1、PAGE PAGE 83PE管道安裝培訓知識目 錄第一章給水聚乙烯（PE）管道的施工105第一節聚乙烯（PE）管道系統施工的設備105一.熱熔對接焊機105二.電熱熔焊機108三.輔助工具110第二節施工前的準備111一.機具的準備111二.施工機具的采購111三.人員培訓111四.管材、管件的準備、采購及驗收111五.管材、管件的運輸、搬運與保管112第三節土石方工程113一.聚乙烯管道溝底寬度113二.埋設深度要求114三.閥門井的施工114四.回填114第四節聚乙烯（PE）管道的連接116一.聚乙烯（PE）管道連接的要求117二.熱熔對接連接118三.電熔連接133第五節聚乙烯（PE）管

2、道的管道的敷設153一.埋地管道的敷設153二.地面管道的鋪設153第六節聚乙烯（PE）管道工程的試壓與驗收163一.水壓試驗163二.清洗、消毒164三.管道系統的竣工驗收164第二章聚乙烯（PE）管道工程的搶修166一.電熔套筒搶修法166二.法蘭連接搶修法(電熔或對接)166三.修補馬鞍搶修法167四.多功能快裝接頭搶修法168五.快裝修補接頭搶修法169給水聚乙烯（PE）管道的施工聚乙烯（PE）管道系統施工的設備應用于聚乙烯（PE）管道系統施工的設備主要有熱熔對接焊機、電熱熔焊機以及一些輔助工具。熱熔對接焊機（一般稱對接焊機）工作原理及用途熱熔對接焊機的用途：按施工圖紙要要求的管道系統

3、，將管材或管件進行焊接的專用設備；工作原理：將管材或管件需焊接的兩個端面，在設定的溫度和時間下進行加熱，使被加熱的兩端面熔化，在限定的軌跡中迅速將其貼合，保持一定的壓力下冷卻，達到熔接的目的。其液壓工作原理見圖8.1；圖8.1對接焊機（PBF250）液壓系統原理圖熱熔對接熔接技術，一般用于焊接具有相同熔融指數的管材和管件（且最好應具備相同的SDR值），不同制造商的熔接參數不盡相同，用戶必須嚴格執行。熱熔對接焊機一般可分為普通熱熔對接焊機和自動熱熔對接焊機兩類。普通熱熔對接焊機表8.1常用對接焊機型號及技術參數型號焊接范圍電源熱板功率銑刀功率泵站功率最大壓力產地備注PBF 160A4016022

4、0V1500W440W550W9.5Mpa亞大PB F25090250220V2000W701W750W9.5Mpa亞大90卡具選配GF 315CNC90315220V3000W800W400W15Mpa德國儲存焊接數據PSO 82590315220V3000W800W370W15Mpa德國GF 500CNC250500380V4000W750W400W15Mpa德國儲存焊接數據GF 630CNC315630380V8000W1500W400W15Mpa德國儲存焊接數據普通熱熔對接焊機的組成及各部分的功能普通熱熔對接焊機主要包括如下部分：焊機機架、動力源、銑刀、加熱板及計時裝置。加熱板供給焊接

5、用的熱源；加熱板表面噴涂有加熱時不粘PE材料的涂層，升溫后，表面溫度均勻一致，溫度可調。一般加熱板在出廠前就已調節好，用戶不需自己調節。圖8.2加熱板原理線路圖動力源（泵站）動力源由液壓泵提供動力源，通過壓力控制閥控制壓力，方向控制閥控制方向，對固定在機架上的聚乙烯管進行前進、后退與保壓等動作。液壓系統上裝有計時器，用于記錄吸熱與冷卻時間，到時報警，便于操作工人準確控制時間。銑刀銑刀是銑削管材、管件端面的專用裝置。銑削后的表面應與軸線垂直。閉合管材后，管材的間隙量應很小，以獲得完整的加熱表面；OD 更換有無20儲存卡電池耗盡有無21存儲類型錯誤有無22裝置關閉需要維護有無23無記錄有無24操作

6、識別號對MSA無效有無25操作識別號中止有無26MSA不許可的識別號有無27內部存儲出錯（SPS）有無輔助工具在聚乙烯管道系統施工過程中，一般常用到如下工具：手工刮刀：用于電熔焊時，刮除任何口徑管材、管件外表面的氧化皮，刮除厚度為0.05mm左右。旋轉刮刀：用于刮除20110口徑的管材外表面的氧化皮，刮除厚度為0.10.2mm左右。爬壁刮刀：用于刮除90315口徑的管材外表面的氧化皮，刮除厚度為0.10.2mm左右。固定夾具：用于電熔熔接過程中固定組合件，使待焊的組合件同心，在熔接和冷卻過程中不產生位移，保證良好焊接性。壓扁工具：用于緊急情況下PE管的斷氣斷水作業。旋轉切刀：用于32160管材

7、快速規整地切割。電動圓盤鋸：俗名無齒鋸，用于管子的切割，特別是大口徑管子的的切割。鞍型三通鑰匙：用于鞍型三通鉆孔時所用的工具。記號筆（玻璃鉛筆）：用于標記需刮除氧化皮區域及焊后在焊口處標記焊口序號。平板尺及合尺：用于標記需刮除氧化皮區域長度，確保接縫處于電熔管件中間的冷料區域。周長尺：用于管材的平均外徑檢驗。外翻邊切刀：用于對接焊后需要將外翻邊去除的情況和焊接質量檢查時使用。內翻邊切刀：用于對接焊后需要將內翻邊去除的情況下使用。施工前的準備機具的準備根據施工工藝的要求，準備相應的施工機具，因我國對聚乙烯（PE）管道的熔接質量和焊接參數無統一標準，不同生產廠家生產的管材，管件熔接參數不同。為達到

8、可靠的熔接效果，應按照管材管件生產廠家推薦的與該廠產品相匹配的焊機進行熔接，同時生產廠家應對他們的推薦承擔責任。施工機具的采購施工機具分為電熔焊機和熱熔對接焊機兩類。電熔焊機，由于各廠家生產的電熔管件條碼不同（國內廠家之間、國外廠家之間、國內與國外廠家之間均不相同），現又無國家或國際強令標準，所以在采購電熔焊機過程中，應首先確定所用電熔管件生產廠家，購買相應廠家生產的、與所準備使用的電熔管件相匹配的電熔焊機。否則在使用過程中只能采用手工操作的方式，降低使用效率，造成人員和機械的浪費，并對工程質量產生影響。人員培訓聚乙烯（PE）管道的焊接與金屬管的焊接皆然不同，所以聚乙烯（PE）管道焊接的操作人

