上海燃?xì)庥邢薰?孔慶芳

20世紀(jì)90年代初，由同濟(jì)大學(xué)和上海市煤氣公司聯(lián)合舉辦了中法煤氣技術(shù)培訓(xùn)班，就當(dāng)時(shí)屬于“新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備”的聚乙烯(PE)燃?xì)夤艿啦牧虾褪┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性培訓(xùn)。之后，國(guó)家引進(jìn)、制定了PE燃?xì)夤艿赖南嚓P(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大力推進(jìn)PE管道在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用。

如今大中型城市的軌交路網(wǎng)遍布城市各個(gè)角落，軌交雜散電流對(duì)燃?xì)饨饘俟艿赖母g損傷是致命的。為防止軌交雜散電流對(duì)燃?xì)饨饘俟艿赖母g，PE管材以其在耐腐蝕方面不可比擬的優(yōu)勢(shì)，正逐步成為各家燃?xì)夤?yīng)企業(yè)中低壓城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖走x材料。PE管道工程質(zhì)量好壞直接關(guān)系到城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全可靠和平穩(wěn)運(yùn)行。因此，加強(qiáng)對(duì)PE燃?xì)夤艿朗┕べ|(zhì)量的管控，特別是關(guān)鍵質(zhì)控點(diǎn)的量化考核尤為重要。

1 PE燃?xì)夤艿朗┕み^程中存在的各類問題

1.1 管材管件質(zhì)量與堆放問題

1.1.1 管材管件質(zhì)量問題

使用合格的管材和管件是確保工程質(zhì)量的起始點(diǎn)。雖然管材/管件生產(chǎn)廠商都有自己的品控管理要求，但運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)的材料偶爾會(huì)發(fā)生管材或管件已經(jīng)超過使用期限的情況。極端情況下，管件的外包裝與包裝內(nèi)實(shí)際的產(chǎn)品屬于不同的廠家。如果不制定嚴(yán)格統(tǒng)一的檢查事項(xiàng)，很有可能將超過質(zhì)保期的材料使用到實(shí)際工程項(xiàng)目中。如某工地質(zhì)檢員在例行檢查時(shí)，就發(fā)現(xiàn)有超合格期限的材料被誤送到現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)管件材料的外包裝和實(shí)際產(chǎn)品也不屬于同一廠家。因此，現(xiàn)場(chǎng)施工前確認(rèn)管材/管件在合格期限是必須做的基本檢查。

1.1.2 管材堆放問題

施工現(xiàn)場(chǎng)管材堆放最常見的問題是：

(1)材料隨意堆放在不平整甚至夾雜磚石塊地上，底層的管材容易被劃傷或失圓。

(2)管道兩端缺少管帽，工地的砂石土塊、雨水容易進(jìn)入管內(nèi)，增加后期吹掃的難度或吹掃不徹底而造成供氣不良。

(3)管道堆放的層數(shù)過多，容易造成下層的管材失圓，失圓后的管材對(duì)熔接效果有較大影響。因?yàn)槭A較大的管材在切削后不僅會(huì)產(chǎn)生更大的錯(cuò)邊，還會(huì)造成夾具裝置鎖緊困難，特別是薄壁管材更要特別關(guān)注失圓度。

(4)露天堆放的管材沒有罩蓋防水、防紫外線的蓋布。吸水后的PE管材在焊接過程中容易在焊口產(chǎn)生氣泡而影響焊接質(zhì)量。長(zhǎng)時(shí)間紫外線照射容易使PE管材質(zhì)量發(fā)生變化，縮短使用壽命。

1.2 設(shè)備(焊機(jī)、夾具)問題

目前PE燃?xì)夤艿朗┕な褂玫暮附踊緸槿詣?dòng)焊接，減少了半自動(dòng)焊接中人為因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響。日常檢查中發(fā)現(xiàn)，使用全自動(dòng)焊接存在的問題主要是：

(1)焊機(jī)未能按時(shí)進(jìn)行年檢。其元器件質(zhì)量未必能滿足要求，如熱電偶檢測(cè)溫度發(fā)生漂移，與電熔焊機(jī)配套使用的掃碼槍不能正常工作等。

