PE燃气管道热熔焊接施工的质量管理.doc

PE燃气管道热熔焊接施工的质量管理2011年06月且材嗣黄哳燃气研究PE燃气管道热熔焊接施工的质量管理梁栋摘要:论述了PE燃气管道热熔焊接施工质量管理的重点,指出了主要质量问题及解决办法.介绍了全自动热熔焊机对PE燃气管焊接质量的保证.关键词:PE燃气管;质量管理;全自动热熔焊机1概述PE管因其具备良好的柔韧性,耐腐蚀性,重量轻,在施工中可随地形弯曲敷设,连接方便,施工简单,可利用断气工具夹扁停气,缩小停气范围,便于快速抢修;使用寿命长,与钢管相比经济优势明显等特点,近年来在城市燃气输配领域得到了广泛的应用.但是由于PE管检测手段单一,PE燃气管的施工质量仍然靠对施工全过程的有效管理来控制,如果施工管理得不到有效控制,施工质量难以保证.因此,本文围绕PE燃气管热熔焊接质量管理的各环节进行论述,阐明加强PE燃气管热熔焊接施工的质量管理方法,将过程控制与系统管理结合,确保PE燃气管安全稳定运行.2建立健全PE燃气管道施工的质量管理体系目前PE燃气管主要集中应用在城镇燃气输配系统0.10.6MPa的中压燃气管道上,属于特种设备的压力管道范畴,同时由于PE燃气管检测手段缺乏,施工质量主要靠对施工全过程的有效管理来控制,人为因素很大,那么施工单位应在PE燃气管道施工前建立完整的质量管理体系,设置相应的二级质保责任人员(如质保工程师,工艺责任师,焊接责任师,材料责任师,计量设备责任师,检验责任师等),以确保对施工全过程进行有效的控制.3人员的管理图1PE管道质量控制项目(1)PE管施工人员应经过专业技术培训后方可上岗.目前国家质检总局已在逐步规范PE管施工的培训和考核工作,今后PE管施工人员必须取得各地质检部门颁发的上岗证才能进行操作.(2)PE管施工人员应提高质量意识和安全责任意识,熟练掌握施工工艺规程,提高作业能力;要精心地使用,维护,检查施工机具;对操作过程应详细记录,发现问题应及时纠正.(3)PE管施工人员在每个具体工程施焊前还应经施工,监理,业主三方考核合格后方能进场焊接.4材料的管理(1)焊接管材,管件是否配套是确保焊接质量的重要因素.PE管焊接过程中应尽量使用同一厂家生产的产品,如使用不同厂家的管材或管件,在施焊前必须进行焊接工艺评定,以确定其是否可以焊接.(2)材料管理应抓好进场验收,运输和储存三个环节.每批管材,管件进场后应按照国家现行标准进行规格尺寸和外观检验,并检查质保资料是否齐全及对应,材料是否过期,是否有第三方权威机构检测报告证明等,对不合格的材料拒绝进场.运输时应小心轻放,避免划伤,不得抛,摔,滚,拖.当采用机械设备吊装直管时,必须采用非金属绳(带)吊装.室内存放时应存放在通风良好,温度低于40的仓库或棚内,并应有防晒,防雨淋的措施.室外临时堆放时,必须有遮盖物,避免日晒雨淋;应放置于平整场地上,堆放高度不能超过规范要求,以免造成管材不圆度超标;远离热源,避免受到油品和化学品污染;从生产到使用的存放期,管材不宜超过1年,管件不宜超过2年.5焊接设备(1)热熔焊机主要由机架,铣刀,加热板,液压控制箱等部分组成,种类分为手动型,半自动型,全自动型.半自动型和全自动型的主要区别是全自动型的焊接参数可全部储存在芯片上,切换操作自动控制,并自动监控记录焊接的全过程.(2)焊机的工作状况直接影响焊接的质量.由于焊机缺乏定期检测,维护导致的故障有:加热板温度分布不均匀,设定温度与实际温度不符;加热板表面材料存在划伤现象,对焊件端面造成污染;部件可靠性差,压力控制不精确等.(3)目前国内普及的是半自动热熔焊机,但是半自动热熔焊机自动化程度有限,主要依靠操作人员的技术和责任心,人为因素较多.建议采用全自动型热熔焊机,其特点是每一道工序及焊接参数都需要确认,以便决定是否继续焊接,若发现工序及焊接参数出现偏离,焊接会自动终止,所有焊接参数都全程记录,便于追溯.由于可以固化经过验证的施工工艺参数,并能根据环境温度等自然环境条件自动进行调整,各种工艺参数记录可以存储,输出,减少了人为因素对焊口的影响,实现了焊接过程的可重复性,可追溯性,大大减轻了质量检查的工作量.6热熔焊接6.1焊接原理及步骤热熔焊接工作原理是将待焊管材(件)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问.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,使两个焊接端?5?燃气研究童硒曰蒜晦2011年06月传统对熔焊机存在的典型误操作全自动对熔焊机a.在没有铣切管材之前就试图焊接铣切必须完成.焊机要求焊工检查,焊工b在没有检查铣切质量前就试图焊接必须按4次键才能进入下一阶段的操作在铣切阶段由于施加的压力过大,造焊机的自动扭矩反馈系统可以使得铣切成管材端面形成铣切台阶,甚至造成自动羽化焊机的电路或机械故障在加热板工作状况不佳时就试图焊接焊机会报警并停止下一阶段的焊接在加热板温度没达到规定温度时就焊接启动程序被锁定,焊机提示加热板试图焊接温度错误试图拉动过长的管道(拖动拉力过焊机报警拖动拉力高葛拖动拉力过大.