9、員（焊工），必須經過專業的培訓，熟悉PE材料的基本性能，熟悉焊接設備的操作及性能，準確的理解和把握焊接的工藝要求，能在各種復雜的環境下進行焊接，才能保證施工的質量；故人員培訓極為重要。管材、管件的準備、采購及驗收采購原則：采購符合國家標準要求的產品管材、管件的質量是工程質量的基本保證。在購買管材、管件的過程中，一定要索取原材料生產廠家名稱、牌號及出廠質檢報告。同時也必須向加工廠家索要產品出廠檢驗報告及破壞性實驗報告，以確定該產品的實際水平。售后服務施工機械的自動化水平很高，需要廠家負責技術支持。如果廠家售后服務不完善，將給施工造成極大的困難。價格工程造價是必須考慮的因素，優質優價的原則是對的，

10、但實際工作中應注意性能價格比是否恰當。如果采取帶料加工方式，應該注意，聚乙烯原料國際價格浮動較大，在適當的時機購入原料可以有效的控制工程費用。管材的采購國內聚乙烯生產廠家的產品達不到國家規范規定，所以，目前國內PE管原料均由國外進口，國外原材料的性能、價格也大不相同。采購管材時，除了要注意生產廠家本身的生產質量，還應選擇合適的原材料。管件的采購在采用電熔熔接方式時，均需使用管件。管件品質的優劣影響到熔接質量的好壞，直接關系到工程質量，所以在采購管件時要進行嚴格的檢查，看是否有劃痕，內部金屬絲是否平整、有無出頭，檢查孔是否完好等，符合標準方可使用。管材、管件的驗收管材、管件的采購數量，應能滿足施

11、工的連續進行；管材、管件的驗收應做到以下幾點： 應檢查有無產品出廠合格證，并索要出廠檢驗報告； 進行外觀及幾何尺寸檢查，檢查管子內外表面是否清潔光滑，是否有溝槽、劃傷、凹陷、雜質和顏色不均等； 檢查長度，定尺管的長度應均勻一致，注意檢查管口端面是否與管子的軸線垂直，是否存在氣孔，若有氣孔則管材不合格； 燃氣管應為黃色或黑色加黃條；給水管為藍色或黑色加藍條； 管材上應有連續的間距不超過2m的永久性標志，寫明用途，a.生產廠商標名稱；b.“給水”或WATER字樣；C.規格尺寸；d.標準號；e.標準尺寸比；f.原料牌號；g.生產日期；亞大CHNAUST PLASTICO WATER 給水 OD110

12、 GB13663 SDR11 FINA 3802B 990103gbedcaf圖8.3 給水用聚乙烯（PE）管材的標志 檢查不圓度，大于5%為不合格。 檢查管徑及壁厚是否符合標準要求； 必要時應進行全面測試。管材、管件的運輸、搬運與保管在聚乙烯產品的運輸、搬運和保管中應按下述方法進行：應用非金屬繩捆扎和吊裝；不得拋摔和受劇烈撞擊，也不得拖拽；不得曝曬，雨淋，也不得與油類、酸、堿鹽，活性劑等化學物質接觸；管材、管件應存放在通風良好，溫度不超過40的庫房內，在施工現場臨時堆放時，應有遮蓋物；在運輸和存放過程中，小管可以套插在大管中；運輸和儲存時應水平放置在平整的地面或車廂內，當其不平時，應設平整的

13、支撐物，其支撐物的間距以1-1.5米為宜，管子堆放高度不宜超過1.5米；產品從生產到使用之間的存放期不應超過1年，發料時要堅持“先進先出”的原則。土石方工程 在做好一切施工準備后，會同建設設計單位及其他有關單位，到現場核對有關地下管線及構筑物的資料，并依據設計圖紙放線，在線位上及周圍，有礙施工的已有建筑物和構筑物、道路、溝渠、管線、電桿、樹木等，應在施工前，由建設單位與有關單位協商處理。在地下水位較高的地區或雨季施工時，應采取降低水位或排水措施，及時清除溝內積水。管溝開挖必須按設計圖紙放線，并按設計標高開挖，溝要盡可能直，溝底要平，轉彎處的彎曲半徑應符合相應規范的規定。根據不同土質、深度、開挖

14、方式及新土堆放形式，分別確定溝槽邊坡度按GB50268，是否需要支撐，排水等措施。但要求最終形成的勘探溝槽底部應平整密實。若溝底遇有廢舊構筑物硬石，木頭和垃圾等雜物時，必須清除，然后敷一層厚度不小于0.1m的砂土或素土，并整平夯實。對非均勻濕潤性黃土地區，不宜在雨季施工，或在施工時必須排除溝內積水，槽溝底留有0.030.06m厚的土層夯實，其溝底的表層土的干容重 1.6103/m3，具體的軟弱管基及特殊性腐蝕土壤，應按設計要求進行處理。凡是可能引起管道系統不均勻沉降的地段，其地基應進行處理或采取其它防沉降措施。挖溝時，溝底設計標高的原土層應于保留，鋪管時用人工處理，局部超挖，需用沙土或符合要求

15、的原土填補并且分層夯實，其密實度 95；當溝底有地下水時或溝底土層含水量較大時，用天然砂回填。聚乙烯管道溝底寬度單管溝邊組裝鋪設：a=D+0.3雙管同溝溝邊組裝鋪設： a=D1+D2S0.3式中：a溝底寬度（m）。D管道公稱外徑（m）。D1第一條管道公稱外徑（m）。D2第二條管道公稱外徑（m）。S兩管之間設計凈距離0.10.2（m）。由于土質原因需要放坡和加支撐，及溝底技術處理與金屬管鋼管溝槽施工工藝相同。與金屬管鋼管不同是，加寬管溝不會額外增加管道的承受的負載量。埋設深度要求（管頂最小埋深） 根據冷凍深度、使用要求、當地的地理條件及設計的要求等因素綜合考慮，但一般至少需符合以下要求：冰凍線以

