PE管理和作業人員專業技術培訓湖北鐘格塑料管有限公司聚乙烯管材、管件特性與選材講課人：楊濤聚乙烯管材、管件特性什么是聚乙烯聚乙烯管道的優勢、劣勢聚乙烯管道的基本概念聚乙烯管材聚乙烯管件什么是聚乙烯燃氣管道用什么材料？鋼管（不耐腐蝕）球墨鑄鐵（抗沖擊差、機械連接）PE管（強度低）鋼骨架復合聚乙烯管道（優勢不明顯）

什么是聚乙烯聚乙烯——PE（Polythene）熱塑性樹脂——塑料塑料的優點耐腐蝕、輕、柔韌、強度、易加工聚乙烯管道的優勢壽命50年耐腐蝕性，耐化學品柔韌性安全性（抗開裂、連接可靠）施工便利（輕、易連接、柔韌）適用于非開挖工藝綜合造價低（土方、安裝、防腐、使用壽命）為什么PE管壽命50年聚乙烯混配料分級表—GB15558.1-2003σLCL

——材料的性能，內部水壓，20℃，50年，可信度97.5%，測得的長期靜液壓強度材料的定義決定柔韌性盤卷管，減少接頭走向可按施工方向適度改變非開挖施工，管道卷曲，插入舊管再復圓壓扁斷氣，不停氣施工抗地基沉降抗地震

施工便利非開挖工藝聚乙烯管道的劣勢強度不如鋼管高壓不適用，易被外力破壞抗紫外線性能差

PE管嚴禁作為地上管道老化長期承壓時，管材的強度隨著時間降低大口徑（一般DN450以上）單管成本較高聚乙烯管道的劣勢PE管的基本概念PE80SDR11DN315PE80和PE100SDR管道承壓能力連接密度混配料PE80和PE100預測的長期靜液壓強度σLCL（20℃，50年，97.5%）外推法塑料破壞存在時溫等效現象利用高溫短時間向低溫長時間外推利用1年的數據推測50年的數據標準尺寸比（SDR）SDR——壁厚系列比，用來標注管材壁厚的參數例：DN110SDR11管材壁厚是多少？常用的SDR值

新建SDR11SDR17.6非開挖SDR26PE管的承壓能力（CJJ63）次高壓管道（0.7MPa）PE100SDR11中壓管道（0.4MPa）PE100SDR17.6

PE80SDR11低壓管道（0.01MPa以下）

PE80SDR17.6設計壓力計算（MOP）最大工作壓力(MOP)GB15558.1-2003管道系統中允許連續使用的流體的最大壓力

MRS以20℃為參考工作溫度得出，其他溫度在設計里要考慮溫度折減系數聚乙烯管道工作溫度-20℃~40℃CJJ63設計壓力計算（MOP）公式PE80MRS=8.0MPaPE100MRS=10.0MPaC——安全系數，國際慣例燃氣取≥2提問：決定管材適用壓力級制的因素？PE的管連接方式熱熔連接PE管之間電熔連接

一體式鋼塑轉換接頭（埋地）PE管、鋼管分體式鋼塑轉換接頭鋼塑法蘭（在保溫臺內）熱熔連接管材加一定壓力靠在加熱板取出加熱板，施加壓力電熔連接加熱管件中的電阻絲電熔連接與熱熔連接一體式鋼塑轉換埋地使用法蘭式鋼塑轉換調壓箱引入、或樓前引入時使用密度中密度/高密度密度對管材性能的影響密度越小，加工性和柔韌性越好密度越大，強度和硬度越大密度不同MFR值相差較大CJJ63中規定，MFR相差0.5以上電熔連接

雙峰技術使聚乙烯剛性和柔性達到平衡密度中密度聚乙烯（MDPE）

0.930~0.940g/cm3

中密度PE80高密度PE80中密度PE80和高密度PE80連接要用電熔高密度聚乙烯（HDPE）

0.940~0.965g/cm3

高密度PE100部分燃氣公司PE80材料全部是中密度

PE80與PE100連接要用電熔混配料標準規定燃氣用PE管材、管件、閥門等必須使用專用混配料，不得使用基礎樹脂+色母

混配料

白+黑

PE管道的組成PE管材GB15558.1-2003PE管件GB15558.2-2005PE球閥GB15558.3-2008鋼塑轉換接頭GB26255.1-2010GB26255.2-2010聚乙烯管材的設計選用中低壓管道選用PE管有優勢中低壓管道（≤0.4MPa）口徑（一般≤DN315）埋地敷設（入戶要用鋼管爬墻）壓力級制PE80SDR17.6(0.3MPa)只可以用于低壓管道PE80SDR11(0.5MPa)PE100SDR17.6(0.4MPa)都可用于中壓管道PE100SDR11(0.7MPa)顏色PE80級管道黑色+黃色條紋黃色PE100級管道黑色+黃色條紋黃色或黑色+橙色條紋橙色口徑標準規定DN25-DN630常用規格DN32、40、63、90、110、160、200、250、315國內最大應用DN450聚乙烯管材的生產工藝聚乙烯管材質量的根本原材料：必須使用混配料使用進口混配料

