聚乙烯管道施工质量控制课件

1、PE管理和作业人员专业技术培训管理和作业人员专业技术培训湖北钟格塑料管有限公司聚乙烯管材、管件聚乙烯管材、管件特性与选材特性与选材讲课人：杨涛讲课人：杨涛聚乙烯管材、管件特性什么是聚乙烯聚乙烯管道的优势、劣势聚乙烯管道的基本概念聚乙烯管材聚乙烯管件什么是聚乙烯燃气管道用什么材料？钢管（不耐腐蚀）球墨铸铁（抗冲击差、机械连接）PE管（强度低）钢骨架复合聚乙烯管道（优势不明显） 什么是聚乙烯聚乙烯PE（Polythene）热塑性树脂塑料塑料的优点 耐腐蚀、轻、柔韧、强度、易加工聚乙烯管道的优势寿命50年耐腐蚀性，耐化学品柔韧性安全性（抗开裂、连接可靠）施工便利（轻、易连接、柔韧）适用于非开挖工艺综

2、合造价低（土方、安装、防腐、使用寿命）为什么PE管寿命50年聚乙烯混配料分级表GB15558.1-2003LCL 材料的性能， 内部水压，20，50年，可信度97.5%， 测得的长期静液压强度材料的定义决定材料的定义决定柔韧性盘卷管，减少接头走向可按施工方向适度改变非开挖施工，管道卷曲，插入旧管再复圆压扁断气，不停气施工抗地基沉降抗地震 施工便利非开挖工艺聚乙烯管道的劣势强度不如钢管 高压不适用，易被外力破坏抗紫外线性能差 PE管严禁作为地上管道老化 长期承压时，管材的强度随着时间降低大口径（一般DN450以上）单管成本较高聚乙烯管道的劣势PE管的基本概念 PE80 SDR11 DN315PE

3、80和PE100SDR管道承压能力连接密度 混配料PE80和PE100预测的长期静液压强度LCL（20 ，50年，97.5%）外推法 塑料破坏存在时温等效现象 利用高温短时间向低温长时间外推 利用1年的数据推测50年的数据标准尺寸比（SDR）SDR壁厚系列比，用来标注管材壁厚的参数 例：DN110 SDR11 管材 壁厚是多少？常用的SDR值 新建 SDR11 SDR17.6 非开挖 SDR26 PE管的承压能力（CJJ63）次高压管道（0.7MPa） PE100 SDR11中压管道 （0.4MPa） PE100 SDR17.6 PE80 SDR11低压管道（0.01MPa以下） PE80 S

4、DR17.6设计压力计算（MOP）最大工作压力(MOP)GB15558.1-2003 管道系统中允许连续使用的流体的最大压力 MRS 以20为参考工作温度得出，其他温度在设计里要考虑温度折减系数聚乙烯管道工作温度-2040 CJJ63设计压力计算（MOP）公式PE80 MRS=8.0MPa PE100 MRS=10.0MPaC安全系数，国际惯例 燃气取2提问：决定管材适用压力级制的因素？PE的管连接方式 热熔连接 PE管之间 电熔连接 一体式钢塑转换接头（埋地） PE管、钢管 分体式钢塑转换接头 钢塑法兰 （在保温台内）热熔连接管材加一定压力靠在加热板取出加热板，施加压力电熔连接加热管件中的电

5、阻丝电熔连接与热熔连接一体式钢塑转换埋地使用法兰式钢塑转换调压箱引入、或楼前引入时使用密度中密度/高密度密度对管材性能的影响 密度越小，加工性和柔韧性越好 密度越大，强度和硬度越大 密度不同 MFR值相差较大 CJJ63中规定，MFR相差0.5以上电熔连接 双峰技术使聚乙烯刚性和柔性达到平衡 密度中密度聚乙烯（MDPE） 0.9300.940g/cm3 中密度PE80 高密度PE80 中密度PE80和高密度PE80连接要用电熔 高密度聚乙烯（HDPE） 0.9400.965g/cm3 高密度PE100部分燃气公司PE80材料全部是中密度 PE80与PE100连接要用电熔混配料标准规定燃气用PE

6、管材、管件、阀门等 必须使用专用混配料，不得使用基础树脂+色母 混配料 白+黑 PE管道的组成PE管材 GB15558.1-2003PE管件 GB15558.2-2005PE球阀 GB15558.3-2008钢塑转换接头 GB 26255.1-2010 GB 26255.2-2010 聚乙烯管材的设计选用中低压管道选用中低压管道选用PE管有优势管有优势中低压管道（0.4MPa）口径（一般DN315）埋地敷设（入户要用钢管爬墙）压力级制PE80 SDR17.6 (0.3MPa)只可以用于低压管道PE80 SDR11(0.5MPa) PE100 SDR17.6(0.4MPa) 都可用于中压管道PE

7、100 SDR11(0.7MPa)颜色PE80级管道 黑色+黄色条纹 黄色PE100级管道 黑色+黄色条纹 黄色 或 黑色+橙色条纹 橙色口径标准规定DN25-DN630常用规格 DN32、40、63、90、110、160、200、250、315国内最大应用DN450 聚乙烯管材的生产工艺聚乙烯管材质量的根本原材料：必须使用混配料使用进口混配料 北欧化工、菲纳（道达尔）、苏威、BP北欧化工： PE80级黄色料 ME3441 PE80级黑色料 ME3440 PE100级黑色料 HE3490禁止掺回用料生产线：进口生产线聚乙烯管材的核心指标长期静液压强度（ LCL，MRS）耐慢速裂纹增长（SCG）

8、耐快速裂纹扩展（RCP）耐慢速裂纹扩展（SCG）耐慢速裂纹扩展耐刮伤性能 运输、施工 长期蠕变应力开裂破坏是减少管材寿命的一个主要原因耐快速裂纹扩展（RCP）p耐快速裂纹扩展抗外力破坏p管材开裂速度非常快 100m/s600m/sp在钢管上发生的现象 PE管作为试验要求，未发生过 p快速开裂对于燃气管道非常危险 耐快速裂纹扩展（RCP）过高的应力集中管内急速减压对管壁产生撕裂作用聚乙烯管件的分类通俗使用中的管件： 注塑管件（热熔对接） 电熔管件（承插、鞍形） 钢塑转换接头（一体、法兰）管件概念热熔管件： 一般没有标注为电熔的都是热熔管件 标注“注塑”的都是热熔管件电熔管件： 标注“电熔”的都是