16、下 0.3m。行車道下時 0.8m。非行車道下時 0.6m。水田下面時 0.8m。閥門井的施工管道系統中的閥門、消防栓、排氣閥等其它附屬設施的節點處，必須設立單獨的基礎，同時采取防沉降措施，其重量不得由管道支撐，必須設置混凝土、磚砌支墩，支墩應有足夠的體積和穩定性，并且需將附件進行固定，見圖8.4所示。圖8.4 閥門井節點處示意圖回填 聚乙烯管敷設下溝后，應及時用素土或砂覆蓋管道，回填時露出連接部位，試壓合格后回填，厚度不小于0.3m，保證聚乙烯管不受外力損傷。溝槽回填，應先填實管底，再投填管道兩側，然后，回填至管頂以上0.5m處，如溝內有積水，必須全部排盡后，再行回填。溝槽的支撐應在保證施工

17、安全的情況下，按回填進度依次拆除，拆除豎板樁后，應以砂土填實縫隙。管道兩側及管頂以上0.5m內的回填土，不得含有碎石，磚塊，垃圾等雜物，不得用凍土回填，特別是管道的兩側（腋角）；距管頂0.5m以上的回填土允許有少量石塊。回填土應分層夯實，每層0.2m為宜，管頂0.5m以上可用機械夯。在管道安裝與鋪設完畢后應盡快回填。由于PE管道熱膨脹系數大，建議回填時間選擇在一晝夜中氣溫最低的時刻。關于聚乙烯管在鋪設中與土壤的基本概念：土壤的分級聚乙烯管周圍的填埋層土壤，通過自身的剪切強度和剛度來阻止管道變形，產生的剪切力，土壤可象一固體一樣抵抗形變，剪切強度通常稱剪切性能，是由土壤的結構產生的。其結構由礦物

18、質顆粒（SiO2、Al2O3.SiO4）、水份、空氣三部分組成的聚集體。礦物質的粒徑可以很大（巨礫），也可以很小（粘土的膠狀體），單個的土壤顆粒尺寸對土壤的性能和行為有明顯的影響。細粒的土壤：很小尺寸（膠狀體）的土壤顆粒，具有較大的吸水能力，可吸水為自重的10倍。這些小顆粒互相吸引，形成粘附在一起的團塊，這種性能稱粘合性或可塑性。粘土屬于這類。這種性能使粘土具有抗剪切性。但是其強度取決于土壤的水份含量，水份含量增加時，抗剪切性能下降。因此，管道埋在地下水位以下時，必須測試其對水份的敏感性。肥粘土具有高膨脹性，一般只能作劣質的填埋材料；貧粘土或其它粘土，對水的敏感性相對較低有時可作填埋材料；淤

19、泥顆粒非常細，粘合性小或無粘合性，表現有點象粘土，高含水量，與粘土共存（分有機和無機），填埋材料分級，通常與粘土進行類似處理。粗粒的土壤：沙子和礫石，較大尺寸的顆粒的聚集體，顯示出無可塑性。水份對這些材料影響很小，稱為無粘合性或顆粒狀的。通常無粘合力的土壤有高的抗剪切性能；原因為當一團無粘合性的土壤受到剪切時，單個的顆粒沿著滑動表面或滾動、或滑動、或破裂、或變形。同樣，許多粘合性的土壤包含沙顆粒，因此顯示出明顯的抗剪切性。這些材料在干燥或潮濕的條件下都可作優異的填埋材料。密度和夯實度密度是指單位體積土壤的重量；土壤被夯實時，典型的是土壤中水份和空氣被排出，礦物質可能經受一些變形土壤體積會下降，

20、而礦物質的重量保持不變；通常，給定的密度是干燥的土壤（僅是礦物質的重量）。地面夯實是給土壤施加一定的能量以減少體積。一般增加細粒土壤的密度比增加粗粒土壤密度所需的能量大的多。原因是細粒土壤具有粘合性，為使礦物質壓縮的更緊密，就必須克服這種粘合性，另外，土壤的滲透性低，水份較難排出。原土回填密實系數按地面或路面要求分層回填0.3m 80%dn0.3m90% 80%用砂礫土或者符合要求的土回填回填分層回填夯實每層0.2m8590%用砂礫土回填Ee回填土變形模量Bdn+0.3m回填密實度回填厚度回填材料圖8.5 溝槽回填土土質及密實度要求密度的檢測對于填埋層材料的密度，進行定期的檢測非常必要。一般在

21、工程開始時，應進行幾次檢測，以確保夯實工藝能滿足對土壤密度的要求，隨后應進行隨機的檢測，證實材料和工藝沒有改變，取樣應在不同的深度上，確保整個填埋區夯實度均能達到要求。與金屬管鋪設的比較聚乙烯管道的埋地鋪設同其它材質管道鋪設類似。管材的行為特性取決于鋪設的質量。兩種管材相同，窄的管溝使管材的負載最小。都要求有穩固的墊層。在腋角處有均衡的支持。回填土可以采取同樣的方式進行處理。不同處，聚乙烯管需來自側面的支持。聚乙烯管和填埋層土壤產生有益的互相作用，PE的粘彈性同多數的土壤是一致的，管材變形時，土的重量傳遞到管材周圍的土壤中；金屬管不隨土壤變形而變形，土壤沉降所產生的負載積累在金屬管上，一旦超過

22、金屬管材料的屈服強度，就以突然破裂或裂紋的方式破壞；而PE管是屈服的韌性材料，只是變形而不破裂，這種變形常足以釋放積累的應力，而管道的功能不會被中斷。所以：聚乙烯管變形允許積累應力的釋放，促進了拱形的作用，使管道周圍產生更均衡的土壓力分布。形變提供了監測管道鋪設質量的方便辦法：一般形變越小說明鋪設質量越好。聚乙烯（PE）管道的連接聚乙烯（PE）管的連接都比較簡單，連接的方法也多種多樣，按照亞大公司吸收國外的經驗和多年積累的經驗表明，目前廣泛的應用于國內施工，成熟常用的一般分為三種：熱熔連接（對接焊）、電熔連接（電熔焊）和鋼塑轉換連接。聚乙烯（PE）材料在60以下幾乎沒有溶劑的特性，熔接的連接是