(2)焊板表面清潔度不滿足要求。其表面有劃痕或污漬。

(3)焊機(jī)接線不好，有漏電風(fēng)險(xiǎn)。

(4)焊機(jī)數(shù)據(jù)接口接觸不良，不能及時(shí)復(fù)制數(shù)據(jù)。

為保證PE燃?xì)夤艿赖暮附淤|(zhì)量，除了施焊前檢查焊機(jī)的良好性，還必須配備必要的輔助配置，其中包括固定夾具、旋轉(zhuǎn)刮刀、整圓工具等。熱熔焊機(jī)的固定夾具保障待焊管道的中心線對(duì)齊，并使錯(cuò)邊量控制在10%壁厚范圍內(nèi)。如果施工所用的管材為薄壁管(SDR17)，錯(cuò)邊量的控制尤為重要，對(duì)夾具以及焊工的技能要求更高，否則很難保障質(zhì)量。電熔焊接時(shí)不使用固定夾具幾乎是施工的通病以及電熔焊接質(zhì)量問題的關(guān)鍵點(diǎn)。上述硬件設(shè)備配置齊全并處于完好狀態(tài)，是保證施工質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)，因此對(duì)硬件的要求必須清晰、明確。

1.3 材料匹配性問題

PE燃?xì)夤艿朗┕で氨仨毻瓿伤霉懿?、管件的工藝評(píng)定，并按工藝評(píng)定的焊接參數(shù)進(jìn)行施工。不同規(guī)格、不同級(jí)別（PE80/PE100）和不同厚度的管材不允許進(jìn)行熱熔焊接。雖然PE管材、管件的生產(chǎn)廠商都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，每一家對(duì)產(chǎn)品的控制標(biāo)準(zhǔn)都在公差允許范圍內(nèi)，但實(shí)際工程中，如果管材和管件沒有預(yù)先進(jìn)行匹配性檢查，焊接時(shí)可能會(huì)由于公差造成管材/管件插入困難。這種問題在電熔焊接中比較突出，如果是過盈配合，極易造成插入深度不足，或施工人員強(qiáng)行借助外力推入后破壞了電熔管件內(nèi)部電熱絲，從而產(chǎn)生焊接缺陷。通常為保證質(zhì)量和良好的匹配性，當(dāng)使用不同廠家的管材時(shí)，即使同一規(guī)格、同一級(jí)別也不建議熱熔焊接。

1.4 熱熔和電熔焊接施工過程中的問題

1.4.1 熱熔焊接施工過程中的問題

熱熔焊接施工過程中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重問題有：

(1)冷卻時(shí)間不夠，即未到焊接所需的冷卻時(shí)間就拆除夾具、移除焊機(jī)。這樣的后果是容易在焊口產(chǎn)生應(yīng)力，管道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后在外力作用下引起焊口斷裂。

(2)薄壁管的錯(cuò)邊量較難控制，特別是DN110(SDR17)這個(gè)在CJJ 63－2018《PE燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中允許使用的熱熔焊接規(guī)格，由于其壁厚一般為6.5 mm，輕微的不圓度或夾具調(diào)整不到位，其錯(cuò)邊量就超出標(biāo)準(zhǔn)，焊縫的外翻邊達(dá)不到要求。一般翻邊不符合要求的位置處于焊接點(diǎn)的下方，即4～7點(diǎn)位置，不仔細(xì)檢查較難發(fā)現(xiàn)。

(3)其他如焊板有劃痕或清潔度不達(dá)標(biāo)、管材洗削后用含水或不干凈的抹布擦拭端面等問題，造成焊口質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

1.4.2 電熔焊接施工過程中的問題

電熔焊接施工過程中可能出現(xiàn)的問題有：

(1)不使用固定夾具，強(qiáng)行組對(duì)。通常發(fā)生在用電熔套筒進(jìn)行新舊管連接處，如果施工過程中事先不仔細(xì)控制，在最后連接時(shí)受施工位置的影響，往往不使用固定夾具強(qiáng)行組對(duì)，焊口通過相控陣技術(shù)檢測(cè)往往達(dá)不到質(zhì)量要求。

(2)不使用旋轉(zhuǎn)刮刀去除管材端口的氧化皮，簡(jiǎn)單使用一般的刮刀甚至玻璃片去除氧化皮，達(dá)不到均勻去除的要求，對(duì)后續(xù)焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。

(3)不使用自動(dòng)掃碼槍，人工錄入條碼信息，容易造成錄入錯(cuò)誤；過早打開管件外包裝，致使灰塵進(jìn)入套筒內(nèi)；管材與管件過贏配合，插入深度不到位或使用外力強(qiáng)行插入管件，破壞電熱絲等。

