PE管道的连接

1、亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 目前聚乙烯管道的连接方法有许多种： 热熔对接连接（对接焊） 电热熔连接（电熔焊） 热熔承插连接（承插焊）：焊接质量受人为因素 影响大； 钢塑接头连接 螺纹连接：导致管壁减弱、应力集中、无高于PE本 身的粘接剂许多国家不推荐，故没推广。 旋压轮连接：接口拔脱力低，管件成本高。 热风焊连接：需压缩空气和热风焊枪，需打坡口， 操作空间大，特别是空气的净化。 2. 2. 聚乙烯（聚乙烯（PEPE）管道的连接）管道的连接 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 我国吸收了国外的成熟经验，采用了三种连 接方式： 聚乙烯

2、 管道连接 热熔连接(对接焊) 电熔连接 钢塑接头 连接 塑料端 钢 端 电熔焊连接 热熔对接焊连接 活套法兰连接 螺纹连接 钢管焊接 必须根据不同连接形式选用专用的连接机具必须根据不同连接形式选用专用的连接机具，不得采用不得采用 螺纹连接或粘接。螺纹连接或粘接。连接时，严禁采用明火加热！连接时，严禁采用明火加热！ 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 几个重要的因素： 1. 人员培训 聚乙烯焊接的基本安全知识和焊工焊接知识. 有关聚乙烯管道的基本性能知识(相关标准和性质). 能正确的使用焊接设备和焊接所需的辅具及用途 熟知焊接工艺及工艺中每一过程的重要意义 2. 制

3、定焊接工艺（需进行评定）. 3. 选择合格分供方保证材料质量，验收入库 4. 选购合格设备，定期年检 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 2.1 焊接机具焊接机具 （1） 热熔对接焊机 是用来实施对对接件端面进行加热焊接的专用设备。 普通热熔对接焊机（一般规格） 1200口径焊接800SHD1200型号： 800 口径焊接500SHD800型号： 630 口径焊接315GFCNC630型号： 500 口径焊接250GFCNC500型号： 315 口径焊接90PSO825型号： 250 口径焊接90PBF250A型号： 160 口径焊接40PBF160A型号： 以及管

4、件生产厂家所用多角焊机 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 全自动热熔对接焊机 型号：GF160CNC 焊接63 160管径 型号：HWA160 焊接63 160管径 型号：HWA250 焊接110250管径 型号：GF315CNC 焊接90 315管径 型号：HWA315 焊接160315管径 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （2） 电热熔电熔焊机 是用来实施对电熔管件内预埋的电热丝通电加 热熔接，按照制造商规定输出电压电流和时间进行 加热焊接的专用电源设备。 半自动电熔焊机；型号：PFS225，随着发展 已经淘汰。 全自动电熔焊机

5、； 型号：PFSA300、 PFSA400 MSA300、 MSA350 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （1）切刀 是用来切断管材的专用工具。 旋转切刀 型号：PCS075 3275口径。 型号：PCS160 63160口径。 链条旋转切刀：适用于壁厚小于25mm，90315口径 根据管径，确定需要滚轮链条的数量切割管材 闸刀式切刀 可以切割315mm以下口径的管道，其切割后的偏移量小于3mm 剪刀式切刀 ：适用于 63nn 的管材切割 电动圆盘锯：俗名无齿锯，特别是大口径管子的的切割。 电动往复锯：适用于各种规格的聚乙烯（PE）管道的切割 电动伐木锯 ：大口

6、径管材的切割。 木工刀锯 2.2 辅助工具 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （2）刮刀 主要是用于电熔焊，去除管材、管件表面氧 化皮的工具。 平板刮刀：任何口径 笔式倒角刀：任何口径的电熔焊时的管材倒角 爬壁刮刀：90315口径 旋转刮刀：20110口径 架式旋转刮刀：90400口径 手动旋转刮刀：32 315口径 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （3）固定卡具 是电熔焊用来固定管材保证焊接质量的工具。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （4）焊口翻边去除刀 是用来去除对接焊翻边的专用工具。 外焊口翻