23、其最根本的連接方法。熱熔接的焊接機理可以用以下幾種不同的理論來解釋：粘彈接觸理論：該理論認為焊接接頭力的傳遞，是由元件的兩個表面，在焊接壓力作用下非常接近，以至于次價力發生作用。表面能系數判據理論：將材料的表面能作為接頭界面次價力相互作用的量度；當連接的兩個表面具有相等的表面能時，可望形成最佳連接。以上兩個理論比較好地闡釋了焊接平面力的傳遞的機理，但對解釋一些焊接接頭質量時有不足。擴散理論：主要是假設聚合物大分子在連接的過程中，由于分子的熱運動而互相擴散，同時接觸面由于材料的高粘度而隨著時間的推移逐漸消失，因此兩元件的大分子鏈段向界面擴散的越多，大分子的纏繞就越強，接頭的焊接質量就越好。但需兩

24、個條件，一是聚合物必須是相容的。二是大分子必須有充分的流動能力。與接頭的質量和溫度，以及連接過程中外力的作用有關。最小流動速率理論：是建立在擴散概念上的，考慮到了連接平面滲透過程中，接頭部位的流動運動；此時，熱遷移運動疊加在機械遷移過程中，產生比較強烈的混合作用，因而在比較短的時間內，建立起比較強的連接力，強制性遷移運動較自擴散發生速度快，數量大，所以對接頭質量有重大的影響。主要是利用熱塑性塑料的特性，在粘流態溫度熱分解溫度之間的加工溫度進行，重新塑化，將需要連接的管材或管件，在一定的溫度、壓力和時間的作用下，熔接成一體，具有優異的永久密封性，成為與管道同樣的壽命，這是聚乙烯（PE）管道在應用

25、中的重要優勢。聚乙烯（PE）管道連接的要求熱熔對接連接熱熔對接連接的要求：需用專用的熱熔對接機具。應檢查有無產品出廠合格證，并索要出廠檢驗報告；一般適用于OD 90 mm管；管壁厚度 6mm。適用于同種牌號、材質的管材與管材，管材與管件連接。性能相似，不同牌號材質的連接需試驗驗證。不使用明火。在寒冷氣候（-5度以下）和大風環境下進行連接操作時，應采取保護措施，或調整連接工藝。熱熔對接連接的優點：因不使用電熔管件，可以降低工程成本。機具維修簡單。連接工藝操作簡單易學。熱熔對接連接的不足：易受環境、人為因素影響（全自動對接熔接無此不足）。設備投資較電熔焊機高，且體積重量較大；電熔連接電熔連接的要求

26、：需用專用的電熔連接機具。不得使用明火。在寒冷氣候（-5度以下）和大風環境下進行操作時，應采取保護措施或調整連接工藝。電熔連接的優點：適用于所有規格尺寸管；適用于同種牌號，材質的管材與管件，管材與管件連接，適用于不同牌號、材質的管材與管材、管材與管件連接；不易受環境、人為因素影響。設備投資低，維修費用低。連接操作簡單易掌握。保持管道內壁光滑，不影響流通量；焊口可靠性高。電熔連接的不足：專用電熔管件費用高，加大工程成本。各個廠家品牌的管件，所專用條碼不同，焊機不兼容，不能使用自動，降低了焊機使用效率。鋼塑轉換接頭的連接鋼塑轉換接頭用于聚乙烯管與鋼管的轉換連接，一般有兩種形式：對于小口徑的聚乙烯管

27、（OD63），一般采用一體式鋼塑轉換接頭。對于大口徑的聚乙烯管（OD63），一般采用鋼塑法蘭組件進行轉換連接。也可以采用一體式的鋼塑轉換接頭。聚乙烯法蘭采用注塑工藝制造，鋼法蘭盤采用噴塑防腐。熱熔對接連接（對接焊）焊接工藝焊接工藝曲線和參數聚乙烯管材的焊接一般分三個階段，加熱段、切換段、對接段，根據管子的不同規格和截面積制定其焊接參數。焊接工藝三個重要參數：溫度、壓力、時間PE 熔接過程中壓力、時間的關系（見圖8.6）。溫度的確定聚乙烯管材對接焊的最佳焊接溫度為200230，一般生產廠家確定為21010；是聚乙烯材料的加工溫度，在材料粘流態轉化溫度之上，只有在這種條件下，聚乙烯產生熔融流動，聚

28、合物的大分子才能進行相互擴散形成纏繞，得到最大的強度和高質量的焊接結果；實踐證明，溫度低于180，即使加熱時間長，也不能達到質量好的焊接結果。如果溫度過高，將有可能激活分子鏈中的C鍵與氧發生反應，使材料降解，聚乙烯材料將受到氧化破壞。析出揮發性的物質和氣體，材料結構發生變化，生成不飽和烴，出現雜質，從而使焊接質量降低。時間的確定 加熱時間的確定：焊接端面平整后10壁厚（mm）秒。加熱時間的長短，決定焊接的質量；是否能將溫度均勻傳遞到焊接面及一定的深度，在轉換的階段保持最佳的焊接溫度。管端面熔化的最佳時間，是隨著需要加熱的面積增大而增大的，更重要的是對流和輻射傳播的能量，會隨著管壁厚度的增加而減

29、小。管端面的不平度，造成熱量的傳遞不均勻，窩藏空氣，產生氣孔，最終影響焊接質量，所以需要和壓力密切的配合，在加熱的同時施加一定的壓力，平整焊接面，促進塑化，形成理想的焊接面進行熱傳遞，然后降壓吸熱。 切換時間的確定：10 秒內盡可能地縮短，其端面冷卻非常快，對接速度慢直接影響焊接質量。 冷卻時間的確定：見表8.3；1.151.33壁厚（mm） 分鐘。聚合物材料的導熱性差，只有金屬的幾十分之一，冷卻速度相應的緩慢，在冷卻的時間內需要進行結晶，收縮，所以需要有充分的時間降到結晶溫度，進行充分的晶粒生長，消除內應力，在一定的壓力下冷卻，避免焊接端面有縮孔。壓力的確定焊接壓力和冷卻壓力根據焊接面的截面

30、積0.15N/mm2；在21010的溫度下，焊接時間、壓力的取值，可以參照德國焊接協會DVS 220795的標準（參見表9.1）。圖8.6 焊接工藝曲線壓力時間tP0拖動P2(接縫)P1(焊接)端面平整吸熱取板調壓冷卻總焊接時間加熱段切換段對接段表8.3 聚乙烯管材熱熔對接焊參數值（環境溫度20）壁厚度mm端面平整凸起高度（壓力P0.15N/mm2）（溫度21010）mm吸熱時間（壓力P0.01 N/mm2）（溫度21010）S（秒）切換時間取出熱板對接S（秒）冷卻時間（壓力P0.15 N/mm2）保壓狀態下min（分） 4.50.5 45 5 64.5 7.01.040 70 5 66 10