北歐化工、菲納（道達爾）、蘇威、BP北歐化工：PE80級黃色料ME3441PE80級黑色料ME3440PE100級黑色料HE3490禁止摻回用料生產線：進口生產線聚乙烯管材的核心指標長期靜液壓強度（σLCL，MRS）耐慢速裂紋增長（SCG）耐快速裂紋擴展（RCP）耐慢速裂紋擴展（SCG）耐慢速裂紋擴展——耐刮傷性能

運輸、施工長期蠕變應力開裂破壞是減少管材壽命的一個主要原因耐快速裂紋擴展（RCP）耐快速裂紋擴展——抗外力破壞管材開裂速度非常快100m/s~600m/s在鋼管上發生的現象

PE管作為試驗要求，未發生過

快速開裂對于燃氣管道非常危險

耐快速裂紋擴展（RCP）過高的應力集中管內急速減壓對管壁產生撕裂作用聚乙烯管件的分類通俗使用中的管件：注塑管件（熱熔對接）電熔管件（承插、鞍形）鋼塑轉換接頭（一體、法蘭）管件概念熱熔管件：一般沒有標注為電熔的都是熱熔管件標注“注塑××”的都是熱熔管件電熔管件：標注“電熔××”的都是電熔管件標注“電熱絲××”的都是電熔管件鞍形管件都是電熔管件聚乙烯管件的選用要求可以選用的管件：熱熔對接管件、電熔承插管件、電熔鞍形管件、鋼塑接頭燃氣不可以用熱熔承插管件焊制管件CJJ63中規定需降級使用部分公司不允許使用焊制管件熱熔管件必須是主體注塑成型聚乙烯管件的生產工藝熱熔管件整體注塑成型大口徑關鍵部位注塑，再焊接套袖電熔管件

裸露式：電阻絲布在有線槽的型芯上，

一次注塑成型封閉式：注塑出薄壁套，在薄套上布好線，

再二次注塑

嵌入式：注塑出管件型坯，布線機邊布線

邊碾壓封閉如何保障PE管道安全選用質量合格的產品合理選擇連接方法使用全自動焊機按照正確的方法施工CJJ63-2008選用合理方式驗證接口質量

PE管理和作業人員專業技術培訓湖北鐘格塑料管有限公司聚乙烯燃氣管道焊接技術與質量控制講課人：楊濤

精確控制過程，過程決定質量

質量就是生命，生命源于質量

聚乙烯管道的應用

及焊接接口質量的重要性

國外從20世紀60年代即開始大規模使用PE管輸送天然氣。目前中國各城市在燃氣輸配管網中采用PE管輸送天然氣的非常多。隨著聚乙烯（PE)管道應用領域推廣的不斷深入，管道連接成了一個重要的問題。在塑料管道系統的應用和鋪設過程中，管道之間的連接是影響其結構完整性、安全運營和持久強45聚乙烯管道的應用

及焊接接口質量的重要性度的重要因素。由于管道輸送的流體可能是危險性極高的介質如：天然氣、煤氣等；連接接頭一旦破壞或連接性能不可靠，后果將不堪設想。因此管道連接技術的發展程度是影響塑料管道能否廣泛應用的關鍵因素之一。聚乙烯管道在燃氣輸送應用

中焊接接口連接方式熱熔焊接（熱熔對接）電熔連接

聚乙烯管道連接塑料端鋼塑接頭連接鋼管端電熔連接熱熔對接連接法蘭連接螺紋連接鋼管連接熱熔連接管材加一定壓力靠在加熱板取出加熱板，施加壓力電熔連接加熱管件中的電阻絲一體式鋼塑轉換埋地使用法蘭式鋼塑轉換調壓箱引入、或樓前引入時使用聚乙烯管道的連接質量問題

聚乙烯管道的焊接，是一個沒有事后非破壞性檢驗手段的過程，因此我們必須控制好影響聚乙烯管道連接接口質量的各主要方面因素，控制好管道連接的過程，杜絕質量問題的發生，獲得一個合格的連接接口。

影響連接接口質量的五大因素

1環——環境，系指國家、行業、使用者、生產者對聚乙烯管道系列產品、應用技術的認知、支持、應用程度；

2法——工藝、焊接方法、施工規范、焊工資質管理體系、焊接數據、施工人員管理系統；

3料——聚乙烯管路系統中所涉及的各種元件，包括：管材、管件、閥門、鋼塑轉換等；

4機——焊接設備及輔助工具；5人——焊工、管理人員等。

環境對PE管道施工質量的影響

隨著PE管的推廣使用，施工質量問題、安全運營問題成了頭等大事，國家及行業逐步完善相關規范標準。相關標準的制定，為我們做好工程質量提供了法規依據。主要的法規規范有：《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》CJJ33-2005的頒布及實行，其中就加入了PE管

環境對PE管道施工質量的影響

施工的內容；《燃氣用聚乙烯管道焊接技術規程》TSGD2002-2006的制定，本規則的報批稿于2006年10月27日由國家質檢總局批準頒布，自2007年1月1日起開始執行，其中就詳細規定了焊接工藝評定、燃氣用聚乙烯管材管件的要求和焊工考試與管理。

