Certificazione Saldatori Materie Plastiche (Polietilene)


>> PATENTINO PER SALDATORE MATERIE PLASTICHE POLIETILENE - UNI 9737
 
Come ottenere il patentino di Saldatore di Materie plastiche (polietilene)?

1. La qualifiche del personale polietilene segue la norma uni 9737:2016 la quale prevede come primo approccio la classificazione del saldatore secondo le classi:
 
Classificazione gamme di qualificazione

2. Definita la classificazione il saldatore può partecipare al corso di addestramento previsto dalla norma.

3. A seconda della classe di appartenenza il saldatore deve partecipare da un minimo di 16 ore ad un massimo di 32 ore di corso.

4. L’esame finale per l’ottenimento della qualifica del polietilene consiste nel sostenere una prova teorica e pratica; la prova teorica è composta da un minimo di 20  domande a sottogruppo, fino a un massimo di 100 domande a risposta multipla. La prova pratica consiste nell' eseguire la saldatura di almeno 1 giunto fino ad un massimo di 7 giunti.
TEC Eurolab è organismo di certificazione del personale accreditato ISO/IEC 17024 Accredia e supporta i clienti nella certificazione per il conseguimento di patentini di saldatura. La qualifica dei saldatori avviene con riferimento ad una procedura di saldatura compiutamente specificata (WPS) secondo UNI EN ISO 15609.

TEC Eurolab possiede una rete di Centri di Esame distribuiti sul territorio nazionale.
Per l’azienda produttrice
Avere a disposizione personale qualificato di Saldatura rappresenta un reale aspetto di differenziazione rispetto alla concorrenza, nei confronti dei propri clienti.

Per chi utilizza prodotti e attrezzature industriali
La qualifica del personale addetto alla Saldatura rappresenta uno strumento strategico all’interno della propria organizzazione. Ciò è evidente in settori come il Manufatturiero, Industria di Processo, Oil & Gas, Navale e Ferroviario, Imprese di Costruzioni ecc..

Per il libero Professionista
L’ottenimento della qualifica rappresenta un ampliamento delle proprie competenze, che vengono certificate, ottenendo vantaggi sia in termini di arricchimento del proprio curriculum vitae, sia per eventuali opportunità professionali e conseguenti riconoscimenti.
Il polietilene è un polimero sintetizzato a partire da gruppi etilene (che a temperatura ambiente si presentano sotto forma di gas incolore) rompendo i doppi legami tra gli atomi di carbonio che li rendono stabili e generando monomeri in grado di unirsi formando catene polimeriche.

Il polietilene si presenta come un materiale termoplastico non polare, caratterizzato da un colore bianco-latte opaco: nella produzione di tubi viene miscelato con nerofumo (in percentuali attorno al 2%-2,5%)  al fine di ridurre la sensibilità all’ infragilimento per irradiazione solare. 

Le caratteristiche meccaniche dipendono fortemente dal grado di cristallinità e dal grado di polimerizzazione: in generale il polietilene presenta rigidità dipendente dalla densità e manifesta quindi un comportamento flessibile nella sua forma LD (bassa densità), piuttosto rigido invece nel caso di polietilene ad alta densità (HD). La resistenza meccanica è comunque sempre influenzata pesantemente dalla temperatura: a temperature relativamente basse (al di sotto della temperatura di transizione vetrosa, tra -70 e-99°C), il materiale perde la sua plasticità diventando rigido e fragile; al di sopra della temperatura di rammollimento (tra i 160°C e i 210°C) il materiale assume un comportamento simile a quello di un fluido, nonostante non esista una temperatura di fusione vera e propria in quanto non c’è passaggio di stato da solido a liquido ma una solamente una disgregazione delle catene che cominciano a scorrere in maniera viscosa una sull’altra.

Inoltre in tutti i polimeri, contrariamente ai metalli, se viene applicato un carico costante ad una certa temperatura si ottiene comunque uno scorrimento tra le catene che produce una deformazione plastica: di conseguenza, la durata in termini di anni di un componente (nel nostro caso un tubo) va valutata in funzione della temperatura alla quale viene mantenuto: per un polietilene ad alta densità, si passa da un periodo massimo di servizio di 50 anni se mantenuto a T inferiore a 40°C, fino a un periodo massimo di 1 anno se mantenuto a T = 70°C .

Inoltre risulta particolarmente elevato il coefficiente di dilatazione termica (0,2mm/m°K , all’incirca 20 volte quello dell’acciaio), per cui è buona norma installare tubazioni in ambienti il più possibile adiabatici. D’altra parte il polietilene è largamente utilizzato in virtù di alcune caratteristiche che lo rendono molto interessante per l’utilizzo per la costruzioni di condotte per il trasporto di gas e acqua:
  • Basso costo rispetto ai materiali metallici
  • Discreta resistenza meccanica in relazione al peso
  • Buona resistenza a bassa temperatura (fino a -20/-40°C)
  • Ottima resistenza all’attacco batteriologico e in generale all’attacco da agenti chimici
  • Facilità di lavorazione
  • Bassa permeabilità, conducibilità termica ed elettrica
  • Bassa rugosità superficiale, che determina limitate perdite di carico nelle tubazioni
La UNI EN 1555-2 stabilisce i requisiti minimi per i tubi adibiti al trasporto di gas, per i quali definisce:
  • la densità minima del polietilene da utilizzare: ≥ 0,930g/cm3
  • i requisiti di resistenza meccanica a lungo termine (MRS - Minimum Requied Strenght - ossia il valore minimo del carico di rottura del materiale soggetto ad una tensione tangenziale determinata dalla pressione idrostatica alla temperatura di 20°C per un periodo pari a 50anni): MRS ≥ 8N/mm2 per 50 anni @ 20°C
  • Il diametro massimo dei tubi utilizzabili (pari a 2500mm)
  • La quantità di stabilizzante (nerofumo) da utilizzare per la protezione dall’infragilimento da irradiazione di raggi UV: 2,0%-2,5%
  • I tipi di pigmenti utilizzabili
  • La pressione massima nominale (25bar)