31、7.0 12.01.570 120 6 8101612.019.02.0120190 810172419.026.02.5190260 1012243226.037.03.0260370 1216324537.050.03.5370500 1620456050.070.04.0500700 20256080焊接工藝的參數在實際的施工中需要考慮以下問題：溫度的確定焊接時的環境溫度：溫度低的時候注意觀察焊口翻邊的情況，如果不理想，需要適當增加吸熱時間。焊接壓力的換算一般焊機生產廠家，在焊機的說明書，或直接在焊機的面板上，注明了焊接不同規格管子的參數，在未注明的時候，需要進行焊接壓力的換算；將工藝要

32、求的壓力（用PG表示）換算為液壓系統壓力（用P表示，單位N/mm2）；根據管材的截面積（用A 表示，單位mm2）計算管材所需的焊接力（用F1表示，單位N），按下式計算：F1PG A （81）機架液壓系統輸出的推力（用F2表示，單位N）根據液壓系統油缸的活塞有效面積（用S表示，單位N/mm2）和液壓系統的壓力（用P表示，單位N/mm2）進行計算：F2PS （82）因為F1F2，所以液壓系統的壓力：（83）拖動壓力計算的接縫壓力，沒有包括移動卡具運動時的摩擦力；在實際的施工中，拖動管子開始運動時的壓力為拖動壓力；它包括了焊機自身克服的摩擦力所需要的壓力，所以制定焊接工藝時，必須加入拖動壓力，才是最

33、終實際焊接所需的力值。焊接操作焊接前的準備 檢查清潔熱板；聚四氟乙烯（PTEF）涂層損壞需更換。其最大粗糙度為2.5m。 清潔油路接頭后接通油路。 檢查電源、電壓、接地后接通電路，空轉排氣。 熱板升溫，紅燈亮后預熱10分鐘，熱板表面溫度為21010。 安裝與管材規格相符的卡具（卡具的要求：卡具與管子的焊接部位不同心度小于2）。 管子的不圓度 5%。焊接 以亞大公司PBF160A和PBF250對接焊機為例打開機架，按工藝要求設置吸熱時間和冷卻時間。卡管（管件）；調整同心度，必要時調整浮動懸掛裝置或用輥杠支架將管墊平減小摩擦力。放置銑刀鎖安全鎖。啟動銑刀，閉合機架，調整壓力，端面進行銑削，形成連續

34、屑后，降壓力。打開機架，開安全鎖，取出銑刀。閉合機架，a.記錄拖動壓力(P0)。b.檢查間隙 0.3mm。C.錯位量 管壁厚10。加壓到焊接壓力，查管子是否卡緊。如果未卡緊或調整管子位置，需重復（3）的過程。打開機架，放加熱板（焊接端面有灰塵需清潔）。閉合機架加壓到焊接壓力(P1)=拖動壓力(P0)接縫壓力(P2)。觀察管端凸起高度，到表9.1中規定的值，降壓至拖動壓力(P0)，同時按吸熱計時按鈕，計時開始。蜂鳴器響吸熱結束，打開機架，迅速取出熱板，立即閉合機架，調整壓力到焊接壓力(P1)，同時按冷卻計時按鈕。蜂鳴器響，冷卻時間到，降壓力，松開卡具螺絲取管，進行下一循環。焊接注意事項：必須測量

35、電網、發電機電壓，保證電壓220V，防機毀。必須測量加負載后的電壓、機器外殼接地，保證人身安全。與焊接端面接觸的所有物件必須清潔，保證焊接質量。加熱板溫度指示燈必須亮(紅色)，保證焊接溫度。卡管必須留有足夠的距離，保證焊接端面有效接觸。銑削時銑刀安全鎖必須鎖死，防止銑刀飛出傷人。銑屑必須是連續的長屑，保證焊接端面有效接觸。銑削完必須先降壓力,后打開機架,再停銑刀，防止端面出臺階。取出銑刀、熱板時不能碰傷端面，防止翻邊不均勻有劃傷。凸起要求的高度必須是圓周，保證焊接有效面平整。焊接壓力必須加入拖動壓力，保證有效焊接面的壓力值。熔融面相接觸時嚴禁高壓碰撞，保證焊接質量。啟動泵站時，方向桿應處于中位

36、，保證電機無負載起動。安裝高壓軟管時接頭必須清潔，防止泥沙進入液壓系統。機器遠離酸堿或要有防護，保證機器的使用壽命。必須保持機架鍍鉻導桿清潔勿劃傷，保證不漏油和損失壓力值。熱板必須清潔、無劃傷、無油污及粘異物，保證焊接質量。N68抗磨液壓油六個月更換一次，勿因小失大。機器的電子部分不防水，嚴禁進水，陰雨天施工要有防護。拆卸油管必須泄壓，接頭加防塵帽，保證下次安裝順利。進口自動對接焊機焊接以GF 315CNC焊機為例自動對接焊機的焊接，按照標準規定的材料級別、規格系列，將焊接所需的溫度、壓力、時間等數據輸入芯片中儲存，實現焊接時的自動控制；操作時按焊機液晶顯示提示的步驟進行，特別是對影響焊接質量

37、而又不易控制的切換段，由機器自動完成，除去了人為因素對焊接質量的影響，將焊接的結果進行儲存，使焊接的過程得到有效的管理和控制。連接設備：將銑刀、熱板、油管及信號線連接到泵站上；注意：插頭的方向，信號線連接完后要鎖緊。連接油管時，應注意GF315CNC焊機的油管有彎頭快插接頭的一端插在機架上。連接油管前，應保證快插接頭的清潔，拆下油管時，應將快插接頭的防塵帽戴上。根據所焊接的管材規格，選擇相應的變徑夾片安裝在機架上。安裝夾片時，應注意打開的上夾具落下時砸傷手。開機：顯示“序列號和機器號”后按“確認”鍵。注意：焊機的主電源開關在焊機的右邊，指向“I”表示開，指向“0”表示關。開始焊接：顯示“開始焊

