PE管材的安装与连接

连接方式 热熔对接电熔焊接法兰连接 连接机具 热熔对接焊 对接这种方法普遍使用于直径63mm以上PE管材 它是靠管材对接端热熔在一起的 本方法提供了一种坚固 经济的连接方式 但不适用于连接部位严重变形的管材及管件 在施工现场 经过培训的操作人员可以通过先进的对焊机顺利完成此操作 为了对接好 必须固定和正确调整管端位置 PE管材焊接原理 聚乙烯属于部分结晶的热塑性塑料 焊接主要是利用外加热使PE材料随温度的升高而呈现不同的物态变化 在加热过程中 经历玻璃态 高弹态 粘流态 热分解等过程 对于PE管材 热熔焊接最佳时期是在粘流态 PE管焊接的三个必要条件是 1 塑料熔融流动的焊接温度2 焊接压力3 温度与压力的作用时间 温度 要求热源均匀 圆周温差小 以保证PE熔融时晶体比较均匀压力 要求吸热 冷却过程中受压平衡 均匀 同时具有一定时间内的保压功能时间 达到满足所需温度与压力的时间 在施工中要保证以下条件 l在有粉尘 风 低温天气时 应使用帐篷 当环境温度低于0 时 帐篷内采取加热措施 l焊接管道的端面直至焊接时都必须保持干净l焊接的管道端面在焊接时都必须保持同样的温度 采取措施防止阳光直射l在焊接期间 特别时在冷却阶段 避免各种机械应力 l所焊接管道不参加焊接的断口必须封堵 避免风吹使管道引起冷却 对接焊注意事项 1 不同管材应选用不同的热板温度 通常HDPE选择220oC MDPE选择210oC 2 由于长管材的拖拉力可能很大 必须首先测量 并与工艺压力相加 由于安装环境不同时摩擦阻力不同 实际焊接压力也必然是各不相同的 3 初始加热压力 p1 较高 以便保证管端受热厚与热板平面达到良好接触 接触情况可以通过目视卷边的形成情况来判断 4 吸热压力p2 接近于零压 不能过高 以免熔料不断被挤走 5 t2是管材壁厚的函数 对于大口径管材 这一段时间可能相当长 6 最常见的错误是t2太短 不能保证管端有足够的熔深 7 不能选用过高的p3 以免将熔融物料完全挤跑 形成 冷焊接头 8 tc时间内 熔料不但会迅速降温 还会热降解 tc越短越好 9 tu表示焊接压力p3的建立时间 焊接压力的建立应当缓和 10 冷却时间t3非常重要 为了效率而缩短冷却时间是非常错误的 11 管材对中误差 错边 不应超过壁厚的10 12 对焊的材料MFR 190 5 应在 0 2 1 4 g 10min范围内 13 焊接时如果接头承受轴向拉伸应力 会使焊接质量下降 14 焊接面的清洁程度对焊接质量影响非常显著 15 热板表面纹理粗糙 也可能造成焊接质量问题 ISO CD12176 1规定 热板加热表面的粗糙度不得超过2 5 m 焊接良好的热板焊接头 其强度应与管材原有强度相当 焊接接头的短期强度通常与原材料没有什么区别 但并不表示其长期强度也相同 因此 对于焊接后的管材 也必须考察其长期静液压强度与破坏时间的关系 目前 热板焊接的现场检验主要靠目测 卷面应均匀 圆滑 饱满 两边卷边尺寸相近 管端错边不超过壁厚的10 焊接质量控制 壁厚对焊接工艺的影响 1不同标准规定的吸热时间与壁厚的关系 2不同标准规定的冷却时间与壁厚的关系 MFR不同的各种材料在冷却过程中的差别 热熔对接典型问题 焊缝缺口 可能的原因 熔接压力不足 吸热时间或冷却时间过短 缺口和凹槽 可能的原因 夹具问题 搬动不当 管端错位 要求 e 0 1S 角度变形 可能的原因 焊接机问题或管材安装的问题 要求 e 1mm 卷边不规范 过窄或过宽 可能的原因 吸热时间不正确 热板温度不正确 熔接压力不正确 过窄的变形卷边 可能的原因 熔接压力过大 卷边不均匀 可能的原因 管端制备偏差 焊接机故障 砂眼 可能的原因 熔接压力不足 冷却时间不足 假焊 可能的原因 连接的管端面有污染 接头表面氧化 转换时间过长 热板温度过低 杂质引起的孔隙 可能的原因 热板污染或存在水 溶剂 电熔焊接 电熔连接最早出现在50年代 但直到70年代 HDPE管和MDPE管开始广泛应用于低压天然气的输送时 工程上迫切需要一种比热板对接焊和承插焊都快速而且安全的连接方法 电熔连接技术才真正发展起来 电熔连接需要使用特殊的电熔管件 这种管件本身在焊接表面预埋了发热元件 最基本的电熔管件就是电熔套筒 1管端清理 修平 刮除氧化层2将管端插入电熔承口 并正确定位3用 扶正器 夹紧管材 使之对正并固定4连好焊机 按照工艺要求设置参数5焊接6在夹紧状态下冷却接头 电熔焊接步骤 电熔焊接过程中的变化 通电后 电阻丝开始升温 电阻丝周围的PE材料熔化 熔融的PE膨胀 与管材外壁贴紧 间隙闭合 向管材外壁传热 管材外壁熔化 膨胀 熔体压力增大 通过配合间隙向熔区两端流动 流到冷焊区的熔体凝固 熔体池被封闭 熔体池进一步升温 升压 分子互相扩散 融合 断电 开始冷却 熔体降温 结晶 冷却 形成一体化连接的接头 影响电熔焊接质量的因素 污染或氧化配合间隙焊接电压电热丝分布冷区设计电热丝温度系数电阻波动能量输入方式焊接时间冷却时间对中与