聚乙烯(PE)熱熔培訓
路亮
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江蘇杰通管業有限公司位于常熟市支塘工業園內，工廠緊鄰204國道，交通方便。本公司是一家研發生產及銷售塑料管道的高新技術企業。產品品種多，規格齊全。PE，PVC實壁管口徑從Φ20mm到Φ1200mm全覆蓋。庫存充足，供貨及時。公司擁有11000室內倉儲和20000室外堆場 。公司生產的主要產品包括：市政用UPVC埋地排污管、CPVC電力電纜護套用管、高密度聚乙烯（HDPE）直壁管和MPP電纜護套保護管。公司采用先進的生產設備和工藝流程，依托高素質的技術人員和經驗豐富的員工，配合完善ISO9001質量管理體系，為客戶供應產品和服務。江蘇杰通管業有限公司"質量創先，服務優先"的管理理念，愿與客戶攜手創造美好的未來
■簡介
■成為一個好的PE管道者應了解什么
■焊標準
■良好的焊頭依靠什么條件保證
■焊工藝
■熱熔連接的設備
■熱熔連接操作工藝過程及要求
■熱熔連接焊口的質量檢驗
■焊機的保養與維護 *簡介聚乙烯管道發展到今天，管道研究應用于領域的專家、學者、 研究機構等對于管道的連接方法作了大量的實驗和研究，連接 的設備越來越先進，工藝也越來越完善，但到目前為止，一般 來說主要有四種： ■熱熔對接連接
■電熔連接 - 熱熔承插
■機械連接。 1、簡介隨著我國聚乙烯管道在不同領域的大力推廣和應用，作為關系國生民計的 基礎設施，國家越來越關心管道設施，作為管網體系建設的一個重要 環節，有關國家機關和行業協會相繼制定、修訂并岀臺了相關的標準和法規 來規范聚乙烯管道的生產和應用。燃氣用聚乙烯管道技術規程塑料管材和管件聚乙烯系統熔接設備城鎮燃氣施工驗收規范埋地聚乙烯給水管道技術規程燃氣用聚乙烯管道技術規程，等等因此，掌握正確的方法，了解正確的施工工藝，對我們從事聚乙烯管 道工程應用的人員來說，就顯得尤為重要。
1.1熱熔對接
對于 管道來說， 電熔連接的 快捷性和安 全性都非常 好，也是目 前常用的 一種連接方 法。
1.3承插連接承插連接和熱熔連接 一樣，使用了加熱工 具加熱，但熔接面和 電熔連接相似。由于 這種連接方法形成的 焊口具有較大的內應 力，因此在室外管道 安裝中很少使用。
1.4機械連接 ■機械連接也是聚乙烯 管道連接的重要方法 之一，用于PE管道和 其他材質的管道、閥 門連接，當然，也可 用于PE管道自身之間 的連接。主要有螺旋 鎖緊式連接、機械壓 緊式、法蘭連接和鋼 塑過渡連接等幾種。
2.成為一個好的PE管道者應了解什么
2.1聚乙烯管道的優缺點，而了解其缺點更有助由我們正確施工，保證施 工質量。硬度較差，容易被劃傷，因此在現場施工時應避免拖、拽、拋、摔等操作, 管道下溝和回填時溝底要平整，回填物中不應有堅硬雜質；較深的劃痕損傷，尤其是尖銳損傷對管道的運行會造成隱患。部分溶劑可能對管道造成一定程度性能的降低，在施工時應避免油污。 聚乙烯管道盡管具有相當好的耐老化性，但非黑色的管道相對較差，應避 免長時間室外堆放。
2.2與聚乙烯管道相關 的一些基本技術參數 DN 管道公稱外徑，mm e 管道公稱壁厚，mm SDR 管道的標準尺寸比，SDR=DN/e,分成五個系列，SDR33、SDR21、SDR17、 SDR13、 SDRllo MFR 熔體流動速率為材料在190C熔融狀態下材料熔體粘度的特征值。高的MFR值意味著低的粘度。低的MFR值意味著材料具有較高的強度，也代表著材料較難擠出 加工。同樣，在相同壓力下，高MFR值的管材形成的翻邊較小。 MRS 對管材樹脂低要求的靜液壓強度，用來對PE管材料長期使用性能系統科學的等級評價，簡單的說，是指在20C,連續施加在該PE管道上50年時引起管材破壞 時所計算的在管壁上的環向張應力。由此區分出我們常用的原材料，如PE80, PE100, PE112等。