7、边去除刀 型号：110160 口径。 型号：140250 口径。 型号：180315 口径。 型号：280450 口径。 内焊口翻边去除刀 （5）其它 转管器 玻璃铅笔 钢板尺 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 2.3 2.3 热熔连接（对接焊）热熔连接（对接焊） 焊接原理：焊接原理： 同时加热需要焊接管材/管件的两个端面，使其 达到熔化温度，迅速贴合，在一定的压力下熔为一体 冷却，达到熔接目的。 分子扩散缠绕理论：分子扩散缠绕理论： 两个相容的高分子材料，加热到两个相容的高分子材料，加热到一定的温度，使 大分子得到能量和空间，由于分子的热运动，并在得 到外力的作

8、用下，强制的彼此流动进行迁移、扩散、 互相缠绕，随着温度的下降开始结晶，得到一定的结 晶度达到理想焊接的目的。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST v聚乙烯（PE）燃气、给水管网施工最好是同厂家、同材质、同 牌号的管材与管材、管材与管件之间、管件与管件之间的连接。 v焊接口径 ：40、50、63、 75、 90、110、125、160、180、 200、225、250、280、315、355、 400、450、500、560、630、710、 800、900、1000 v燃气：标准尺寸比为 SDR11和SDR17.6 系列 v给水：标准尺寸比为 SDR11、SDR1

9、3.6、SDR17、SDR21、 SDR26、SDR33 系列。 2.3.2 焊接工艺 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 2.3.2 焊接工艺 三个重要参数：温度、压力、时间； 温度：是任何材料进行焊接时的必备条件。 其作用是，使需焊接的聚乙烯管材的两个的端面， 达到融熔温度熔为一体。 压力：焊件在一定压力的作用下，除了使融熔的聚 乙烯强制的彼此流动、迁移、扩散、缠绕外，还有 排除气体、防止焊口收缩、增加密度的作用。从而 提高焊口强度。 时间：控制时间，使融熔的焊口在最佳的温度下贴 合；自然的充分结晶，达到理想的结晶度。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAU

10、STCHINAUST 三个重要参数：温度、压力、时间; 以下是PE 熔接过程中压力、时间的关系。 焊接工艺曲线图 P0P2（接缝） P1（焊接） 加热段 切换 对接段 冷却段 凸起高度吸热取板 调压冷却 总焊接时间 压力 时间 （拖动） 2.3.2 焊接工艺 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 焊接参数的计算 表中数据(焊接温度21010 )： 凸起高度和接缝压力0.15N/mm2等效压力作用在端面 吸热时间10s/mm； 吸热压力0.02N/mm2；由于小一般忽略。 依据：德国焊接技术学会DVS2207标准第一部分 表5.6 对接焊焊接的基本参数 3+0.01*d

11、n 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST K K值必须 0 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 焊接压力的计算：焊接压力的计算： 管材焊接所需的力为管材焊接所需的力为F F1 1： ： 式中：式中：P PG G 工艺要求的单位面积所需要的力工艺要求的单位面积所需要的力 N/mmN/mm2 2 A A 管材的截面积管材的截面积 mmmm2 2 机架液压系统输出的推力机架液压系统输出的推力 F F 2 2： ： F F2 2 = P = P S S 式中：式中：P P 液压系统的压力液压系统的压力 N/mmN/mm2 2 S S 液压系统油缸中

12、活塞的有效面积液压系统油缸中活塞的有效面积 mmmm2 2 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 举例： 亚大公司 PBF250A 对接焊机为例； 已知：油缸截面积（单缸） 549mm2 ；接缝压力0.15N/mm2 求： SDR11 200和SDR17.6 160口径PE管的焊接参数？ 解： 第一步 计算管材的截面积： SDR11系列 200管材 壁厚18.2mm； 管的截面积按以下公式计算： SDR17.6系列 160管材 壁厚9.10mm； 管的截面积按以下公式计算： 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 第二步 液压系统的压力的计算（

