聚乙烯(PE)热熔培训

培训人：路亮

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江苏杰通管业有限公司位于常熟市支塘工业园内，工厂紧邻204国道，交通方便。本公司是一家研发生产及销售塑料管道的高新技术企业。产品品种多，规格齐全。PE，PVC实壁管口径从Φ20mm到Φ1200mm全覆盖。库存充足，供货及时。公司拥有11000室内仓储和20000室外堆场 。公司生产的主要产品包括：市政用UPVC埋地排污管、CPVC电力电缆护套用管、高密度聚乙烯（HDPE）直壁管和MPP电缆护套保护管。公司采用先进的生产设备和工艺流程，依托高素质的技术人员和经验丰富的员工，配合完善ISO9001质量管理体系，为客户供应产品和服务。江苏杰通管业有限公司"质量创先，服务优先"的管理理念，愿与客户携手创造美好的未来。

1、简介

随着我国聚乙烯管道在不同领域的大力推广和应用，作为关系国生民计的 基础设施，国家越来越关心管道设施，作为管网体系建设的一个重要 环节，有关国家机关和行业协会相继制定、修订并岀台了相关的标准和法规 来规范聚乙烯管道的生产和应用。燃气用聚乙烯管道技术规程塑料管材和管件聚乙烯系统熔接设备城镇燃气施工验收规范埋地聚乙烯给水管道技术规程燃气用聚乙烯管道技术规程，等等因此，掌握正确的方法，了解正确的施工工艺，对我们从事聚乙烯管道工程应用的人员来说，就显得尤为重要。

1.1热熔对接

对于管道来说，电熔连接的快捷性和安全性都非常好，也是目前常用的一种连接方法。

1.3承插连接承插连接和热熔连接一样，使用了加热工具加热，但熔接面和电熔连接相似。由于这种连接方法形成的焊口具有较大的内应力，因此在室外管道安装中很少使用。

1.4机械连接

■机械连接也是聚乙烯管道连接的重要方法之一，用于PE管道和其他材质的管道、阀门连接，当然，也可用于PE管道自身之间的连接。主要有螺旋锁紧式连接、机械压紧式、法兰连接和钢塑过渡连接等几种。

2.成为一个好的PE管道者应了解什么

2.1聚乙烯管道的优缺点，而了解其缺点更有助由我们正确施工，保证施工质量。硬度较差，容易被划伤，因此在现场施工时应避免拖、拽、抛、摔等操作, 管道下沟和回填时沟底要平整，回填物中不应有坚硬杂质；较深的划痕损伤，尤其是尖锐损伤对管道的运行会造成隐患。部分溶剂可能对管道造成一定程度性能的降低，在施工时应避免油污。 聚乙烯管道尽管具有相当好的耐老化性，但非黑色的管道相对较差，应避免长时间室外堆放。

2.2与聚乙烯管道相关的一些基本技术参数DN 管道公称外径，mme 管道公称壁厚，mm SDR 管道的标准尺寸比，SDR=DN/e,分成五个系列，SDR33、SDR21、SDR17、 SDR13、 SDRllo MFR 熔体流动速率为材料在190C熔融状态下材料熔体粘度的特征值。高的MFR值意味着低的粘度。低的MFR值意味着材料具有较高的强度，也代表着材料较难挤出加工。同样，在相同压力下，高MFR值的管材形成的翻边较小。 MRS 对管材树脂低要求的静液压强度，用来对PE管材料长期使用性能系统科学的等级评价，简单的说，是指在20C,连续施加在该PE管道上50年时引起管材破坏 时所计算的在管壁上的环向张应力。由此区分出我们常用的原材料，如PE80, PE100, PE112等。

3.标准有很多国家及研究机构都制定了自己的标准或匸艺规定，例如：英国：WIS 4-32-08 德国：DVS 2207 意大利：UNI 10520 和UNI 10967 丹麦：DS/INF70-2 美国：ASTM D 3261 荷兰：NEN7200 另外，还有比利时Becetel NBNT 42-101,英国WRC关于壁厚大于20mm的双压力熔接工艺等。 这些标准在压力、时间、温度等主要工艺参数上都有较大的区别。目前我国大多数选用的都是DVS 2207 燃气用聚乙烯管道焊技术规程也给出了一个推荐的焊标准 4 ,要一个好的热熔对接接头所需条件 -符合要求的管材或管件