環境對PE管道施工質量的影響

GB15558.1-2003、GB15558.2-2005管材管件的標準，其中詳細規定了對管材管件的質量要求。參照國際標準ISO12176-1、ISO12176-2制定的熱熔焊機和電熔焊機國家標準：GB/T20674.1-2006和GB/T20674.2-2006。環境對PE管道施工質量的影響CJJ63-2008聚乙烯燃氣管道工程技術規程TSGD3001-2009壓力管道安裝許可規則TSGZ6002-2010特種設備焊接操作人員考核細則……環境對PE管道施工質量的影響

此外還制定了一些試驗方法標準，為施工質量提供了依據。這些法規標準的制定和實施，都為我們做好工程質量提供了依據，創造了一個良好的工程環境，我們應該將標準規定的內容付諸實施。焊接工藝參數對PE管道施工質量的影響

要保證質量，保證PE管路系統的安全運營，我們需要良好的焊接接口。我們就需要完善的焊接工藝評定和焊接基本操作要求，以及焊工考核管理系統。

焊接工藝參數對PE管道施工質量的影響

熱熔對接焊接工藝在實際應用過程中需考慮以下問題：1、焊接時氣溫的變化，當氣溫低時，可適當的延長吸熱時間2、壓力換算：在焊接中實際操作的使用壓力與工藝參數數值是不同的：首先，應將工藝壓力（加熱壓力、吸熱壓力、焊接壓力）換算成液壓系統壓力其次，應將拖動壓力（移動夾具的摩擦阻力）加到P1上，得到使用壓力聚乙烯管路元件對PE管道施工質量的影響

聚乙烯管路系統各個元件的質量是非常重要的，我們要明確各個元件質量的要求、鑒別檢驗方法，不能草草行事：是PE管就行。舉個例子來講，各PE管在出廠時，由于擠出加工工藝的差異，對最佳熔接參數的要求不同。

信息卡功能的實現焊接機具對聚乙烯管道施工質量的影響

焊接過程中所用的焊接機具及輔助工具等一系列機具是保證施工質量的重要因素之一，設備必須能夠提供精確的、穩定的焊接參數。對熱熔焊機而言，就是壓力、時間和溫度。對電熔焊機而言，還是壓力、時間和溫度。總而言之，只要有了好的設備，干起活來就順暢。

焊接操作人員對PE管道施工質量的影響

人是所有因素里最重要的一個因素。在此而言就是我們的焊工、安全技術員、項目經理等。對各類人員來講都必須持證上崗，都必須具備相應的技術技能，都必須接受相關的技能培訓。

小結

聚乙烯管道的施工質量可以通過控制以上各方面因素進行系統控制，因為沒有非破壞性的接口檢驗手段，我們只能如是做：

精確控制過程，過程決定質量數據下載及管理軟件系統

截至目前為止，聚乙烯管道的焊接是一個沒有事后非破壞性且非常有效檢驗手段的過程，因此我們必須控制好影響聚乙烯管道連接接口質量的各主要方面因素，控制好管道連接的過程，控制好熔接過程中的各個熔接參數，杜絕質量問題的發生，方可獲得一個合格的連接接口。數據下載及管理軟件系統全自動熱熔焊機和電熔焊機均能有效記錄熔接過程中的參數，可用打印機直接打印，也可選擇配置相關的分析軟件與計算機相連并下載至計算機保存記錄，同時可對這些參數進行打印、統計。功能也可向分析方面擴展，例如：指定焊工的焊口合格率、指定工地的焊口數量分析和數據統計、指定設備的焊口完成情況、指定時間段的焊接作業情況、焊工違章查詢等。這些都為我們做好焊接質量數據下載及管理軟件系統

提供了良好依據。下面是相關產品的圖片簡介。質量控制案例分析某天然氣公司，在施工過程中發現部分電熔焊口存在虛焊（觀察孔頂起，但管材和管件未焊牢固）現象，管件品牌為：滄州明珠，類型：變徑，規格：63mm×32mm。經現場查看和數據分析，造成虛焊的原因如下：一、施工現場使用的電熔焊機已兩年多未進行校驗（CJJ63規定焊接機具年檢周期不宜超過一年），性能參數發生偏差，主要為焊接電壓輸出實際值與設定值超出偏差范圍，造成電熔管件虛焊；質量控制案例分析二、經數據分析，電熔焊機溫度傳感器溫度反饋存在偏差，焊機測量的溫度比現場實際溫度要高，焊接時間經溫度補償調整后實際焊接時間較短，造成熱量不夠形成虛焊。三、現場焊工并未經過培訓取得作業人員證書，違規冒用他人證書作業；四、施工現場未使用固定夾具（CJJ63規定電熔焊接時必須使用固定夾具），使得焊接過程中管材和管件受到外力和應力的影響，不能保證管材和管件同軸、對中，從而造成虛焊；質量控制案例分析五、電熔管件電阻絲埋設工藝嵌入較深，焊接完成后電熔管件自身材料未完全融化，管材部分更未充分融化，造成虛焊。結合以上情況，建議應加強現場管理，提升監理人員現場作用，嚴格要求施工企業按照正確工藝流程進行作業，對不符合國家標準和行業規范的行為予以制止和糾正，并結合本單位實際情況制定PE管工程管理辦法。質量控制案例分析電熔管件打壓時或使用一段時間后漏氣電熔管件焊接冷卻階段冒煙熱熔焊口外翻邊過小熱熔焊口移動時損壞或打壓時漏氣熱熔焊口外翻邊存在麻點或皺紋……聚乙烯管道焊接機具的分類