9、电熔管件 标注“电热丝”的都是电熔管件 鞍形管件都是电熔管件聚乙烯管件的选用要求可以选用的管件： 热熔对接管件、电熔承插管件、电熔鞍形管件、 钢塑接头燃气不可以用热熔承插管件焊制管件 CJJ63中规定需降级使用 部分公司不允许使用焊制管件热熔管件必须是主体注塑成型聚乙烯管件的生产工艺热熔管件 整体注塑成型 大口径关键部位注塑，再焊接套袖电熔管件 裸露式：电阻丝布在有线槽的型芯上， 一次注塑成型 封闭式：注塑出薄壁套，在薄套上布好线， 再二次注塑 嵌入式：注塑出管件型坯，布线机边布线 边碾压封闭如何保障PE管道安全选用质量合格的产品合理选择连接方法 使用全自动焊机按照正确的方法施工 CJJ63-

10、2008 选用合理方式验证接口质量 PE管理和作业人员专业技术培训管理和作业人员专业技术培训湖北钟格塑料管有限公司聚乙烯燃气管道焊接聚乙烯燃气管道焊接技术与质量控制技术与质量控制讲课人：杨涛讲课人：杨涛 精确控制过程，过程决定质量精确控制过程，过程决定质量 质量就是生命，生命源于质量质量就是生命，生命源于质量 45聚乙烯管道的应用聚乙烯管道的应用及焊接接口质量的重要性及焊接接口质量的重要性 国外从国外从2020世纪世纪6060年代即开始大规模使用年代即开始大规模使用PEPE管管输送天然气。目前中国各城市在燃气输配管网输送天然气。目前中国各城市在燃气输配管网中采用中采用PEPE管输送天然气的非常

11、多。管输送天然气的非常多。 随着聚乙烯（随着聚乙烯（PE)PE)管道应用领域推广的不断管道应用领域推广的不断深入，管道连接成了一个重要的问题。在塑料深入，管道连接成了一个重要的问题。在塑料管道系统的应用和铺设过程中，管道之间的连管道系统的应用和铺设过程中，管道之间的连接是影响其结构完整性、安全运营和持久强接是影响其结构完整性、安全运营和持久强聚乙烯管道的应用聚乙烯管道的应用及焊接接口质量的重要性及焊接接口质量的重要性 度的重要因素。由于管道输送的流体可能是危度的重要因素。由于管道输送的流体可能是危险性极高的介质如：天然气、煤气等；连接接险性极高的介质如：天然气、煤气等；连接接头一旦破坏或连接性

12、能不可靠，后果将不堪设头一旦破坏或连接性能不可靠，后果将不堪设想。因此管道连接技术的发展程度是影响塑料想。因此管道连接技术的发展程度是影响塑料管道能否广泛应用的关键因素之一。管道能否广泛应用的关键因素之一。聚乙烯管道在燃气输送应用聚乙烯管道在燃气输送应用中焊接接口连接方式中焊接接口连接方式 热熔焊接（热熔对接）热熔焊接（热熔对接） 电熔连接电熔连接 聚乙烯管道连接聚乙烯管道连接 塑料端塑料端 钢塑接头连接钢塑接头连接 钢钢管端管端电熔连接电熔连接热熔对接连接热熔对接连接法兰连接法兰连接螺纹连接螺纹连接钢管连接钢管连接热熔连接管材加一定压力靠在加热板取出加热板，施加压力电熔连接加热管件中的电阻丝

13、一体式钢塑转换埋地使用法兰式钢塑转换调压箱引入、或楼前引入时使用聚乙烯管道的连接质量问题聚乙烯管道的连接质量问题 聚乙烯管道的焊接，是一个没有事后非破坏聚乙烯管道的焊接，是一个没有事后非破坏性检验手段的过程，因此我们必须控制好影响聚性检验手段的过程，因此我们必须控制好影响聚乙烯管道连接接口质量的各主要方面因素，控制乙烯管道连接接口质量的各主要方面因素，控制好管道连接的过程，杜绝质量问题的发生，获得好管道连接的过程，杜绝质量问题的发生，获得一个合格的连接接口。一个合格的连接接口。 影响连接接口质量的五大因素影响连接接口质量的五大因素 1环环环境，系指国家、行业、使用者、生环境，系指国家、行业、使

14、用者、生产者对聚乙烯管道系列产品、应用技术的认知、产者对聚乙烯管道系列产品、应用技术的认知、支持、应用程度；支持、应用程度； 2法法工艺、焊接方法、施工规范、焊工资工艺、焊接方法、施工规范、焊工资质管理体系、焊接数据、施工人员管理系统；质管理体系、焊接数据、施工人员管理系统； 3料料聚乙烯管路系统中所涉及的各种元件，聚乙烯管路系统中所涉及的各种元件，包括：管材、管件、阀门、钢塑转换等；包括：管材、管件、阀门、钢塑转换等； 4机机焊接设备及辅助工具；焊接设备及辅助工具； 5人人焊工、管理人员等。焊工、管理人员等。 环境对环境对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 随着随着PEPE管的推广

15、使用，施工质量问题、安管的推广使用，施工质量问题、安全运营问题成了头等大事，国家及行业逐步完全运营问题成了头等大事，国家及行业逐步完善相关规范标准。相关标准的制定，为我们做善相关规范标准。相关标准的制定，为我们做好工程质量提供了法规依据。主要的法规规范好工程质量提供了法规依据。主要的法规规范有：有： 城镇燃气输配工程施工及验收规范城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33-2005CJJ33-2005的颁布及实行，其中就加入了的颁布及实行，其中就加入了PEPE管管 环境对环境对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 施工的内容；施工的内容； 燃气用聚乙烯管道焊接技术规程燃气用聚乙烯管道焊接

