張勛(中油吉林化建工程有限責(zé)任公司科威特項(xiàng)目部,吉林 龍?zhí)?132021)

氯化聚氯乙烯（PVCC）是由聚氯乙烯樹脂氯化改性制得高分子化合物，又稱（聚）過氯乙烯，其含氯量61%-68%。具有熱塑性。不易燃燒，耐濃酸、濃堿液、礦物油等，制品在沸水中不變形。PVC樹脂經(jīng)過氯化后，分子鏈排列的不規(guī)則性增加，極性增加，使樹脂的溶解性增大，化學(xué)穩(wěn)定性增加，從而提高了材料的耐熱性及耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕的性能，是一種應(yīng)用前景廣闊的新型工程塑料。

2012年我公司在阿聯(lián)酋博祿項(xiàng)目中開始對(duì)氯化聚氯乙烯材質(zhì)的工藝管線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，施工人員由意大利工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)并考核取得施工資質(zhì)。

本文詳細(xì)介紹其施工工藝包括其焊接技術(shù)的特點(diǎn)、工藝、內(nèi)外層纏繞方法和應(yīng)用范圍。

1 氯化聚氯乙烯焊接技術(shù)

1.1 施工準(zhǔn)備

1.1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1.1.1.1 人員準(zhǔn)備：施工人員必須經(jīng)過意大利工程技術(shù)人員培訓(xùn)并考核，取得施工資質(zhì)。由韓國(guó)現(xiàn)代建設(shè)公司下發(fā)意大利確認(rèn)的施工人員資質(zhì)證明

1.1.1.2 技術(shù)準(zhǔn)備：施工人員熟練掌握和嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)。

1.1.2 焊接設(shè)備與工具準(zhǔn)備（見表1）。

表1

1.2 焊接方法

1.2.1 坡口加工

管子下料切割宜采用電動(dòng)工具（如切割機(jī)）切割，切割后應(yīng)對(duì)管子的結(jié)構(gòu)無(wú)傷害，切割時(shí)應(yīng)在管軸向方向留有余量。下料后，先根據(jù)管子壁厚情況使用電動(dòng)砂輪機(jī)將氯化聚氯乙烯管打磨出單V型（2-5mm壁厚）或雙V型（4-10mm壁厚）坡口，坡口應(yīng)平齊，并應(yīng)將凸凹不平處打磨平整。坡口端面傾斜偏差△f不應(yīng)大于1mm。內(nèi)錯(cuò)邊量不得大于0.5mm。坡口角度為60-65°，鈍邊為0-1mm，根部組對(duì)間隙0.5-2mm。

1.2.2 焊口組對(duì)

坡口加工后使用三角刮刀將坡口兩側(cè)內(nèi)外表面20mm范圍內(nèi)刮凈，不得有氧化膜和氯化聚氯乙烯碎末。組對(duì)方法與鋼制管線組對(duì)方法一致，應(yīng)保證放在相同的軸線上。焊絲使用前應(yīng)將焊絲用50目砂紙逐根打磨，去除氧化層。當(dāng)焊把壓縮空氣溫度達(dá)到290-320℃，流量為60-90 L/MIN，壓力＜0.3BRA的時(shí)候，方可進(jìn)行點(diǎn)焊。焊把熱空氣噴嘴的尖端應(yīng)按照90度角的平分線放置，點(diǎn)焊組對(duì)過程中焊件應(yīng)放置穩(wěn)固，點(diǎn)焊不能少于三點(diǎn)，定位焊應(yīng)與正式焊接工藝相同。定位焊的焊縫長(zhǎng)度宜為10-15mm，高度為1-2mm。定位焊的焊縫經(jīng)檢查確認(rèn)后使用三角刮刀將定位焊焊縫兩端刮成緩坡形，高度修整到1mm左右,同時(shí)去除上面的氧化層。

1.2.3 焊接工藝及參數(shù)

