淺談聚乙烯管道連接技術(shù)的衍變及現(xiàn)狀

Word版本，下載可自由編輯淺談聚乙烯管道連接技術(shù)的衍變及現(xiàn)狀下面是我給大家?guī)黻P(guān)于聚乙烯管道銜接技術(shù)的衍變及現(xiàn)狀容，以供參考。

1總則

1.1概述：

聚乙烯管在輸送燃氣、給水時要求承受一定的壓力，且要求至少50年的壽命，并且保證肯定的平安性，PE管道系統(tǒng)銜接技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到管網(wǎng)的運行效果和使用壽命。因此對銜接技術(shù)的要求就十分嚴(yán)格。

1.2、聚乙烯管道銜接技術(shù)的進展?fàn)顩r：

聚乙烯燃氣管道在熔接技術(shù)方面的主要發(fā)展有：

1.2.1九十年月電熔銜接技術(shù)的進展主要體現(xiàn)在：

1）管件的材質(zhì)緊跟管材材質(zhì)的進展，國際上已有多家電熔管件創(chuàng)造商開發(fā)生產(chǎn)PE100材料的管件。

2）電熔管件的結(jié)構(gòu)經(jīng)過不斷的進展，改進，走向成熟。具有寬的熔接區(qū)，較長的插入深度和冷卻區(qū)。GeorgFisher公司1997年推出了它的模塊化設(shè)計的電熔鞍形管件和過渡管件系統(tǒng)，實現(xiàn)了由一些基本元件在車間和施工現(xiàn)場組合成所需管件，削減庫存，便利應(yīng)用。

3）電熔銜接設(shè)備已進入第三代，可以現(xiàn)場舉行熔接質(zhì)量控制，并且確保設(shè)備和安裝的可追溯性。

4）電熔管件的自動識別系統(tǒng)可使電能根據(jù)一定方式自動輸與電熔管件，在九十年月后期，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。有三種類型：數(shù)字識別系統(tǒng)，機電識別系統(tǒng)和自調(diào)整系統(tǒng)。目前大多數(shù)電熔管件采納的是數(shù)字識別系統(tǒng)，熔接參數(shù)以及其它信息以代碼的形式記錄在條形碼、磁卡等數(shù)據(jù)載體上，熔接控制器從上述載體中讀出參數(shù)后自動控制熔接。

5）近年電熔管件成型技術(shù)最主要的發(fā)展是成型的自動化。

1.2.2熱熔銜接的進展：

熱熔對接設(shè)備的進展方向是全自動化，不僅可消退人為因素，并且可實現(xiàn)可追溯性。英國燃氣公司首先舉行研制，主要是針對大口徑管子，由于傳統(tǒng)機器用于直徑大于D315mm的管子時已浮現(xiàn)問題。英國、德國、比利時、法國、美國等均已開發(fā)半自動、全自動設(shè)備。

對聚乙烯管道熱熔對接工藝的討論向來在舉行。目前一些主要國家聚乙烯管道熱熔對接的工藝參數(shù)不盡相同，而且因為材料的不斷進展，對工藝變化的要求也是必定的。采納比較廣泛的熔接工藝是德國焊接協(xié)會發(fā)布的。比利時根特高校對DVS的熔接工藝轉(zhuǎn)變了兩個參數(shù)：溫度由215℃提升到225℃；加熱壓力降低了50%.并認為壓力有進一步降低的可行性。瑞典排污塑料管質(zhì)量委員會按照實際閱歷的討論認為，冷卻時光應(yīng)進一步延伸，特殊是對厚壁管材。1993年，英國水討論中心提出一種“雙壓”銜接法用于壁厚大于20mm聚乙烯管的銜接。該辦法與通常的焊接程序的主要差別在熔接階段的冷卻壓力降低。美國自然?氣討論所開發(fā)了用于銜接和維修聚乙烯自然?氣輸配管線的新辦法。該辦法使用了一個稱為“SmartHeat”的自調(diào)、恒溫加熱的新技術(shù)。該技術(shù)具有能較好地控制溫度，銜接件和裝配費用低的優(yōu)點。

1.3聚乙烯銜接方式：

PE管不能采納溶解性粘合劑與管件銜接，它的最佳銜接方式是熔焊銜接，焊接技術(shù)的進展經(jīng)受了一定的過程，早期聚乙烯焊接方式有熱熔對接銜接、熱熔承插銜接和鞍形焊接。

