本站小編為你精心準備了聚乙烯燃氣管道全自動焊接技術參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:聚乙烯燃氣管道（簡稱“PE管”）在我國的研究與發展起于20世紀80年代初期，隨著近年來城鎮燃氣的快速發展，在埋地管道材料地選擇上，聚乙烯燃氣管道以其性能優越，質量可靠，施工便捷，運行安全，維護簡便，費用經濟等優勢，已逐步取代了鋼管在城鎮燃氣上的使用。文章主要對聚乙烯燃氣管材的特點，聚乙烯燃氣管材熱熔對接時全自動熱熔焊機的使用、焊接后焊接資料的填寫、焊接需要注意的事項、焊接質量控制以及焊接后對焊縫的檢測做一個深入的核心價值分析。

關鍵詞:全自動熱熔焊機；焊接；聚乙烯燃氣管道

1聚乙烯燃氣管材使用背景及理化性質簡介

1.1聚乙烯燃氣管材使用的背景及特征

聚乙烯燃氣管材由于具有抗腐蝕能力和柔韌性強，制管標準和生產技術成熟、產品質優價廉、安裝快捷等優點，已被廣泛應用于中低壓城市燃氣管網系統。隨著城市軌道交通的快速發展，鋼質燃氣管道在軌道交通雜散電流的影響下加速腐蝕，已嚴重威脅到燃氣管道的安全。聚乙烯管材無疑是目前城市燃氣管網的首選。

1.2聚乙烯材料的理化性

質聚乙烯有優異的化學穩定性，常溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質，但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解，受輻射后可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反應，加速基材的脆裂。碳黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。在焊接壓力的作用下，焊縫附近熔融塑料發生二維流動，使得材料在原有晶核的基礎上誘導而產生更多的晶核，從而使這個焊縫區域內的結晶度增加，強度和硬度也隨之增大，因此，縫焊的拉伸強度比基材的位伸強度大。由于熱熔對接焊接頭中焊縫區域的結晶度高于基材部分的結晶度，合格的焊縫的拉伸強度和硬度均高于基材。高聚物的球晶結構和大小對聚乙烯的沖擊強度影響更大。如果在冷卻和退火過程中生成了大球晶的話，那么高聚物的沖擊強度就要顯著下降。因此,在焊接時應采用合適的加熱板溫度和加熱時間,在低溫和風大的環境中焊接時應采取保護措施，防止由于冷卻速度過快對焊縫區域的結晶度和球晶尺寸造成影響,出現沖擊強度低于基材的現象,使焊接接頭在使用過程中產生脆斷。

2全自動熱熔焊機結構簡介

2.1全自動熱熔焊機

整體結構全自動熱熔焊機由①提籃、②銑刀、③加熱板、④控制箱五部分組成。

2.2控制箱結構

控制箱由①打印機、②觸摸屏、③控制按鈕三部分組成。

2.3操作按鈕介紹

操作按鈕共有九個，分別為①銑削、②機架退、③加熱板升、④確認、⑤焊接、⑥打印、⑦加熱板降、⑧機架進、⑨復位。

3全自動熱熔焊機焊接操作及焊后檢查

3.1焊接前參數設置

在全自動熱熔焊機啟動后，點擊焊接參數進入焊接參數設置頁面，根據需焊接聚乙烯燃氣管材的規格型號、工程編號、焊口號、操作工號等進行設置。第一步需設置的是工程編號，按工程每個字的開頭字母進行輸入。第二步需設置焊口號，按照現場監理的編號交底要求進行輸入。第三步需設置焊接此道焊口的焊工編號，按焊工證上的檔案編號后4位進行輸入。第四步需設置聚乙烯燃氣管材的SDR標準尺寸比，按需焊接的聚乙烯燃氣管材實際標準進行輸入。第五步需設置聚乙烯燃氣管材的材質PE100或PE80,按需焊接的聚乙烯燃氣管材實際材質進行輸入。第六步需設置聚乙烯燃氣管材外徑，按按需焊接的聚乙烯燃氣管材實際外徑進行輸入。輸入完成后再次確認管材的規格型號是否與實際相符。

3.2管道焊接

3.2.1焊接時注意事項聚乙烯管道熱熔連接操作時的環境溫度應控制在-5～45℃范圍內，風力大于5級的條件下進行焊接操作時，應采取有效的保溫、防風措施；在炎熱的夏季進行連接時，應遮免陽光直射，雨天或溝槽有積水時，必須采取有效的防護措施避免接口接觸雨水或溝槽內積水。焊接作業前，應清理清潔所有的機具、焊機和管材，保持清潔、無油污污染。管道切割時,必須使用旋轉切刀切割管材，嚴禁使用帶鋸齒的切割工具切割聚乙烯管材。熱熔焊前，必須保持熱熔焊機加熱板和銑削刀具表面清潔，沒有污染物、塵垢及聚乙烯熔結物。必須使用220V、50Hz的交流電，電壓變化在±5%以內，電源應有接地線；熱熔對接連接設備應定期校準和檢定，周期不宜超過1年。只有材質相同（同為PE80或同為PE100，并且原料牌號相同、生產廠家相同）、外徑相同、SDR相同的管道方可允許進行熱熔對接，嚴禁混用。管道連接前，應對管材、管件及附屬設備按設計要求進行核對，并進行外觀檢查，再檢查焊機設置參數與聚乙烯管材和管件的材料級別、規格型號等是否一致。當改變管材和管件的材料級別或規格型號時，應重新設置焊機參數。管材表面劃傷深度不能超過管材壁厚度的10%，符合要求方可使用。

