PE管电熔焊接.doc

一、聚乙烯(ＰＥ)管道电熔焊接原理聚乙烯管电熔焊接的原理是用电熔焊机给镶嵌在电熔管件内壁的电阻丝通电加热,其加热的能量使管件和管材的连接界面熔融在管件两端的间隙封闭后,界面熔融区的熔融物在高温和压力作用下,其分子链段互相扩散,当界面上互相扩散的深度达到了链缠结所必须的尺寸,自然冷却后界面就可以得到必要的焊接强度,形成管连可靠的焊接连接根据电熔焊接原理和国内外的实践经验已经证明，能否形成管道可靠的焊接连接，重要由电熔管件的设计、电阻的温度－电阻特性、电熔焊机提供的电源电压的稳定性、管件和管材的材料性质、管件和管材连接界面的预解决状况、管件和管材连接界面间的缝隙宽度和均匀性、管件和管材的对中和夹持稳定状况、焊接工艺参数(如电压、电流、时间等)、焊接时环境温度、操作人员的水平等因素决定因此,根据电熔焊接原理和影响焊接质责因素的实践经验而编制的产品原则、工艺参数、操作规范、质量检查实验措施等,是国内在目前发展阶段，生产、应用和管理各方的共识和准则二、电熔管件在聚乙烯管道系统的构成中,电熔管件是必不可少的构成部分,选用的电熔管件必须符合相应的产品标燃气管道系统所用的电熔管件、必须符合燃气用聚乙烯管件原则:ＧＢ 15５5８.2－规定的规定;给水用聚乙烯电熔管件,必须符合给水用聚乙烯管件原则:GB/Ｔ13６63.2－规定的规定。

１）、电熔管件厂家所用的聚乙烯混配料，必须符合其产品原则对PE原料的规定ＰＥ混配料性能的优劣对电熔管件的长期性能具有决定性的影响，因此，选好专用料，是保证聚乙烯电熔管件质量的基本如果电熔管件厂家所用的材料，不符合产品原则对原材料的规定,在目前水平下,无论其设备如何优良,工艺如何先进,都不也许制造出合格的产品燃气用电熔管件所用混配料在GB1５55８．2-原则中规定十分具体而明确,其基本性能见表1表１、燃气用ＰＥ电熔管件所用混配料的基本性能性能 单位 规定密度 Kg/ｍ³ ≥9３0(基本数值)熔体质量流动速率MFＲ g/1０mｉn 0．2~1.４，且最大偏差不应超过混配料标称值的±20％热稳定性（氧化诱导时间) min >20挥发分含量 mｇ/kg ≤3５0水分含量b　mｇ/kｇ　≤30０碳黑含量c（质量分数) % 2．０~2.５碳黑分散ｃ 级 ≤３颜料分散d 级　≤3耐气体组分 h ≥20耐迅速裂纹扩展(RCP）性能 单　位 规定全尺寸（FS)实验：dn≥２5０ｍm或s4实验：管材实验壁厚≥15mｍ MＰａMＰa 全尺寸适应的临界压力Ｐc.Fs≥1.５×MOPS4实验的临界面压力Pｃ. ｓ４≥ＭOP/2.4-0.0７２e耐慢速裂纹增长（en>5mm） h 165PE原材料性能差别的最基本因素是分子构造的差别，只有先进的聚合装置和工艺才也许生产出具有优良性能的PE管道专用料,因此，必须是有定级证明的材料,才有也许是合格的PＥ８０、PE100专用混配料。

2)、ＰE电热熔管件所用的电热丝必须符合其产品原则的规定电熔管件产品的电性能重要体目前产品电阻上根据国标GB1５558.２«燃气用埋地用聚乙烯管件(PＥ）管道系统 第二部分:管件»规定：在230C下,电熔管件的电阻应在如下范畴内：最大值:标称值Ｘ(1+１０%)+0.1Ω最小值:标称值X(1—10％）因此,规定所用的电热丝必须在单位长度上具有非常稳定的电阻值，才有也许保证产品具有稳定的电性能聚乙烯电熔管件内分布的电阻丝是电熔管件的重要构件电阻丝的直径、长度、螺距分布,决定发热量,不同规定有不同的设计，每种规格都要通过设计和实验拟定３）、电熔管件熔接显示屏聚乙烯管件内部设计了熔接显示屏,当熔融压力达到电熔管件设计规定期显示屏将会推出，以便于操作者观测到,如果显示屏未被推出,该处焊接的管件则需从系统上切割下来，用新的电熔管件重新进行焊接4)电熔管件熔接必须要达到粘流态并控制其熔融的温度范畴聚乙烯材料必须要在其粘流态状时才有也许形成焊接,必须要达到并控制其粘流态（熔融)温度范畴要使电熔管件与管材熔接,必须对电熔管件预埋进一定功率及阻值的电阻丝，对电阻丝进行通电加热，从而使管件和管材的连接界面熔融，并形成一定的压力,才有焊接的条件。