聚乙烯管道焊接機具根據施工用途的不同和功能原理分類如下：1熱熔對接焊機2電熔焊機1熱熔對接焊機1.1手動提供壓力熱熔對接焊機1.2液壓式手動提升熱板熱熔對接焊機1.3液壓式自動提升熱板熱熔對接焊機1.4液壓式參數跟蹤型熱熔對接焊機1.5液壓式全自動熱熔對接焊機手動提供壓力熱熔對接焊機液壓式手動提升熱板熱熔對接焊機液壓式自動提升熱板熱熔對接焊機液壓式參數跟蹤型熱熔對接焊機參數跟蹤系統

液壓式全自動熱熔對接焊機根據TSGD2002-2006第二十四條的規定：管道熱熔對接宜采用全自動焊機。全自動熱熔對接焊機應當具有以下功能：(一)可以實現一致、可靠、可重復的操作；(二)系統將控制監視并記錄焊接過程各階段的主要參數，以判斷每一焊口的狀況；(三)焊機有數據檢索存儲裝置和數據下載接口，存儲容量至少為200個焊口的參數。根據TSGD2002-2006第二十四條的規定：注：焊口的參數包括焊機型號、焊機編號、環境溫度、焊接日期、焊接時間、焊工代號、工程編號、焊口編號、焊接的管道類型（原材料級別、公稱外徑、公稱壁厚或SDR值）、拖動拉力（峰值拖動拉力和動態拖動拉力）、加熱板溫度、成邊壓力、吸熱時間、切換時間、焊接壓力、冷卻時間等；根據TSGD2002-2006第二十四條的規定：(四)銑削管道元件端面后，能夠自動檢查管道元件是否夾裝牢固；(五)自動測量拖動拉力（峰值拖動拉力和動態拖動拉力）以及自動補償拖動力；(六)自動監測加熱板溫度，如果加熱板溫度沒有在設定的工作溫度范圍內，焊機應該無法進行焊接；

根據TSGD2002-2006第二十四條的規定：(七)加熱板插入待焊管道元件之后的所有階段（加壓、成邊、降低壓力、吸熱、切換、加壓、保壓、冷卻）自動進行；(八)微處理器采用閉環控制系統，在焊接過程中突然出現不符合焊接參數時，焊機能夠自動中斷焊接并報警。液壓式手動提升熱板熱熔對接焊機液壓式自動提升熱板熱熔對接焊機液壓式參數跟蹤型熱熔對接焊機參數跟蹤系統

液壓式全自動熱熔對接焊機2電熔焊機1.1簡單變壓器式電熔焊機1.2手動數字控制型電熔焊機1.3半自動電熔焊機1.4全自動電熔焊機全自動電熔焊機全自動電熔焊機根據TSGD2002-2006第二十三條的規定：第二十三條焊接機具包括熱熔對接焊機和電熔焊機。焊接機具除滿足相應的國家標準外，還應當符合以下要求：(一)焊接機具正常的工作溫度范圍為-10℃～+40℃，如果環境超出此溫度范圍，則不允許進行焊接工作；根據TSGD2002-2006第二十三條的規定：

(二)電熔焊機有數據檢索存儲裝置，該裝置通過接口將存儲的數據下載到電子設備（計算機或者打印機），存儲容量至少為250個焊口的參數，并且有工作參數自動輸入及環境溫度自動補償功能，自動輸入的方式可以是條形碼、識別電阻、磁卡或者微控芯片。

聚乙烯管道焊接方式的選擇

聚乙烯管道焊接方式的選擇可根據據以下幾方面的因素來確定：1管道系統的工作環境；2介質類型；3系統工作壓力及經濟能力等。1熱熔對接連接1.1熱熔對接連接的工作原理及適用范圍熱熔對接焊工作原理是將待焊管材或管件兩端面用以一定壓力靠在一個預置好溫度的加熱板上維持一段時間。在管材獲得了足夠的溫度后，取出加熱板，給待焊兩端面施壓，使兩個焊接端面緊密接觸，最終使兩個端面粘合在一起。一般情況下，對接焊的整個過程分為五個階段：●預熱階段，即卷邊階段●吸熱階段●轉換階段即加熱板抽出階段●焊接階段●冷卻階段各階段所用時間和壓力參數取決于所使用的管材標準。圖1示意出了焊接過程中的各個階段。圖1焊接各階段壓力圖熱熔對接技術一般用于連接具有相同熔接參數的管材或管件（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。這種連接方式在管材之間連接時無需管件，接口成本較低。熱熔對接連接適用遇以下情況的焊接：a適用于DE>63mm或S>6mm以上管徑連接。b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；待焊的兩個管材或管件必須具有相同的外徑和壁厚。c在寒冷氣候（－5℃以下）和大風環境下進行熱熔焊機的連接操作時，應采取保護措施或調整連接工藝。1041.2熱熔對接焊用設備及專用工具1.2.1熱熔對接焊用設備熱熔對接焊用設備主要是熱熔焊機，熱熔對接焊機一般可分為手動熱熔對接焊機、半自動熱熔對接焊機和全自動熱熔對接焊機三類。1.2.1.1手動熱熔對接焊機以PT250/M焊機為例，設備由：機架、銑刀、加熱板、液壓控制箱幾部分構成。手動熱熔焊機的組成見圖2。圖2手動熱熔焊機

