PE管热熔焊接工艺

　　随着国家西气东输等重点工程相继启动，聚乙烯——PE （polyethylene）管道的应用日渐广泛，目前该产品已广泛应用于燃气、天然气、供水等领域。
　　PE管线具有易施工， 速度快， 耐腐蚀， 无污染，使用寿命长等特点。PE管道连接主要有两种方法： 热熔连接和电熔连接。目前主管道主要采用热熔连接。热熔连接原理是将两根PE管道的配合面紧贴在加热工具上来加热其平整的端面直至熔融， 移走加热工具后， 将两个熔融的端面紧靠在一起， 在压力的作用下保持到接头冷却， 使之成为一个整体。
　　一、 焊接准备。热熔焊接施工准备工作如下：
　　①将与管材规格一致的卡瓦装入机架；
　　②准备足够的支撑物， 保证待焊接管材可与机架中心线处于同一高度， 并能方便移动；
　　③设定加热板温度200～230℃ （本数据以杭州环众焊机为参考，具体温度以厂家提供的数据为准） ；
　　④接通焊机电源， 打开加热板、铣刀和油泵开关并试运行。
　　二、 焊接。焊接工艺流程如下： 检查管材并清理管端→紧固管材→铣刀铣削管端→检查管端错位和间隙→加热管材并观察最小卷边高度→管材熔接并冷却至规定时间→取出管材。在焊接过程中， 操作人员应参照焊接工艺卡各项参数进行操作， 而且在必要时， 应根据天气、环境温度等变化对其进行适当调整：
　　①核对欲焊接管材规格、压力等级是否正确，检查其表面是否有磕、碰、划伤， 如伤痕深度超过管材壁厚的10% ， 应进行局部切除后方可使用；
　　②用软纸或布蘸酒精清除两管端的油污或异物；
　　③将欲焊接的管材置于机架卡瓦内， 使两端伸出的长度相当（在不影响铣削和加热的情况下尽可能短，宜保持20~30mm） ， 管材机架以外的部分用支撑物托起， 使管材轴线与机架中心线处于同一高度， 然后用卡瓦紧固好；
　　④置入铣刀， 先打开铣刀电源开关， 然后再合拢管材两端， 并加以适当的压力， 直到两端有连续的切屑出现后（切屑厚度为0.5～10mm， 通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度） ， 撤掉压力， 略等片刻，再退开活动架， 关闭铣刀电源；
　　⑤取出铣刀， 合拢两管端， 检查两端对齐情况（管材两端的错位量不能超过壁厚的10% ， 通过调整管材直线度和松紧卡瓦予以改善； 管材两端面间的间隙也不能超过0.3mm（de225mm以下）、0.5mm（de225mm~400mm）、1mm（de400mm以上），如不满足要求，应在此铣削，直到满足要求。
　　⑥加热板温度达到设定值后，放入机架，施加规定的压力，直到两边最小卷边达到规定高度时，压力减小到规定值（管端两面与加热板之间刚好保持接触，进行吸热），时间达到后，松开活动架，迅速取出加热板，然后合拢两管端，其切换时间尽量缩短，冷却到规定时间后，卸压，松开卡瓦，取出连接完成的管材。
　　三、焊接工艺参数与焊接直接有关的参数为：温度、时间、压力。焊接工艺曲线图表示为焊接过程压力与时间的关系图。

　　焊接工艺曲线图

[img][/img]

壁厚e/mm 　加热时的卷边高度h/mm 温度（T）：（210±10）℃吸热压力Pa1：0.15MPa 　吸热时间ta2/S ta2=10×e 温度（T）：（210±10）℃吸热压力Pa2：0.02MPa 　允许最大切换时间tu/S　增压时间tf1/S 　焊缝在保压状态下的冷却时间tf2/min Pf1=Pf2=0.15MPa 　＜4.5　0.5　45　5　5　6　4.5～7 　1.0 　45～70 　5～6　5～6　6～10 　7～12　1.5　70～120　6～8　6～8　10～16　12～19　2.0　120～190　8～10　8～11　16～24　19～26　2.5　190～260　10～12　11～14　24～32　26～37　3.0　260～370　12～16　14～19　32～45　37～50　3.5　370～500　16～20　19～25　45～60　50～70　4.0　500～700　20～25　25～35　60～80　　　Pa1 加热压力 pa2 吸热压力 pf1 熔接压力 pf2 冷却压力 ta1 加热时间Tu 切换时间（包括加热板撤出时间） tf1 增压时间 tf2 冷却时间
　　四、焊接检验实践证明，聚乙烯燃气管道最容易损坏和泄露的部位，就是管道接口。工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。所以严格的接口质量验收对地下燃气管道工程十分重要。聚乙烯管道接口需做破坏性试验才能检查内部质量。
　　（1）聚乙烯管道连接完后，应加强施工自检和第三方验收，并适当抽取一定比例的接口切开进行内部检查。
　　（2）检查全部焊接口的焊机焊接数据记录
　　（3）外观质量检查应100%进行。监理等验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口进行外观检查，数量不得少于焊口数的10%，且每个焊工的焊口数不少于5个。
　　（4）每个工程均应做接口破坏性试验，对于热熔连接的接口应抽取3%焊口，建议不少于1个。破坏性试验可把焊口切成4条，检查内部熔合情况，未完全熔合视为不合格，也可做拉伸试验，看拉伸强度是否符合设计及规范要求。对于不合格的接口应对该焊工的接口进行加倍抽检，如再发现不合格，则对该焊工施工的接口全部进行返工。