38、接，按I”。接通熱板：按“I”鍵后，泵站上的熱板指示燈開始閃爍，表示熱板開始加熱升溫。當焊接結束后，不需再使用熱板時，可按“”鍵停止熱板加熱。顯示焊機序號和時間日期。選擇材料：按“”鍵選擇需焊接管材的材料，按“”鍵確認。選擇管規格：按“”鍵選擇需焊接管材的規格，按“”鍵確認。選擇SDR值：按“”鍵選擇需焊接管材的SDR值，按“”鍵確認。確認所選數據：對管材料、規格及SDR值確認，按“”鍵確認。固定夾緊管材：將相應的管材、管件固定在機架上，應注意兩端管材探出夾具的長度以約為人的兩手指（食指和中指）的寬度為宜，約3040mm。焊接三通或彎頭等管件時，若最左邊的夾具影響，安裝可將最左邊的夾具拆掉，將

39、管件夾在左邊夾具上。測拖動壓力：提示“夾緊管材”測“拖動壓力，按鍵”；一直按住此鍵，直到該鍵上面的紅燈亮，方可松開，此時顯示拖動壓力值。安放銑刀：提示“銑刀請放入”；將銑刀放入機架后，先打開銑刀的電源開關，并鎖死；按住“”鍵，直到上面的紅燈亮，此時可松開此鍵，銑刀自動開始銑削。注意：拿銑刀時，應該拿銑刀上的索緊把手，不要拿電鉆上的手柄。停止銑削：提示“按鍵停止銑削”；當銑削管材兩端均出現連續屑時，按“”鍵即可停止銑削，機架自動打開到適當的位置。注意：此時顯示熱板溫度，前面為設定溫度，后面為實際溫度。但每次熱板升溫時，達到設定溫度后，需等待600S（秒）后，熱板表面溫度均勻后，才可焊接，不然機器

40、不執行下面程序。夾緊檢查：提示“按鍵進行夾緊檢查”；按住“”鍵，直到上面的紅燈亮，焊機自動用稍微大于焊接的壓力檢查管材是否夾緊，若已夾緊，則顯示“校準 打開機架 按 鍵”， 按住“”鍵，直到上面的紅燈亮，機架自動打開。注意：管材最大錯邊量不超過管材壁厚的10%，最大間隙不超過0.5mm。焊接面檢查：提示提示“擦干凈？”。將熱板表面和管材端面擦干凈，熱板表面和焊接面上，不能有油、水等及其他污物。然后按“確認”鍵確認。放入熱板：將整個熱板放在機架后的定位槽中，打開保險鎖，將熱板壓下，直到棘爪卡住，聽到“咔”聲，整個熱板已到“焊接”位置。注意：壓下熱板時應注意熱板上的兩個小軸承，應位于機架上兩斜面滑

41、塊的中間，才能壓下熱板。自動焊接：提示“開始焊接按鍵”；按住“”鍵，直到上面的紅燈亮，方可松手；開始焊接，機架合攏，顯示翻邊時間及翻邊壓力（斜杠前為設定翻邊壓力，斜杠后為實際翻邊壓力），翻邊時間結束后，自動進入吸熱階段，顯示吸熱時間和吸熱壓力（斜杠前為設定吸熱壓力約等于最大拖動壓力，斜杠后為實際吸熱壓力，有可能小于設定吸熱壓力）。吸熱時間結束后（前8秒聲音提示），機架自動打開，熱板自動彈起，機架自動合隴，顯示由轉換時間變成升壓時間，最后顯示冷卻時間和焊接壓力。注意：熱板彈起時，應注意熱板的手柄，以免碰傷。冷卻：顯示冷卻時間（倒計時）。焊口編號：冷卻時間結束后，進行焊口編號；儲存焊接數據：按“”

42、確認鍵確認，焊機自動將焊接數據進行儲存。焊接完成：取出管子，準備下一焊口焊接。進口自動對接焊機的打印關機：將打印機直接連接到焊機的并口上。注意：不能在帶電的狀態下拔或插打印機的信號線插頭，防止燒毀打印機。開機：在顯示“開始焊接 按I”時，按“”鍵顯示“設置”， 按“”鍵，顯示“顯示記錄”，再按“”鍵，顯示“打印存儲卡記錄”，按“ ” 確認鍵，顯示“所有打印記錄”，按“”鍵，顯示“單個打印記錄”，按“確認”鍵，顯示“開始 N 25/1240”，按“確認”鍵，在第二行顯示“結束 N 1/1240”，若不需修改打印范圍，則直接按“確認”鍵，即可進行打印。若需修改打印范圍，則按“”或“”鍵進行修改，再

43、按“ ”確認鍵進行打印。通常打印存儲卡上的記錄。打印內存的記錄內容的方法同上。GF315CNC焊機泵站面板的操作控制鍵說明見圖8.7，安裝接線見圖8.8及焊接功能操作程序見圖8.9；圖8.7 GF315CNC焊機泵站面板的操作控制鍵上翻鍵液晶顯示器顯示/下一個鍵信息鍵i/ 下翻鍵確認鍵熱板指示燈手動機架指示燈全自動焊接指示燈錯誤信息指示燈焊接開 停開 停合 開開 關圖8.8 GF315CNC焊機泵站后面板接線安裝說明高壓油管快裝接頭打印機插座掃描器插座機架信號線插座熱板插座熱板插座圖 8.9 焊接操作及設置功能程序開機CNSUVI 400 S19/08/2003 15:31開始焊接 確認輸入

44、User inputs確認輸入施工號*+ Job number input 語言轉換 Change language 設置 確認GF 315 CNCNr:112521109時間輸入 Date/time input 記錄顯示 輸入機主號* Operator ID input用條形碼設置 * &Configuration dy barcode材料 焊接參數PE80 DVS2207確認輸入操作者*+Date/time input 打印號 Print Record No.確認直徑160mm 設置顯示 Show Configuration 打印儲存 Print memory SPS服務 Service

45、mode溫度壓力 % Temp/Press.Cal. input設置說明：按確認鍵進入其它程序：選擇下一步：使用上、下鍵進行輸入：同時按停止鍵和確認鍵進行校正&：條碼專用*：需用光筆讀取按停止鍵：回到主菜單：夾緊管材測拖動壓力自動壓力等級SDR17 S8數據 OK？確認熱板溫度210 214 設定溫度 實際溫度210 214 確認7bar銑刀請放入管材端面銑削已檢驗自動確認8-10bar管材端面銑削停止銑削 自動銑刀請取出夾緊檢查 自動24bar開自動重復循環8-10bar轉換時間 5S冷卻時間1 780S24/24確認E O N： 30/1240 確認測拖動壓力夾緊管材升壓時間 8S泄壓標記