液壓式手動提升熱板熱熔對接焊機1.機架：（用來卡裝待焊管材，且對橢圓的管材具有校正的功能。夾具應有良好的同軸度，一般不宜超過0.3mm。）

機架由以下部件組成：l

兩個固定卡盤，兩個裝在導向液壓缸上的活動卡盤，可與橫向連桿配合定位；l

一個加強機架；l

兩個側向支撐；l

帶兩個快速接頭的液壓裝置。注：機架用于夾緊與固定管材。并應能對管材的錯邊量進行調整（錯邊量不得大于管材壁厚的10%）。機架上的夾具應能對管材端部起到復圓的作用。機架的結構應能方便地熔接各種管件，如彎頭、變徑、三通、法蘭等。機架上的油缸導桿應具有足夠的強度與剛度。

2.銑刀：（用來銑削待焊管材端面）

銑刀由以下部件組成：l

銑刀體；l

電動馬達及其連接插頭；l

兩個旋轉部件及刀片；l

定位檢測開關。注：銑刀一般使用微型電機或電鉆為動力源，經過一系列減速裝置減速，帶動刀片對管材表面進行銑削。銑削后的管材表面應與軸線垂直。閉合管材后，管材的間隙量應很小，以獲得完整的加熱表面，D＜225mm的管材，間隙量不得大于0.3mm。D≤400mm的管材，間隙量不得大于0.5mm。為避免操作工人在搬運銑刀，誤啟動銑刀傷了自已或他人，銑刀上應有保護裝置，只有將銑刀置于機架上，銑刀方可啟動。

3.加熱板：（用來加熱待焊管材端面）加熱板由如下部件組成：l

涂有保護層的加熱板；l

溫度指示器；l

電器接頭；

l

選配件：加熱板自動機械式抽出裝置。注：加熱板一般由專用電子溫控器作為控制元件，由溫度傳感器作反饋信號，對加熱板的溫度進行精確的控制。加熱板表面的溫度應均勻一致，其溫度應可調。加熱板的溫度校核應使用高精度溫度計進行。一般加熱板在出廠前就已校核好，用戶不需自已調節。由于熔融的聚乙烯物料上會粘附在加熱板上影響熔接質量，故加熱板表面一般應包覆聚四氟乙烯等與聚乙烯物料不粘的材料。4.液壓控制箱：（用來提供和控制焊接過程中所需的壓力）

1.2.1.2半自動熱熔對接焊機

同手動熱熔對接焊機相比，半自動熱熔對接焊機的加熱板可以自動彈出，此外根據功能配置情況還能保存熔接參數及操作者代碼，可隨時查閱，隨時可在通用打印機上打印輸出，入檔備查。半自動熱熔對接焊機的組成如圖4所示。圖4半自動對接焊機

3.2.1.3全自動熱熔對接焊機

1）全自動熱熔對接焊機工作原理自動熱熔對接焊機控制箱連有一個壓力傳感器和溫度探頭，可控制和調節加熱板溫度，也能控制5個階段的時間參數。工作時允許各階段設置不同的壓力及維持時間并記錄，每個工作循環可自動記錄并重復操作。一組新的焊接參數被選定，如果實際參數超差，將會出現報警提示。通過條碼閱讀器可自動讀取管材參數。2)全自動熱熔對接焊機的組成見下圖。3）自動熱熔對接焊機一般有如下特點；

a具有計算機控制預編程功能的參數控制系統可進行塑料管材的熱熔對接，并可確保其焊接質量達到國際標準；b焊接中各種數據均可由計算機根據國際標準碼的制定標準進行監控，如焊接管材的材質、直徑、壁厚等。并能鎖定焊接參數，在焊接過程中參數不能隨意更改并能保存參數；

c在整個焊接過程中，可根據實際焊接參數與設定焊接參數的對比實時進行參數自動調節補償。3）自動熱熔對接焊機一般有如下特點；

d焊接過程為全自動焊接，并能打印焊接過程中詳細施工參數；如有操作錯誤或環境因素不適情況出現時，將會出現錯誤提示信息。e該焊機實時監測焊接過程中的環境溫度，以使環境溫度與施工規范要求的溫度范圍相吻合，保證施工質量良好；f所有操作界面均為中文界面，焊機可記錄所有焊接過程，包括空焊焊口，焊接參數記錄可以通過打印機打印也可通過軟件下載至PC機打印。全自動熱熔對接焊機焊接過程綜述在焊接過程中，操作者只要正確輸入管材的材料、直徑和壁厚系列值，焊機即可自動調用系統設置好的相應參數進行焊接；如管材廠對參數有特殊要求，也可以先預置參數并存貯參數后進行焊接，這樣就方便了以后的焊接過程。由于準確控制了各階段的焊接壓力和時間，也就提高了熔接接口的質量。

