PE管道焊接技术...ppt

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1、PE管道焊接技术KK-5000质量监控办党维攀2014年2月28日一.概况二.PE管道连接方法及设备三.PE管道系统施工的一般要求四.PE管道施工注意事项及质量控制五.案例分析一、概况PE管原材料为聚乙烯，是一种有机合成的高分子材料-[c-c-]n-，燃气管道应用有高密度和中密度聚乙烯管道特性长期的使用寿命（长达50年，减少了旧管网改造费用）卓越的耐腐蚀性能（是一种惰性材料，除少数强氧化剂外可耐多种化学腐蚀，无电化学腐蚀）经济性能好柔韧性高、抗震能力强可靠的连接性能（焊口比管材本身抗拉能力强）焊接工艺成熟优良的输送性能（摩擦阻力较小）较好的耐冲击性能良好的施工性能PE管道因

2、其使用寿命长、卓越的耐腐蚀、耐磨损、耐冲击及可靠的连接和方便的施工等性能，从而被广泛的应用于诸多领域：燃气输配城镇供水农业灌溉化工管道排污管道矿山沙浆输送热力护套电力电缆护套旧管道穿插修复应用于城镇供水管道城镇供水管的压力等级一般以其标准尺寸比（径厚比SDR，SDR=公称外径/公称壁厚）表示，常用的有SDR13.6（PE80、PE100）和SDR17（PE80、PE100）两种规格。二、连接方法及设备PE管道发展至今，其管道之间的连接方法主要有三种：热熔对接连接（主管道连接常用）电熔连接（小口径）机械连接(法兰连接)(一）热熔对接热熔对接连接的原理：由于PE管道是利用PE树

3、脂经挤出成型而得到的。其热熔对接是在特定的温度下，将PE管焊接端经加热熔化后，施以规定的压力作用，使PE管焊接端相互连接融合，然后经保压冷却而使管材熔接成为一体。热熔对接焊接具有以下特点：①．管道熔接为分子之间的结合，因而极为可靠；②．该方法只需使用专用设备，无须任何辅助材料，因而施工成本低廉。③．操作方法简单，易学易懂。注意：热熔对接连接是PE管道连接最常用方法，一般认为热熔对接适用于Φ63mm以上口径管材或壁厚大于6mm以上管材的连接。设备规格：根据可焊接管材的规格不同，热熔焊机主要有：63～160mm、110～250mm、160～315mm、200～450mm、200

4、～500mm、315～630mm、450～800mm设备构成热熔对接焊机一般都包含以下四部分：a).机架b).加热系统该系统主要包含一块加热板和温控系统。c).加压系统目前该系统有手动和液压两种方式。d).铣削系统该系统按照铣刀驱动源不同，分为电机驱动和液压驱动两种方式。热熔对接连接的必要条件是：导致聚乙烯材料熔融流动的熔接温度（T）熔接压力（P）压力和温度作用的时间（t）也就是我们常说的温度、压力、时间三要素。熔接温度——加热板温度：对于HDPE、MDPE管道，其熔接时加热板温度一般为210±10℃（PE100级原料为225±10℃）。薄壁管材焊接时温度适当升高，靠温度上

5、限；厚壁管材焊接时温度适当降低，靠温度下限；大风或寒冷天气施工时温度适当升高。熔接压力和时间：焊接压力和压力及温度作用时间按照熔接过程曲线详细如下：以时间t作x轴，以焊接过程中对应的压力p作y轴，可得到熔接过程曲线：按照加热时间将热熔对接连接过程分为四个阶段：a).初始加热阶段（t1，P1）将加热板放入两管端之间，加压到P1，加热时间为t1。其目的使初始熔融的物料在压力的作用下全部挤出，直到管材两端面与加热板紧密接触后为止，目的是保证下一步加热时，两管端能均匀吸热。t1：加热时间t1按卷边高度确定，即当卷边高度达到最小卷边高度所需的时间；emin=0.1s+0.5(mm)时

6、，所需时间为t1。其中：s----管材壁厚，单位mm。p1：由液压系统的压力来控制，即p表，计算如下：管材截面积（cm2）p表=p拖+×0.15(MPa)油缸活塞总面积（cm2）p拖：油缸运动克服系统阻力所需压力，操作时可从设备的压力表上直接测出，单位MPa。b).吸热阶段(t2，P2)当卷边高度达到emin时,将压力由P1降至P2（P2≈0）,继续吸热t2时间,目的是保证管端与加热板表面接触,使管材继续吸热产生足够多的熔融物料。t2=10s（秒）P2≈0其中：s----管材壁厚，单位mm。注：过热、过冷或大风天气应对其做适当调整。c).切换阶段（t3）当加热时间t2达到后

7、，迅速打开两管端，取出加热板，并快速合拢两管端。这段时间应越短越好，最大不能超过t3。t3=0.01d+3(秒)其中：d----管材外径，单位mm。d).冷却阶段（p3，t4）两端结合后，压力迅速升到p3，升压时间最大值为：3+0.01d≤6秒；压力达到p3后，保压冷却t4时间.目的：在规定的压力下，使分子间充分融合P3=P1t4=10＋Ks·s（min）其中：s----管材壁厚，单位mm；Ks----壁厚系数其中：Ks=0.5,s≤10mmKs=0.03s+0.2(s＞10mm)焊接准备1.设备应置于平整、干燥、