16、技术规程TSG D2002-2006的制定，本规则的报批稿于的制定，本规则的报批稿于2006年年10月月27日由国家质检总局批准颁布，自日由国家质检总局批准颁布，自2007年年1月月1日起开始执行，其中就详细规定了焊接工艺日起开始执行，其中就详细规定了焊接工艺评定、燃气用聚乙烯管材管件的要求和焊工考评定、燃气用聚乙烯管材管件的要求和焊工考试与管理。试与管理。 环境对环境对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 GB15558.1-2003GB15558.1-2003、GB15558.2-2005GB15558.2-2005管材管管材管件的标准，其中详细规定了对管材管件的质量要件的标准，其

17、中详细规定了对管材管件的质量要求。求。 参照国际标准参照国际标准ISO12176-1ISO12176-1、ISO12176-2ISO12176-2制制定的热熔焊机和电熔焊机国家标准：定的热熔焊机和电熔焊机国家标准：GB/T GB/T 20674.1-200620674.1-2006和和GB/T 20674.2-2006GB/T 20674.2-2006。环境对环境对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响CJJ 63-2008 CJJ 63-2008 聚乙烯燃气管道工程技术规程聚乙烯燃气管道工程技术规程TSG D3001-2009 TSG D3001-2009 压力管道安装许可规则压力管道

18、安装许可规则TSG Z6002-2010 TSG Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则特种设备焊接操作人员考核细则环境对环境对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 此外还制定了一些试验方法标准，为施工质此外还制定了一些试验方法标准，为施工质量提供了依据。这些法规标准的制定和实施，都量提供了依据。这些法规标准的制定和实施，都为我们做好工程质量提供了依据，创造了一个良为我们做好工程质量提供了依据，创造了一个良好的工程环境，我们应该将标准规定的内容付诸好的工程环境，我们应该将标准规定的内容付诸实施。实施。焊接工艺参数对焊接工艺参数对PE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 要保

19、证质量，保证要保证质量，保证PEPE管路系统的安全运营，管路系统的安全运营，我们需要良好的焊接接口。我们就需要完善的焊我们需要良好的焊接接口。我们就需要完善的焊接工艺评定和焊接基本操作要求，以及焊工考核接工艺评定和焊接基本操作要求，以及焊工考核管理系统。管理系统。 焊接工艺参数对焊接工艺参数对PE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 热熔对接焊接工艺在实际应用过程中需考虑热熔对接焊接工艺在实际应用过程中需考虑以下问题：以下问题： 1、焊接时气温的变化，当气温低时，可适当的、焊接时气温的变化，当气温低时，可适当的延长吸热时间延长吸热时间 2、压力换算：在焊接中实际操作的使用压力与、压力换算：在焊

20、接中实际操作的使用压力与工艺参数数值是不同的：工艺参数数值是不同的： 首先，应将工艺压力（加热压力首先，应将工艺压力（加热压力 、 吸热压力、吸热压力、 焊接压力）换算成液压系统压力焊接压力）换算成液压系统压力 其次，应将拖动压力（移动夹具的摩擦阻力）加其次，应将拖动压力（移动夹具的摩擦阻力）加到到P1上，得到使用压力上，得到使用压力聚乙烯管路元件对聚乙烯管路元件对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 聚乙烯管路系统各个元件的质量是非常重聚乙烯管路系统各个元件的质量是非常重要的，我们要明确各个元件质量的要求、鉴别要的，我们要明确各个元件质量的要求、鉴别检验方法，不能草草行事：是检验方法

21、，不能草草行事：是PEPE管就行。举个管就行。举个例子来讲，各例子来讲，各PEPE管在出厂时，由于挤出加工工管在出厂时，由于挤出加工工艺的差异，对最佳熔接参数的要求不同。艺的差异，对最佳熔接参数的要求不同。 信息卡功能的实现焊接机具对聚乙烯管道施工质量的影响焊接机具对聚乙烯管道施工质量的影响 焊接过程中所用的焊接机具及辅助工具等一焊接过程中所用的焊接机具及辅助工具等一系列系列机具是保证机具是保证施工施工质量的重要因素之一，设备质量的重要因素之一，设备必须能够提供精确的必须能够提供精确的、稳定的焊接参数。稳定的焊接参数。 对热熔焊机而言，就是压力、时间和温度。对热熔焊机而言，就是压力、时间和温度

22、。 对电熔焊机而言，还是压力、时间和温度。对电熔焊机而言，还是压力、时间和温度。 总而言之，只要有了好的设备，干起活来就总而言之，只要有了好的设备，干起活来就顺畅。顺畅。 焊接操作人员对焊接操作人员对PEPE管道施工质量的影响管道施工质量的影响 人是所有因素里最重要的一个因素。在此人是所有因素里最重要的一个因素。在此而言就是我们的焊工、安全技术员、项目经理而言就是我们的焊工、安全技术员、项目经理等。对各类人员来讲都必须持证上岗，都必须等。对各类人员来讲都必须持证上岗，都必须具备相应的技术技能，都必须接受相关的技能具备相应的技术技能，都必须接受相关的技能培训。培训。 小结小结 聚乙烯管道的施工质

23、量可以通过控制以上各聚乙烯管道的施工质量可以通过控制以上各方面因素进行系统控制，因为没有非破坏性的接方面因素进行系统控制，因为没有非破坏性的接口检验手段，我们只能如是做：口检验手段，我们只能如是做：精确控制过程，过程决定质量精确控制过程，过程决定质量数据下载及管理软件系统数据下载及管理软件系统 截至目前为止，聚乙烯管道的焊接是一个没截至目前为止，聚乙烯管道的焊接是一个没有事后非破坏性且非常有效检验手段的过程，因有事后非破坏性且非常有效检验手段的过程，因此我们必须控制好影响聚乙烯管道连接接口质量此我们必须控制好影响聚乙烯管道连接接口质量的各主要方面因素，控制好管道连接的过程，控的各主要方面因素，