因為熱熔承插銜接存在一定的缺點，利用對銜接技術(shù)的不斷討論，近來進展了一種新的銜接方式—電熱熔銜接。相應(yīng)地，采納的施工機具是電熱熔焊機和熱熔對接焊機，焊接設(shè)備應(yīng)符合ISO12176-1或ISO12176-2的要求。第二就是與金屬管道銜接時采納鋼塑過渡接頭銜接。

1.4聚乙烯管道熔接原理：

聚乙烯管道焊接原理是聚乙烯普通在190℃~240℃之間的范圍內(nèi)被熔化，此時若將管材兩熔化的部分充分接觸，并施加適當(dāng)?shù)膲毫?，冷卻后便可牢固地融為一體。因為是聚乙烯材料之間的本體熔接，因此接頭處的強度與管材的本身的強度相同。

2.銜接注重事項：

PE管道銜接時應(yīng)注重如下事項：

1.操作人員上崗前，應(yīng)經(jīng)過特地培訓(xùn)，經(jīng)考試和技術(shù)評定合格后，方可上崗操作。

2.管道銜接前應(yīng)對管材、管件舉行外觀檢查，符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求方可使用。

3.在嚴(yán)寒氣候和大風(fēng)環(huán)境下舉行銜接操作時，應(yīng)實行庇護措施或調(diào)節(jié)施工工藝。

4.每次銜接完成后，應(yīng)舉行外觀質(zhì)量檢驗，不符合要求的必需切開返工，返工后重新舉行接頭外觀質(zhì)量檢查。

3.PE管道銜接技術(shù)：

熱熔銜接和電熔銜接方式的優(yōu)缺點比較如下：

電熔銜接

1.需要有專用的電熔焊機。

2.適用于全部規(guī)格尺寸的管材。

3.可用于不同牌號、材質(zhì)的管材與管材、管材與管件銜接。

4.不易受環(huán)境、人為因素影響。

5.設(shè)備投資低，修理費用低。

6.銜接操作容易易把握。

熱熔銜接

1.需要有專用的熱熔焊機。

2.普通適用于公稱直徑大于63mm的管材。

3.適用于同牌號、材質(zhì)的管材與管材、管材與管件銜接。性能相像，不同牌號、材質(zhì)的管材與管材、管材與管件銜接，需試驗驗證。

4.易受環(huán)境、人為因素影響。

5.設(shè)備投資高。

6.銜接費用低。

7.操作人員需舉行特地培訓(xùn)，具有一定的閱歷。

3.1對接焊

對接焊常用于較大直徑管的銜接，普通大于D63mm，將一定溫度的加熱板放在對好的兩管或管件之間加熱一定的時光，抽掉熱板，將要焊的兩端在一定壓力下快速對接在一起并保壓一定時光冷卻，即可形成一個強度高于管材本體強度的接口。挑選的壓力要使接觸面處產(chǎn)生所要求的力，不管摩擦壓力損失。當(dāng)對接焊機帶有液壓源時，力通常被表示為施加的油缸壓力。對于這樣的機器，要提供一個特地的對比表，以給出實際的接觸面處壓力與壓力計指示壓力的關(guān)系。

3.1.1對接焊周期及參數(shù)：

對接焊周期和各階段的參數(shù)參考值見圖壓力/時光曲線和表1，說明如下。

a.總則

T加熱板溫度，以測量與管材或管件端面接觸的加熱板表面區(qū)域的溫度為準(zhǔn)。

b.階段1：預(yù)熱

p1——預(yù)熱階段端面壓力/

B1——初始翻邊/mm

t1——形成要求翻邊寬度時的時光/s

c.階段2：吸熱

p2——吸熱階段界面壓力/

t2——吸熱時光/s

d.階段3：撤回加熱板

t3——從移開加熱板到兩熔接面接觸的時光/s

e.階段4：加壓

t4——從介面接觸到升到規(guī)定壓力所要時光/s

f.階段5：對接

p5——對接階段接觸面的壓力/

t5——恒定壓力下的時光

g.階段6：冷卻

t6——冷卻時光，此時不能施加額外的力，可取出冷卻/s.

