给水管网 PE 管热熔对接施工方案

给水管网改造工程特殊PE管施工方案一、工程概况本工程位于深南大道北侧金众集团以北，竹子林四、五建住宅小区（金众小区）内，主要施工内容为埋设PE给水管道，管道总长度5578米，管径范围为dn63至dn315。考虑到PE管热熔对接施工质量对整个给水管网运行稳定性至关重要，特将其列为特殊施工过程，为规范施工流程、保障施工质量与进度，制定本施工方案。二、热熔对接机设备简介（一）设备型号与组成本工程选用杭州先创电控设备厂生产的DRJ—315型热熔焊机，设备整体为“分体”式结构，主要由夹具、铣刀、加热板、电动控制部分及液压系统构成。其中，电动控制部分实现铣削驱动与温度调控，液压系统提供对接压力，加热板表面设有不粘涂层，可减少材料粘连，确保焊接端面质量。（二）主要技术参数参数类别具体参数值备注焊接温度调节范围0—300℃可根据PE管材质调整至最佳温度工作电压220V需稳定供电，避免电压波动影响加热板功率2500W保证加热板快速升温并维持恒温油泵电动功率750W为液压系统提供动力铣刀电动功率1000W实现管道端面精准铣削三、PE管热熔对接施工要求施工需采用专用的PE管热熔对接机具（如本方案选用的DRJ—315型热熔焊机），严禁使用非专用设备或替代工具，避免影响焊接质量。进场PE管材、管件需具备产品出厂合格证，施工单位需向供应商索要出厂检验报告，核查管材规格、材质、性能等参数是否符合设计要求，不合格产品不得用于施工。本方案采用的热熔对接工艺，一般适用于外径OD≥90mm、管壁厚度＞6mm的PE管；对于外径＜90mm或管壁厚度≤6mm的管道，需选用其他适配连接工艺。热熔对接仅适用于同种牌号、材质的PE管材与管材、管材与管件连接；若需连接性能相似但牌号不同的PE材料，需提前进行焊接试验，验证连接强度与密封性达标后方可施工。施工过程中不使用明火，避免引发安全隐患及PE材料受热不均。当施工环境温度低于-5℃或存在大风（风速≥5m/s）时，需采取防风、保温保护措施（如搭建临时防护棚、对管道端面预热），或根据实际情况调整焊接工艺参数（如延长加热时间、提高焊接压力），确保焊接质量不受环境影响。四、PE管热熔对接工艺（一）工艺原理与阶段划分PE管热熔对接通过加热使管道端面熔化，在一定压力下将两端熔化的管道对接，经冷却后形成牢固接头，主要分为加热段、切换段、对接段三个阶段，各阶段需精准控制温度、压力、时间三大核心参数，具体工艺曲线如下：[此处插入焊接工艺曲线示意图，曲线包含加热段（端面平整→吸热）、切换段（取板→调压）、对接段（对接→冷却），标注时间、压力关键节点，其中压力标注“PM”，时间标注“tv”“总焊接时间”]（二）核心工艺参数确定1.温度参数PE管热熔对接最佳焊接温度为200～230℃，结合工程实际及材料特性，本工程确定焊接温度为210±10℃。温度低于180℃时，PE材料难以达到熔融流动状态，大分子无法充分扩散缠绕，焊接接头强度不足；温度高于230℃时，PE材料易发生氧化降解，析出挥发性物质，导致接头出现气孔、杂质，降低焊接质量。2.时间参数加热时间：以管道壁厚为基准，计算公式为“加热时间=10×壁厚（mm）”（单位：秒），确保温度均匀传递至焊接端面及一定深度，使端面充分熔融。切换时间：指从取出加热板到管道对接的间隔时间，需控制在10秒内。因PE材料冷却速度快，过长的切换时间会导致焊接端面温度骤降，影响对接质量。冷却时间：根据管道壁厚确定，参考值为1.15～1.33×壁厚（mm）（单位：分钟），确保材料充分结晶、收缩，消除内应力，避免接头出现缩孔。具体冷却时间可参照下表调整：3.压力参数焊接压力与冷却压力均按“焊接面截面积×0.15N/mm²”计算，同时需叠加拖动压力（设备拖动管道所需压力），确保焊接过程中熔融端面紧密贴合，形成均匀、饱满的焊口。