46、焊口 校準 打開機架 自動設定溫度 實際溫度210 185溫度未到繼續？O.K. 600S擦干凈？確認放入熱板開始焊接自動翻邊時間 31S24/24bar吸熱時間 95S8/4bar熱熔對接焊接質量與檢驗方法焊接的質量直接影響到施工工程的質量，特別是施工現場焊接質量的控制尤為重要。聚乙烯管材焊接后的檢驗分為破壞性和非破壞性檢驗；在施工現場的質量檢驗，主要以非破壞性檢驗控制焊接質量；但是在有爭議和懷疑的情況下，需要用破壞性的檢驗方法，進行有效的驗證。非破壞性檢驗憑視覺判斷每個焊口焊縫的外觀須控制以下各點：在管子圓周兩側須有完滿的焊縫鼓包凸起。焊口焊縫兩側的翻邊鼓包凸起應均勻一致（注塑管件與管材對

47、接，翻邊不對稱，是由于成型工藝所致，不是焊接質量問題）。焊口翻邊凸起的中心焊縫高度K值必須大于零（見圖8.10）。圖8.10 焊縫高度焊口翻邊凸起的外表面，不應有海綿狀浮渣出現（熱降解現象）。焊口翻邊不允許有氣孔、砂眼、縮孔出現。焊口不允許翻邊分離，形成V型。管材夾緊后錯邊 10的管壁厚度。焊口不允許由于銑削端面不平整和取熱板造成的磕碰痕跡出現。用外翻邊刮刀切除的外翻邊應符合以下要求：用手撕不開焊縫。經1800反復彎曲后焊縫不開。經36007200扭曲后焊縫不開。破壞性檢驗拉伸試驗該方法是檢驗聚乙烯熱熔焊接焊口的基本試驗，可以容易得到焊接質量的基本評價。依據ISO 13953：2001（E）。

48、與國標GB1804不同，其主要是對熱熔對接焊的焊口進行評價。試驗方法：直接從需要進行測試試驗的管材焊口處取樣，取樣的數量根據管材規格，規格不同其數量也不同，見表8.5；試樣：為啞鈴型，其形狀需要進行機械加工，但是壁厚無須進行加工，加工時注意銑削的轉速，嚴禁由于銑削轉速高或進刀大而產生高溫，使樣件降解，影響實驗結果。試樣的形狀和尺寸，是根據管材的規格和壁厚而定。焊接完成24小時后進行取樣，試樣可以去除翻邊。管壁厚 160A170180250B6038031003C253D251251251R50.5100.5251G9039031655H管壁厚度管壁厚度管壁厚度I205205305表8.5 試樣

49、數量 單位：mm外徑dn 試樣數量90 dn1102110dn 1804180dn3156dn3157在以上條件下進行試驗，試驗破壞后，記錄最大應力，其應力不能小于管材本體的應力強度，同時立即目檢斷口的情況，判斷是韌性破壞或脆性破壞，正常為韌性破壞。彎曲試驗彎曲試驗是另一種類似的短期的試驗，可以對焊口的質量作出比較明確的判斷，同時可以反映焊接的變形性能。依據DVS 2207。焊接焊縫三點彎曲試驗該試驗比較多地應用于分析焊接參數對焊接質量的影響；在萬能拉力試驗機上進行彎曲試驗。三點彎曲試驗見圖8.13；受壓的彎曲面，管子的外側，管子內面受拉，試驗速度50mm/min；管材外表面db焊縫h50Ls

50、/2管材內表面LsLt圖8.13 彎曲試驗裝置示意圖試樣：以焊縫為中心處取樣，去除翻邊，壁厚大于30mm時，需從管子外表面進行切削至30mm厚度。試驗試樣尺寸見表8.6。表8.6 彎曲試樣尺寸單位：mm厚度（h）寬度（b）長度（Lt）支撐距（Ls）壓頭厚度（d）3h5201508045h102020090810h153020010012.515h20402501201620 300mm或管子壁厚（h）的30倍。試樣寬度：d 25mm或者管子壁厚11/2倍。試驗方法：以焊縫為中心線，彎曲試樣，使試樣的兩端接觸，檢查焊口是否發生破壞。見圖8.15。焊接判斷：焊口破壞則認為焊接不合格。d （1）L=

51、300mm或h30h（2）切取試樣（3）彎曲圖8.15 施工現場彎曲試驗示意圖靜液壓強度試驗靜液壓強度試驗，直接反應焊接性能，是考核焊接情況最有效的方法。依據GB 136632000標準和DVS 2207第6部分。取樣方法：取樣以焊縫為中心線，試樣端面要平整，長度按表8.7，表8.7 試樣長度管外徑（D）mm試樣長度（L）mm 75400 90225600 2501000試驗條件：根據管材的級別，確定其環應力的數值，分別在20和80進行試驗，試驗條件如下：表8.8 焊縫的靜液壓強度試驗溫度材料環應力（Mpa）破壞時間（h）PE63PE80PE100208.09.012.4100803.54.6

52、5.5165803.24.05.01000試驗壓力的計算公式：（84）式中：P試驗壓力（Mpa）；產品標準規定的環應力（Mpa）；D管材的平均外經（mm）；de管材的最小壁厚（mm）；試驗結果不應在焊口處破壞。熱熔對接焊失敗原因的分析在連接處有與焊接處相平行或交叉的裂紋，檢查： 焊接處。 加熱區。 基本原材料。V型切口，在基本材料里面，焊接根部有交叉或平行的裂紋，是由于： 焊接壓力不足。 吸熱時間過短。 冷卻時間過短。基本材料里的V型裂痕和溝槽，與連接處平行或交叉，是由于： 夾具的夾痕。 不合理的運輸劃傷。 焊接前的準備工作失誤。焊接面錯位，是由于： 管材底部成橢圓型（管材不合理的存放儲存）。

