王佳智

0.前言

聚乙烯燃?xì)夤艿谰哂惺褂脡勖L、耐腐蝕、焊接性能好、高柔韌性、流通能力大、施工速度快、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)良性能，但聚乙烯管道也有其不足之處，其接口不像鋼管一樣具有無損檢測技術(shù)手段來驗(yàn)證合格與否就是其中之一。所以要求通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施來保證聚乙烯管道接口質(zhì)量合格，這樣才能發(fā)揮出聚乙烯管道的優(yōu)勢，推動(dòng)聚乙烯管道事業(yè)的發(fā)展。

1.焊接工藝和焊接機(jī)具的選擇

聚乙烯管道之間按其連接方式的不同，一般分為熱熔連接和電熔連接兩種。電熔連接技術(shù)及電熔焊機(jī)已經(jīng)運(yùn)用多年，技術(shù)成熟，自動(dòng)化程度較高。熱熔連接受環(huán)境、人為因素影響較多，接頭質(zhì)量沒有電熔連接的可靠，但成本較低。

我國在最初使用聚乙烯管道作為燃?xì)夤艿罆r(shí)大多數(shù)采用手動(dòng)/半自動(dòng)熱熔連接，由于受人為因素影響很大，出現(xiàn)了很多接頭焊不牢的質(zhì)量事故。為降低工程成本，推動(dòng)聚乙烯管道事業(yè)的發(fā)展，做到既安全又經(jīng)濟(jì)，應(yīng)該全面推廣全自動(dòng)焊機(jī)的使用。對于影響焊口的重要因素如焊接溫度、管道端面對齊情況、焊接壓力、焊接時(shí)間、冷卻時(shí)間和焊接順序等，手動(dòng)/半自動(dòng)焊機(jī)不但過分依賴焊工的責(zé)任心和經(jīng)驗(yàn)，稍有不慎，就會產(chǎn)生一個(gè)不合格焊口，而不合格的焊口將對整個(gè)管線系統(tǒng)帶來不可評估的破壞。自動(dòng)化程度高的全自動(dòng)熱熔對接焊機(jī)則由計(jì)算機(jī)控制溫度、壓力、時(shí)間、順序等焊接參數(shù)，準(zhǔn)確度高。實(shí)踐證明焊接質(zhì)量可靠，接頭牢固，可以與電熔焊接媲美。但全自動(dòng)熱熔對接焊機(jī)也有其局限性，一般只適用于地面上的連接，在溝里連接時(shí)要求工作面條件比較苛刻而較少采用。管道壁厚小導(dǎo)致熔接面較小也不適合用熱熔對接。下面幾種情況建議均采用電熔連接：

（1）管道壁厚<10mm的連接。

（2）必須在管溝里完成的連接口。

（3）不同材質(zhì)、牌號管材之間的連接。

（4）新舊管網(wǎng)的連接。

（5）帶氣管網(wǎng)的碰口或修補(bǔ)。

除了以上幾種情況，其余可采用全自動(dòng)熱熔對接連接，可降低工程成本，做到物美價(jià)廉。綜合來說，選擇聚乙烯管道焊接工藝時(shí)首先要考慮可靠性，然后考慮經(jīng)濟(jì)性；選擇焊接機(jī)具則要選用自動(dòng)化程度高的機(jī)具，對于熱熔連接則一定要使用全自動(dòng)熱熔對接焊機(jī)，方可保證接口質(zhì)量。

2.焊接過程的控制

2.1電熔連接

①焊工應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行考試，取得政府職能部門頒發(fā)的PE電熔焊工資格證方可施焊。

②在寒冷氣候（—4℃以下）和大風(fēng)、雨環(huán)境下進(jìn)行連接操作時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施或調(diào)整連接工藝。

③通電加熱的電壓和加熱時(shí)間應(yīng)符合電熔連接機(jī)具和電熔管件生產(chǎn)廠的規(guī)定。

④管道末端必須切成直角并清除碎屑及附著物。

⑤用潔凈棉布等擦凈管材、管件連接面上的污物。

⑥標(biāo)出插入深度，用專用刮刀將插入端表面表皮刮除，須徹底刮凈。

⑦用專用夾具夾住校直待連管道，防止熔合過程管道移動(dòng)。

⑧熔合過程和冷卻時(shí)間內(nèi)不得碰動(dòng)管道，移離機(jī)身的管子應(yīng)有十分鐘的冷卻時(shí)間。

2.2全自動(dòng)熱熔對接

①焊工應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行考試，取得政府職能部門頒發(fā)的PE熱熔焊工資格證方可施焊。

②在寒冷氣候（—4℃以下）和大風(fēng)、雨環(huán)境下進(jìn)行連接操作時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施或調(diào)整連接工藝。

③電壓應(yīng)符合熱熔對接機(jī)具的規(guī)定。

④發(fā)熱板應(yīng)保持非常清潔，沒有污染物、塵埃及聚乙烯熔化物。為清除發(fā)熱板上余下塵埃，在每天進(jìn)行第一次焊接前或轉(zhuǎn)換不同直徑管材作焊接前及使用其他方法清潔發(fā)熱板之后，都應(yīng)以卷邊形成清潔法來清潔發(fā)熱板。