1.5 其他問題

(1)溝槽開挖深度不滿足設(shè)計(jì)要求而不對(duì)管道采取其他保護(hù)措施，淺埋容易造成第三方破壞。

(2)回填土中混有大石塊等雜物，容易劃傷PE燃?xì)夤艿劳獗凇?/p>

(3)施工過程中垃圾、雜物等進(jìn)入管道，在清掃階段沒有完全清掃到位，容易造成供氣不良。

(4)壓力試驗(yàn)時(shí)，特別是低壓管道壓力試驗(yàn)中，選用的壓力表量程過大不能精確讀數(shù)或反映試驗(yàn)狀況。

2 PE燃?xì)夤艿朗┕ち炕芸氐馁|(zhì)量指標(biāo)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)堆放中量化要求

針對(duì)前面對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)PE材料可能存在的問題，CJJ 63－2018規(guī)定施工前須確認(rèn)管材出廠日期在4年內(nèi)、管件出廠日期在6年內(nèi)，同時(shí)明確管材堆放按口徑大小其層數(shù)不得超過規(guī)定層數(shù)的要求，以確保其圓周度。另外堆放在露天的管材上面要有防水、防紫外線的蓋布，下面有軟土或軟木，管道的兩端必須有管帽以防止砂石土塊進(jìn)入管內(nèi)。

2.2 焊機(jī)和夾具等設(shè)備量化要求

為了更好地控制焊接質(zhì)量，避免人為因素影響，故使用全自動(dòng)焊接，定期檢驗(yàn)。施焊前，對(duì)焊板、支架等設(shè)備部件的檢查可以避免質(zhì)量隱患。對(duì)于電熔焊接，固定夾具的使用對(duì)保障質(zhì)量非常重要，因此必須加以強(qiáng)制要求。要求焊機(jī)配備穩(wěn)壓電源主要是考慮電線質(zhì)量低劣或電壓不穩(wěn)時(shí)，不易保證焊板溫度而不能確保焊接質(zhì)量。

2.3 材料匹配性量化要求

對(duì)材料匹配性的量化要求除了在施焊前要核對(duì)檢查評(píng)定的工藝，還有檢查項(xiàng)目所用的管材/管件的其他參數(shù)，包括型號(hào)、規(guī)格、等級(jí)等內(nèi)容以及管材與管件的公差配合度。有條件情況下，使用整圓器控制管道的不圓度，降低施焊中的錯(cuò)邊概率。

2.4 施工過程中量化要求（熱熔、電熔）

在熱熔和電熔焊接過程中除了按評(píng)定工藝施焊外，最重要的是必須使用固定夾具，不得強(qiáng)行組隊(duì)，不得中斷冷卻時(shí)間，更改數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，施焊的環(huán)境要求，包括環(huán)境溫度、防風(fēng)防雨等要求也必須滿足。

2.5 量化要求評(píng)分表

PE燃?xì)夤艿垃F(xiàn)場(chǎng)施工檢查評(píng)分匯總表，如表1所示。

表1 PE管施工現(xiàn)場(chǎng)檢查評(píng)分匯總

(續(xù)表1)

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的頻次、每一個(gè)質(zhì)控點(diǎn)對(duì)質(zhì)量的影響程度，將質(zhì)量指標(biāo)按“一般、重要、比較重要和非常重要”劃分為4個(gè)等級(jí)，其量化的權(quán)重分值分別設(shè)定為1分、2分、5分和10分。

需要說明的是，匯總表主要是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可以見證的質(zhì)控點(diǎn)，其他安全文明施工事項(xiàng)，如安全用電、溝槽支護(hù)等也是現(xiàn)場(chǎng)檢查的必要內(nèi)容，不容忽視。

3 結(jié)語(yǔ)

在PE材料普遍使用的當(dāng)下，對(duì)施工過程中每一個(gè)影響因素認(rèn)真分析梳理，并根據(jù)其重要性進(jìn)行量化控制是抓工程質(zhì)量的有效手段和管理方向。表1的檢查內(nèi)容和相關(guān)指標(biāo)在試行期間立即得到各方的熱烈響應(yīng)，但其嚴(yán)謹(jǐn)性和精細(xì)化分值還需要在后續(xù)的質(zhì)量評(píng)定中加以驗(yàn)證。

今天的質(zhì)量就是明天的安全，建設(shè)過程中的所有參與者應(yīng)該對(duì)工程質(zhì)量負(fù)責(zé)，既是對(duì)自己負(fù)責(zé)，也是對(duì)他人的生命安全負(fù)責(zé)。把好工程質(zhì)量關(guān)需要持續(xù)不斷的堅(jiān)持和努力，這其中既要求現(xiàn)場(chǎng)一線人員牢記操作規(guī)則、嚴(yán)守操作步驟、認(rèn)真執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又需要監(jiān)管人員適時(shí)的督查、認(rèn)真履職，踏踏實(shí)實(shí)把好每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)控點(diǎn)和質(zhì)量關(guān)。