PE管道焊接与质量控制.pdf

pe管道焊接与质量控制 （2005年pe管道国家标准宣贯会） 李 鹏华创天元实业发展有限责任公司 2005-7-152 系统的强度取决于它最薄弱的环节； 管材必须与管件共同工作并具有相适应的强度 2005-7-153 一、塑料的焊接方式 超声波焊接 振动焊接 摩擦焊接（旋转、振动、热剪摩擦焊接） 高频焊接、磁热焊接、辐射焊接 电脉冲焊接、失元件焊接、激光焊接 热风（热气）焊接 挤出焊接 热熔焊接（使用加热工具） 电熔焊接等 2005-7-154 二、塑料焊接理论 扩散理论； 粘弹接触理论； 化学反应理论； 表面能系数判据理论； 最小流动速率理论等。 2005-7-155 三、聚乙烯的可焊性 dvs 2207认为：mfr（1905kg） (0.31.7)g/10min的聚乙烯都是可焊的。 但在实际操作中，通常希望相互焊接的 塑料件的mfr位于同一个分组内： 0.30.4； 0.40.65； 0.651.15; 1.151.7。 2005-7-156 pe可焊性与其mfr分组 2005-7-157 ppi tn132001 “不同聚乙烯之间的相互焊接” 解决mfr显著不同的pe的相互焊接问题 isotr 11647：1996 ”聚乙烯管材管件的焊接相容性” mfr（0.31.3）g/10min 2005-7-158 四、热熔对接焊 1.热熔对接焊工艺1.热熔对接焊工艺 2005-7-159 2005-7-1510 2.工艺确定原则iso 11414 2005-7-1511 制备热熔对接试样的条件 2005-7-1512 3.典型热熔对接焊工艺举例 pipa推荐的热熔对接参数 vbb/sweco 推荐的大口径hdpe管焊接 参数 ds/inf 70规定的热熔对接参数表 wrc推荐的“两段压力”焊接参数 其它焊接工艺 2005-7-1513 pipa推荐的热熔对接参数 将此值代入注6公式，并 加上拖拉力 17525kpap5焊接和冷却压力 在此时间段内尽量平稳 而缓慢地升压到焊接 压力 3+0.03d秒t4 建立焊接压力的 最大允许时 间 d管材直径（注5）3+0.01d秒t3 最大切换时间 15t秒t2吸热时间 仅提供拖拉力kpap2吸热压力 随环境温度而变约6t秒t1初始卷边时间 t壁厚(注4)0.5+0.1tmm初始卷边宽度 将此值代入注6公式，并 加上拖拉力 17525kpap1形成初始卷边的 压力 22015热板温度 备注取值单 位 热熔对接参数 2005-7-1514 备注取值单位热熔对接参数 典型值。见注2。5+0.75tmm冷却完成后最大 翻边宽度 典型值。见注2。3+0.5tmm冷却完成后最小 翻边宽度 在夹紧状态下冷却1.5t分钟t5焊接和冷却时间 t15mm 在夹紧状态下冷却10+0.5t分钟t5焊接和冷却时间 t63mm（也有以90mm或110mm 分界的。主要是考虑壁厚过小时错边对质量影响较大， 并且管道内翻边对通径影响严重）或壁厚6mm以上， 且 sdr 相等的 情况。电熔连接主要用于dn20 dn250mm的管道，并可用于sdr不同的情况。 2)电熔连接可以用于小口径的盘管连接和管道修复， 热熔对接对此不太适用。 2005-7-1596 3)热熔对接对待焊部件的焊接相容性要求相对较严格， 而电熔连接对此要求相对宽松。 4)电熔连接的主要优点是可以及大地减少焊接过程中 人为因素的影响，操作简单，施工效率高。热熔对 接对操作者的经验要求高，容易受人为影响，效率 也较低。 5)热熔对接使用加热工具，塑料的加热熔融和熔接 两个步骤是分开的，并且熔接时熔体发生宏观流动 “错位”，造成接头内应力较大。电熔连接的熔体运动 很有限，内应力相对较小。 2005-7-1597 6)电熔焊接管件造价较高。而热熔对接技术随着 全自动焊机的普及，焊接质量也可得到保障，能 够降低工程材料成本。 7)热熔对接在管道内部产生翻边，形成局部缩径。 而电熔连接管道内部是平滑的。 但是，不论何种熔接方式，熔接区在熔解过程中 直至充分冷却为止，严禁受外力冲击，也不能采 取任何强迫的方法加速熔化区的冷却。 2005-7-1598 关于施工问题：关于施工问题： 在法国，低于+5oc即不再进行pe燃气管道的施工。 而在芬兰允许施工的最低气温为-20oc，但在0oc 以下施工时，必须使用帐篷等办法将局部环境温 度（焊接环境）保温到0oc左右。 管材安装过程中的表面划伤不得超过壁厚的10%。 在法国，如果采用非开挖施工，要先将管材穿插 至洞中若干米，再拔出检查外表面，确认没有超 过标准要求的伤害后，再进行正式的穿插作业。 2005-7-1599 10%的由来：由于管材外径有一定的公差，壁厚也有 一定的公差，当一段管材的外径最大而壁厚最小，另 一段管材的外径最小而壁厚最大时，它们对接时，就 会产生10%的壁厚误差；同时管材内壁形成相当于壁 厚10%的一个台阶。 管材在运输或施工过程中，难免会在表面形成一些小 的划痕。另外，热熔对接时形成的翻边、电熔连接时 管材表面焊接区域与冷区过渡部位（应力集中处）均 可能逐渐形成微小裂纹，形成类似于表面划