B2——終于翻邊寬度/mm.表中沒有對其說明是因為B2受PE材料類型、生產(chǎn)過程、使用的加熱板類型、溫度和焊接周期的影響，因此很難確定一組翻邊寬度值。不過，只要按銜接程序操作，就是一個良好的象征。一種確定可接受的翻邊寬度值B2的辦法是在試驗的基礎(chǔ)上舉行的，在規(guī)定條件下使用管材和對接焊機。從在銜接程序規(guī)定的條件下制作的幾個接頭確定一個平均值B2.

參數(shù)數(shù)值單位

加熱板溫度，T63≤dn≤250250＜dn210±10225±10℃

1壓力，p11）0.18±0.02N/mm2

時光，t1翻邊寬度，B1達到B所要時光dn≤180：1＜B1≤2180＜dn≤315：2＜B1≤3315＜dn：3＜B1≤4Smm

2壓力，p21）0.03±0.02N/mm2

時光，t2±10s

3時光，t3最大：30.01dn≤8s

4時光，t4最大：30.01dn≤6s

5壓力，p51）0.18±0.02N/mm2

時光，t5最?。?0min

6時光，t6最?。?.5en最大20min

1）此壓力為接縫壓力

表中參數(shù)為通用指導(dǎo)參數(shù)，僅供參考。不同創(chuàng)造商的熔接參數(shù)不盡相同，用戶必需嚴(yán)格執(zhí)行。

3.1.2管道對接焊程序：

下面概述了在規(guī)定的對接焊周期和溫度下，制作對接焊接頭所必需的操作過程：

-盡可能削減拖動阻力，例如使用管材滾動

-在對接焊機上夾緊管材或管件的插口端

-清潔插口端

-檢查對接焊機是否與管材直徑和規(guī)定的對接周期匹配

-移動可動夾具，將管材端部靠在銑刀上刨平。逼近壓力應(yīng)滿足以使銑刀兩側(cè)能產(chǎn)生穩(wěn)定的薄片。當(dāng)管材端面或管件端面平整并相互平行時，刨平工作就算完成了

-降低壓力，保持銑刀轉(zhuǎn)動以避開管材和管件起毛刺。向后移動夾具并移走銑刀

-使對接焊機上的管材或管件相互接觸并檢查對其狀況。管材或管件的插口端應(yīng)盡可能對齊，不超過銜接程序中規(guī)定的最大偏移量即管材壁厚的10%，不足1mm的按1mm計。

-刨平后管材和管件端面之間的間隙應(yīng)盡可能小，不應(yīng)超過銜接程序中規(guī)定的最大間隙，詳細為：

1）dn＜2250.3mm

2）225≤dn＜4000.5mm

3）400≤dn1mm

-測量因為對接焊機的摩擦損失和向前移動可動夾具的拖動阻力所產(chǎn)生的額外阻力，并將這個壓力加到要求的對接焊壓力上

-假如有須要，清潔焊接表面和加熱工具。加熱工具上的聚乙烯殘留物應(yīng)用木質(zhì)刮刀刮掉；

-檢查加熱工具焊接表面涂層是否完整并沒有劃傷；

-檢查加熱工具溫度是否正確；

-將加熱工具放在管材端面之間，使對接焊機上的管材逼近加熱工具并施加一定的壓力，直到熔化翻邊達到規(guī)定的寬度；

-降低壓力，使管材端面和加熱工具之間剛好保持接觸；

-達到吸熱時光后，向后移動對接焊機可動夾具并移走加熱工具。迅速檢查加熱后的管材端部，確定在移動加熱工具過程中是否損傷熔融的端面，然后再次移動對接焊機可動夾具，使管材端面接觸。這個松開和逼近的時光應(yīng)在銜接程序規(guī)定的最長時光之內(nèi)

-不用時，要把加熱工具儲存庇護好。

-在囫圇對接過程和隨后的冷卻過程中，對接焊機應(yīng)保持一定壓力。

-達到對接焊和冷卻時光后，卸去對接焊機的壓力，使壓力為零。

-移動管材時，避開碰撞熔接處。

熱熔焊時應(yīng)特殊注重卷邊、壓力和焊接時光的控制，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定的參數(shù)操作。合格的焊口應(yīng)有兩翻邊，焊道翻邊卷到管外圓周上，兩翻邊的外形、大小勻稱全都，無氣孔、鼓泡和裂紋，兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。