13、N/mm2）： 根据公式： 将数代入公式 得： 第三步 吸热时间的计算（秒）： SDR11 系列 200管材18.210182秒 SDR17.6系列 160管材9.101091 秒 第四步 冷却时间的计算（分）： SDR11 系列 200管材18.21.33分钟24 分钟 SDR17.6系列 160管材9.101.33分钟13 分钟 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 焊接准备装夹管材铣削端面测拖动压力 平整端面吸热切换对接冷却 拆卸 焊接流程 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAU

14、ST 焊接准备 1. 检查清洁热板；聚四氟乙烯（检查清洁热板；聚四氟乙烯（PTEF）涂层损坏涂层损坏 需更换。需更换。 2. 清洁油路接头后接通油路清洁油路接头后接通油路. 3. 检查电源、电压、接地后接通电路；空转排气检查电源、电压、接地后接通电路；空转排气. 4. 热板升温，红灯亮后热板升温，红灯亮后(温度到后温度到后)预热预热10分钟分钟. 5. 安装与管材规格相符的卡具安装与管材规格相符的卡具. 6. 按需要截好待焊管材长度，要求端面平整并与按需要截好待焊管材长度，要求端面平整并与 管材轴线垂直。管材轴线垂直。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 装夹焊件

15、1. 打开机架，按要求设置吸热时间和冷却时间打开机架，按要求设置吸热时间和冷却时间. 2.2. 打开夹具，将打开夹具，将焊接件焊接件安装到机架中安装到机架中装夹装夹. 3. 调整同心度，调整同心度，用辊杠、滚轮支架将管垫平减小用辊杠、滚轮支架将管垫平减小 摩擦力防机架变形摩擦力防机架变形, ,必要时调整浮动悬挂装置必要时调整浮动悬挂装置; ; 4.4. 同时清洁管材同时清洁管材/ /管件的内外表面。管件的内外表面。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 铣削焊接面 1.1. 放置铣刀锁上铣刀安全锁放置铣刀锁上铣刀安全锁. . 2.2. 启动铣刀，启动铣刀，按下手枪钻开

16、关并锁死，按下手枪钻开关并锁死，闭合机架，调整闭合机架，调整 压力，形成连续屑后，宽度等于壁厚，适当降压到无压力，形成连续屑后，宽度等于壁厚，适当降压到无 铣削铣削. . 3.3. 打开机架，关闭铣刀，打开铣刀安全锁，取出铣刀。打开机架，关闭铣刀，打开铣刀安全锁，取出铣刀。 4.4. 清屑，清理铣屑时不允许用手摸焊接面。清屑，清理铣屑时不允许用手摸焊接面。 注意：该过程必须先适当降压，再打开机架，后停铣注意：该过程必须先适当降压，再打开机架，后停铣 刀，防止焊接端面出现台阶；刀，防止焊接端面出现台阶； 固定螺丝丢失 产生间隙排屑不畅 刀片磨损 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCH

17、INAUST 测拖动压力 1.1. 闭合机架，均匀缓慢的加压，机架开始运动时，闭合机架，均匀缓慢的加压，机架开始运动时， 记录压力值为拖动压力（记录压力值为拖动压力（P P0 0）. . 2.2. 检查检查. . (1)(1)检查焊接端面间隙检查焊接端面间隙 0.30.3mmmm。 ( (2)2)检查焊接件的错边检查焊接件的错边 管壁厚管壁厚1010。 (3)(3)检查管材检查管材/ /管件是否夹紧；加压到焊接压力（管件是否夹紧；加压到焊接压力（P P1 1），），如果未夹紧应调整如果未夹紧应调整 管材管材/ /管件位置，需重复步骤管件位置，需重复步骤-3-3的过程。的过程。 3. 3. 合格