24、控制好管道连接的过程，控制好熔接过程中的各个熔接参数，杜绝质量问题制好熔接过程中的各个熔接参数，杜绝质量问题的发生，方可获得一个合格的连接接口。的发生，方可获得一个合格的连接接口。数据下载及管理软件系统数据下载及管理软件系统 全自动热熔焊机和电熔焊机均能有效记录熔接过全自动热熔焊机和电熔焊机均能有效记录熔接过程中的参数，可用打印机直接打印，也可选择配程中的参数，可用打印机直接打印，也可选择配置相关的分析软件与计算机相连并下载至计算机置相关的分析软件与计算机相连并下载至计算机保存记录，同时可对这些参数进行打印、统计。保存记录，同时可对这些参数进行打印、统计。功能也可向分析方面扩展，例如：指定焊工

25、的焊功能也可向分析方面扩展，例如：指定焊工的焊口合格率、指定工地的焊口数量分析和数据统计、口合格率、指定工地的焊口数量分析和数据统计、指定设备的焊口完成情况、指定时间段的焊接作指定设备的焊口完成情况、指定时间段的焊接作业情况、焊工违章查询等。这些都为我们做好焊业情况、焊工违章查询等。这些都为我们做好焊接质量接质量数据下载及管理软件系统数据下载及管理软件系统 提供了良好依据。下面是相关产品的图片简介。提供了良好依据。下面是相关产品的图片简介。质量控制案例分析质量控制案例分析某天然气公司，在施工过程中发现部分电熔焊口存在虚焊（观察孔顶起，但管材和管件未焊牢固）现象，管件品牌为：沧州明珠，类型：变径

26、，规格：63mm32mm。经现场查看和数据分析，造成虚焊的原因如下： 一、施工现场使用的电熔焊机已两年多未进行校验（CJJ63规定焊接机具年检周期不宜超过一年），性能参数发生偏差，主要为焊接电压输出实际值与设定值超出偏差范围，造成电熔管件虚焊；质量控制案例分析质量控制案例分析 二、经数据分析，电熔焊机温度传感器温度反馈存在偏差，焊机测量的温度比现场实际温度要高，焊接时间经温度补偿调整后实际焊接时间较短，造成热量不够形成虚焊。 三、现场焊工并未经过培训取得作业人员证书，违规冒用他人证书作业； 四、施工现场未使用固定夹具（CJJ63规定电熔焊接时必须使用固定夹具），使得焊接过程中管材和管件受到外力

27、和应力的影响，不能保证管材和管件同轴、对中，从而造成虚焊；质量控制案例分析质量控制案例分析 五、电熔管件电阻丝埋设工艺嵌入较深，焊接完成后电熔管件自身材料未完全融化，管材部分更未充分融化，造成虚焊。结合以上情况，建议应加强现场管理，提升监理人员现场作用，严格要求施工企业按照正确工艺流程进行作业，对不符合国家标准和行业规范的行为予以制止和纠正，并结合本单位实际情况制定PE管工程管理办法。质量控制案例分析质量控制案例分析电熔管件打压时或使用一段时间后漏气电熔管件焊接冷却阶段冒烟热熔焊口外翻边 过小热熔焊口移动时损坏或打压时漏气热熔焊口外翻边存在麻点或皱纹聚乙烯管道焊接机具的分类聚乙烯管道焊接机具的

28、分类 聚乙烯管道焊接机具根据施工用途的不同聚乙烯管道焊接机具根据施工用途的不同和功能原理分类如下：和功能原理分类如下： 1 热熔对接焊机热熔对接焊机 2 电熔焊机电熔焊机1 热熔对接焊机热熔对接焊机1.1 手动提供压力热熔对接焊机手动提供压力热熔对接焊机1.2 液压式手动提升热板热熔对接焊机液压式手动提升热板热熔对接焊机1.3 液压式自动提升热板热熔对接焊机液压式自动提升热板热熔对接焊机1.4 液压式参数跟踪型热熔对接焊机液压式参数跟踪型热熔对接焊机1.5 液压式全自动热熔对接焊机液压式全自动热熔对接焊机手动提供压力热熔对接焊机液压式手动提升热板热熔对接焊机液压式自动提升热板热熔对接焊机液压式

29、参数跟踪型热熔对接焊机参数跟踪系统 液压式全自动热熔对接焊机根据TSGD2002-2006第二十四条的规定： 管道热熔对接宜采用全自动焊机。 全自动热熔对接焊机应当具有以下功能： (一)可以实现一致、可靠、可重复的操作； (二)系统将控制监视并记录焊接过程各阶段的主要参数，以判断每一焊口的状况； (三)焊机有数据检索存储装置和数据下载接口，存储容量至少为200个焊口的参数。根据TSGD2002-2006第二十四条的规定：注：焊口的参数包括焊机型号、焊机编号、环境温度、焊接日期、焊接时间、焊工代号、工程编号、焊口编号、焊接的管道类型（原材料级别、公称外径、公称壁厚或SDR值）、拖动拉力（峰值拖动

30、拉力和动态拖动拉力）、加热板温度、成边压力、吸热时间、切换时间、焊接压力、冷却时间等；根据TSGD2002-2006第二十四条的规定： (四)铣削管道元件端面后，能够自动检查管道元件是否夹装牢固； (五)自动测量拖动拉力（峰值拖动拉力和动态拖动拉力）以及自动补偿拖动力； (六)自动监测加热板温度，如果加热板温度没有在设定的工作温度范围内，焊机应该无法进行焊接； 根据TSGD2002-2006第二十四条的规定： (七)加热板插入待焊管道元件之后的所有阶段（加压、成边、降低压力、吸热、切换、加压、保压、冷却）自动进行； (八)微处理器采用闭环控制系统，在焊接过程中突然出现不符合焊接参数时，焊机能够