施工中可参照德国焊接协会DVS2207－95标准，结合管道规格微调压力值。（三）聚乙烯管材热熔对接焊参数表（环境温度20℃）管壁厚度（mm）端面平整凸起高度（mm）（压力P＝0.15N/mm²，温度210±10℃）吸热时间（S）（压力P≈0.01N/mm²，温度210±10℃）切换时间（S）（取出热板对接）冷却时间（min）（压力P＝0.15N/mm²，保压状态）＜4.50.545＜564.5～7.01.040～705～66～107.0～12.01.570～1206～810～1612.0～19.02.0120～1908～1017～2419.0～26.02.5190～26010～1224～3226.0～37.03.0260～37012～1632～4537.0～50.03.5370～50016～2045～6050.0～70.04.0500～70020～2560～80五、PE管热熔对接操作流程（一）焊接前准备设备检查与调试检查加热板表面状态：确保表面清洁、无划伤、无油污及粘连异物，聚四氟乙烯（PTEF）涂层若有损坏需及时更换，加热板最大粗糙度需控制在2.5μm以内。油路与电路连接：清洁油路接头后接通油路，检查接头密封性；核查电源电压是否为220V，确认设备接地可靠后接通电路，空转设备排出液压系统内空气。加热板预热：启动设备使加热板升温，待温度指示灯（红灯）亮起后，继续预热10分钟，确保加热板表面温度稳定在210±10℃。卡具安装：根据待焊接PE管规格，安装适配卡具，确保卡具与管道焊接部位不同心度小于2%；同时检查管道不圆度，需小于5%，避免影响对接精度。管道预处理切割管道：采用专用切割机截取所需长度的PE管，确保管道端面垂直于管轴线，切口无毛刺、裂纹。清洁端面：用干净抹布擦拭管道焊接端面，去除灰尘、油污等杂质，若端面有轻微损伤，需用专用工具修整平整。（二）焊接操作步骤打开设备机架，根据待焊接管道壁厚及规格，在控制面板上设置吸热时间与冷却时间，参数需严格参照本方案“聚乙烯管材热熔对接焊参数表”。将预处理后的PE管（或管件）固定在卡具上，调整管道同心度，若管道较长，可通过浮动悬挂装置或辊杠支架垫平管道，减小管道与卡具间的摩擦力，确保对接时管道轴线对齐。放置铣刀并锁死安全锁，防止铣刀在运行过程中飞出伤人。启动铣刀，缓慢闭合机架，调整铣削压力，对管道端面进行铣削，直至出现连续、均匀的铣屑（铣屑长度不小于50mm），随后降低铣削压力，继续铣削10秒，确保端面平整。打开机架，打开铣刀安全锁，取出铣刀，注意避免铣刀划伤管道端面。闭合机架，记录设备拖动压力（P0）；同时检查管道端面间隙（需小于0.3mm）及错位量（需小于管道壁厚的10%），若超出标准，需重新进行铣削处理。向设备施加焊接压力，检查管道是否卡紧；若管道未卡紧或需调整位置，需重复步骤3-6，重新铣削端面。打开机架，若管道焊接端面有灰尘，需用干净抹布再次清洁，随后放入预热好的加热板。闭合机架，施加压力至焊接压力（P1=拖动压力P0+接缝压力P2，接缝压力按“焊接面截面积×0.15N/mm²”计算），观察管道端面凸起高度，确保凸起高度符合参数表要求，随后降压至拖动压力（P0），同时按下吸热计时按钮，开始吸热。当吸热时间结束，蜂鸣器响起，立即打开机架，迅速取出加热板（取出时间控制在3秒内），避免加热板冷却或划伤管道端面；取出加热板后立即闭合机架，调整压力至焊接压力（P1），同时按下冷却计时按钮，进入保压冷却阶段。当冷却时间结束，蜂鸣器响起，缓慢降低设备压力，松开卡具螺丝，取出焊接完成的管道，进入下一循环焊接作业。