53、 夾具不合理的夾緊。夾管時未進行調整。焊接部分有角度偏離，是由于： 設備失誤。 調整失誤。在連接周圍的全部或部分上面的卷邊窄，高，有尖邊，是由于：焊接參數錯誤。未計入拖動壓力或切換時間長。在連接周圍的全部或部分上面，卷邊太窄或太寬，是由于： 吸熱時間錯誤。 加熱溫度錯誤。 焊壓錯誤。在連接周圍的全部或部分上面，卷邊不均勻，是由于： 焊接面銑削不平整，未達到銑削要求。焊接面有浮渣，在連接周圍全部或部分上面，是由于： 焊接面是臟的或被氧化。 切換時間過長。 加熱溫度過高或過低。焊接面有洞，是由于： 焊接壓力不足。 冷卻時間過短，出現縮孔。有單個的、非常多的或集中的氣孔，是由于： 熱板表面污染。焊接

54、過程中形成水蒸汽（水/溶劑）。電熔連接焊接前的準備 檢查電源電壓22010V，特別是發電機的電壓。 導線容量；一般焊接時，當電源距焊機在50米內時需選用2.54mm2的輸入電纜線（一次線）；當電源距焊機在50100米時需選用46mm2的輸入電纜線。當電源距離焊機過遠時，如超過100米，在施工中將可能產生欠壓報警現象，尤其熔接OD160以上的規格更是如此，此時需加粗輸入的電纜線或配接發電機。 接線，地線必須接地。注意事項必須測量電網、發電機電壓，保證電壓220V，防機毀。必須測量加負載后的電壓、機器外殼接地，保證人身安全。管材、管件焊接需同一牌號的材料或經測試后認可。寒冷氣候(-5以下)、大風環

55、境下焊接必須采取保護措施。需焊接的表面必須刮去氧化皮、必須清潔；電熔管件不用不拆包裝。收工時管口應封堵，不得將刮去氧化皮的管材放到第二天進行焊接。嚴格按焊機說明書和管件條碼規定的時間進行焊接。焊接過程中或焊接完成的冷卻期間，不得移動連接件或施加任何外力。每焊一管件應注意觀察觀察孔凸起和手摸管件是否發熱。焊機不防水，嚴禁焊機進水。電熔焊的焊接操作自動模式焊接以亞大公司制造的PFSA為例開機；打開機器鑰匙電源開關，最好預熱三分鐘。截取管材；管材端面應垂直軸線，斜度 0.1mm厚度。承插電熔管件；將清潔的電熔管件套在需焊接的管材/管件上。安裝電熔卡具；必要時需上專用的電熔卡具，保證同軸度。插接輸出電

56、源接頭；去除管件接線柱的防護帽，插牢焊機輸出接頭。調整程序；按復位鍵，調整焊接模式鍵到自動模式。 顯示：CP.CHINAUST A 讀取數據；按讀碼器開關，讀碼器紅燈亮，讀條碼，蜂鳴器叫。 顯示： 018 20 075 OK90秒不焊顯示ERROR5 焊接序號 環境溫度 錯誤5焊接；按起動鍵焊接通電開始焊接，焊接時間開始倒計時。 顯示： 018 20 070 W 焊接序號 環境溫度 焊接剩余時間S焊接完成；蜂鳴器叫 顯示： 018 20 000 P失敗顯示ERROR(數字) 焊接序號 環境溫度 焊接剩余時間S 錯誤(數字)拔去焊機輸出電源接頭；按復位鍵。顯示：CP.CHINAUST A手動模式

57、焊接（17步驟同自動模式）調整程序；按復位鍵，調整焊接模式鍵到手動模式。顯示：CP.CHINAUST M 準備設置時間；按復位鍵。 顯示： 018 20 000 焊接序號 環境溫度 焊接時間S 輸入焊接時間；按復位鍵選擇百、十、個位，按功能鍵輸入數字。 顯示： 018 20 075 OK90秒不焊顯示ERROR5 焊接序號 環境溫度 焊接時間S 錯誤5焊接；按起動鍵焊接通電開始焊接，焊接時間開始倒計時。 顯示： 018 20 070 W 焊接序號 環境溫度 焊接剩余時間S焊接完成；蜂鳴器叫。 顯示： 018 20 000 P失敗顯示ERROR(數字) 焊接序號 環境溫度 焊接剩余時間S 錯誤(

58、數字)拔去焊機輸出電源接頭；按復位鍵。 顯示：CP.CHINAUST M查閱焊接記錄調整程序；按復位鍵，調整焊接模式鍵到自動模式。 顯示：CP.CHINAUST A 讀取測試碼；按讀碼器開關，讀碼器紅燈亮，讀測試條碼，蜂鳴器叫。 顯示：TEST READY 光標閃動查閱焊接時間；按功能鍵可查閱焊接時間。 顯示： 018 030512 15:21 焊接序號 年、月、日 焊接時間查閱焊接情況；按功能鍵翻頁（手動無法識別類別）。 顯示：C0063 20 075 AF或AP MF或MP 類別及規格 環境溫度 焊接用時S 自動失敗或成功 手動失敗或成功 手動無法識別類型及規格 顯示為:00000 返回；

59、按復位鍵返回。顯示：CP.CHINAUST A打印聯接打印機；將普及型的打印機聯接在電熔焊接上。 顯示：CP.CHINAUST A 開機；打開焊機電源開關調整到自動狀態顯示： CP.CHINAUST A 讀打印碼；按讀碼器開關，讀碼器紅燈亮，讀打印條碼。顯示：PRINT READY打印；按功能鍵，打印開始。顯示：PRINTING 暫停和繼續打印；按功能鍵暫停，需等數秒，再按繼續。顯示：PRINT HALT或PRINTING 內存記錄打印完畢；時間較長。 顯示： DATA EMPTY 、PRINT END？脫離打印；按復位鍵返回。顯示：CP.CHINAUST A打印數據說明變徑和鞍型三通管件代碼

60、（見表8.9）表8.9 變徑和鞍型三通管件代碼進口電熔焊機的焊接以GF型號：MSA350和MSA300為例焊機的操作面板控制鍵說明確認鍵下翻鍵開始/停止 鍵上翻鍵左翻鍵右翻鍵焊機的設置自動焊接基本程序（如果設置手動焊接等，在翻動是相應增加）接通電源220V（AC180260V）屏幕顯示：MSA 350 CN15：3315/08/2003輸入焊機數據？ 23MNU MNUMSA 350 GB15：3315/08/2003FUSION DATA？ 23MNU MNU 英文中文功能設置；按下翻鍵 屏幕顯示：設置20/40/50/601MNU MNUMSA 350 GB15：3315/08/2003C