全自動熱熔對接焊機控制過程綜述

全自動熱熔對接焊機配置有位移傳感器和溫度傳感器，在焊接過程中可以實時監測控制聚乙烯管材位移量、監測環境溫度的變化，根據熔接過程的需要調整卷邊階段過程參數以獲得符合要求的卷邊高度；在卷邊階段完成后轉入吸熱階段、轉換階段、焊接冷卻階段，用精確的程序控制好熔接過程的每一個步驟以獲得合格的焊口。1.2.1.4

熱熔焊機維護保養與故障分析機架：l保持機架支撐軸清潔，并經常進行潤滑；

l檢查夾具是否可以牢固夾裝；銑刀：l檢查銑刀切削下來的PE層的最大厚度（不得大于0.2mm）；l檢查刀片狀態是否良好鋒利。液壓系統：l

液壓系統中的液壓油每工作1000次應進行更換回（當焊機不使用或很少使用時，應至少每年更換一次），建以使用下述牌號的液壓油：MOBILE（美孚）DTE26ESSO（埃索）NUTOHP68AGIP（阿吉普）OSO46SHELL（殼牌）TELLUS68l

檢查壓力表是否運行良好（指針應緩慢移動）；l

檢查微動觸點的狀態是否良好以及有無因機械沖擊造成的位移；l

檢查壓力蓄力器的狀態是否良好，當內膜片有缺陷時，壓力表的指針斷續反應。加熱板：l

每次焊接完成后，當加熱板處于熱狀態時，用浸有甲醇的紙擦拭清理加熱板特氟隆表面；l

檢查加熱板表面有無刮傷現象。l

用標準溫度計檢查加熱板加熱溫度及其溫度顯示是否正常。

焊接前，應觀察溫度表，以確定溫度已達到設定溫度至少5分鐘以上。1.2.2

熱熔對接焊專用工具為了使熱熔對接焊過程順利進行并確保焊接質量，施工中還要用到如下輔助及專用工具：1）龍門切管器2）輥輪支架3）刨邊工具4）翻邊卡尺1）龍門切管器用于快速切斷帶焊管材，并使切割厚管材端面規矩平整，節省銑刀銑削時間，提高焊口質量。

2）輥輪支架支撐移動端管材，變滑動摩擦為滾動摩擦，減小拖動壓力，降低拖動壓力與焊接所需壓力的比值，提高焊接質量；另一個作用就是減少焊接過程中管材因滑動造成的管材表面損傷；

3）切邊器在不損傷管材的情況下，切除焊環內外部焊接翻邊的工具。

4）校圓工具用于管材徑向變形后的復圓。5）矯直工具用于對盤卷儲運管材的矯直。6）壓扁工具用于低壓搶修中的斷氣工具。4）翻邊卡尺用于測量、評價翻邊的工具。1.3熱熔對接焊的步驟以PT315/A熱熔焊機為例介紹。熱熔對機焊過程是一個需要掌握一定技術且需精心控制的過程，其具體過程描述如下。

①選定焊機設備根據工程中所需焊接德管材直徑確定所用的焊機；315型焊機可焊接的管材直徑為315、250、200、160、110；250型焊機可焊接的管材直徑為250、200、160、110；160型焊機可焊接的管材直徑為160和110。②

焊機及附件就位將熱熔焊機從運輸車上抬下后，將機器放在水平地面上，以確保焊接過程不出現滑動，避免因此而引起的焊接質量問題。將液壓泵站放到可以看清壓力讀數的位置，將銑刀和加熱板放在焊機旁邊，連接液壓系統和電源。將輥輪支架就位。③

啟動檢查焊機輸入電壓，用快速接頭將液壓控制箱與機架連接，連接加熱板電源和銑刀電源。用溫控器選擇溫度。

④

焊接準備l

將銑刀和熱板擦拭干凈；l

將管材端部30cm區域的外表面擦拭干凈；l

按照所焊管材的直徑將卡具裝好；移動管材端下方加墊輥輪支架；l

取下卡盤上半部分，用螺釘固定卡具；l

將所焊管材或管件就位使其伸出部分為3cm左右，扣好卡盤上半部分并擰緊。

l

根據待焊管材材質、直徑、SDR值,按照管材廠提供的焊接工藝參數和所選焊機的型號確定焊接參數；選擇與被焊管材一致的焊接標準（DVS標準，WIS標準，TSGD2001-2006里推薦的參數標準…），檢查加熱板的溫度。