3.標準有很多國家及研究機構都制定了自己的標準或匸藝規定，例如：英國：WIS 4-32-08 德國：DVS 2207 意大利：UNI 10520 和UNI 10967 丹麥：DS/INF70-2 美國：ASTM D 3261 荷蘭：NEN7200 另外，還有比利時Becetel NBNT 42-101,英國WRC關于壁厚大于20mm的雙壓力熔接工藝等。 這些標準在壓力、時間、溫度等主要工藝參數上都有較大的區別。目前我國大多數選用的都是DVS 2207 燃氣用聚乙烯管道焊技術規程也給出了一個推薦的焊標準 4 ,要一個好的熱熔對接接頭所需條件 -符合要求的管材或管件
■符合標準、保養良好的焊機
■適宜的氣候條件或恰當的防護
■合適的工藝
■訓練有素的操作者
■操作人員的責任心
4.1符合要求的管材管材應符合相應的國家標準給水用管材/管件：GB/T13663.1 GB/T13663.2 燃氣用管材/管件：GB/T15558.1 GB/T15558.2 管材的壓力等級與工程設計相一致。管材、管件應有生產廠家提供的相應質量證明文件 （合格證及檢驗報告）。無加工缺，防護良好，損傷在規定的范圍內。 沒有超過規定的存放期限，否則應能證明其性能還 能符合國彖稼準帝猊定。
4.2符合標準、保養良好的焊機 ■目前，我國的焊機標準以及制定完畢并報批, 很快就能頒布。國外的標準有ISO12176-1和 DVS2208-1； ■評價焊機主要性能要求：溫控精度，壓力和動 作控制的準確性，機架的剛性，飩刀的說削效 果 ■ 一般焊機的應用溫度為?10吒?+4CTC；
■大風或在零度以下進行時應采取保 溫和防止灰塵污接區域的措施；
■雨天施工應采取防雨措施和防止漏電的 措施。
■如何選擇焊機標準和焊參數
■進行焊工藝評定
■如何根據天氣狀況可氣候特點修訂焊參數
■如何制定質量保證措施
■焊頭質量的可追溯性
■過程和檢驗記錄
■聚乙烯管道焊作業人員（以下簡稱PE焊工）須取得質量技術監督部門 頒發的特種設備作業人員證。
■要保證質量，無論是用什么樣的機子都離不開操作人員的責任心， 因為操作人員在焊過程中對焊質量有影響的環節很多
。 ■比如夾持前的管端有沒有清理干凈、銖削后的端面是否干凈、拿走切屑 時有沒有污染銖削面、特殊天氣對焊的防護措施是否到位、初始翻邊 的高度是否合適、熱板是否干凈、特殊氣候條件下如何調整工藝參數等, 都需要靠操作人員的責任心和經驗完成。 5、熱熔連接的設備
■ 5.1分類
■根據焊的接頭形態不同，常見的有對接焊機和角焊 機、鞍形焊機等；
■根據焊機的操控方法不同，也可以分為手動焊機、液 壓控制焊機、半自動焊機及全自動焊機等
■管道對接焊機主要用于在工地連接管材或管件。 -角焊機主要用于在車間制作彎頭、三通等管件。
■鞍形焊機用于制作異徑三通管件。 熱熔對接焊機對于管道對接焊機，一般根據 可焊管材的規格不同主要有 40 ?110mm 63 ?160mm 110 ?250mm 160 ?315mm 250?450mm 400?630mm 630?800mm 800?1200mm 1200mm ?1600mm 等規格的熱熔對接焊機。