（三）焊接注意事项施工前必须测量电网或发电机电压，确保电压稳定在220V±5%范围内，防止电压过高或过低导致设备损坏。设备运行前需测量加负载后的电压及机器外壳接地电阻（接地电阻需小于4Ω），保障操作人员人身安全。与管道焊接端面接触的所有物件（如加热板、铣刀、卡具）必须保持清洁，无油污、灰尘、杂质，避免影响焊接质量。加热板温度指示灯（红灯）必须处于亮起状态，且表面温度达到210±10℃后，方可进行加热作业，严禁在温度未达标时开始焊接。卡紧管道时，需确保管道端部留出足够距离（不小于加热板厚度+10mm），保证焊接端面能有效接触加热板，实现充分熔融。铣削过程中，铣刀安全锁必须全程锁死，严禁在铣刀未停止时打开安全锁或取出铣刀。铣削后产生的铣屑必须为连续、均匀的长屑，若铣屑呈碎末状或不连续，说明管道端面不平整或铣削压力不足，需重新铣削。铣削完成后，需先降低铣削压力，再打开机架，最后停止铣刀，防止管道端面出现台阶或损伤。取出铣刀、加热板时，动作需迅速、平稳，避免工具碰撞管道端面，导致端面变形或划伤，影响翻边均匀性。管道端面凸起高度需沿圆周均匀分布，若局部凸起高度不足或过高，需调整加热时间或压力，确保焊接有效面平整。计算焊接压力时，必须叠加拖动压力，保证焊接有效面的实际压力达到设计要求，避免因压力不足导致接头强度不够。熔融的管道端面接触时，严禁施加高压碰撞，需缓慢闭合机架，使端面均匀贴合，防止熔融材料被挤出或形成气孔。启动泵站时，需确保方向杆处于中位，使电机无负载起动，延长电机使用寿命。安装高压软管时，需清洁接头表面，防止泥沙、杂质进入液压系统，导致阀门堵塞或油缸损坏。设备需远离酸碱等腐蚀性物质，若施工环境存在腐蚀性气体或液体，需对设备采取防护措施（如覆盖防腐罩），保证设备使用寿命。保持机架镀铬导杆清洁，避免导杆被划伤或沾染杂质，防止液压系统漏油或压力损失。设备液压油需选用N68抗磨液压油，每六个月更换一次，更换时需彻底清洗液压油箱及管路，避免旧油残留影响系统性能。设备电子控制部分不具备防水功能，阴雨天施工时需搭建防雨棚或覆盖防水布，严禁电子元件进水。拆卸设备油管前，需先泄压（将液压系统压力降至0MPa），拆卸后在接头处加装防尘帽，防止杂质进入，确保下次安装顺利。六、质量检验与验收（一）外观检验焊接完成后，首先对焊口进行外观检查，合格标准如下：焊口翻边均匀、连续，翻边高度符合参数表要求，无明显凹陷、凸起或缺口；焊口表面光滑，无气泡、裂纹、杂质，翻边与管道轴线垂直；管道端面错位量小于管道壁厚的10%，间隙小于0.3mm。（二）打压试验对焊接完成的管道进行分段打压试验，试验压力为设计工作压力的1.5倍，且不小于0.8MPa；打压前需将管道内空气排净，缓慢升压至试验压力，保压时间不少于1小时；保压期间，若压力降小于0.05MPa，且焊口无渗漏、变形，判定打压试验合格；若压力降超标或存在渗漏，需查找渗漏点，切除不合格焊口后重新焊接，再进行打压试验。（三）破坏性试验（抽样）每施工50个焊口，随机抽取1个焊口进行破坏性试验（如拉伸试验、弯曲试验）；拉伸试验：将焊口试样置于拉力试验机上，施加拉力至试样断裂，断裂位置若在管道本体（非焊口处），且抗拉强度不小于PE管标准抗拉强度的90%，判定合格；弯曲试验：将焊口试样按规定半径弯曲180°，若焊口无裂纹、断裂，判定合格。七、安全与环保措施（一）安全措施施工人员需经专业培训，熟悉热熔焊机操作规程及安全注意事项，考核合格后方可上岗，严禁无证人员操作设备。施工人员作业时需佩戴安全帽、防护手套、护目镜等防护用品，避免高温烫伤或机械伤害。设备运行期间，严禁在设备机架之间或管道下方站立、停留，防止设备故障或管道坠落伤人。施工现场需设置安全警示标志，划定作业区域，禁止非施工人员进入作业范围。配备灭火器材（如干粉灭火器），若施