3.2.2管材裝夾將管材裝卡,并擰緊上卡套兩側的鎖緊螺栓，保證斷面的垂直度和平面度，接口的錯口必須控制在規范允許范圍以內(不大于壁厚的10%)。按下控制箱面板上的“機架進”鍵，使兩段管材合并,觀察兩段管材是否同心以及錯邊量的大小，若不同心則需重新進行調整卡套兩側的鎖緊螺栓，直至同心為止。調整完畢后,按下控制箱面板上的“機架退”鍵，將動卡套后移，準備銑銷。

3.2.3銑削管材管材裝卡完畢后,點擊DVS設定好的焊接標準鍵，按下控制箱面板上的“銑削”鍵，機架會拖動裝夾的管道前進并進行一個拖動壓力的測試，測試完畢后機架會退回原來的位置，顯示屏顯示放入銑刀的提示（圖8），放入銑刀后動卡套帶動管材自動前進，這時銑刀旋轉，開始銑削管材焊接面，當管材接面平滑后，按“確認”鍵停止銑刀的工作。銑削完畢后,自動控制系統自動停止銑刀旋轉，動卡套自動后退，取出銑刀，并按下控制箱面板上的“機架進”鍵，兩段管材合并，觀察兩段管材是否同心，若不同心則應重新銑削。

3.2.4管道熔接銑削完成后再次檢查管道的錯邊量，滿足要求后根據提示按下控制箱面板上的“焊接”鍵，當加熱板溫度達到設定好的溫度時，焊機進入全自動焊接狀態，無需人工進行操作，以減少人為因素對焊接的干擾。待加熱過程完畢后報警燈自動亮起，蜂鳴器響起，動卡套后退，加熱板自動彈起，動卡套自動前進，系統進入焊接、冷卻階段，直到焊接完畢。焊接施工過程中應避免強烈陽光直射，采用遮陽棚做好防護。熱熔焊接過程分為5個階段:T1階段:加熱階段壓力P1作用在焊接界面上,其目的是消除管材的端面與加熱板之間的間隙，以便于管材整個端面能夠被均勻加熱，正因如此，在標準中這一時段并沒有給出時間參數，而是以形成的熔出物的高度為參數。T2階段:吸熱階段壓力PT作用在焊接界面上，其目的是使焊接界面的樹脂充分熔接，在TSGD2002-1標準中，T2與管材的壁厚相關，在這一時段PT是非常重要的，PT過高會使熔融的樹脂被不斷擠出，過低則存在斷面與與加熱板脫開的可能，使界面不能充分加熱，造成接口的嚴重缺陷。T3階段:吸熱板取出階段焊接端面在脫離熱源后表面溫度會迅速降低，特別是在低溫、大風天氣的情況下，降溫速度更快，理論上這段時間越短越好。T4階段:焊接階段焊接壓力P1漸漸建立階段,這種加壓模式能使兩個端面的聚烯烴分子在熔流態下獲得最好的繞結，是否按給定的斜率建立壓力，甚至可以成為判定自動焊機性能的最重要指標。T5階段:冷卻階段保壓冷卻時間段，在這個時間段內壓力應保持恒定。在焊接過程中應注意焊接時管材的吸熱時間、切換時間、增壓時間、冷卻時間、及卷邊高度等都應符合《TSGD2002—2006燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則》中管材焊接參數的要求。

3.2.5焊接數據打印焊接完成時，顯示屏會顯示焊接完成字樣（圖9），此時按下“打印”按鍵，將焊接數據進行打印保存，同時再次核對焊接小票上面的各項數據是否與所焊接的管材相符，如發現與焊接管材的規格型號不符，應對該焊縫進行割除并重新焊接。對于檢查不合格的焊口要求割除重新焊接。

4焊接后資料保存與填寫

每道焊口完成后應填寫相應的焊接記錄，每天應將當日的焊接小票在A4紙上進行粘貼并復印保存，每道焊口的焊接記錄應及時、準確地完成。焊接記錄的填寫主要體現于焊口編號、焊工號、環境溫度（℃）、焊接溫度（℃）、拖動壓力（MPa）、對接壓力（MPa）、翻邊壓力（MPa）、吸熱時間（s）、切換時間（s）、增壓時間（s）、冷卻時間（s）、翻邊高度（mm）、翻邊切除質量檢查等數據，且應與打印的焊接小票上面的數據相符。

5焊接質量控制

質量控制要點:焊工資格、焊接環境、焊縫翻邊質量、焊機運行是否正常、焊接材料是否符合要求。

6結語

總的來說,在使用全自動熱熔對接焊機時,人為的操作因素會降到最低，能更好地保證聚乙烯燃氣管道焊縫的質量。然而，人為操作失誤也是不可能完全避免的。例如，施工時曾出現過由于操作人員疏忽，在焊接前的操作界面未更改需焊接管道的管徑，在查看焊接小票時，發現問題所在并及時對該焊口進行割除并重新焊接。全自動熱熔對接焊機不足之處在于施工現場一般地形比較復雜，而焊機本身過于笨重，搬運的過程占據每日作業時間的1/10，如果能減輕全自動熱熔對接焊機的重量，使之搬運更加便捷，將能更好地提高工作效率。此外，還應通過定期培訓讓焊接人員能更好地掌握全自動熱熔焊機的性能，排除簡單的故障，做好自身的工作。

參考文獻:

[1]TSGD2002—2006,燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則[S].

[2]CJJ63—2008,聚乙烯燃氣管道工程技術規程[S].

[3]無錫市勝達塑管熔接設備有限公司QZD250全自動熱熔對接焊機產品手冊[Z].

作者:錢洪;劉重 單位：中國石油天然氣第一建設有限公司