31、自动中断焊接并报警。液压式手动提升热板热熔对接焊机液压式自动提升热板热熔对接焊机液压式参数跟踪型热熔对接焊机参数跟踪系统 液压式全自动热熔对接焊机2 电熔焊机电熔焊机1.1 简单变压器式电熔焊机简单变压器式电熔焊机1.2 手动数字控制型电熔焊机手动数字控制型电熔焊机1.3 半自动电熔焊机半自动电熔焊机1.4 全自动电熔焊机全自动电熔焊机 全自动电熔焊机全自动电熔焊机全自动电熔焊机根据TSGD2002-2006第二十三条的规定： 第二十三条 焊接机具包括热熔对接焊机和电熔焊机。焊接机具除满足相应的国家标准外，还应当符合以下要求： (一)焊接机具正常的工作温度范围为-10+40，如果环境超出此温度

32、范围，则不允许进行焊接工作；根据TSGD2002-2006第二十三条的规定： (二)电熔焊机有数据检索存储装置，该装置通过接口将存储的数据下载到电子设备（计算机或者打印机），存储容量至少为250个焊口的参数，并且有工作参数自动输入及环境温度自动补偿功能，自动输入的方式可以是条形码、识别电阻、磁卡或者微控芯片。 聚乙烯管道焊接方式的选择聚乙烯管道焊接方式的选择 聚乙烯管道焊接方式的选择可根据据以下聚乙烯管道焊接方式的选择可根据据以下几方面的因素来确定：几方面的因素来确定： 1 管道系统的工作环境；管道系统的工作环境； 2 介质类型；介质类型； 3 系统工作压力及经济能力等。系统工作压力及经济能力

33、等。1 热熔对接连接热熔对接连接1.1 热熔对接连接的工作原理及适用范围热熔对接连接的工作原理及适用范围 热熔对接焊工作原理是将待焊管材或管件热熔对接焊工作原理是将待焊管材或管件两端面用以一定压力靠在一个预置好温度的加两端面用以一定压力靠在一个预置好温度的加热板上维持一段时间。在管材获得了足够的温热板上维持一段时间。在管材获得了足够的温度后，取出加热板，给待焊两端面施压，使两度后，取出加热板，给待焊两端面施压，使两个焊接端面紧密接触，最终使两个端面粘合在个焊接端面紧密接触，最终使两个端面粘合在一起。一起。 一般情况下，对接焊的整个过程分为五个阶段： 预热阶段，即卷边阶段 吸热阶段 转换阶段即加

34、热板抽出阶段 焊接阶段 冷却阶段 各阶段所用时间和压力参数取决于所使用的管材标准。图1示意出了焊接过程中的各个阶段。图1 焊接各阶段压力图104 热熔对接技术一般用于连接具有相同熔接参数的管材或管件（最好应具备相同的SDR值），不同制造商的熔接参数不尽相同，用户必须严格执行。这种连接方式在管材之间连接时无需管件，接口成本较低。热熔对接连接适用遇以下情况的焊接： a 适用于DE63mm或S6mm以上管径连接。 b 适用于同种牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接；性能相似，不同牌号材质的连接需试验验证；待焊的两个管材或管件必须具有相同的外径和壁厚。 c 在寒冷气候（5以下）和大风环境下进行热熔焊

35、机的连接操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。1.2 热热熔对接焊用设备及专用工具熔对接焊用设备及专用工具1.2.1 热熔对接焊用设备热熔对接焊用设备 热熔对接焊用设备主要是热熔焊机，热熔对接焊机热熔对接焊用设备主要是热熔焊机，热熔对接焊机一般可分为手动热熔对接焊机、半自动热熔对接焊机和一般可分为手动热熔对接焊机、半自动热熔对接焊机和全自动热熔对接焊机三类。全自动热熔对接焊机三类。1.2.1.1 手动热熔对接焊机手动热熔对接焊机 以以PT250/M焊机为例，设备由：机架、铣刀、加焊机为例，设备由：机架、铣刀、加热板、液压控制箱几部分构成。手动热熔焊机的组成见热板、液压控制箱几部分构成。手动热熔

36、焊机的组成见图图2。 图图2 手动热熔焊机手动热熔焊机 液压式手动提升热板热熔对接焊机1. 机架：（用来卡装待焊管材，且对椭圆的管材具有校机架：（用来卡装待焊管材，且对椭圆的管材具有校正的功能。夹具应有良好的同轴度，一般不宜超过正的功能。夹具应有良好的同轴度，一般不宜超过0.3 mm。）。）机架由以下部件组成：机架由以下部件组成： l l 两个固定卡盘，两个装在导向液压缸上的活动卡盘，可与两个固定卡盘，两个装在导向液压缸上的活动卡盘，可与横向连杆配合定位；横向连杆配合定位； l l 一个加强机架；一个加强机架； l l 两个侧向支撑；两个侧向支撑； l l 带两个快速接头的液压装置。带两个快速

37、接头的液压装置。 注：机架用于夹紧与固定管材。并应能对管材的错边量进注：机架用于夹紧与固定管材。并应能对管材的错边量进行调整（错边量不得大于管材壁厚的行调整（错边量不得大于管材壁厚的10%）。机架上的夹具应能）。机架上的夹具应能对管材端部起到复圆的作用。机架的结构应能方便地熔接各种管对管材端部起到复圆的作用。机架的结构应能方便地熔接各种管件，如弯头、变径、三通、法兰等。机架上的油缸导杆应具有足件，如弯头、变径、三通、法兰等。机架上的油缸导杆应具有足够的强度与刚度。够的强度与刚度。 2. 铣刀：（用来铣削待焊管材端面）铣刀：（用来铣削待焊管材端面） 铣刀由以下部件组成：铣刀由以下部件组成： l

38、l 铣刀体；铣刀体； l l 电动马达及其连接插头；电动马达及其连接插头； l l 两个旋转部件及刀片；两个旋转部件及刀片； l l 定位检测开关。定位检测开关。 注：铣刀一般使用微型电机或电钻为动力源，经过一系列注：铣刀一般使用微型电机或电钻为动力源，经过一系列减速装置减速，带动刀片对管材表面进行铣削。铣削后的管材减速装置减速，带动刀片对管材表面进行铣削。铣削后的管材表面应与轴线垂直。闭合管材后，管材的间隙量应很小，以获表面应与轴线垂直。闭合管材后，管材的间隙量应很小，以获得完整的加热表面，得完整的加热表面，D225mm的管材，间隙量不得大于的管材，间隙量不得大于0.3mm。D400mm的管

