昆明龙慧工程设计咨询有限公司
【摘 要】本文主要用于指导《云南省中央财政小型农田水利重点县江城县2015年度建设方案》中的PE管道连接施工，论述了PE管热熔对接施工技术的特点和难点，介绍了PE管热熔对接施工技术工艺流程、工艺参数以及热熔对接的关键阶段，供同类PE管热熔对接施工技术施工时参考。
【关键词】PE管；热熔对接；施工技术
PE管作为一种新型管道材料现已经在水利工程、城市给水等工程中得到应用，因其具有良好的柔韧性，小管径的管材可以盘成卷，便于运输；可实行铺设，轻易绕过障碍物，减少接头数量；属热塑性塑料，可多次加工成型，使热熔和电熔连接成为可能；具有良好的抗腐蚀性，埋地不许防腐等优点，已在管道工程迅速得到普及，加之施工简单，维修少，使用寿命长，其社会综合效益明显。
目前PE管管材的连接方式主要有热熔连接（热熔对接、热熔承插连接、热熔鞍形连接）或电熔连接（电熔承插连接、电熔鞍形连接）及机械连接（锁紧型和非锁紧形承插式连接、法兰钢塑过渡连接）。PE管道与金属管道或金属管道附件连接，采用法兰或钢塑过渡接头连接；公称外径小于或等于63mm的管道可采用热熔承插连接或锁紧形承插式连接；尺寸大于90mm 的PE管宜采用热熔对接工艺连接，该方法经济可靠，其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高的强度。
热熔对接是将聚乙烯管端界面，利用加热及加热熔融后相互对接接触，经冷却固定连接在一起的方法。其焊接原理是：当PE材料在加热超过其熔融温度后，变成粘滞流体，在焊接压力作用下，其分子互相扩散，产生范德华作用力，从而牢固的焊接在一起，通常采用热熔电焊机来加热管端，使其熔化，迅速将其粘合，保持有一定的压力，经冷却达到焊接的目的。
热熔对接工艺流程：材料准备→加紧→切削→对中→加热→切换→熔融对接→冷却→对接完成
1、材料准备：
将焊机各部件的电源接通。必须使用220V、50Hz的交流电，电压变化在±10%以内，电源应有接地线；同时应保证加热板表面清洁、没有划伤。
2、加紧
将PE管道或管件置于平坦位置，放于对接机上，留足10～20mm的切削余量；根据所焊制的PE管材、管件选择合适的卡瓦夹具，夹紧管材，为切削做好准备。
3、切削：切削所接管段、管件端面杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
启动铣刀，闭合夹具，对管子管件的端面进行切削。当形成连续的切削时，降压，打开夹具，关闭铣刀。此过程一定要按照先降压，在打开夹具，最后关闭铣刀的顺序进行。
取下铣刀，闭合夹具，检查PE管两端的间隙（间隙量不得大于0.3mm）。从机架上取下铣刀时，应避免铣刀与端面碰撞，如已发生需要重新铣削；铣削好的端面不要用手摸或被油污等污染。
4、对中
检查PE管的同轴度（其最大错边量为管壁厚的10%）。当两端面的间隙与错边量不能满足要求时，应对待焊件重新夹持，铣削，合格后方可进行下一步操作。
5、加热
检查加热板的温度是否适宜（210℃～230℃），以两端面熔融长度为1～2mm为宜。
加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上的红指示灯第一次亮起后，在等10min使用，以使整个加热板的温度均匀。
测试系统的拖动压力P0并记录。每个焊口的拖动压力都需测定；当拖动压力过大时，可采用垫短管等方法解决。
将温度适宜的加热板置于机架上，闭合夹具，并设定系统压力P1。
P1=P0+接缝压力（接缝压力取0.15MPa）
待PE管（管件）间的凸起均匀，且高度达到要求时（此段时间不计入吸热时间），将压力降至近似拖动压力，同时按下吸热计时按钮，开始记录吸热时间。
P2=P0+吸热压力（吸热压力取0.02MPa）
6、切换
将加热板拿开，迅速让两热熔端面相粘并加压，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。
达到吸热时间后，迅速打开机具，取下加热板。取加热板时，应避免与熔融的端面发生碰撞；若已发生，应在已溶化的端面彻底冷却后，重新开始整个熔接过程。此阶段必须连续进行，一气呵成，整个过程时间必须控制允许最大切换时间内。
7、熔融对接：
使焊接的关键，对接过程应始终处于熔融压力下进行，卷边宽度以1～2mm为宜。
8、冷却：保持对接压力不变，让接口缓慢冷却，冷却时间长短以手摸卷边生硬，感觉不到热为准。
迅速闭合夹具，并在规定的时间内，迅速的将压力调节到P3，同时按下计时器，记录冷却时间。
P3=P0+冷却压力（冷却压力取0.15MPa）
夹具闭合后升压时应均匀升压，不能太快，或太慢，应在规定的时间完成；以免形成假焊、虚焊，此压力要保持到焊口完全冷却。
9、对接完成
达到冷却时间后，将压力降为零，打开夹具，取下焊好的管子（管件），移开对接机，重新准备下一接口连接。
9、其它
PE管连接钢管和PE管连接闸阀时宜采用钢塑法兰连接：PE管道与相应的塑料支撑环之间可采用热熔对接方式进行连接，钢管端与金属法兰的连接，应符合相应钢管焊接的规定：然后采用法兰片即可完成PE管道与钢管的连接。法兰连接也适用于PE管与PE管之间的相互连接。一般而言，PE支撑环之间与PE支撑环之间不需要密封圈，但在大尺寸，高压力工作条件下仍需要添加密封圈。另外，PE支撑环与其它材质的管道进行法兰连时，必须使用密封圈。
聚乙烯（PE）管热熔对接施工技术因具备施工时诸多优点得到快速推广，但由于目前缺乏无损检测手段，因此，主要凭借焊环判断接口质量，因此，施工时必须编制详细的施工组织设计，并通过试验段焊接，确定各种规格的PE管焊接工艺参数。在施工过程中，严格按程序操作，按规定的工艺参数和步凑进行管件的焊接和安装，并对焊环外观质量和几何尺寸严格把关，以确保施工质量。
参考文献：
[1]CJJ101-2004，埋地聚乙烯给水管道工程技术规程.
[2]GBT_13663-2000，给水用聚乙烯（PE）管材国家标准.
论文作者:徐俊林
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/8/31
标签：压力论文; 端面论文; 夹具论文; 管道论文; 铣刀论文; 法兰论文; 时间论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;