一般电熔管件设计电压为48V该电压级别一方面保证了焊接的安全性,另一方面也保证了管件熔接的能量需求管件生产商一般在管件上贴有反映管件焊接参数的条码，焊接时，通过对条码的扫描可以将焊接参数直接输入到电熔焊机当中,从而避免了人工数据录入也许发生的错误,使焊接过程可以保质保量地进行三、电熔焊机电熔焊机的作用简朴来说就是将电网或发电机电源通过降压变换控制后输入到电熔管件电阻丝的一种电力电子设备目前的管道焊接基本上都是自动焊接,这种措施可以减少人为因素对焊接质量的影响,这就对电熔焊接的控制精度提出了更高的规定因此,由全国塑料制品原则化委员会(SＣA／TC48）塑料管材管件及阀门分技术委员会(ＴＣ48/SC3） 牵头，制定了电熔焊机中华人民共和国国标《塑料管材和管件 聚乙烯管道系统熔接设备　第2部份:电熔连接》报批稿国标报批稿规定，高性能的电熔焊机重要有如下几种方面的规定:1）、构造设计,电熔焊机的外壳防护级别达到ＩＰ54,同步应具有避免踫撞的保护措施2)、性能指标,电熔焊机的性能指标重要是输入电源范畴、能量输出精度、有效值控制、能量补偿功能几种方面３)、安全防护,电熔焊机是用于野外施工，因此，必须有安全防护措施，这重要体目前输出电源的绝缘保护及管件阻值检测上。

4)、焊接可追溯性,由于聚乙烯管道系统的特殊性，规定其每次的焊接数据都必须可以追溯因此，电熔焊机不仅要能进行高质量的焊接，还要对焊接数据进行分析和保存,见ISO 12１7６-4:　塑料管材管件聚乙烯系统的焊接设备第四部分，可追溯编码(正在制定国标）此外、即将颁布的燃气用聚乙烯管道焊接技术规则规定:焊接机具除满足相应的国标外,还明确指出应当符合如下规定:(1)焊接机具正常的工作温度范畴为-10℃～＋4０℃如果超过此温度范畴工作，需要焊机制造单位和施工单位协商采用合适的保护措施；(2)除满足国家计量法有关规定外，焊接机具在完毕个焊口和最长不超过１2个月时,还必须进行校准和检定,保存相应记录,保证焊接机具常常处在良好的工作状态3）电熔焊机应有一种数据检索存储装置该装置通过一种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个焊口的参数电熔焊机应当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、辨认电阻、磁卡或者微控芯片四、电熔焊接规则中华人民共和国国家质量监督检查检疫总局近期将颁布的燃气用聚乙烯管道焊接技术规则,是用以规范燃气用聚乙烯管道的焊接技术工作,提高管道焊接质量，规则合用于燃气用聚乙烯管道元件预制和管道安装过程中的焊接安全技术工作，其她领域聚乙烯管道的焊接安全技术工作也可以参照本规则执行。

规则规定：燃气用聚乙烯管道元件制造单位或者管道安装单位,应当获得特种设备制造或者安装许可证;.聚乙烯管道焊接作业人员，必须获得质量技术监督部门颁发的特种设备作业人员证操作人员考试由国家质量监督检查检疫总局拟定的考试机构负责实行,由考试机构所在地的省级质量技术监督部门颁发特种设备作业人员证;进行电熔连接(电熔承插连接和电熔鞍形连接）的聚乙烯焊接,应当按规定进行焊接工艺评估电熔管件(电熔承插焊接及电熔鞍型)焊接的核心工艺参数,涉及电压,加热时间,冷却时间,电阻值.;工艺评估工作,由电熔管件制造单位在产品设计生产定型时,逐个进行焊接工艺评估，并且向施工单位提供相应的焊接工艺参数;施工单位使用同一制造单位提供的管道元件时,任选一种规格进行验证即可覆盖所有规格工艺评估应当在施工单位保存至该焊接工艺评估失效这个规则是强制性的，颁布后必须执行,因此我们应当竭力按规则作好五、电熔管件的焊接操作过程（一)、电熔承插管件的焊接操作过程１、焊接前准备：1).测量电源电压，确认焊机工作时的电压符合规定2）.清洁电源输出接头,保证良好的导电性2、管材截取：管材的端面应垂直轴线，其误差 < 5mm３、焊接面清理：测量电熔管材的长度或者中心线，在焊接的管材表面上划线标记,将不小于划线区域约5ｍm内的焊接面刮削约0.2mm厚,以清除氧化层。