39、材，间隙量不得大于的管材，间隙量不得大于0.5mm。为。为避免操作工人在搬运铣刀，误启动避免操作工人在搬运铣刀，误启动铣刀伤了自已或他人，铣刀铣刀伤了自已或他人，铣刀上应有保护装置，只有将铣刀置于机架上，铣刀方可启动。上应有保护装置，只有将铣刀置于机架上，铣刀方可启动。 3. 加热板：（用来加热待焊管材端面）加热板：（用来加热待焊管材端面） 加热板由如下部件组成：加热板由如下部件组成： l l 涂有保护层的加热板；涂有保护层的加热板； l l 温度指示器；温度指示器； l l 电器接头；电器接头； l l 选配件：加热板自动机械式抽出装置。选配件：加热板自动机械式抽出装置。 注：注：加热板一般

40、由专用电子温控器作为控制元件，由温加热板一般由专用电子温控器作为控制元件，由温度传感器作反馈信号，对加热板的温度进行精确的控制。加热度传感器作反馈信号，对加热板的温度进行精确的控制。加热板表面的温度应均匀一致，其温度应可调。加热板的温度校核板表面的温度应均匀一致，其温度应可调。加热板的温度校核应使用高精度温度计进行。一般加热板在出厂前就已校核好，应使用高精度温度计进行。一般加热板在出厂前就已校核好，用户不需自已调节。由于熔融的聚乙烯物料上会粘附在加热板用户不需自已调节。由于熔融的聚乙烯物料上会粘附在加热板上影响熔接质量，故加热板表面一般应包覆聚四氟乙烯等与聚上影响熔接质量，故加热板表面一般应包

41、覆聚四氟乙烯等与聚乙烯物料不粘的材料。乙烯物料不粘的材料。4. 液压控制箱：（用来提供和控制焊接过程中所需液压控制箱：（用来提供和控制焊接过程中所需的压力）的压力） 1.2.1.2 半自动热熔对接焊机半自动热熔对接焊机 同手动热熔对接焊机相比，半自动热熔对接同手动热熔对接焊机相比，半自动热熔对接焊机的加热板可以自动弹出，此外根据功能配置焊机的加热板可以自动弹出，此外根据功能配置情况还能保存熔接参数及操作者代码，可随时查情况还能保存熔接参数及操作者代码，可随时查阅，随时可在通用打印机上打印输出，入档备查。阅，随时可在通用打印机上打印输出，入档备查。半自动热熔对接焊机的组成如图半自动热熔对接焊机的

42、组成如图4所示。所示。图图4 半自动对接焊机半自动对接焊机 3.2.1.3 全全自动热熔对接焊机自动热熔对接焊机 1）全自动热熔对接焊机工作原理）全自动热熔对接焊机工作原理 自动热熔对接焊机控制箱自动热熔对接焊机控制箱连有一个压力传连有一个压力传感器和温度探头，可控制和调节加热板温度，也感器和温度探头，可控制和调节加热板温度，也能控制能控制5个阶段的时间参数。工作时允许各阶段个阶段的时间参数。工作时允许各阶段设置不同的压力及维持时间并记录，每个工作循设置不同的压力及维持时间并记录，每个工作循环可自动记录并重复操作。一组新的焊接参数被环可自动记录并重复操作。一组新的焊接参数被选定，如果实际参数超

43、差，将会出现报警提示。选定，如果实际参数超差，将会出现报警提示。通过条码阅读器可自动读取管材参数。通过条码阅读器可自动读取管材参数。2) 2) 全自动热熔对接焊机的组成见下图。全自动热熔对接焊机的组成见下图。3）自动热熔对接焊机一般有如下特点；）自动热熔对接焊机一般有如下特点； a 具有计算机控制预编程功能的参数控制系统可进具有计算机控制预编程功能的参数控制系统可进行塑料管材的热熔对接，并可确保其焊接质量达到国际标行塑料管材的热熔对接，并可确保其焊接质量达到国际标准；准； b 焊接中各种数据均可由计算机根据国际标准码的焊接中各种数据均可由计算机根据国际标准码的制定标准进行监控，如焊接管材的材质

44、、直径、壁厚等。制定标准进行监控，如焊接管材的材质、直径、壁厚等。并能锁定焊接参数，在焊接过程中参数不能随意更改并能并能锁定焊接参数，在焊接过程中参数不能随意更改并能保存参数；保存参数； c 在整个焊接过程中，可根据实际焊接参数与设定在整个焊接过程中，可根据实际焊接参数与设定焊接参数的对比实时进行参数自动调节补偿。焊接参数的对比实时进行参数自动调节补偿。 3）自动热熔对接焊机一般有如下特点；）自动热熔对接焊机一般有如下特点； d 焊接过程为全自动焊接，并能打印焊接过程中详焊接过程为全自动焊接，并能打印焊接过程中详细施工参数；如有操作错误或环境因素不适情况出现时，细施工参数；如有操作错误或环境因

45、素不适情况出现时，将会出现错误提示信息。将会出现错误提示信息。 e 该焊机实时监测焊接过程中的环境温度，以使环该焊机实时监测焊接过程中的环境温度，以使环境温度与施工规范要求的温度范围相吻合，保证施工质量境温度与施工规范要求的温度范围相吻合，保证施工质量良好；良好； f 所有操作界面均为中文界面，焊机可记录所有焊所有操作界面均为中文界面，焊机可记录所有焊接过程，包括空焊焊口，焊接参数记录可以通过打印机打接过程，包括空焊焊口，焊接参数记录可以通过打印机打印也可通过软件下载至印也可通过软件下载至PC机打印。机打印。全自动热熔对接焊机焊接过程综述全自动热熔对接焊机焊接过程综述 在焊接过程中，操作者只要

