropriate choices of these parameters will cause substantial damages of no return. In this study, natural gas pipes (Pe 80 and Pe 100) are joined by hot butt-welding and some tests are performed in accordance with the parameters and conditions determined by standards. In light of data collected, it is analyzed if hot butt-welding has the necessary characteristics to meet the standards for plastic pipe junction. The researches revealed that hot butt-welding method is a valid method for plastic pipe junction, and cheaper than other methods used. Also, during the experimental studies, changes in welding quality are observed depending on the pipe density.

Keywords

• Plastic welding, Plastic fitting, Plastic pipe welding reliability.

Sıcak Elaman Alın Kaynak Yöntemi ile Birleştirilen PE Doğalgaz Borularının Güvenirliklerinin Araştırılması

Öz

Enerji hem gerekli hem de stratejik önemi olan özelliklere sahiptir. Tüm dünyada tüketilmekte olan enerjinin % 26'lık bir bölümünü doğalgazın oluşturduğu bilinmektedir. Bu kadar yoğun kullanılan doğalgaz transferinde, kullanılmakta olan polietilen esaslı borular ve bağlantı elamanlarının birleştirilme işlemlerinde etkin olan birçok parametre söz konusudur. Bu parametrelerin yanlış seçimleri beraberinde geri dönülmez büyük hasarlara yol açacağı tartışılmaz bir gerçektir. Bu çalışmada doğalgaz boruları (Pe 80 ve Pe 100) sıcak alın kaynağı ile birleştirilerek standartlarda belirlenmiş olan parametre ve şartlarda testler uygulanmıştır. Elde edilen veriler ışığında plastik boru birleştirme standartlarda belirlenmiş olan özellik ve değerlere sahip olup olmadığı araştırılmıştır. Bu araştırmalar plastik boru birleştirme işlemleri için sıcak alın kaynak yönteminin uygun ve kullanılan diğer yöntemlere göre daha ucuz bir yöntem olduğu görülmüştür. Ayrıca yapılan deneysel çalışmalarda kullanılan boru yoğunluğuna bağlı olarak kaynak kalitesinde değişimler gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Plastik kaynak, Plastik birleştirme, Plastik boru kaynak güvenirliği.

Kaynakça

1. Anık, S., Dikicioğlu, A. ve Vural, M. 1994. “Termoplastik Malzemelerin Kaynağı”, Kaynak Tekniği Derneği, Yayın No. 2, İstanbul.
2. ASTM D2657-97. 2002. “Standard Practice for Heat Fusion Joining of Polyolefin Pipe and Fittings”, Volume 8.04. American Society of Testing and Materials. Baltimore.
3. ASTM F1056-97. 2002. “Standard Specification for Socket Fusion Tools for Use in Socket Fusion Joining Polyethylene Pipe or Tubing and Fittings”, Volume 8.04. American Society of Testing and Materials. Baltimore.
4. Barber, P. and Atkinson, J.R. 1994. “The use of tensile tests to determine the optimum conditions for butt fusion welding certain grades of polyethylene”, polybutene-1 and polypropylene pipes. J. of Materials science. pp. 1456.
5. Code of Federal Regulations, 1991. Title 49, Part 192, Subpart F. “Pipeline Safety Regulations”. 56 (117), 6426-6505. June 18, Washington.
6. Crawford, S. L., Cumblidge, S. E., Hall, T. E. and Anderso M. T. 2008. “Preliminary Assessment of NDE Methods on Inspection of HDPE Butt Fusion Piping Joints for Lack of Fusion”, Prepared for the U.S. Nuclear Regulatory Commission under U.S. Department of Energy.
7. Donoghue, P. E., Kanninen, M. F., Green, S. T. and Grigory, S. C. 1991. “Results of a thermomechanical analysis model for EF joining of PE gas pipes”, In Proceedings of Twelfth Plastic Fuel Gas Pipe Symposium, p. 331–342, Boston.
8. GEV–ATB–2009. “Plastik Malzemeleri Birleştirme Yöntemleri”, Gedik Eğitim Vakfı.

9. Hawkeye Industries Inc. 2008. “Fabricated Fitting Butt Fusion Procedure”, Technical Bulletin: TB-0308-FF, FPR IDC and NIDC Fittings.
10. http:// www.akatherm.com/files/Pressure/ Weld ing %20polyolefins.pdf.
11. Jim Craig, P. E. 2005. “QA Technology for Polyethylene Butt Fusion Joints”, North American Society for Trenchless Technology, McElroy Manufacturing, Inc. Florida.
12. Jun, H. Y. and Grimm, R.A. 1998. “Infrared welding of thermoplastics: Practical characterization of transmission behavior of eleven thermoplastics”, Proceedings of ANTEC 1998, Conference Proceedings, Society of Plastics Engineers. pp. 1030-1035.
13. Kaluç, E. ve Taban, E. 2005. “Doğalgaz Boru Hatlarında Kullanılan Polietilen Boruların Kaynağı”, MakinaTek, Bileşim Yayıncılık, s. 118-124, İstanbul.
14. Marshall, G.P. 1991. “Advances in Joining Plastics and Composites”. pp. 202. 10-12 June, 1991, Bradford, Yorkshire,U.K.
15. Messer, B., Yarmuch, M. and Boer, P. 2003. “Novel High Resolution Defect Detection For Thermoplastic Butt-Welds”, Pipeline & Gas Journal, RTD Quality Services Inc. (230), 46. March, 2003.
16. Murch, M.G. and Troughton, M.J. 1993. “A Study of the Applicability of the Tensile Weld Test for Thick Walled Polyethylene Pipe”, TWI, pp. 757.
17. Ogorkiewicz, R.M. 1970. “Engineering Properties of Thermoplastics”, Willey-Interscience, London. pp .249 – 317.
18. Polytubes Technical Note, 2007. “Butt Fusio Technique”, POLYETHYLENE, Technical Note. Polytubes Technical Bulletin. July 2007. Butt Fusion. Page 4.
19. Takasu, N. 2003. “Friction welding of plastics”, Selected from journal of the Japan Welding Society Welding International” 17 (11), 856, 2003.
20. Troughton, M.J. 2008. “Flash-Free Welding”, Handbook of Plastics Joining. pp. 127.
21. Saint Royre, D., Gueugnaut, D. and Reveret, D. 1989. “Test meth-1995. odology for the determination of optimum fusion welding ABAQUS Theory Manual”, Version 5.3, Hibbit, Karlsson conditions of PE. J. Appl. Polym. Sci., pp.147–162.
22. Starostin N. P. and Ammosova, O. A. 2009. “Thermal Processes in Butt-Welding Polyethylene Pipe at Low Ambient Temperatures”, Russian Engineering Research. 29 (1), 12–16.
23. Steven A., Kocheny, S. A. and Miller, B. 2009. “Laser Welding: It’s Not Just for Metals Anymore”, Welding Journal. 88 (3), 28- 30.
24. Ziegler, D. 2004. “Welding of termoplastics”, Welding Journal. 83 (10), 45- 47. October.