■符合标准、保养良好的焊机

■适宜的气候条件或恰当的防护

■合适的工艺

■训练有素的操作者

■操作人员的责任心

4.1符合要求的管材管材应符合相应的国家标准给水用管材/管件：GB/T13663.1 GB/T13663.2 燃气用管材/管件：GB/T15558.1 GB/T15558.2 管材的压力等级与工程设计相一致。管材、管件应有生产厂家提供的相应质量证明文件 （合格证及检验报告）。无加工缺，防护良好，损伤在规定的范围内。 没有超过规定的存放期限，否则应能证明其性能还 能符合国彖稼准帝猊定。

4.2符合标准、保养良好的焊机

■目前，我国的焊机标准以及制定完毕并报批, 很快就能颁布。国外的标准有ISO12176-1和 DVS2208-1；

■评价焊机主要性能要求：温控精度，压力和动 作控制的准确性，机架的刚性，饨刀的说削效 果

■ 一般焊机的应用温度为?10吒?+4CTC；

■大风或在零度以下进行时应采取保 温和防止灰尘污接区域的措施；

■雨天施工应采取防雨措施和防止漏电的 措施。

■如何选择焊机标准和焊参数

■进行焊工艺评定

■如何根据天气状况可气候特点修订焊参数

■如何制定质量保证措施

■焊头质量的可追溯性

■过程和检验记录

■聚乙烯管道焊作业人员（以下简称PE焊工）须取得质量技术监督部门 颁发的特种设备作业人员证。

■要保证质量，无论是用什么样的机子都离不开操作人员的责任心， 因为操作人员在焊过程中对焊质量有影响的环节很多。

■比如夹持前的管端有没有清理干净、铢削后的端面是否干净、拿走切屑 时有没有污染铢削面、特殊天气对焊的防护措施是否到位、初始翻边 的高度是否合适、热板是否干净、特殊气候条件下如何调整工艺参数等, 都需要靠操作人员的责任心和经验完成。 5、热熔连接的设备

■ 5.1分类

■根据焊的接头形态不同，常见的有对接焊机和角焊 机、鞍形焊机等；

■根据焊机的操控方法不同，也可以分为手动焊机、液 压控制焊机、半自动焊机及全自动焊机等

■管道对接焊机主要用于在工地连接管材或管件。 -角焊机主要用于在车间制作弯头、三通等管件。

■鞍形焊机用于制作异径三通管件。 热熔对接焊机对于管道对接焊机，一般根据 可焊管材的规格不同主要有 40 ?110mm 63 ?160mm 110 ?250mm 160 ?315mm 250?450mm 400?630mm 630?800mm 800?1200mm 1200mm ?1600mm 等规格的热熔对接焊机。

5.2热熔对接焊机的设备构成一台热熔对接焊机一般都包含以下几部分： -机架，包括固定夹具、可移动夹具、以及夹持不同直径管材的内夹具。

■加热系统，主要包含一块加热板和一套恒温控制系统。 .压力及动作控制系统，该系统机械式加压和液压加压两种方式。

■铢削系统，只要包含一个双面铁刀。

■附件，如:吊架、法兰夹具、计时器，半自动焊机还包括数据记录仪 等。

5.3焊设备的主要性能

■ 5.3.1温控精度

■在一10弋到+40吒范围内的环境温度下操作，显示的 工作温度与加热板的实际温度应小于±5。

■温度控制系统应能确保加热板工作区域任一点的温度 在170。（：至26（TC范围内；误差应小于±7。

5.3.2压力和动作控制的准确性

■热熔对接焊机自身的摩擦力不应超过由管径和壁厚计 算得出的熔接压力的20；

■可移动夹具在任何位置摩擦力变化的值应小于热熔对 接焊机自身摩擦力的10。

■能保证能保证在管材端面加热完成后，在不损伤已加热的管材端面的情况下，能在规定转换时间范围内抽出加热板并合拢对接两管材加热端面，转换时间应符合下表规勺 .5.3.3转换时间公称壁厚en, mm 转换时间，s<4.5 5 4.5?7 5?6 7?12 6?8 12 ?19 8~10 19 ?26 10-12 26 ?37 12 ?16 37 ?50 16 ?20 50 ?70 20 ?25 苗.5.3.4机架的刚性机架的刚性 。以SD3管材为例，轴向误差管材公称外径而，mm 轴向误差，mm <225 0.5 250 1 315 2 400 3 500 4 630 5 800 7 1000 9 1200 11 1600 15 5.3.5铳刀的铢削效果 .賞刀应能同时双面铢削，使每个熔接表面光滑平 整，在熔接压力下熔接面之间的间隙应不超 过下表中的规定值：管材公称外径dn, mm 管材端部间隙，mm 6h<250 0.3 250<6h<400 0.5 400<6h<630 1.0 630V di 0.2 xdn j.

