PE焊工培训课件

浙江省PE焊工培训考试

——产品标准主讲：卢昱文PE燃气、给水产品标准简介——管材管材分类实壁管结构壁管实壁管分类根据树脂密度分根据材料的长期静液压强度等级分低密度及线型低密度（LDPE及LLDPE）管中密度管（MDPE）高密度管(HDPE）PE32PE40PE63PE80PE100

目前输送燃气应采用PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯，给水管道采用PE63、PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯管，PE32和PE40等级的低密度聚乙烯管道或线型低密度聚乙烯管道常用于灌溉。

PE燃气、给水产品标准简介——管件

法兰连接管件管件分类按生产方式

按施工方法、用途

熔接连接管件

机械连接管件注塑管件焊制管件

电熔连接管件

热熔对接管件热熔承插连接管件管件适用性

除热熔承插管件专用于给水系统外，其它管件均适用燃气和给水系统。聚乙烯管道的特性熔接接头不泄漏：聚乙烯管道主要采用熔接连接，保证了接口材质、结构与管件本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。具有良好的化学耐腐蚀性：作为一种典型的惰性材料，不含受大多数的化学物质腐蚀，在施工程中可节约管道的防腐工序。具有良好的抗刮痕能力：在管道施工中，管道表面的刮痕是难以避免的，而PE材料具有良好的抗刮痕能力，可以有效的防止刮痕痕造成材料的应力集中，引起管道的破裂。具有良好快速裂纹传递抵抗能力：管道的快速开裂是指管道发生开裂时，裂纹以很快的速度增长，瞬间就可能使管道破坏。实践表明，在常用的塑料管道中，PE管抗裂纹快速传递的能力名列前茅。如UPVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm-3/2，PP-R的KD为1.8MNm-3/2

，而PE80的KD为2.9MNm-3/2，PE100的KD则高达3.8MNm-3/2。聚乙烯管道标准

燃气管材、管件按照GB15558.1-1995《燃气用埋地聚乙烯管材》、GB15558.2-1995《燃气用埋地聚乙烯管件》标准要求生产，另新的燃气管材、管件标准在修订，管材根据ISO4437修订现已定稿，在国家质检总局待审批，管件标准根据ISO8085标准修订，还在修订之中。

给水管材按照GB/T13663-2000《给水用聚乙烯（PE）管材》标准、要求生产，管件国家标准暂无但报批稿已出台，在审批之中。

燃气管材件标准给水管材件标准聚乙烯燃气管材的标准对照现行标准（GB15558.1-1995）报批稿（GB15558.1-200X）适用范围适用于工作温度在-20-40℃，最大工作压力不大于0.4MPa，燃气输送用埋地聚乙烯管材；材料为PE80（混配料）适用于PE80、PE100（混配料）材料制造的燃气用埋地聚乙烯管材。颜色黄色或黑色，黑色管上应有黄色色条黄色或黑色，黑色管上应有黄色色条管材SDR系列与公称压力（或最大工作压力）SDR17.6—0.2MPaSDR11—0.4MPa安全系数C=4PE80PE100SDR17.6—0.4MPaSDR17.6—0.6MPaSDR11—0.8MPaSDR11—1.0MPa安全系数C=2公称外径D20-250㎜D16-630㎜聚乙烯燃气管材的标准对照物理力学性能项目要求项目要求

20℃静液压强度100h；PE80环应力9.00MPa

不破裂,不渗漏静液压强度20℃静液压强度100h；PE80环应力9.00MPaPE100环应力12.4MPa不破裂,不渗漏

80℃静液压强度165h；PE80环应力4.60MPaPE100环应力5.5MPa

80℃静液压强度165h；PE80环应力4.60MPa

80℃静液压强度1000h；PE80环应力4.00MPaPE100环应力5.0MPa80℃静液压强度1000h；PE80环应力4.00MPa

耐快速裂纹扩(RCP)(0℃)全尺寸试验(FST)dn≥250㎜或S4试验适用于所有直径。裂纹中止

耐候性（管材接受≥3.5KMJ/㎡老化能量后）。仍能应满足本表,静液压强度、热稳定性、断裂伸长率性能要求，并保持良好的焊接性能.耐候性(管材累计接受≥3.5GJ/㎡老化能量后)(代用于非黑色管材)仍能满足本表热稳定性，80℃静液压强度（165h）、断裂伸长率性能要求。

热稳定性200℃＞20min热稳定性200℃＞20min

耐应力开裂（en＞5㎜），（80℃，4.0MPa）≥1000h耐慢速裂纹增长（80℃）（en＞5㎜），SDR11的试验压力为PE80（0.8MPa），PE100（0.92MPa）＞165h≥170h压缩复原80℃,4.0MPa＞170h熔体流动速率(MFR)加工前后MFR变化＜20%