I gradi utilizzabili per la costruzione di condotte risultano essere quindi solamente il PE80 e il PE100, entrambi facenti parte della famiglia del polietilene ad alta densità. Devono i loro nomi alla tensione massima alla quale possono essere sottoposti, per una temperatura pari a 20°, per un tempo di 50 anni, moltiplicata per 10 (MRSx10)
  • Materiale Tempo (min) Temperatura Tensione ammissibile (min)
  • PE80 50 anni 20°C 8 N/mm2
  • Pe100 50 anni 20°C 10 N/mm2
La giunzione tramite saldatura tra due elementi è ottenibile utilizzando essenzialmente tre tecniche (per le quali la norma UNI 9737 prevede differenti iter di certificazione per il personale addetto alla saldatura del polietilene)
  1. Giunzione ad elementi termici per contatto tramite giunti a tasca di tubi, raccordi e derivazioni
  2. Giunzione testa a testa ad elementi termici per contatto (qualifica PE-2 con l’estensione PE-2D per tubi con diametro esterno > 315mm, UNI 9737)
  3. Giunti ottenuti con manicotto ad inserimento di tubi, raccordi e derivazioni, (qualifica PE-3 con l’estensione PE-3D per tubi con diametro esterno > 225mm, UNI 9737)

Il primo tipo di saldatura non è contemplato tra i metodi ammessi per la giunzione di tubi per il trasporto di gas e di conseguenza è scarsamente utilizzato.

Nel caso di saldatura testa a testa (PE-2), il calore necessario per raggiungere la temperatura di rammollimento dei lembi da saldare, viene raggiunto portando a contatto i cianfrini con un termoelemento (piastra riscaldante a temperatura di 240°C) per un tempo definito in funzione dello spessore dei tubi da saldare. Successivamente i due tronchetti vengono messi a contatto  e spinti uno verso l’altro al fine di favorire la compenetrazione tra le catene polimeriche durante la fase di raffreddamento. Questo metodo di saldatura è utilizzato esclusivamente per la saldatura testa a testa di tubi con uguale diametro e uguale spessore.

Per quanto riguarda la tecnica di saldatura tramite manicotto, viene collegato ad un generatore che fornisce al filamento appositamente posizionato nel manicotto la corrente e la differenza di potenziale per il tempo adeguato (valori riportati sia sulla scheda tecnica del manicotto o della derivazione, sia sui componenti stessi). Il passaggio di corrente attraverso il filamento genera potenza termica per effetto Joule e riscalda i lembi del tubo e del manicotto fino alla temperatura di rammollimento. In questa fase le catene polimeriche si compenetrano ottenendo il giunto saldato e, una volta ultimata la fase di raffreddamento, si ottiene la giunzione saldata. Di conseguenza con questa tecnica è possibile produrre giunzioni tra componenti di spessori diversi, e , attraverso opportune riduzioni, modificare il diametro della linea nel suo percorso.

La norma UNI 9737 definisce sia le procedure da seguire al fine di ottenere un giunto accettabile (cicli di riscaldamento, tempi di contatto ecc…) sia le modalità con le quali si deve verificare la bontà del giunto.
In fase di qualifica dei saldatori, si effettuano sia controlli distruttivi (prove meccaniche) che non distruttivi; le prove si differenziano in base al tipo di giunto per il quale si vuole ottenere la qualifica
 

SALDATURA CON ELEMENTO TERMICO

Controlli non distruttivi
Esame visivo (UNI EN 13100-1) della superficie delle saldature al fine di valutare l’uniformità, il vertice e le condizioni superficiali del cordolo; l’assenza di rotture, porosità ed inclusioni superficiali; il disassamento tra i componenti saldati
Esame dimensionale (UNI 10520) al fine di valutare la conformità della larghezza del cordolo (saldatura testa a testa con termoelementi) in funzione dello spessore e del diametro saldato

Controlli distruttivi
Prova di trazione in conformità alla ISO 13953 per valutare il tipo di rottura del provino
Prova in pressione in conformità alla norma UNI EN ISO 1167-2


SALDATURA AD ELETTROFUSIONE

Controlli non distruttivi
Esame visivo (UNI EN 13100-1) per verificare l’aspetto superficiale della saldatura, identificare i testimoni di raschiatura e gli indicatori di fusione (ove presenti), valutare disassamenti ed eventuali fuoriuscite di materiale.

Controlli distruttivi
Prova di decoesione per schiacciamento o per pelatura, in funzione del diametro del provino
Prova in pressione in conformità alla norma UNI EN ISO 1167-2

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