6、热熔对接工艺过程

■6.1操作基本要求

■6.2聚乙烯管道操作过程基本要求

■6.3聚乙烯管道焊工艺评定参数、试验及要求

■ 6.4焊工艺评定 6.1焊操作基本要求 PE焊工须遵守以卜-焊操作守则： - 焊区域内应当防范不的气候影响，风雨天气和在零度以下进行焊时，必 须采取适当的保护措施，以保证需要焊的焊面有足够的温度；

■与焊面接触的所有物品须清洁，焊面在焊前须清洁和干燥，需要焊 接的部位不能有损伤破坏、杂质、污垢（如：污物、油脂、切屑等）； -确保焊过程的连续性，焊完成后应当进行充分的自然冷，以除其内应 力： ■对于dn<63mm或壁厚e<6mm的管道元件不允许使用热熔对接的焊方法； 5="" pi="Pz+P">nx e x (dn- e )；

■焊机液压缸中活塞的有面积 (mm2),由焊机生产厂家提供；

■研作用于管材上单位面积的力 (0.15N/mm2)；

■幼一拖动压力(MPa) 6.3焊工艺评定 -通过对曇乙烯管漫热熔对接焊头性能的评价，验证拟定焊 工艺及參数时正确程。进行热熔对接焊，当出现下列情况之一时，施工单位应当进行 焊工艺评定：

■当施工单位采用本规程以外的焊工艺参数进行焊时；＞当不同的原材料等级(例如PE80与PE100)的管道元件互焊时；

■同一原材料等级的管道元件熔体质量流动速率(MFR)差值不小于 0.5g/10min (190°C, 5kg)时；

■当管道元件制造单位对焊有特殊要求，且施工单位使用的焊机 不能满足其要求时；

■当施工环境与焊机工作条件有较大差距时。进行聚乙烯管道焊工艺评定时，应当符合以下基本要求：

■焊用管道元件应当符合本规范形管标准要求；

■焊应当由施工单位取得特种设备作业人员证并且技能熟练的焊 工操作；

■焊设备应当满足相关标准的规定，所用仪表应当在计量的有内且处于正常工作状态；

■焊工艺评定所用试件的切割、刮削、组对以及清理等工艺措施 的操作规程，应当符合相关规定；

■焊工艺评定试件的检验试验，应当由有能力的检验检测机构或 者有关机构进行，并且对检验试验质量负责。检验机构应当做好 相关检验试验记录，出具检验试验报告。施工单位应当根据检验 试验报告编写焊工艺评定报告热熔对接焊的焊工艺评定具有以下的覆盖范围: -相同级别原材料的焊工艺评定可以相互覆盖；

■不同系列管道元件SDR11、SDR17.6）的焊工艺评定 可以相互覆盖； -当dn<250mm的规格时，任选一个规格进行评定即可覆 盖dn<250mm所有规格； .当250<DN<630mm时，任选一个规格进行评定即可覆 2="" t17391-1998="" gb="" b="" 0.75e="" 0.5e="">20 min q, 7.4热熔对接焊的破坏性检验

■拉伸性能试验拉伸性能试验测试方法应当符合相应标准。 -静液压强度试验静液压强度试验方法应当符合现行国家标准GB/T6111- 2003的要求。

8.焊机的保养与维护电源和电缆线 -按漏电保护器试验按钮检查是否工作正常 -检查电源线有无破损加热板

■清洁加热板表面，必要时重涂表面涂层 -检查机械联结有无松动温控系统＞校验温控表 -校验温度传感器铳刀＞刀片重磨或更换＞检查电源线有无破损 -检查机械联结有无松动液压系统

■校验压力表

■检查液压油位

■更换液压油

■检查油管有无破损

■检查快速接头情况 加热板 -检查轴端紧固螺丝有无松动

■重新喷涂防护漆

■检查液压缸两端及油管接口是否漏油，更换密封圈或揍头