大)出现拖动拉力过大时焊接过程会停止加热板没有正确的插入焊机报警加热板没有放置到位.焊接过程停止不同的环境温度会造成不同的翻边初始翻边的大小由焊机控制,从而不受尺寸环境温度的影响管道因没有夹紧而滑脱一没有施加正在管道检查阶段,焊机自动检查管材是否确的压力或/和只作用了部分压力固定妥当.如果发现滑脱,焊接过程停止错误地测量或计算了拖动拉力拖动拉力自动检测和补偿在移开加热板时破坏了融化的管材焊机提供干净利索的抽板操作,加热板端面,擦伤加热板的PTFE表面,抽自始至终被护盖保护,避免外力擦伤,典板时间慢型抽板转换时间不超过2s吸热及焊接时间错误焊机自动控制,事先已预置压力过大或太小造成翻边尺寸不合格最终翻边尺寸由电脑控制在冷却时间不到时就从机架上移开冷却时间连续监测,如果出现冷却时间短,焊机则报警.数据追溯系统将冷却管材时间及其它参数记录各查任何一种错误信息(共计36种)都会显没有按规程操作和维护焊机示和记录面紧密接触,最终使两个端面粘合在一起.热熔焊接的整个过程分为六个阶段:准备阶段;预热阶段,即卷边阶段;吸热阶段;转换阶段即加热板抽出阶段;焊接阶段;冷却阶段.6.2焊接工艺在热熔焊接工艺参数中,与焊接直接有关的参数有焊接温度,时间和压力,各阶段所用时间和压力参数取决于所使用的管材标准,热熔焊接的焊接工艺及焊接参数应符合聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ632008中的规定.温度,压力等参数是否符合工艺要求将直接影响到焊接的质量,操作人员应严格遵循焊接工艺,以确保接口的焊接质量.6.3焊接过程控制(1)就PE管道热熔焊接施工而言,虽然操作简单容易掌握,但容易受到环境变化和人为操作因素的影响,因此焊接工艺和操作规程的正确有效执行至关重要,必须严格控制操作步骤,也就是焊接的过程控制,(2)焊接前应对管材按设计要求进行核对,并应在施工现场进行外观检查,管材表面划伤深度不应超过管材壁厚的10%.焊接前还应检查管内壁,管材的标识,加热板,对接错边量,管端面等问题.(3)根椐试验结果,编制焊接作业指导书,要求施工管理人员,焊工熟练掌握.焊接过程严格按焊接作业指导书进行,注意几个事项:卡装管材时要控制好移动夹具的位置和管材伸出夹具的自由长度,避免造成移动夹具的行程已尽.铣管材端面时,要形成连续的切屑,先降压,再打开夹具,最后关闭铣刀.控制焊接过程拖动压力.吸热阶段避免由于管材自重或其他外力作用产生往后的拉力,造成管材与加热板分离.夹具闭合后升压时应均匀升压,不能太快或太慢.若现场的环境温度与试验温度相差较大,可对个别参数进行适当调整.阴雨天气要及时做好避雨措施.焊接操作人员应对每个焊口进行记录,并填写?6?PE管施工焊接记录,以备验收时存档.6.4焊接质量检验(1)热熔焊接完成后,应对接头进行100%的翻边对称性,接头对正性检验和不少于10%的翻边切除检验.翻边切除检验应符合下列要求:翻边应是实心圆滑的,根部较宽.翻边下侧不应有杂质,小孔,扭曲和损坏.每隔50mm进行180.的背弯试验,不应有开裂,裂缝,接缝处不得露出熔合线.(2)翻边对称性检验.接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边,翻边最低处的深度不应低于管材表面.(3)接头对正性检验.焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量不应超过管材壁厚的10%.7热熔焊接中出现的主要问题及解决方法(1)不同牌号聚乙烯原料生产的管材,管件如果进行连接,应先进行焊接工艺评定,否则,不能进行施工焊接.(2)不同壁厚的管材如果直接热熔焊接.由于加热板两面的温度相同,而两端管材热熔区的截面积不一样,而施加的焊接压力相同,这样会导致焊缝卷边不一致,不能保证两者之间的粘合效果,也会影响焊接质量.(3)热熔对接焊接时对接焊机夹具行程不够和对接时夹具速度太快而引起虚焊的情况.焊接过程中夹具的行程余量不够时,焊接后表面上看对接的非常好,但实际上两对接件熔接的不够彻底,出现虚焊.解决办法的每次焊前都应注意留有足够的夹具行程余量,不小于20mm为宜.对接件对碰时夹具速度过快.两连接件经加热板加热后进行对碰,若对碰过程中夹具速度太快,在对碰瞬间,两连接件熔融部分大部分被挤压到内外壁两侧,致使溶合的部分不够充分而造成了虚焊,解决办法是操作人员控制机具的速度要均匀,使熔接部分充分溶合.(4)加热时间不够引起焊不透.一般情况下不同的管材,型号,规格的PE管,其焊接加热时问在出厂时都有规定,但所给加热时间是在环境温度为20o,有微风时设定,当温度偏低和风力较大时若按设定的加热时间进行焊接,焊接后表面上与正常时焊接没有多大区别,实际上是未焊透.解决办法是在温度偏低和风力较大时应根据管材不同型号,规格适当调整加热时间.(5)对接焊的焊缝起皱的预防,由于管材原料没有进行干燥处理,水分含量过高;加热板表面