18、后，降压力，打开机架。合格后，降压力，打开机架。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 端面平整吸热 1.1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面；用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面； 2.2. 放置已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊放置已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊 接压力接压力( (P P1 1) )拖动压力拖动压力( (P P0 0) )接缝压力接缝压力( (P P2 2) )。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 端面平整吸热 1.1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面；用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面； 2.2. 放置

19、已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊放置已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊 接压力接压力( (P P1 1) )拖动压力拖动压力( (P P0 0) )接缝压力接缝压力( (P P2 2) )。 3.3. 观察热板两侧，焊接面整个圆周的凸起高度至规定观察热板两侧，焊接面整个圆周的凸起高度至规定 值，降压至两焊接面不离热板（略带压）同时按计值，降压至两焊接面不离热板（略带压）同时按计 时按钮，吸热计时开始时按钮，吸热计时开始. . 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 切换对接（重点） 1.1. 吸热时间结束，蜂鸣器自动报警，关闭蜂鸣器，吸热时间结束，蜂鸣器自

20、动报警，关闭蜂鸣器， 打开机架，迅速取出热板，立即闭合机架，使焊打开机架，迅速取出热板，立即闭合机架，使焊 接面贴合，将压力调整到焊接压力接面贴合，将压力调整到焊接压力（P P1 1P P0 0P P2 2) )， 同时按下冷却计时器按钮，开始冷却、计时。同时按下冷却计时器按钮，开始冷却、计时。 2.2. 注意：该过程是五个动作连续的一气呵成，也是注意：该过程是五个动作连续的一气呵成，也是 人为因素的严格控制部分，易出现焊接质量问题人为因素的严格控制部分，易出现焊接质量问题 的过程，切换对接的时间，必须控制在小于规定的过程，切换对接的时间，必须控制在小于规定 的时间内（的时间内（ 10 10S

21、 S）。）。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 拆卸焊件 1.1. 冷却时间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按冷却时间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按 钮，关闭蜂鸣器。钮，关闭蜂鸣器。 2.2. 降压至零。降压至零。 3.3. 松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。 4.4. 进行下一个的焊接循环。进行下一个的焊接循环。 注意：必须是先降压力至注意：必须是先降压力至0 0再拆除夹具，防止划伤再拆除夹具，防止划伤 焊件焊件。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 拆卸焊件 1.1. 冷却时

22、间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按冷却时间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按 钮，关闭蜂鸣器。钮，关闭蜂鸣器。 2.2. 降压至零。降压至零。 3.3. 松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。 4.4. 进行下一个的焊接循环。进行下一个的焊接循环。 注意：必须是先降压力至注意：必须是先降压力至0 0再拆除夹具，防止划伤再拆除夹具，防止划伤 焊件焊件。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 第第第 五五五 章章章 开机 输入焊工代号 输入施工代号 输入施工单位代号 选择材料级别 输入管径 输入SDR值 提示输入是否正确

23、？ 热板温度设置 夹紧管材 确认 确认 确认 确认 确认 测拖动压力并显示 确认 确认 确认 确认 开始焊接 放入热板 热板是否清洁？ 显示热板600s后温度 错边、间隙检查？ 夹紧检查？ 铣刀取出 铣削停止 铣削并显示压力 铣刀放入 确认 自动 确认 确认 确认 自动 否 确认 自动 确认 确认 显示翻边时间及压力 显示吸热时间及压力 切换对接(显示时间) 调压(显示时间) 冷却(显示时间) 泄压 标记焊口 显示储存焊接纪录 拆卸；开始 自动 自动 自动 自动 自动 自动 确认 确认 确认 确认 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 自动焊接焊接参数存档 焊接前的准