46、正确输入管材的材在焊接过程中，操作者只要正确输入管材的材料、直径和壁厚系列值，焊机即可自动调用系统设料、直径和壁厚系列值，焊机即可自动调用系统设置好的相应参数进行焊接；如管材厂对参数有特殊置好的相应参数进行焊接；如管材厂对参数有特殊要求，也可以先预置参数并存贮参数后进行焊接，要求，也可以先预置参数并存贮参数后进行焊接，这样就方便了以后的焊接过程。由于准确控制了各这样就方便了以后的焊接过程。由于准确控制了各阶段的焊接压力和时间，也就提高了熔接接口的质阶段的焊接压力和时间，也就提高了熔接接口的质量。量。 全自动热熔对接焊机控制过程综述全自动热熔对接焊机控制过程综述 全自动热熔对接焊机配置有位移传感

47、器和温全自动热熔对接焊机配置有位移传感器和温度传感器，在焊接过程中可以实时监测控制聚乙烯度传感器，在焊接过程中可以实时监测控制聚乙烯管材位移量、监测环境温度的变化，根据熔接过程管材位移量、监测环境温度的变化，根据熔接过程的需要调整卷边阶段过程参数以获得符合要求的卷的需要调整卷边阶段过程参数以获得符合要求的卷边高度；在卷边阶段完成后转入吸热阶段、转换阶边高度；在卷边阶段完成后转入吸热阶段、转换阶段、焊接冷却阶段，用精确的程序控制好熔接过程段、焊接冷却阶段，用精确的程序控制好熔接过程的每一个步骤以获得合格的焊口。的每一个步骤以获得合格的焊口。1.2.1.4 热熔焊机维护保养与故障分析热熔焊机维护保

48、养与故障分析机架：机架： l l保持机架支撑轴清洁，并经常进行润滑；保持机架支撑轴清洁，并经常进行润滑； l l检查夹具是否可以牢固夹装；检查夹具是否可以牢固夹装；铣刀铣刀： l l检查铣刀切削下来的检查铣刀切削下来的PE层的最大厚度（不得层的最大厚度（不得大于大于0.2 mm）；）； l l检查刀片状态是否良好锋利。检查刀片状态是否良好锋利。液压系统：液压系统： l l 液压系统中的液压油每工作液压系统中的液压油每工作1000次应进行更换回次应进行更换回（当焊机不使用或很少使用时，应至少每年更换一次），（当焊机不使用或很少使用时，应至少每年更换一次），建以使用下述牌号的液压油：建以使用下述牌

49、号的液压油： MOBILE（美孚）（美孚） DTE 26 ESSO（埃索）（埃索） NUTO HP 68 AGIP（阿吉普）（阿吉普） OSO 46 SHELL（壳牌）（壳牌）TELLUS 68 l l 检查压力表是否运行良好（指针应缓慢移动）；检查压力表是否运行良好（指针应缓慢移动）； l l 检查微动触点的状态是否良好以及有无因机械冲击检查微动触点的状态是否良好以及有无因机械冲击造成的位移；造成的位移； l l 检查压力蓄力器的状态是否良好，当内膜片有缺陷检查压力蓄力器的状态是否良好，当内膜片有缺陷时，压力表的指针断续反应。时，压力表的指针断续反应。 加热板： l 每次焊接完成后，当加热板

50、处于热状态时，用浸有甲醇的纸擦拭清理加热板特氟隆表面； l 检查加热板表面有无刮伤现象。 l 用标准温度计检查加热板加热温度及其温度显示是否正常。 焊接前，应观察温度表，以确定温度已达到设定焊接前，应观察温度表，以确定温度已达到设定温度至少温度至少5分钟以上分钟以上 。1.2.2 热热熔对接焊专用工具熔对接焊专用工具 为了使热熔对接焊过程顺利进行并确保焊接质量，施工为了使热熔对接焊过程顺利进行并确保焊接质量，施工中还要用到如下辅助及专用工具：中还要用到如下辅助及专用工具： 1）龙门切管器）龙门切管器 2）辊轮支架）辊轮支架 3）刨边工具）刨边工具 4）翻边卡尺）翻边卡尺 1）龙门切管器）龙门切

51、管器 用于快速切断带焊用于快速切断带焊管材，并使切割厚管材管材，并使切割厚管材端面规矩平整，节省铣端面规矩平整，节省铣刀铣削时间，提高焊口刀铣削时间，提高焊口质量。质量。 2）辊轮支架）辊轮支架 支撑移动端管材，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小拖支撑移动端管材，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小拖动压力，降低拖动压力与焊接所需压力的比值，提高焊接动压力，降低拖动压力与焊接所需压力的比值，提高焊接质量；另一个作用就是减少焊接过程中管材因滑动造成的质量；另一个作用就是减少焊接过程中管材因滑动造成的管材表面损伤；管材表面损伤； 3）切边器）切边器 在不损伤管材在不损伤管材的情况下，切除焊的情况下，切除焊环内外部焊

52、接翻边环内外部焊接翻边的工具。的工具。 4）校圆工具）校圆工具 用于管材径向变形后的复圆。用于管材径向变形后的复圆。5）矫直工具）矫直工具 用于对盘卷储运管材的矫直。用于对盘卷储运管材的矫直。6）压扁工具）压扁工具 用于低压抢修中的用于低压抢修中的断气工具。断气工具。4）翻边卡尺）翻边卡尺 用于测量、评价翻边的工具。用于测量、评价翻边的工具。1.3 热热熔对接焊的步骤熔对接焊的步骤 以以PT 315 /A 热熔焊机为例介绍。热熔焊机为例介绍。 热熔对机焊过程是一个需要掌握一定技术且需精心热熔对机焊过程是一个需要掌握一定技术且需精心控制的过程，其具体过程描述如下。控制的过程，其具体过程描述如下。

53、 选定焊机设备选定焊机设备 根据工程中所需焊接德管材直径确定所用的焊机；根据工程中所需焊接德管材直径确定所用的焊机；315型焊机可焊接的管材直径为型焊机可焊接的管材直径为315、250、200、160、110；250型焊机可焊接的管材直径为型焊机可焊接的管材直径为250、200、160、110；160型焊机可焊接的管材直径为型焊机可焊接的管材直径为160和和110。 焊机及附件就位焊机及附件就位 将热熔焊机从运输车上抬下后，将机器放在水平地面将热熔焊机从运输车上抬下后，将机器放在水平地面上，以确保焊接过程不出现滑动，避免因此而引起的焊接上，以确保焊接过程不出现滑动，避免因此而引起的焊接质量问题

