聚乙烯管道焊接作業(yè)指導(dǎo)書
廣西六塑管業(yè)有限公司
1 范圍
本作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定了聚乙烯管道焊接的操作程序、檢驗(yàn)方法和安全注意事項(xiàng)。
本作業(yè)指導(dǎo)書適用于聚乙烯管道的焊接作業(yè)。
2 規(guī)范性引用文件
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CJJ 63-2008 聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程
3 術(shù)語(yǔ)和定義
3.1 聚乙烯管道的連接方式
一般采用熱熔連接、電熔連接、鋼塑過渡連接三種方式。
3.2 熱熔連接
熱熔連接是使聚乙烯管道接口受熱熔化并加壓,待其冷卻后牢固地連接在一起的連接方式。熱熔連接按連接方式又可分為對(duì)接熱熔連接、承插熱熔連接、鞍型熱熔連接三種形式。
3.3 對(duì)接熱熔連接
對(duì)接熱熔連接是將平板電熱模(電加熱板)插入兩管材接口間,對(duì)管材的連接面進(jìn)行加熱,當(dāng)兩管材的連接面加熱到熔融狀態(tài)時(shí),抽出電熱模板,用力將兩管道端面擠壓在一起,形成均勻一致的凸緣,待冷卻后即熔接牢固。該方法工藝簡(jiǎn)單,操作方便,常用于聚乙烯管道的直管連接。
3.4 承插熱熔連接
承插熱熔連接是用裝有與管材(插口)和管件(承口)相匹配的承插電熱模來(lái)完成對(duì)連接面加熱連接的方法。該方法具有強(qiáng)度高、氣密好、成本低等優(yōu)點(diǎn),是小口徑聚乙烯管的可靠連接方式。為保證承插連接時(shí)接口能達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度和可靠的嚴(yán)密性,插入端應(yīng)有足夠的深度。
3.5 鞍形熱熔連接
鞍形熱熔連接是將與支管配套的鞍形管件,用熱熔方式固定在需接主管的支管上,連接后卸下管件頂頭的管蓋,通過固定好的管件專用鉆具鉆孔,貫通后取出鉆具,蓋上管蓋,將支管連接在管件出口端的連接方法。該方法主要用于在已敷設(shè)的聚乙烯干管上加裝支管的施工,操作上十分方便。
3.6 電熔連接
電熔連接時(shí),熔合面的加熱是通過埋在連接管件內(nèi)的電熱絲完成的,從而省去了熱熔連接中用電熱模加熱的過程,操作變得簡(jiǎn)便,并且在較差的氣候條件下也可施工。電熔連接具有性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),但成本價(jià)格要比熱熔連接高。電熔連接按連接方式可分為電熔承插連接和電熔鞍型連接兩種方式。
3.7 電熔承插連接
電熔承插連接是將需要連接的兩根管材端口,插入埋有電熱絲的承插連接件中,在電熱絲中通入電流,使連接件(承口端)和管材(插入端)的熔合面加熱至熔化溫度,冷卻后連接件與管材即牢固地熔接在一起的連接方式。
3.8 電熔鞍型連接
電熔鞍型連接是將電熔鞍型管件用夾具固定在待接支管的主管道上,通過鞍型管件熔合面上電熱絲的加熱,使主管道的熔合面熔化,冷卻后即熔接結(jié)束后再用鉆具對(duì)主管道進(jìn)行鉆孔的連接方式。
3.9 鋼塑過渡連接
在使用聚乙烯管的燃?xì)夤芫W(wǎng)工程中,聚乙烯管常需要與金屬管道、閥門等連接,為保證聚乙烯管材與金屬管材過渡連接的質(zhì)量,常使用專用的鋼塑過渡連接件進(jìn)行連接。
4 操作程序
4.1 熱熔連接
4.1.1 對(duì)接熱熔連接
4.1.1.1 準(zhǔn)備工作:用切割機(jī)、平鋸或其它工具將管材切斷,管道端面應(yīng)與管軸線保持垂直,然后用潔凈的布擦去管端銑刀、平板電熱模上的油脂、灰塵、水分,檢查對(duì)接機(jī)的液壓系統(tǒng)和電路是否正常并運(yùn)行,使全部設(shè)備處于工作狀態(tài)。