點(diǎn)焊結(jié)束后開始正式焊接，焊接位置、焊絲送絲位置及焊接方向見圖1，焊絲的角度以90度為宜，見圖2。

焊接工藝參數(shù)：1、壓縮空氣溫度290-320℃；2、壓縮空氣熱流量60-90 L/MIN；3、壓縮空氣壓力＜0.3BRA

圖1：焊接位置

圖2：焊絲角度

當(dāng)焊把壓縮空氣溫度達(dá)到290-320℃，流量為60-90 L/MIN，壓力＜0.3BRA的時(shí)候，進(jìn)行正式焊接。用噴嘴將焊絲與坡口母材同時(shí)加熱至表面溶化，然后開始送焊絲，送焊絲一定要施加壓力，因?yàn)檫@樣可以使焊絲與焊件充分熔合，達(dá)到彼此連接的目的，同時(shí)也將坡口內(nèi)的殘余空氣排擠出來，保證焊接質(zhì)量。送絲的速度要保證一致，焊接過程中周期性檢查各種參數(shù)，并及時(shí)調(diào)整，保證焊接工藝參數(shù)正確。多層焊的焊接層次與鋼制焊口壓道焊的焊接順序也不相同，祥見圖3。且壓道焊不可壓到1/2處。焊接過程中，焊絲的顏色不能改變，否則表明焊接溫度過高，需要馬上停止焊接。焊絲在焊接停歇后繼續(xù)焊接前要剪掉原來溶化的位置。收尾焊接時(shí)要用力將焊絲按下，保證焊縫內(nèi)部空氣完全排出。焊接結(jié)束后，使用三角刮刀對(duì)焊道和過渡區(qū)進(jìn)行修整。保證圓滑過渡，表面無(wú)缺陷。在最后一層焊接之前，需要在焊道內(nèi)埋一根銅線，蓋面后完全將銅線埋住。焊接結(jié)束后使用電火花實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)焊接的嚴(yán)密度。

圖3

1.3 焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）坡口尺寸及組對(duì)間隙要嚴(yán)格控制，完全按照要求施工。

（2）焊絲和焊槍角度控制要嚴(yán)格實(shí)行焊接工藝要求，送絲的速度要一致，送絲要加壓，不可讓焊絲熔化自由進(jìn)絲。

（3）點(diǎn)固焊焊點(diǎn)的處理和焊接層間的處理要認(rèn)真，必須用三角刮刀進(jìn)行修整，保證無(wú)氧化層的出現(xiàn)。

（4）焊接工藝參數(shù)的控制要在焊接過程中隨時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整，以用來保證焊接效果。

2 氯化聚氯乙烯的纏繞方法

總體來說，氯化聚氯乙烯的粘接纏繞方法與玻璃鋼管的纏繞方法基本一致，但是使用的材料卻比玻璃鋼管減少了一半以上。對(duì)氯化聚氯乙烯進(jìn)行纏繞主要是為了保證其外觀的完美，同時(shí)保證其打壓效果。對(duì)小口徑的氯化聚氯乙烯管只進(jìn)行外層纏繞即可，但是大口徑的氯化聚氯乙烯管還需對(duì)內(nèi)部進(jìn)行纏繞處理。下面就介紹一下氯化聚氯乙烯管的纏繞方法。