⑤拖動壓力P0

按照以下條件計算摩擦力“P0”：

l將旁通手柄“BP”按順時針方向旋轉到底，置于關的位置；l按逆時針方向調節調壓器“R”（0～100bar）；

l操縱桿“L”，保持在“CLOSE”（關）位置，逐漸轉動調壓器“R”，直至活動卡盤開始運動；

l讀取并記錄此時壓力表“M”的指針指示的壓力“P0”。⑥

銑削與校正在該過程中，兩待熔焊端面的平行度被校準：l

移近兩個待熔焊端面，使兩端面接觸；l

順時針轉動調壓器“R”直至在壓力表“M”上出現焊接表中規定的焊接壓力“P”再加上前述摩擦力“f”值；l

將開關操縱桿“L”置于“OPEN”（開）位；活動卡盤分開以留出地方放置銑刀，刀片刃口的質量要進行檢查；l

將旁通手柄“BP”置于“O”（開）位；

銑削與校正l

給銑刀電動機通電；l

將操縱桿“L”置于“CLOSE”

（關）位；l

逐漸將旁通手柄“BP”移至P位以獲得活動卡盤的閉合運動；l

切削時，保持操縱桿的壓力在6～10bar之間；l

當兩個表面出現連續切屑時，將操縱桿“L”置于“OPEN”（開）位；l

停止銑削；

銑削與校正l

在銑刀完全停止工作后，將其取出；l

取出切屑；l

將操縱桿“L”置于“CLOSE”（關）位；l

檢查兩端面錯位程度（小于10%管材壁厚）和兩端面平行度（400mm以下的管材最大間隙小于0.5mm）l

若出現兩端面錯位，應通過夾裝工具校準，重復以上操作步驟；將“L”置于開位置“OPEN”（開），打開活動卡盤進行加熱板參數設定。

銑削與校正注意：不得觸摸已處理好的待熔焊端面，如果觸碰必須重新清理接口；清理碎屑應從管材下方清理，不得從管材上方清理。

⑦第一階段：預熱階段l

檢查完加熱板溫度后，將手動加熱板或帶自動垂直彈出裝置的加熱板就位；l

將旁通手柄“BP”置于“P”（關）位置并鎖定；l

將操縱桿“L”置于“CLOSE”（關）位置，活動卡盤閉合直至給兩個所要連接部分在加熱板上施壓以保證形成平均熔融環；l

同時開始第一階段的計時；l注意端面出現標準要求的熔融環的高度。⑧

第二階段：吸熱階段l

停止第一階段計時開始第二階段的計時；l

將操縱干“BP”移至“O”位只留平衡摩擦力“f”的壓力值；l記錄用于獲得“平均熔融環”的時間；l

在表中指示的時間內，維持“吸熱”階段；這個時間結束，開始第三個階段。

⑨

第三階段：加熱板抽出階段（轉換階段）l

將操縱桿“L”置于“OPEN”（開）位，并控制旁通手柄“BP”順時針方向轉動，開始第三階段；取出手動加熱板，或讓加熱板自動垂直彈出（若機器具有加熱板自動提升功能）；

⑩第四階段：焊接--冷卻階段l

將“L”置于關位置“CLOSE”，按順時針方向平穩關閉“BP”以獲得焊接壓力，當壓力上升到規定值時開始第四階段計時，若有必要的話，可以在冷卻階段減小壓力并重新開始第五階段（冷卻階段）計時。注意：焊接-冷卻過程中不可選用風冷、水冷、或其它方式進行強制冷卻。

1.4熱熔對接口的質量檢查為保證對接接口的質量，熔接完畢后，應對接口的質量進行檢查。到目前為止，尚沒有一種方便、可靠的非破壞性檢測手段用于實際工程的接口檢驗。在大多數情況下，要憑借對接時形成的焊環判斷接口質量。因此，憑借焊環判斷接口質量幾乎成為檢查接口質量最主要的方法，是操作與質檢人員必須具備的技能之一。

憑借焊環檢驗接口質量主要從以下幾方面考慮：

1焊環的幾何形狀2翻邊寬度

3翻邊檢驗1焊環的幾何形狀熱熔焊接接口應具有沿管材整個外圓周平滑對稱的焊環（也稱翻邊），焊環應具有一定的對稱性和對正性。在標準條件下評價接頭試驗的結果時，應確定不對稱性和不對正性的可接受水平。工藝條件和材料的不同會引起焊接環的形狀發生變化。實踐表明，燃氣聚乙烯管道按照下列幾何尺寸控制成環的大小，一般可以保證接口的質量。

焊環的幾何形狀環的寬度B=0.35~0.45S環的高度H=0.2~0.25S環縫高度h=0.1~0.2S對上述系數的選取應遵循“小管徑，選較大值；大管徑，選較小值”的原則。如Φ63以下的管子焊環的寬度可以選成0.45S，而Φ250管子焊環的寬度則應選0.35S。圖7給出了一個合格焊口的圖形。