纵向回缩率,%（110℃）≤3纵向回缩率,%（110℃）≤3

断裂伸长率,%＞350断裂伸长率,%≥350

聚乙烯燃气管件的标准对照现行标准(GB15558.2-1995)征求意见稿(GB15558.2-200X)适用范围适用于工作温度在-20-40℃，最大工作压力不大于0.4MPa，埋地输送燃气材料为PE80（混配料）适用于PE80、PE100（混配料）的燃气用埋地聚乙烯管件颜色颜色为黄色或黑色颜色为黄色或黑色公称外径电熔管件：D20-250㎜热熔对接：D20-250㎜热熔鞍型管件：D50-250㎜热熔承口管件：D20-125㎜热熔管件：D16-630㎜电熔鞍型管件：D16-630㎜热熔承口管件：D16-630㎜

聚乙烯燃气管件的标准对照

物理力学性能项目要求项目要求

短期静液压强度20℃韧性破坏时间＞100h，环应力9.0MPa管件无破坏焊口无渗漏静液压强度20℃静液压强度100hPE80环应力10MPaPE100环应力12.4MPa无破坏无渗漏

80℃环应力4.6MPa,脆性破坏时间＞165h,环应力4.0MPa,破坏时间＞1000h80℃静液压强度165hPE80环应力4.60MPaPE100环应力5.5MPa

80℃静液压强度1000hPE80环应力4.00MPaPE100环应力5.0MPa热稳定性(200℃)＞20min

热稳定性200℃＞20min

熔体质量流动速率(MFR)管件的MFR变化不应超过管件制造所使用的混配的MFR的±20%热熔对接拉伸强度韧性破坏=通过;脆性破坏=不通过

加热伸缩管件外径及长度变化不超过±5%,管件外径不允许有明显变化剥离强度（适用于电熔承口管件）剥离脆性破坏百分比≤33.3%冲击强度（适用于鞍形旁通）不破坏,不泄漏

压力降（适用于鞍形旁通）dn≤63：0.05×10-3MPadn＞63：0.01×10-3MPa

聚乙烯（PE）给水管的主要指标适用范围适用于温度不超过40℃，公称压力为0.32MPa~1.6MPa的一般用途的压力输水、以及饮用水的输送。颜色市政饮用水管材颜色为蓝色或黑色，黑色管上应有蓝色色条，色条沿管材绘向至少有三条，其他用途水管可以为蓝色或黑色。原材料PE80、PE100（混配料）；PE63可采用管材及基础树脂加母料公称外径16-1000㎜静液压强度项目

要求

20℃静液压强度100h；环应力PE638.0MPaPE809.0MPaPE10012.4MPa

80℃静液压强度165h；环应力PE633.5MPaPE804.60MPaPE1005.5MPa

80℃静液压强度1000h；环应力PE633.2MPaPE804.0MPaPE1005.0MPa

不破裂、不渗漏

不破裂、不渗漏

不破裂、不渗漏

聚乙烯（PE）给水管的主要指标物理性能耐候性(管材累计接受≥3.5GJ/㎡老化能量后)80℃静液压强度165h不破裂,不渗漏断裂伸长率%≥350氧化诱导时间200℃/min≥10断裂伸长率%≥350纵向回缩率(110℃)%≤3氧化诱导时间(200℃)min≥20给水用聚乙烯管件(报批稿)适用范围适用于温度不超过40℃,一般用途的压力输水以及饮用水的输送颜色颜色为黑色或蓝色原材料PE63、PE80、PE100的混配料公称外径电熔鞍型管件：电熔管件：D20-630㎜；机械连接管件：D20-63㎜；插口管件：D20-630㎜；聚乙烯法兰接头：D20-1000㎜热熔承插连接管件：D16-125㎜项目

力学性能20℃静液压强度100h；环应力PE638.0MPaPE8010.0MPaPE10012.4MPa

80℃静液压强度165h；环应力PE633.5MPaPE804.60MPaPE1005.5MPa

80℃静液压强度1000h；环应力PE633.2MPaPE804.00MPaPE1005.0MPa

要求

不破裂，无渗漏

不破裂，无渗漏

不破裂，无渗漏

给水用聚乙烯管件(报批稿)物理性能熔体质量流动速率（MFR）对PE63、PE80、PE100加工后MFR的变化小于±20%热稳定性（氧化诱导时间）≥20min对接熔接管件-插口管件拉伸强度试验到破坏为止：韧性：通过脆性：未通过鞍型旁通的冲击强度无破坏，无渗漏电熔管件的熔接强度脆性破坏百分比≤33.3%机械接头力学性能(公称外径大于63㎜)内压密封性试验无渗漏耐弯曲密封性试验外压密封性试验耐拉拔试验管材不从管件上拔脱或分离聚乙烯管道的检验项目——聚乙烯燃气用埋地管材