4.1.1.2 固定連接管材:卸開機(jī)架內(nèi)的夾具,將待熔接的兩管材分別擱置在機(jī)架左右的兩組夾具上并固定,開動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)裝置,記錄夾具滑行的最小驅(qū)動(dòng)壓力,然后讓夾具的滑行端返回。
4.1.1.3 管端表面銑平直:以最小驅(qū)動(dòng)壓力推動(dòng)機(jī)架滑行端向前,使待熔接的兩端面緊貼在雙面銑的兩面進(jìn)行銑削,然后拿出銑刀,再以最小夾具驅(qū)動(dòng)壓力推動(dòng)滑行端,使銑削后的兩管端面接觸,檢查兩管軸線和兩管端面完全接觸的程度,要求兩管端面縫隙不大于0.5mm,錯(cuò)邊量不大于壁厚的10%。
4.1.1.4 管端待接面加熱:平板電熱模加溫并恒定溫度在(210~220)℃時(shí),將平板插入到兩管端之間,擱置在兩夾具間的機(jī)架主軸上,開動(dòng)液壓系統(tǒng),以加熱壓力推動(dòng)夾具滑行端,使兩管端面緊壓在平板電熱模兩側(cè),此時(shí)由于管端受熱熔化形成翻邊。
4.1.1.5 移開平板電熱模:兩管端翻邊高度達(dá)到一定值后,開動(dòng)液壓系統(tǒng),使滑行端脫離平板電熱模一側(cè),同時(shí)操作者將平板電熱模平行向已離開的滑行端移動(dòng),使之脫離另一側(cè)管端,迅速抽出平板電熱模,開動(dòng)液壓系統(tǒng),推動(dòng)滑行端,使兩管端面以一定的壓力貼壓在一起。
4.1.1.6 保壓冷卻:兩管端面貼壓在一起后,會(huì)形成均勻的凸緣,凸緣之間應(yīng)粘結(jié)密實(shí),保持管端貼壓的壓力,讓接口逐漸冷卻。待冷卻結(jié)束后,卸掉壓力。
4.1.1.7 卸管:兩管熔接后,松開機(jī)架夾具,取出連接管材,在接口冷卻到環(huán)境溫度前不應(yīng)受力。
4.1.2 承插熱熔連接
4.1.2.1 準(zhǔn)備工作:用切割工具將管材插入端垂直切割(切口盡可能垂直),檢查管材端面外壁,應(yīng)無(wú)深度劃傷,用潔凈棉布擦去管材插口端和管件承口端的油污和水分,用筆按要求標(biāo)出插入端插入深度。選用同管材和管件相匹配的模頭,組成電熱模,調(diào)節(jié)電熱模恒溫值到熱熔溫度(約為240℃~260℃),接通電源,達(dá)到恒溫值時(shí)即可使用。
4.1.2.2 加熱:將管件承口套入承口模頭,用力沿模頭軸線推進(jìn),同時(shí)將管材插入端插進(jìn)插口模頭并用力推入插入深度,隨之開始加熱過程計(jì)時(shí)。
4.1.2.3 熔接:達(dá)到加熱時(shí)間后,先將承口管件沿軸線從模頭拔出,接著立即拔出插入管材,快速檢查熔口的形狀和均勻度,同時(shí)用均勻壓力迅速將插入端管材和插入管件的承口端插至插入深度,插入時(shí)應(yīng)確保管材和管件的軸線保持一致。
4.1.2.4 保壓冷卻:承插熱熔連接后,仍應(yīng)保持壓力,并不使連接面轉(zhuǎn)動(dòng),甚至冷卻到常溫,承插接口冷卻后,5min內(nèi)不應(yīng)搬動(dòng),10min內(nèi)不應(yīng)施加壓力,脫模后的熱模頭上如有殘余的聚乙烯材料,應(yīng)及時(shí)用潔凈棉布擦去。
在熔接過程中,若管件承口受熱過高,管材插入時(shí)會(huì)產(chǎn)生喇叭口,此時(shí)應(yīng)用木錘沿承口周邊敲擊,使承口管件和插口管材熔接密實(shí)。
4.1.3 鞍型熱熔連接
鞍型熱熔連接的操作原理和操作程序與對(duì)接熱熔連接相似,但需使用專用的夾具和鉆具,以及專用電熱模。
4.2 電熔連接
4.2.1 電熔承插連接
4.2.1.1 表面處理:用專用工具對(duì)管材的連接端表面進(jìn)行處理,刮去其表層。
4.2.1.2 劃定位線:根據(jù)管材需插入的深度劃出定位線,以便在連接時(shí)能保證插管均勻插入連接件承口中。