24、备 焊接准备 工程档案 焊接参数设置 第第第 五五五 章章章 开机 输入焊工代号 输入施工代号 输入施工单位代号 选择材料级别 输入管径 输入SDR值 提示输入是否正确？ 热板温度设置 夹紧管材 确认 确认 确认 确认 确认 测拖动压力并显示 确认 确认 确认 确认 开始焊接 放入热板 热板是否清洁？ 显示热板600s后温度 错边、间隙检查？ 夹紧检查？ 铣刀取出 铣削停止 铣削并显示压力 铣刀放入 确认 自动 确认 确认 确认 自动 否 确认 自动 确认 确认 显示翻边时间及压力 显示吸热时间及压力 切换对接(显示时间) 调压(显示时间) 冷却(显示时间) 泄压 标记焊口 显示储存焊接纪录

25、拆卸；开始 自动 自动 自动 自动 自动 自动 确认 确认 确认 确认 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 全自动对接焊机焊接基本记录 焊机编号： 工程编号： 施工单位： 焊口代号： 日期： 年 月 日 时间： 时 分 焊口编号： 材料等级：PE80或PE100 管径： mm SDR： 环境温度： 拖动压力： MPa 设定值 实际值 热板温度： 翻边压力： MPa MPa 翻边时间： S (秒) S (秒) 吸热压力： MPa MPa 吸热时间： s (秒) s (秒) 切换时间： s (秒) 焊接压力： MPa MPa 冷却时间： min(分) min (分) 焊

26、接状况：OK或失败 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 全自动对接焊机与普通对接焊机的主要区别及作用 1. 对焊接过程的温度、时间、压力输入芯片中，进行不间断 的全自动控制。 2. 切换对接段由焊机自动进行，焊接参数自动生成；保证了 焊接参数的正确性，减少了人为因素对焊口质量的影响。 3. 对操作人员和焊机使用期限识别；拒绝无证人员操作，拒 绝过期不检修校正的焊机工作。 4. 记录储存每一个焊口的整个焊接过程参数；解决了焊接数 据依靠人工纪录可信度差。 5. 具备管理功能；储存的操作者代码、工程代码、材料生产 厂代码、焊接参数可随时进行查阅、打印、取出，进行分 析、

27、存档备查；人、机得到有效的控制。 6. 焊口质量一致性好。 但焊接时的支撑辊轮、错边调整、焊接端面清 洁等与普通焊机操作相同。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 电热熔连接（电熔焊）电热熔连接（电熔焊） 焊接原理： 预埋在电熔管件内表面的电阻丝通电发热，使电 熔管件内表面和承插管材的外表面达到熔化温度，并 产生压力，冷却后融为一体，达到熔接目的。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 焊接前的准备 l 检查电源电压在焊机要求的范围之内，特别是发电机电压。 l 导线容量达到焊机输出功率的要求。 l 地线接地。 自动模式焊接 （1）开机。 （

28、2）截取管材；管材端面应垂直轴线，斜度5mm。 （3）去氧化皮；将划线内需焊接的管材/管件表面刮去0.1mm 厚度。 （4）划线；量取电熔管件的焊接深度，标在需焊接的管材/管件 上。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST （5）承插电熔管件；将清洁的电熔管件套在需焊接的管材/管 件上。 （6）安装电熔卡具；保证同轴度。 （7）插接输出电源接头；插牢焊机输出接头，防止虚接。 （8）调整程序；调整焊接模式到自动模式 （9）读取数据；用扫描器读取条码，参数在显示屏上显示。 （10）起动焊接焊接，显示屏显示焊接参数及焊接情况。，同 时焊机自动计时储存。 （11）焊接完成；焊机提示，拔去焊机输出电源接头；复位后 ，进行下一循环。 亚大亚大亚大 CHINAUSTCHINAUSTCHINAUST 手动模式焊接（17步骤同自动模式） （8） 调整焊机到手动模式。 （9） 按焊机说明和管件要