⑤兩段管道須對齊平放，可移動(dòng)一方用滑動(dòng)支架承托。

⑥用干凈棉布等將管末端表面及內(nèi)外壁抹凈。

⑦自動(dòng)銑削完后，以視覺檢查銑削面的質(zhì)量，對齊后檢查管子是否對準(zhǔn)及管末端兩表面是否齊平。

⑧焊接過程和冷卻時(shí)間內(nèi)不得碰動(dòng)管道，移離機(jī)身的管道應(yīng)有十分鐘的冷卻時(shí)間。

3.接口驗(yàn)收控制

實(shí)踐證明，聚乙烯燃?xì)夤艿雷钜讚p壞和泄漏的部位，就是管道接口，工程成功與失敗的關(guān)鍵就是管道連接質(zhì)量的好壞。所以嚴(yán)格的接口質(zhì)量驗(yàn)收對地下燃?xì)夤艿拦こ淌种匾＞垡蚁┕艿澜涌谛枰銎茐男栽囼?yàn)才能檢查內(nèi)部質(zhì)量。聚乙烯管道接口的無損檢測技術(shù)還不成熟，PE管的無損檢測方法在各個(gè)國家都比較難推行。從以往經(jīng)驗(yàn)來看，鋼管焊接技術(shù)已很成熟，再加上無損探傷抽查檢驗(yàn)，對鋼管連接口的質(zhì)量還是有很大的保障，而對于聚乙烯管來說，電熔連接和全自動(dòng)熱熔對接技術(shù)相對手動(dòng)/半自動(dòng)連接技術(shù)已有很大程度的改善，已基本保障了接口的質(zhì)量，但缺乏無損檢測手段，終究難令人完全放心，特別是針對一些責(zé)任心不高的焊接。因此，聚乙烯管道連接完后，應(yīng)加強(qiáng)施工自檢和第三方驗(yàn)收，并適當(dāng)抽取一定比例的接口切開進(jìn)行內(nèi)部檢查。驗(yàn)收可采取以下方法：

（1）檢查全部焊接口的焊機(jī)焊接數(shù)據(jù)打印記錄。

（2）外觀質(zhì)量自檢應(yīng)100%進(jìn)行。監(jiān)理等驗(yàn)收單位應(yīng)根據(jù)施工質(zhì)量抽取一定比例焊口進(jìn)行外觀檢查，數(shù)量不得少于焊口數(shù)的30%，且每個(gè)焊工的焊口數(shù)不少于9個(gè)。外觀質(zhì)量檢查可按下面檢查要點(diǎn)進(jìn)行。

●熱熔對接：

①檢查卷邊是否正常均勻，使用卷邊測量器測量其寬度應(yīng)在指定的大小范圍內(nèi)。

②割除卷邊后，檢查卷邊底部、管道的焊接界面不應(yīng)有污染物。

③檢查卷邊底部的焊接界面不應(yīng)出現(xiàn)熔和不足而造成的裂縫。

④將卷邊向背后屈曲，不應(yīng)出現(xiàn)熔和不足而造成的裂縫。

⑤檢查兩端管道在接口上應(yīng)對準(zhǔn)成一直線。

●電熔連接：

①檢查管件兩端管道的整個(gè)圓周應(yīng)有刮削痕跡。

②檢查熔合過程中的熔解物沒有滲出管件。

③檢查管件應(yīng)處于兩邊管道定位線的中間。

④檢查熔合指示針（如有此裝置）已經(jīng)升起。

⑤檢查管道與管件已經(jīng)對準(zhǔn)成一直線。

（3）對于全自動(dòng)熱熔對接的焊口，驗(yàn)收人員應(yīng)抽取一定數(shù)量的焊口割除卷邊，按上面的檢查要點(diǎn)來檢查接口質(zhì)量。抽查數(shù)量不得少于10%，且每個(gè)焊工的抽查數(shù)量不少于5個(gè)。

（4）每個(gè)工程均應(yīng)做接口破壞性試驗(yàn)，如果是電熔連接，應(yīng)抽取3%焊口，建議不少于1個(gè)；如果是全自動(dòng)熱熔對接，應(yīng)抽取5%的焊口，且每個(gè)焊工不少于3個(gè)。破壞性試驗(yàn)可把焊口切成4條甚至更多，檢查內(nèi)部熔合情況，未完全熔合視為不合格，也可做拉伸試驗(yàn)，看拉伸強(qiáng)度是否滿足要求。

（5）接口質(zhì)量如不合格，應(yīng)對該焊工的接口進(jìn)行加倍抽檢，再發(fā)現(xiàn)不合格，則對該焊工施工的接口全部進(jìn)行返工。

通過以上驗(yàn)收方法，如果合格，則聚乙烯管道接口質(zhì)量可信度可認(rèn)為與鋼管焊口。

4.結(jié)語

聚乙烯燃?xì)夤艿澜涌谫|(zhì)量檢驗(yàn)只能是外觀檢查或破壞性試驗(yàn)，缺乏有效的無損檢測技術(shù)手段，其接口質(zhì)量只有通過提高施工工藝技術(shù)水平和施工過程控制以及加強(qiáng)驗(yàn)收來保證。因此，正確選擇焊接工藝和焊接機(jī)具，加強(qiáng)焊接過程控制，強(qiáng)化自檢和第三方驗(yàn)收，加強(qiáng)人員的管理和控制，提高施工人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，是我們?yōu)楸ＷC聚乙烯燃?xì)夤艿澜涌谫|(zhì)量而必須做到的。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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