5.2熱熔對接焊機的設備構成一臺熱熔對接焊機一般都包含以下幾部分： -機架，包括固定夾具、可移動夾具、以及夾持不同直徑管材的內夾 具。 ■加熱系統，主要包含一塊加熱板和一套恒溫控制系統。 .壓力及動作控制系統，該系統機械式加壓和液壓加壓兩種方式。 ■銖削系統，只要包含一個雙面鐵刀。 ■附件，如:吊架、法蘭夾具、計時器，半自動焊機還包括數據記錄儀 等。 5.3焊設備的主要性能 ■ 5.3.1溫控精度 ■在一10弋到+40吒范圍內的環境溫度下操作，顯示的 工作溫度與加熱板的實際溫度應小于±5?？?■溫度控制系統應能確保加熱板工作區域任一點的溫度 在170。（：至26（TC范圍內；誤差應小于±7。（：。 5.3.2壓力和動作控制的準確性 ■熱熔對接焊機自身的摩擦力不應超過由管徑和壁厚計 算得出的熔接壓力的20； ■可移動夾具在任何位置摩擦力變化的值應小于熱熔對 接焊機自身摩擦力的10。 ■能保證能保證在管材端面加熱完成后，在不損傷已加熱的管材端面的情況下，能在規定轉換時間范圍內抽出加熱板 并合攏對接兩管材加熱端面，轉換時間應符合下表規 勺 .5.3.3轉換時間 公稱壁厚en, mm 轉換時間，s <4.5 5 4.5?7 5?6 7?12 6?8 12 ?19 8~10 19 ?26 10-12 26 ?37 12 ?16 37 ?50 16 ?20 50 ?70 20 ?25 苗.5.3.4機架的剛性 機架的剛性 .嬲*聲掘’以SD3管材為例，軸向誤差管材公稱外徑而，mm 軸向誤差，mm <225 0.5 250 1 315 2 400 3 500 4 630 5 800 7 1000 9 1200 11 1600 15 5.3.5銃刀的銖削效果 .賞刀應能同時雙面銖削，使每個熔接表面光滑平 整，在熔接壓力下熔接面之間的間隙應不超 過下表中的規定值：管材公稱外徑dn, mm 管材端部間隙，mm 6h<250 0.3 250<6h<400 0.5 400<6h<630 1.0 630V di 0.2 xdn j. 6、熱熔對接工藝過程 ■6.1操作基本要求 ■6.2聚乙烯管道操作過程基本要求 ■6.3聚乙烯管道焊工藝評定參數、試驗及要求 ■ 6.4焊工藝評定 6.1焊操作基本要求 PE焊工須遵守以卜-焊操作守則： - 焊區域內應當防范不的氣候影響，風雨天氣和在零度以下進行焊時，必 須采取適當的保護措施，以保證需要焊的焊面有足夠的溫度； ■與焊面接觸的所有物品須清潔，焊面在焊前須清潔和干燥，需要焊 接的部位不能有損傷破壞、雜質、污垢（如：污物、油脂、切屑等）； -確保焊過程的連續性，焊完成后應當進行充分的自然冷，以除其內應 力： ■對于dn<63mm或壁厚e<6mm的管道元件不允許使用熱熔對接的焊方法； ■不同SDR系列的管道元件互焊時，推薦采用電熔連接或采用適當的加工方法使 焊處壁厚相同： ■焊時每-個焊口應當有詳細的焊原始記錄，焊原始記錄至少應當包括天 氣情況、環境溫度、焊匸代碼、焊口編號、管道規格類型、焊壓力、拖動壓 力、增壓時間、加熱板溫度、切換時間、吸熱時間、冷時間等。?焊前準備?清潔油路接頭正確的連接焊機各部件。 -測量電源電壓，確認電壓符合焊機要求。檢査清潔加熱板，涂層損壞應當更換。其表面 聚乙烯的殘留物只能用木質工具去除，油污油脂等須用潔凈的棉布和酒精進行處理。 ■按照焊工藝正確設置吸熱、冷時間和加熱板溫度等參數。焊前，加熱板應當在焊 接溫度下適當預熱，以確保加熱板溫度均勻。裝夾管材元件用輻杠或者支架將管墊平，調整同心度，利用夾具校正管材不圓度，并且留有足夠的焊 接距離。 ■銖削焊面銖削足夠厚度，使焊端面光潔、平行，確保對接端面間隙＜ 0.3mm；錯邊量小于焊 接處壁厚的10。重新裝夾時須重新鐵削。 -拖動壓力的測量及檢査，每次焊時須測量并且記錄拖動壓力（P拖）。 -加熱，放置加熱板，調整焊壓力（P1）焊壓力（P1）=拖動壓力（P拖）+焊規定壓力（P2）。當加熱板兩側焊處圓周卷邊凸起高度達到規定值時，降壓至拖動壓力（P拖） 或者在確保加熱板與焊端面緊密貼合的條件下，開始吸熱計時。 ■切換，在規定的時間內抽出加熱板，迅速合攏兩個熔融斷面 ■ 建立壓力，迅速將壓力勻速升至焊壓力（P1）,嚴禁高壓碰撞。 ■拆卸管道元件，達到冷時間后，將壓力降至零，拆卸完成焊的管道元件。 6.3聚乙烯管道焊工藝評定參數、試驗及要求 ■熱熔焊工藝溫度推薦的焊工藝溫度為200?235吒， 施工單位在實際施工中，可以根據具 體施工環境和材料適當調整焊溫度。 ■其中： ■Pi—總的焊壓力（MPa）, Pi=Pz+P 拖 -P2—規定的焊壓力 ■P拖一拖動壓力 ■勺一卷邊達到規定高度的時間 ■七2—吸熱時間（S） =管材壁厚（e）xiO（s） -t3一切換所規定的時間（S） ■tq—規定建立壓力P1所時間（S） .15—冷時間（min） 熔接壓力的計算式中： ■，一管材的截面積(mm2) , 5>nx e x (dn- e )； ■焊機液壓缸中活塞的有面積 (mm2),由焊機生產廠家提供； ■研作用于管材上單位面積的力 (0.15N/mm2)； ■幼一拖動壓力(MPa) 6.3焊工藝評定 -通過對曇乙烯管漫熱熔對接焊頭性能的評價，驗證擬定焊 工藝及參數時正確程。進行熱熔對接焊，當出現下列情況之一時，施工單位應當進行 焊工藝評定： ■當施工單位采用本規程以外的焊工藝參數進行焊時；＞當不同的原材料等級(例如PE80與PE100)的管道元件互焊時； ■同一原材料等級的管道元件熔體質量流動速率(MFR)差值不小于 0.5g/10min (190°C, 5kg)時； ■當管道元件制造單位對焊有特殊要求，且施工單位使用的焊機 不能滿足其要求時； ■當施工環境與焊機工作條件有較大差距時。進行聚乙烯管道焊工藝評定時，應當符合以下基本要求： ■焊用管道元件應當符合本規范形管標準要求； ■焊應當由施工單位取得特種設備作業人員證并且技能熟練的焊 工操作； ■焊設備應當滿足相關標準的規定，所用儀表應當在計量的有內且處于正常工作狀態； ■焊工藝評定所用試件的切割、刮削、組對以及清理等工藝措施 的操作規程，應當符合相關規定； ■焊工藝評定試件的檢驗試驗，應當由有能力的檢驗檢測機構或 者有關機構進行，并且對檢驗試驗質量負責。檢驗機構應當做好 相關檢驗試驗記錄，出具檢驗試驗報告。施工單位應當根據檢驗 試驗報告編寫焊工藝評定報告熱熔對接焊的焊工藝評定具有以下的覆蓋范圍: -相同級別原材料的焊工藝評定可以相互覆蓋； ■不同系列管道元件SDR11、SDR17.6）的焊工藝評定 可以相互覆蓋； -當dn<250mm的規格時，任選一個規格進行評定即可覆 蓋dn<250mm所有規格； .當25020 min q, 7.4熱熔對接焊的破壞性檢驗 ■拉伸性能試驗拉伸性能試驗測試方法應當符合相應標準。 -靜液壓強度試驗靜液壓強度試驗方法應當符合現行國家標準GB/T6111- 2003的要求。 8.焊機的保養與維護電源和電纜線 -按漏電保護器試驗按鈕檢查是否工作正常 -檢查電源線有無破損加熱板 ■清潔加熱板表面，必要時重涂表面涂層 -檢查機械聯結有無松動溫控系統＞校驗溫控表 -校驗溫度傳感器銃刀＞刀片重磨或更換＞檢查電源線有無破損 -檢查機械聯結有無松動液壓系統 ■校驗壓力表 ■檢查液壓油位 ■更換液壓油 ■檢查油管有無破損 ■檢查快速接頭情況 加熱板 -檢查軸端緊固螺絲有無松動 ■重新噴涂防護漆 ■檢查液壓缸兩端及油管接口是否漏油，更換密封圈或 揍頭