3.2電熔熔接：

電熔焊接的關(guān)鍵是設(shè)計先進的電熔管件，其基本原理包括加熱、通過焦耳效應(yīng)、集成在管件內(nèi)表面的電阻線圈、引起線圈附近的材料熔化，從而使管材與管件熔接在一起。電熔管件普通包括套筒、鞍形、變徑、等徑三通、異徑三通和彎頭等?？捎糜谂c用不同類型聚乙烯材料和不同熔體流淌速率材料創(chuàng)造的干線、支線管材或插口管件銜接。

3.2.1溫度：

對于環(huán)境溫度的變化，只要這些變化在延續(xù)程序規(guī)定的范圍內(nèi)，不需實行特別的預(yù)防措施就可以舉行焊接操作，。假如有須要對輸出到管件的電能舉行一些調(diào)節(jié)，以適合極限環(huán)境溫度的要求，應(yīng)當(dāng)使用適當(dāng)?shù)碾娙墼O(shè)備。

3.2.2電熔焊接設(shè)備：

電熔焊機是通過電源，為管件提供正確的焊接參數(shù)的，假如有須要，還要考慮環(huán)境溫度。焊接參數(shù)是施加電壓和/或電流及焊接時光。假如用發(fā)電機作為電源，它應(yīng)能輸出管件所需要的能量并考慮焊機和發(fā)電機的電的特性。發(fā)電機應(yīng)具備適當(dāng)?shù)谋幼o和平安裝置，以符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在有的狀況下，焊機和發(fā)電機可能要組合成一個整體。電熔焊接設(shè)備應(yīng)符合ISO12176-2.焊接設(shè)備工況不好時，不行能有高質(zhì)量的焊接接頭。焊接設(shè)備的維護十分重要，應(yīng)定期舉行。

3.2.3電熔焊接程序：

下面概述了電熔焊接的操作過程。

-電熔管件應(yīng)包裝庇護好，直到預(yù)備銜接到管材或插口管件止為止。在開頭焊接前，焊接面應(yīng)干燥

-確保電熔管件與環(huán)境溫度、管材或插口管件系列或SDR值是匹配的。

-對于全部類型的電熔管件，都要使用復(fù)原和對正夾具，以削減管材不圓度、偏移和在銜接與冷卻階段的移動。

-刮掉管材或插口管件外層焊接表面，以切除氧化的材料。用適當(dāng)?shù)墓ぞ撸缡謩踊驒C械刮刀舉行這一操作。推舉使用機械刮刀。應(yīng)沿管材或插口管件端部的囫圇外圓周舉行刮皮。當(dāng)使用鞍形或鞍形三通時，至少要在焊接區(qū)域刮皮。刮皮深度大約0.2mm.

-承插電熔管件銜接時，用塑料管材切刀或帶切削導(dǎo)向裝置的細齒鋸切斷管材，并使其端面垂直于管材軸線。用小刀切除內(nèi)部邊緣的毛刺。

-確?？梢詸z查插入深度。將承口管件滑入插口端并正確定位。

-假如采納通套銜接，將電熔套筒件徹低推入到其中一個管材端部上，在兩個管材端部被夾緊后，再將電熔套筒件往回推，這樣兩個管材端部都被管件套住。檢查兩個管材端部的插入深度。

-固定對正夾具或定位夾具，檢查管材端部是否對正。

-打開管件護帽，接好焊機導(dǎo)線，按給定參數(shù)焊接。

-焊接完畢后，檢查觀看孔內(nèi)物料是否頂出，焊縫處是否有物料擠出。合格的焊口應(yīng)是在電熔焊過程中，無冒煙、過早停機現(xiàn)象，觀看孔有物料頂出，焊縫處無物料擠出。

3.3鋼塑銜接：

PE管道在和鋼管及閥門銜接時采納鋼塑過渡接頭銜接和鋼塑法蘭銜接。對于小口徑的PE燃氣管，普通采納一體式鋼塑過渡接頭；對于大口徑的PE燃氣管，普通采納鋼塑法蘭銜接。目前大口徑如dn315的一體式鋼塑過渡接頭我們公司已經(jīng)勝利開發(fā)生產(chǎn)。

3.3.1鋼塑過渡接頭

①鋼塑過渡接頭PE管端與PE管道銜接按熱熔和電熔銜接辦法處理。

②鋼塑過渡接頭鋼管端與金屬管道銜接應(yīng)符合相應(yīng)的鋼管焊接