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山东省塑料管道系统工程技术研究中心

PE管道焊接质量控制
文章来源 : 陆宇集团 发布时间 : 2017-08-10 浏览量:

聚乙烯管道焊接快速,操作简单,容易掌握,但实用的检测方法和合格判定也是目前管道施工的瓶颈。本文围绕热熔对接焊的过程控制、检测要点、质量检查等,提高管道焊接质量控制,并提出焊接质量检査的要点。

引言

PE管道,也叫聚乙烯管道,因具有耐腐蚀、抗震性能好、韧性大、弹性大、安装方便、运输成本经济等优点而得以广泛应用。我国有关PE管道方面的研究和应用起步比较晚,于1990年左右才开始推广和应用,随着近些年聚乙烯材料技术、工艺水平等各个方面都取得一定的发展和进步,国家开始加大了对管材生产工艺标准的重视,逐渐建立和完善生产标准和规范,因此PE管道得以在诸多行业领域都取得广泛的应用,当前年生产和应用的PE管材大约有30万吨,而且这个数据正呈现爆发式的增长。PE管道能否安全稳定地运行已经成为近些年关注的重点,一方面是材料原因,另一方面就是PE管道焊接质量问题,因此本文结合工程实例对PE管道焊接质量控制措施进行探讨。

热熔焊接的质量控制方法

所谓热熔焊接,就是指利用热熔焊机等机械设备对两个焊接件的表面进行加热,直至达到一定的熔融温度,使二者混合为一体。热熔焊接根据其焊接方式又分为热熔对接焊、热熔承插焊以及热熔鞍形焊等,其中热熔对接焊是比较常见的连接方式,也是PE管道应用最为广泛的连接方式。焊接设备比较简单、连接费用比较经济、焊接接头牢固可靠、可以获得超过母材强度的焊接接头、焊接的密封性好等特点,因此本工程选择热熔对接焊方式。

2.1 热熔对接焊步骤

热熔对接焊必须要用到热熔对焊机,以此对PE管道端面进行加热,使表面迅速熔化和贴合,施加一定压力的情况下,并经过冷却而使得二者熔接。尺寸不同的聚乙烯管道都能够通过该方法焊接,最好是公称直径不小于90mm的聚乙烯管道。热熔对接焊具有一定的经济性,甚至是接头受拉或者是受压的情况下都可以产生比管道本身还要高的强度。

具体而言就是:

1)装夹管材元件,可以通过支架把管道垫平,对其同心度进行调整和控制,通过夹具对管道的不圆度进行核对和校正,提前预留一定的焊接距离;

2)铣削焊接面,铣削出一定的厚度,确保焊接端面光洁和平行,保证对接端面间隙不大于0.3mm,错边量不大于焊接处壁厚的10%。如果重新装夹则要进行重新铣削;

3)对拖动压力进行测量和检查,只要进行焊接,就要进行测量和记录工作;

4)加热是一个比较重要的环节,首先要放置好加热板,对焊接压力(P1)进行调整=拖动压力(P)+焊接规定压力(P2)。如果加热板周边焊接处圆周卷边凸起高度超过某值时,则降低压力到P拖;

5)切换对接,在一定时间内抽出加热板,迅速贴合焊接面,把压力稳步提升到P1,避免发生高压碰撞的情况;

6)拆卸管道元件,冷却一段时间,待压力降至零,可以拆卸管道元件。

2.2 热熔对接焊过程控制

热熔焊接过程控制是针对热熔焊接步骤进行的,而不是根据最终焊口对接质量进行合格判定的。其中,有几个影响因素非常重要,包括温度、时间以及压力。由于聚乙烯管道热熔焊接容易受到外界因素的影响,且热熔焊接参数没有统一的定值。国外对于热熔焊接的利用配备了一套比较完整的操作规程和参数设定计算方法,我国对聚乙烯管道热熔焊接的参数设定是由生产厂商提供,因此各生产厂所提供的相关参数也就存在较大的差异。除此之外,在现实施工中,哪怕是对温度、时间和压力等任何一个因素的忽视,都会产生严重的质量问题。以下热熔对接焊过程必须严格控制。

1)热熔焊机的选择。选择能够根据预先设定的数据参数曲线进行标准而又规范的焊接的热熔焊机,并能保证PE管道焊接的接口横截面平滑干净,预热温度符合相关要求,管口横截面对接压力均衡。

2)焊接现场控制。焊接施工现场要根据实际情况而定,如果遇到风雨天气,则应及时搭建一个移动工作帐篷,防止焊口受灰尘、雨水影响,保证预热温度。如果在野外进行焊接,则焊机的下面需要铺上模板,保证焊机水平放置,还要放置焊机下面的凸起物对焊接过程产生影响;对PE管道进行焊接过程中,焊机周边管道要架设在滚动导向支架上,防止管道和地面杂物之间产生一定的摩擦,保证管道表面不会产生损伤。

3)配备UPS稳压电源。由于PE管道焊接工作大多是在野外进行,发电机的功率及输出电压有可能不稳定,造成焊接质量不符合要求的情况,因此需配备UPS稳压电源。

4)保证管口刨刀清洁无杂物,焊机加热板工作表面干净整齐;加热板在不工作期间要放置在干净的保温筒内;焊接人员要掌握PE管手动对中推进和液压推动方法,要熟悉同心卡具的使用,平滑推力,这样对避免焊缝错边有一定帮助。

2.3 焊接过程检测要点控制

1)对现场焊接施工操作人员的证件情况进行检查,是不是已经取得相关从业证书,并且在许可的作业范围内进行焊接。

2)对焊接施工环境进行检查,确保其符合作业要求,还有就是采取一定的防范对策,避免不良气候对焊接质量产生影响。

3)对焊接的表面清理工作进行检查,是不是干净整齐无杂物,铣削端面和氧化层刮削是不是符合要求。

4)对焊接全过程是不是根据施工顺序进行检查。

5)对输入焊接的数据参数进行检查,确保数据正确无误,热熔对接焊的关键在于拖动压力、焊接压力、吸热时间以及冷却时间等,对这些参数进行检查。

2.4 焊接质量检査

聚乙烯管道施工情况比较复杂,影响因素比较多,现阶段对PE管道焊接接头质量的无损检测技术尚未成熟,因此十分有必要加强焊接质量的检查工作。

对焊接口焊机焊接数据进行检查,并将数据记录。检查人员要对焊口割除卷边的数量进行抽取,根据以上检查要点对接口质量进行检查,抽查数据要大于10%,每个焊工的抽查数据要大于5个。每个工程要做接口破坏性试验,由于采取的是全自动热熔对接,则要抽取5%的焊口,每个焊工要大于3个,破坏性试验能够把焊口切成四条以上,对其管道内部的熔合情况进行检查,如果没有完全的熔合则可以看做是不合格,当然也可以通过拉伸试验对其进行检查,按照相关标准和规范进行即可。如果接口质量不符合技术要求,则对焊工接口进行加倍数量的抽查和检验,如果再发现不合格,则对此焊工所焊接的所有接口进行返工处理,直至检查合格。

3结语

目前,我国在聚乙烯管道标准、规范方面的研究和应用比较晚,在PE管道工程进行焊接施工中,依然会出现各种各样的质量问题。随着聚乙烯管道的应用越来越广泛,针对聚乙烯焊接技术及焊接质量的研究将得到相关部门的高度重视,因此焊接施工人员一定要加强对PE管道焊接质量的重视,保证聚乙烯管网的安全、稳定运行。

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