4、管材与管件承插：在管材上重新划线，位置距端面为1/2管件长度拆开管件包装，将清洁的电熔管件与需要焊接的管材承插，保持管件外侧边沿与标记线平齐安装电熔夹具，不得使电熔管件承受外力,管材与管件的不同轴度应当不不小于管材外径尺寸的1.5％5、输出接头连接:焊机输出端与管件接线柱牢固连接,不得虚接6、焊接模式设定：按焊机阐明书规定,将焊机调节到“自动”或“手动”模式6、焊接数据的输入:按自动或者手动方式输入焊接数据7、焊接:１）.启动焊接开关,开始计时；2).手动模式下焊接参数应当按管件产品阐明书拟定8、自然冷却:冷却时间应当按管件产品阐明书拟定，冷却过程中不得向焊接件施加任何外力，必须在完毕冷却后，才干拆卸夹具二)、电熔鞍形管件的焊接操作过程1，焊接前准备：与电熔承插管件焊焊相似２、划线：在管材上划出焊接区域３、焊接面清理:将划线区域内的焊接面刮削约０.2ｍm厚,以清除氧化层,刮削区域应不小于鞍体边沿4、管件安装:用管件制造单位提供的措施进行安装,保证管件与管材的两个焊接面无间隙5、焊接数据输入:与电熔承插管件焊焊相似6、焊接:与电熔承插管件焊焊相似７、自然冷却：接头在冷却过程中应当处在夹紧状态。

鞍形三通的冷却时间应当不小于６0分钟或者按产品阐明书进行开孔操作８、封堵：按照管件产品阐明书进行封堵六、电熔焊接的检查与实验电熔焊接的检查与实验可分为非破坏性检查和破坏性检查;非破坏性检查重要手段为目测和外观检查，用于施工现场的质量控制和操作人员的自检破坏性检查重要用于焊接工艺评估及对焊接质量有争议焊口的实验一）、电熔电熔承插管件焊接的非破坏性检查:重要是进行外观检查:1).电熔管件应当完整无损,无变形及变色2).从观测孔应当能看到有少量的PE顶出,但是顶出物不得呈流淌状；焊接表面不得有熔融物溢出3).电熔管件承插口应当与焊接的管材保持同轴4).检查管材整个圆周的刮削痕迹二）、电熔电熔承插管件焊接的破坏性检查：按国标:GＢ/T 19807－塑料管材和管件:聚乙烯管电熔管件 组合试件的制备制样1）、电熔管件剖面检查:取电熔后的组件,用锯条与熔接组件端面成４5°角进行切开，组件中的电阻丝应当排列整洁,不应当有涨出、裸露、错行,焊后不游离管件与管材熔接面上应当无可见界线2）、拉伸剥离实验:拉伸剥离实验措施应当符合GＢ/T １９８0８- 塑料管材和管件 公称外径不小于或等于９０mｍ的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离实验( IＳO　13954:19９7　IDT )原则。

３)、挤压剥离实验:挤压剥离实验措施应当符合GＢ/T 19806- 塑料管材和管件 聚乙烯电熔组件的挤压剥离实验的规定4)、静液压强度实验:静液压强度实验措施应当符合现行国标GB/T６111-的规定三)、电熔鞍形管件焊接的检查1、 破坏性检查:进行外外观检查：1).电熔鞍形管件与管材焊接后，不得有熔融物流出管材表面;从观测孔应当能看到有少量的ＰE顶出,但是顶出物不得呈流淌状２)．电熔鞍形管件应当与管材轴向垂直3).鞍形管件和管材装配时不得有明显间隙４).鞍形管件焊接处周边应当有刮削痕迹2、破坏性检查：按国标:ＧB／T１9712-塑料管材和管件　聚乙烯（PE）鞍形旁通抗冲击实验措施通过以上所述的实验验收措施原则,如果合格,可以视为合格的。