执行标准GB15558.1-1995报批稿检验项目出厂检验颜色、外观、规格尺寸、短期静液压、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率外观、几何尺寸、静液压强度（80℃165h），断裂伸长率，热稳定性、熔体质量流动速率型式检验颜色、外观、规格尺寸、长期静液压强度、短期静液压强度、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率、耐候性外观、几何尺寸、静液压强度、断裂伸长率、热稳定性、熔体质量流动速率、纵向回缩率定型检验：在型式检验基础上再加耐快速裂纹扩展和耐候性试验聚乙烯管道的检验项目——聚乙烯燃气用埋地管件执行标准GB15558.1-1995

检验项目出厂检验颜色、外观、规格尺寸及偏差、热稳定性、短期静液压强度（不包括80℃时破坏时间大于1000h）、加热伸缩颜色、外观、多方式连接管件、电熔管件的电阻、几何尺寸、静液压强度（80℃165h），热稳定性（氧化诱导时间）型式检验颜色、外观、规格尺寸及偏差、短期静液压强度、热稳定性、加热伸缩颜色、外观、多方式连接管件、电熔管件的电阻、几何尺寸、静液压强度，热熔对接拉伸强度、剥离强度、冲击强度、压力降、氧化诱导时间、熔体质量流动速率GBXXXX-2XXX聚乙烯管道的检验项目——聚乙烯给水用管材

执行标准GB/T13663-2000检验项目出厂检验型式检验颜色、外观、规格尺寸偏差、静液压强度（80℃165h）、断裂伸长率、氧化诱导时间颜色、外观、规格尺寸及偏差、静液压强度除（80℃165h）、断裂伸长率、纵向回缩率、氧化诱导时间、耐候性试验、卫生性能聚乙烯管道的检验项目——聚乙烯给水用管件（报批稿）执行标准GB/Txxxx-xxxx检验项目出厂检验型式检验颜色、外观、电熔管件的电阻、规格尺寸、氧化诱导时间、静液压强度（80℃165h）颜色、外观、电熔管件电阻、规格尺寸、静液压强度（80℃165h），熔体质量流动速率、氧化诱导时间、电熔管件的熔接强度、对接熔接管件拉伸强度、鞍型旁通冲击强度、内压密封试验、外压密封试验、耐弯曲密封性试验、耐拉拔试验、卫生性能检测技术要求项目的简述密度:

密度是聚乙烯的重要性能指标。密度很大程度上决定了材料的基本性能。因此树脂的密度高，则其相应的机械强度也较高，标准中规定了燃气、给水用的聚乙烯材料的密度要求为是大于930㎏/m3，此时的密度具有一定的韧性及较高的强度，综合性能较好。因此对管材、件密度的测定并与原材料的测得值进行比较,若差值较大即说明在加工过程中管材、件的性能发生了重大变化，管材强度和使用寿命可能已受到了影响、管材、件的生产工艺包括加工温度、冷却温度等工艺参数确定可能不合适，需要采取相应的措施做出调整。若不进行该项目的检测，就无法及时了解产品的质量动态和生产工艺的状况，无法适时采取措施保证对产品质量的控制。