焊環的幾何形狀

B――環寬H――環高h――環縫高S――管材壁厚

圖7合格的熱熔對接焊口示意圖B翻邊寬度對于現場的質量控制，可以通過測量翻邊寬度進行，用翻邊卡尺測量。

3）翻邊檢驗A切除翻邊使用合適的工具，在不損害管材的情況下切除外部的焊接翻邊，然后進行翻邊檢查。B翻邊檢驗在翻邊的下側進行目視觀察，發現有雜質、小孔、偏移或損壞時，應拒收該接頭。翻邊應是實心和圓滑的，根部較寬，如圖10所示。根部較窄且有卷曲現象的中空翻邊可能是由于壓力過大或沒有吸熱造成的。翻邊檢驗C翻邊后彎試驗將翻邊每個幾厘米進行后彎試驗，以檢查有無裂縫缺陷。裂縫缺陷表明在焊接界面處有微細的灰塵雜質，這可能是由于接觸臟的加熱板造成的。2電熔連接電熔連接工作原理及使用范圍電熔連接的設備及輔助工具

電熔連接的操作步驟影響電熔焊接接口質量的因素使用注意事項2.1電熔連接工作原理及使用范圍電熔熔接是通過對預埋于電熔管件內表面的電熱絲的通電而使其加熱，從而達到熔接目的。電熔連接具有如下特點：a電熔熔接技術施工迅速；b焊口可靠性高；c保持管道內壁光滑，不影響流量；d電熔熔接適用于所有規格尺寸的管材、管件連接；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、管材與管件的連接；2.2電熔連接的設備及輔助工具

2.2.1電熔連接的施工設備電熔焊機是用來實施對電熔管件的熔接的專用設備，可依據自動化水平分為半自動電熔焊機和全自動電熔焊機兩種。為保證熔接質量，我們選用全自動電熔焊機。2.2.1.1全自動電熔焊機

全自動電熔焊機無須手工調整電壓（或電流）等級，可以根據管件上的條碼讀入管件的焊接參數，對管件進行正確有效焊接。同時具有多種報警提示信息功能以方便操作，提高焊接質量。例如：條碼錯誤、管件有缺陷、電壓過低、電流過大等缺陷都可通過機器監控及時報警并相應糾正。

圖12電熔焊機2.2.1.2電熔焊機操作實例2.2.1.2電熔焊機操作實例1)對焊機操作者的要求操作者應是經國家或地方相關機構資格認定的人員。只有經過培訓且合格人員方可上崗。操作者將對工作區第三方承擔質量責任。操作者須充分閱讀、理解說明書后方可操作。2)操作實例以ONDINE系列電熔焊機為例來介紹。aONDINE系列電熔焊機的操作按鍵介紹（見圖13）。圖13ONDINE電熔焊機面板示意圖2)操作實例b焊機操作過程流程圖見流程圖。2.2.2電熔連接的輔助工具在聚乙稀管道系統電熔連接施工過程中，一般常用到如下工具：

1）

旋轉刮刀或平板刮刀

2）

固定夾具

3）旋轉切刀

4）記號筆

5）平板尺

1）

旋轉刮刀或平板刮刀一般用于刮除口徑大于D63的管材（管件）外表面的氧化皮，刮除厚度為：0.2mm左右。

..\..\..\圖片\工具\旋轉刮刀\MOV00896.MPG2）

固定夾具用于電熔熔接工程中固定管材，使待焊的管材同心，在熔接和冷卻工程中不產生位移，保證良好的氣密性。可固定套筒、任意角度彎頭、三通的電熔固定夾具3）旋轉切刀用于快速地切斷管材。

4）記號筆用于標記需刮除氧化皮的區域及焊后標記焊口序號。

5）平板尺用于測量需刮除氧化皮區域長度，確保接縫處電熔管件中間的冷料區域。

2.3電熔連接的操作步驟

電熔連接的操作步驟如下進行：

電熔連接操作圖示劃線標識刮削插入連接焊機讀取條形碼焊接完成電熔連接的操作步驟1)將電熔焊機就位，接好電源，輸入電壓220V交流市電，設備必須有接地保護，嚴禁接入380V三相動力電；備好記號筆、平板刮刀、平板尺及固定夾具等輔助工具。

電熔連接的操作步驟2)備好待焊管材及管件，注意不要過早打開電熔管件的封裝。電熔連接的操作步驟3)根據管件尺寸確定刮削區長度，用刮刀刮去管材待熔接區域外表面的氧化層，去除碎屑；用記號筆作好標記（插入深度）。

電熔連接的操作步驟4)三個安裝：將管件的外封裝拆去，將刮好的管材插入待焊管件至做好標記處安裝好；安裝固定夾具，將待焊組合件用固定夾具固定好；打開管件電極護套，把電熔焊機的輸出電極安裝導管件電極上。電熔連接的操作步驟5)按照操作程序操作電熔焊機至輸入焊接參數位置，用手動方式（參數有關件自身標簽提供）或用自動輸入方式（參數由條碼攜帶，焊機自動識別）輸入焊接參數。

電熔連接的操作步驟

6)

啟動電熔焊機開始焊接過程，機器自動監測環境溫度并調整焊接參數，焊接過程完成后機器自動終止焊接過程并開始冷卻計時，冷卻過程完成后方可拆卸電極及固定夾具，進行下一個口焊接。電熔連接的操作步驟7)操作人員可根據施工管理規定要求，立即打印該焊接過程參數記錄或以后集中打印。

2.4影響電熔焊接接口質量的因素