54、。质量问题。 将液压泵站放到可以看清压力读数的位置，将铣刀和将液压泵站放到可以看清压力读数的位置，将铣刀和加热板放在焊机旁边，连接液压系统和电源。加热板放在焊机旁边，连接液压系统和电源。 将辊轮支架就位。将辊轮支架就位。 启动启动 检查焊机输入电压，用快速接头将液压控制箱与机架检查焊机输入电压，用快速接头将液压控制箱与机架连接，连接加热板电源和铣刀电源。用温控器选择温度。连接，连接加热板电源和铣刀电源。用温控器选择温度。 焊接准备焊接准备 l l 将铣刀和热板擦拭干净；将铣刀和热板擦拭干净； l l 将管材端部将管材端部30cm 区域的外表面擦拭干净；区域的外表面擦拭干净； l l 按照所焊管

55、材的直径将卡具装好；移动管材端按照所焊管材的直径将卡具装好；移动管材端下方加垫辊轮支架；下方加垫辊轮支架； l l 取下卡盘上半部分，用螺钉固定卡具；取下卡盘上半部分，用螺钉固定卡具； l l 将所焊管材或管件就位使其伸出部分为将所焊管材或管件就位使其伸出部分为3 cm左右，扣好卡盘上半部分并拧紧。左右，扣好卡盘上半部分并拧紧。 l l 根据待焊管材材质、直径、根据待焊管材材质、直径、SDR值值,按照管材厂按照管材厂提供的焊接工艺参数和所选焊机的型号确定焊接参数；提供的焊接工艺参数和所选焊机的型号确定焊接参数；选择与被焊管材一致的焊接标准（选择与被焊管材一致的焊接标准（DVS标准标准，WIS标

56、标准准，TSGD2001-2006里推荐的参数标准里推荐的参数标准），检查加），检查加热板的温度。热板的温度。 拖动压力拖动压力P0 按照以下条件计算摩擦力按照以下条件计算摩擦力“P0”： l l将旁通手柄将旁通手柄“BP”按顺时针方向旋转到底，置于关按顺时针方向旋转到底，置于关的位置；的位置； l l按逆时针方向调节调压器按逆时针方向调节调压器“R”（0100bar）；）； l l操纵杆操纵杆“L”，保持在，保持在“CLOSE”（关）位置，逐渐（关）位置，逐渐转动调压器转动调压器“R”，直至活动卡盘开始运动；，直至活动卡盘开始运动； l l读取并记录此时压力表读取并记录此时压力表“M”的指针

57、指示的压力的指针指示的压力“P0”。 铣削与校正铣削与校正 在该过程中，两待熔焊端面的平行度被校准：在该过程中，两待熔焊端面的平行度被校准： l l 移近两个待熔焊端面，使两端面接触；移近两个待熔焊端面，使两端面接触； l l 顺时针转动调压器顺时针转动调压器“R”直至在压力表直至在压力表“M”上出现焊上出现焊接表中规定的焊接压力接表中规定的焊接压力“P”再加上前述摩擦力再加上前述摩擦力“f”值；值； l l 将开关操纵杆将开关操纵杆“L”置于置于“OPEN”（开）位；活动卡（开）位；活动卡盘分开以留出地方放置铣刀，盘分开以留出地方放置铣刀，刀片刃口的质量要进行检查；刀片刃口的质量要进行检查；

58、 l l 将旁通手柄将旁通手柄“BP”置于置于“O”（开）位；（开）位； 铣削与校正铣削与校正 l l 给铣刀电动机通电；给铣刀电动机通电； l l 将操纵杆将操纵杆“L”置于置于“CLOSE” （关）位；（关）位； l l 逐渐将旁通手柄逐渐将旁通手柄“BP”移至移至P位以获得活动卡盘的闭位以获得活动卡盘的闭合运动；合运动； l l 切削时，保持操纵杆的压力在切削时，保持操纵杆的压力在610 bar之间；之间； l l 当两个表面出现连续切屑时，将操纵杆当两个表面出现连续切屑时，将操纵杆“L”置于置于“OPEN”（开）位；（开）位； l l 停止铣削；停止铣削； 铣削与校正铣削与校正 l l

59、 在铣刀完全停止工作后，将其取出；在铣刀完全停止工作后，将其取出； l l 取出切屑；取出切屑； l l 将操纵杆将操纵杆“L”置于置于“CLOSE”（关）位；（关）位； l l 检查两端面错位程度（小于检查两端面错位程度（小于10%管材壁厚）和两管材壁厚）和两端面平行度（端面平行度（400mm以下的管材最大间隙小于以下的管材最大间隙小于0.5mm） l l 若出现两端面错位，应通过夹装工具校准，重复以若出现两端面错位，应通过夹装工具校准，重复以上操作步骤；上操作步骤；将将“L”置于开位置置于开位置“OPEN”（开），打开活动卡盘进行加（开），打开活动卡盘进行加热板参数设定。热板参数设定。 铣

60、削与校正铣削与校正注意：注意： 不得触摸已处理好的待熔焊端面，如果触碰必须重新不得触摸已处理好的待熔焊端面，如果触碰必须重新清理接口；清理碎屑应从管材下方清理，不得从管材上方清理接口；清理碎屑应从管材下方清理，不得从管材上方清理。清理。 第一阶段：预热阶段第一阶段：预热阶段 l l 检查完加热板温度后，将手动加热板或带自动垂检查完加热板温度后，将手动加热板或带自动垂直弹出装置的加热板就位；直弹出装置的加热板就位； l l 将旁通手柄将旁通手柄“BP”置于置于“P”（关）位置并锁定；（关）位置并锁定； l l 将操纵杆将操纵杆“L”置于置于“CLOSE”（关）位置，活动卡盘（关）位置，活动卡盘闭