检测技术要求项目的简述熔体质量流动速率（MFR）：熔体流动速率（MFR）是表征材料在熔融状态时的粘度大小的物理量。它是材料在一定时间内，一定温度和一定剪切应力下流过规定直径口模的质量，是材料加工流动性的量度。原料的平均分子量及其分布通过影响树脂的结晶度进而影响树脂的密度和机械性能，因此通过对原材料MFR的长期观测，可以了解原材料的配方、生产工艺和平均分子量及其分布是否发生了重大变化。一般原料生产聚合过程中正常的工艺波动和微小调整，MFR的波动均不会超过材料额定值的±20%范围，所以若经过检测证明材料的MFR值变化已超过了上述正常变化的范围的，则说明原料在加工过程中材料发生了明显的降解，因此工艺已发生了较大变化，产品的强度和使用寿命可能已受到影响。检测技术要求项目的简述氧化诱导期（热稳定性）项目：氧化诱导期是将具有规定质量和表面积的塑料试样放入规定温度的高纯氧中，从开始通氧至其被氧化所经历的时间，是材料耐热、抗氧化能力的反映。由于聚乙烯树脂在温度高达300℃的惰性气体中仍能保持稳定，但在氧气存在的条件下，只要将其加热到50℃时聚乙烯分子结构即发生变化，而聚乙烯管材件的加工温度一般在190到260℃之间，为了保证管材件在加工和施工过程中不被氧化，因而设立该项目。检测技术要求项目的简述静液压强度试验是表征塑料管材、件承载能力的一项主要指标，是指管材、件在不定期一定温度下，在规定的时间内承受规定的环应力是否发生破坏的性能。经过对承载情况的几种极限状态的深入分析和经过对使用寿命的科学推理而提出的，是通过对管材、件施加恒定的内部静液压来鉴定管材、件的蠕变和持久强度的试验。为确保管材、件在公称压力和最高使用温度下，在整个使用寿命期间能保证其强度和稳定性，标准中分别设立了在不同温度条件下、依据管材、件材料等级和规格所确定的不同试验压力下的静液压强度试验。试验均为根据时温等效原理而设立，但其侧重点有所不同；20℃/100h条件下的试验是侧重于模拟产品正常运行的工作条件下的强度试验；而80℃、95℃/165h以及80℃、95℃/1000h是侧重于为鉴定高温下产品的强度，同时考核了管材、件的耐热性能。

检测技术要求项目的简述——抗开裂性能试验耐应力开裂试验：由于聚乙烯塑料较软，磨擦性较差，在实际的施工过程中，经常会出现管材受到沙、石等外物的磨擦产生划痕的现象，而出现划痕后是否会影响管材的机械性能和使用寿命是大家所关心的。因此，刻意在管材上预制出一般磨擦划痕较难达到的深度切口以引发应力集中来考察划痕对管材性能产生影响的程度。

耐环境应力开裂试验：聚乙烯在醇、酯、表面活性剂等的作用下，在较小和应力（小于其短时强度作用下就会发生脆性龟裂），这种因环境条件加速应力开裂的现象叫环境应力开裂。耐环境应力开裂性随（MFR）和（或）密度的下降而改善，随分子量分布变宽（分子量高低相差较大）而降低。鉴于通过选择适当的树脂和成型条件、添加少量的聚异丁烯或丁基橡胶容易制得无环境应力开裂的聚乙烯制品。因此，对该性能的要求有所弱化。压缩复原试验由于流体泄漏对人们的生命和财产造成的危害较大，在管材、件的实际运行中，当预期使用寿命结束或出现意外事故需要抢修时，往往希望利用塑料管材的易挠曲性将其进行压扁处理，从而达到紧急切断流体输送、防止流体流失或扩散造成危害的目的；而当压扁工具移走后，希望管材仍能恢复其工作状态，而不致影响其使用强度和寿命。压缩复原项目即是为满足此目的而设立的。通过压扁复原试验证明满足标准要求的管材、件系统能够得到更为及时、快捷地维护和充分的使用，为意外情况下出需要进行紧急抢修时，采取压扁复原的方式提供了可能性。检测技术要求项目的简述检测技术要求项目的简述断裂伸长率的测定在进行聚乙烯管材的施工、装配过程中，鉴于地况复杂、安装和设计地下装置避开障碍物的需要，而提出了聚乙烯管材的断裂伸长率要求，由性能良好的材料所制得的管材其断裂伸长率均远大于350%，但由于各企业所用原材料的性能和生产工艺差别很大，而且同一管材、件系统可能由多个厂家的产品组成，故提出对该性能的要求对于满足整个管材、件系统的长期性能和使用寿命仍然是非常必要的。通过对该项目的测定，可确保在地形变化、地基不均匀沉降等情况下管材、件系统仍能正常发挥其功用。检测技术要求项目的简述纵向回缩率的测定聚烯烃是结晶性高聚物，管材经加工后或多或少存在着一定的内部残余应力，经过分子链的结晶取向和释放应力后，即会产生管材尺寸的变化。国家标准提出将管材的内部残余变形控制在一定范围内是非常必要的。这是对挤出工艺尤其是挤出速度的控制是保证管材质量的需要。由于管材作为管材、件系统的组件需与其它部件相配合才能完成其功能，而若管材的挤出速度太高，就可能会导致管材因冷却时间不够、分子取向不完全而在管材中产生较大的残余应力，因而管材尺寸难以稳定，纵向回缩率较大；若将此条件下生产的管材铺设后，在其使用过程中，其内部残余应力会逐渐缓慢释放引起管材、件回缩，严重时可能影响系统的正常运行。这就是设立该项目的意义。检测技术要求项目的简述碳黑含量和耐候性试验鉴于施工、运输和贮存的需要，原材料和管材产品