4.2.1.3 裝接:將管材按要求插入連接件承口中。
4.2.1.4 固定:將套接好的管材和連接件裝在接口夾具上,并用夾具固定,保持兩連接管在同一軸線上。
4.2.1.5 接線:將溫度控制器的導(dǎo)線接頭與連接件的插座接通。
4.2.1.6 熔接:將溫度控制器的操縱電鈕打開,按規(guī)定加熱時(shí)間使接口通電熔接。
4.2.1.7 冷卻:熔接面經(jīng)過一段時(shí)間冷卻后即熔接牢固。
4.2.1.8 拆卸:熔接完畢,拆卸夾具。
4.2.2 電熔鞍型連接
4.2.2.1 表面處理:用專用的鞍型刮刀對(duì)管道的熔接表面進(jìn)行刮削清理,以保證熔接面的清潔。
4.2.2.2 安裝固定:將鞍型管件安裝在經(jīng)過處理的熔接面上,并用專用的夾具固定。
4.2.2.3 接線:將溫度控制器的導(dǎo)線接頭與鞍型管件的插座接通。
4.2.2.4 熔接:打開溫度控制器的電源按鈕,按規(guī)定加熱時(shí)間通電熔接。
4.2.2.5 冷卻:熔接面經(jīng)過一段時(shí)間冷卻后即熔接牢固。
4.2.2.6 鉆孔:卸下鞍型管件的管帽,裝上與夾具配套的鉆孔工具,在主管道上鉆孔。
4.2.2.7 拆卸:卸下夾具和鉆孔工具,復(fù)裝管帽。
4.3 鋼塑過渡連接
4.3.1 管徑小于63mm的聚乙烯管與鍍鋅管連接時(shí),常用鑄鐵活接頭鋼塑過渡連接件,鑄鐵端通過絲扣與鍍鋅管連接,聚乙烯端通過承插熔接與聚乙烯管道連接。
4.3.2 管徑大于或等于63mm的聚乙烯管與金屬管道連接時(shí),一般采用法蘭鋼塑過渡連接件,連接件由金屬法蘭和聚乙烯短管組成,法蘭端與金屬管道連接,聚乙烯短管與聚乙烯管道采用熱熔對(duì)接方式連接。
5 注意事項(xiàng)
5.1 熔接施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)避免惡劣氣候的影響,下雨或低溫天氣則需采取適當(dāng)?shù)谋亍⒓訜峄蚣友b防護(hù)裝置的保護(hù)措施,盡量減少不利氣候的影響,滿足熔接溫度的條件。
5.2 強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射,會(huì)導(dǎo)致管道表面受熱不均,熔接時(shí)需進(jìn)行必要的遮擋。
5.3 不論何種熔接方式,熔接區(qū)從熔接過程到冷卻為止,嚴(yán)禁受力,不能采用強(qiáng)迫的方法加速熔接區(qū)的冷卻。
6 PE管焊接接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)方法
6.1 根據(jù)TSG D2002-2006要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定工作,焊接操作人員持證上崗。
6.2 外觀檢測(cè):將接頭從中沿軸向?qū)ΨQ切割開,進(jìn)行焊縫內(nèi)外部外觀檢驗(yàn)。6.3合格標(biāo)準(zhǔn)
6.3.1 合格承插焊接口:內(nèi)外表面均有熔融焊道,焊縫無(wú)間隙和孔隙,深度滿足要求,交界面完全消失。
6.3.2 合格熱板焊接口:焊縫形狀大小均勻,焊道反卷到外表面上,無(wú)氣孔,鼓包,裂紋。
6.3.3 合格焊口參考數(shù)值及形式如下
環(huán)的寬度B=0.35~0.45S;
環(huán)的高度H=0.2~0.25S;
環(huán)縫高度h=0.1~0.2S
注:B—環(huán)寬;H—環(huán)高;h—環(huán)縫高;S—管材壁厚,取強(qiáng)迫的方法加速熔接區(qū)的冷卻。
6.4 不合格情況
6.4.1 不合格焊接接頭圖示(熱板對(duì)接焊)見表1。對(duì)外觀不合格的焊接接頭應(yīng)割除重新焊接。
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