2.1 外層纏繞

外層纏繞分為底層，中間層，密封層及外層包布。當(dāng)對(duì)口層焊接完成后，將纏繞配方貼在纏繞接口附近的管子中心線上。在打磨區(qū)域外面鋪設(shè)塑料布，塑料布要覆蓋整個(gè)管子外表面，防止樹脂涂抹時(shí)弄臟管子非纏繞表面。作業(yè)組負(fù)責(zé)人要根據(jù)施工要求檢查施工用具、用料是否準(zhǔn)備充分，只有準(zhǔn)備充分后才能開始外層纏繞施工工作。按照配方的要求混合樹脂、固化劑和延遲劑。配比比例如下：樹脂：固化劑＝1：1%-3%；固化劑：延遲劑＝3：0-1。具體樹脂配比數(shù)值根據(jù)環(huán)境溫度而定，環(huán)境溫度越高固化劑比例越小，延遲劑比例越大。纏繞總的操作步驟如下：按照配方要求劃纏繞邊界線，將混合好的樹脂完全涂抹纏繞區(qū)域，在完全浸潤(rùn)的條件下盡量少涂抹樹脂。纏繞玻璃絲布時(shí)，要求4人在管子2側(cè)配合操作，涂抹樹脂的纏繞工要站在對(duì)方的斜對(duì)面，首先完全纏繞一圈，然后按照50%疊加規(guī)則（也就是說纏繞一圈，玻璃絲布實(shí)際覆蓋2圈）向前纏繞直至達(dá)到纏繞界限，在纏繞邊界要100%疊加纏繞2圈，纏繞過程中要不斷涂抹樹脂，在完全浸潤(rùn)的條件下盡量少涂抹樹脂。一圈纏繞完成后按照50%疊加規(guī)律反向纏繞，重復(fù)上述步驟，直至達(dá)到要求層數(shù)。其中在纏繞中間層時(shí)，要求每層向內(nèi)2厘米錯(cuò)邊，直到達(dá)到纏繞的層數(shù)。當(dāng)?shù)讓?、中間層纏繞完畢后，按照步驟纏繞2層360/16規(guī)格的密封層。最后纏繞外表層包布，要求纏繞表面要圓滑過渡，表層包布第一圈要100%壓接，然后按2厘米左右搭接規(guī)則向前纏繞，末端也要100%搭接2層。

纏繞接口在自然環(huán)境溫度下固化。固化時(shí)不能撤除防風(fēng)蓬，防止風(fēng)沙污染纏繞口和陽(yáng)光直射造成固化不均勻產(chǎn)生裂紋。

2.2 內(nèi)層纏繞

內(nèi)層纏繞的準(zhǔn)備工作和外層相同。纏繞的具體操作如下：按照配方要求貼玻璃絲布270/10，要求內(nèi)壁2側(cè)要分別纏繞，纏繞一側(cè)完成后纏繞另一側(cè)。纏繞過程中要注意纏繞邊緣緊貼纏繞邊界線內(nèi)側(cè)，不能超出纏繞邊緣，涂抹樹脂要在完全浸潤(rùn)的情況下盡量少。每纏繞4-5道（8-10層），要用鋁滾刷徹底將氣泡和多余樹脂除去。玻璃絲布按照下圖原則纏繞。達(dá)到纏繞層數(shù)后表面纏繞頂層蓋布，蓋布要完全覆蓋纏繞的玻璃絲布并且要超過玻璃絲布邊緣至少1厘米。

2.3 最終處理

在內(nèi)外口纏繞固化完全后打磨除去褶皺、氣泡、樹脂凝結(jié)塊等缺陷，然后在打磨部分均勻涂抹樹脂。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）采用意大利的氯化聚氯乙烯的焊接技術(shù)焊接出來的焊縫，其外觀質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足使用要求。

（2）以往國(guó)內(nèi)對(duì)于PVCC管線的連接均采用膠粘接的連接方法，焊接與粘接同時(shí)使用，能夠使連接處嚴(yán)密性好，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，具有廣闊的發(fā)展空間，從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上講，節(jié)約了維護(hù)和檢修成本。

（3）此技術(shù)可在一定程度上減低投資成本，減少了環(huán)境污染，通過各種資源消耗的減少實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益和社會(huì)效益的增大。

（4）由于氯化聚氯乙烯這種新型材料現(xiàn)在被更多的領(lǐng)域所使用，所以我公司在以后的工程中，會(huì)越來越多的使用它，此項(xiàng)技術(shù)有大力推廣的必要性。