淺談PE管施工質(zhì)量控制

李為堯

（平昌港華燃?xì)庥邢薰?，四?巴中 636400）

聚乙烯作為一種高分子材料，它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕，這也就決定了它在城市燃?xì)庵械蛪汗艿肋@一塊有著鋼管不能比擬的優(yōu)越性。聚乙烯管焊接存在唯一的致命缺陷，沒(méi)有有效的檢測(cè)手段來(lái)直觀的判斷其焊口融合是否合格，所以聚乙烯管道的焊接焊口是否合格只有通過(guò)對(duì)物料存儲(chǔ)、人員操作、施工環(huán)境以及過(guò)程控制以及規(guī)范中一些表面檢測(cè)來(lái)評(píng)定其是否合格。本論文將從人、機(jī)、料、法四個(gè)環(huán)節(jié)分別闡述其在PE管施工質(zhì)量控制過(guò)程中的要點(diǎn)及相關(guān)要求。

一 人員控制要求

（一）人員資質(zhì)及要求

從事PE管焊接的人員應(yīng)當(dāng)百分之百持證上崗，PE管焊工必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格正規(guī)的培訓(xùn)，在理論、實(shí)操考試合格持證后，還應(yīng)當(dāng)再通過(guò)各公司工地入場(chǎng)考試，各道焊接工序通過(guò)甲方評(píng)定合格后才能上崗作業(yè)。

（二）施工工藝

現(xiàn)場(chǎng)焊工及施工管理人員應(yīng)當(dāng)熟悉的燃?xì)夤艿琅c其他相鄰管道、建筑物的安全間距，了解其在不能滿足設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求間距的條件下應(yīng)采取的保護(hù)措施，并在此復(fù)雜的施工條件下保證其焊口焊接符合規(guī)范要求；合理利用各種PE管焊接工具：刨邊器、刮削刀、卷邊測(cè)量器、壓扁器，確保管道其焊接融合面干燥潔凈、融合過(guò)程不受外界因素干擾、卷邊形成符合規(guī)范要求；對(duì)焊口進(jìn)行焊口編號(hào)，且焊口排布圖、焊口連接記錄、焊口檢查記錄、焊口打印記錄、材質(zhì)合格證明上所有焊口編號(hào)應(yīng)當(dāng)完全一致，以利于后期歸檔查詢。

二 焊接機(jī)具的選用、維修及保養(yǎng)

（一）PE管連接形式及焊機(jī)選用

PE管連接形式主要有為熱熔連接、電熔連接、熱熔承插連接、熱熔鞍型連接、法蘭連接等，現(xiàn)PE管的主流連接方式又主要以熱熔及電熔連接為主。

熱熔連接是通過(guò)加熱管道焊接端面，使被加熱的斷面融化，并迅速將其貼合，保持有一定的壓力、冷卻時(shí)間，達(dá)到熔接的目的。電熔連接是通過(guò)對(duì)預(yù)埋于電熔管件內(nèi)表面的電熱絲通電使其加熱，從而使管件內(nèi)表面及管材的外面分別被融化，分子分解并相互擴(kuò)散，然后冷卻到要求的時(shí)間后達(dá)到焊接的目的。PE管連接機(jī)具不論是電熔或是熱熔都可分為手動(dòng)、半自動(dòng)及全自動(dòng)三種。為了避免人為因素在管材管件融合過(guò)程中影響焊接融合成型，PE管焊接應(yīng)當(dāng)選用全自動(dòng)焊機(jī)。全自動(dòng)焊機(jī)在熱熔焊接全過(guò)程都采用自動(dòng)控制及測(cè)量，從焊前準(zhǔn)備、預(yù)熱階段、吸熱階段、轉(zhuǎn)換階段、焊接階段、冷卻階段至后期參數(shù)記錄都直接通過(guò)焊機(jī)內(nèi)部控制程序來(lái)對(duì)其焊接壓力、焊接溫度、焊接時(shí)間、環(huán)境溫度等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)控制，且其還有提示報(bào)警功能，極大的避免了人為操作對(duì)焊接成形的影響。

（二）PE管焊接輔助設(shè)備

當(dāng)然除了焊機(jī)之外，PE管焊接過(guò)程還有很多輔助設(shè)備設(shè)施，如：熱熔連接中需使用的切管器、滾輪支架、刨邊器、翻遍檢測(cè)尺，電熔連接中需使用的：刮刀、固定夾具、壓扁器等，合理有效的利用以上輔助設(shè)施才能有效的確保焊接過(guò)程順利進(jìn)行并提高焊接質(zhì)量。

三 PE管材質(zhì)及其存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用注意事項(xiàng)

（一）PE管材質(zhì)性能

PE管主要材料就是聚乙烯。聚乙烯是一種熱塑性塑料，熱塑性塑料一般存在著玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)三種物理狀態(tài)。在一定的溫度、壓力條件下，此三種狀態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換。常溫常壓條件下熱塑性塑料一般為玻璃態(tài)，也就是平時(shí)我們看到的聚乙烯管的狀態(tài)，溫度升高時(shí)、熱塑性塑料會(huì)從常溫下的玻璃態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)直至變?yōu)榫哂辛鲃?dòng)性能的粘流態(tài)，此時(shí)也就是當(dāng)熱熔焊機(jī)轉(zhuǎn)換階段時(shí)的溫度，此溫度下，施加一定的壓力，兩根PE管融合面之間的聚乙烯分子鏈則會(huì)重新融合鏈接，形成完整的焊口，如果過(guò)此時(shí)溫度持續(xù)上升，聚乙烯則會(huì)發(fā)生降解甚至完全碳化。燃?xì)釶E管材質(zhì)主要分為PE80中密度聚乙烯及PE100高密度聚乙烯，其分類主要是由MRS（最低要求強(qiáng)度）來(lái)確定的，聚乙烯管標(biāo)準(zhǔn)尺寸比可分為SDR11(厚壁管)及SDP17.6（薄壁管），PE管通過(guò)以上兩參數(shù)來(lái)確定管材所能使用的最大允許設(shè)計(jì)壓力。

（二）PE管管材管件存儲(chǔ)管理注意事項(xiàng)

聚乙烯PE管雖然有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但因存在硬度低、隨著時(shí)間的流逝發(fā)生脆性老化抗開(kāi)裂性能降低、在紫外線照射下加速老化等缺點(diǎn)，其在儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)聚乙烯管道的保護(hù)顯的由為重要，這點(diǎn)在DM11及CJJ63中均能體現(xiàn)：“CJJ63 1.0.3黑體字聚乙烯燃?xì)夤艿篮弯摴羌芫垡蚁?fù)合管道嚴(yán)禁用于室內(nèi)地上燃?xì)夤艿篮褪彝饷髟O(shè)燃?xì)夤艿?。”諸如此類條文都為了避免管道表面受損或紫外線照射影響管道使用壽命。

四 焊接工藝及施工控制

（一）熱熔連接技術(shù)

PE管熱熔連接過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，首先是預(yù)熱及吸熱階段，這兩個(gè)階段是焊接卷邊的成型以及管道熔接面吸熱的過(guò)程，對(duì)于保證全自動(dòng)電熔連接這兩階段正常合格的進(jìn)行所需要做的是在自動(dòng)焊接刨銑前后對(duì)焊接熔接面的檢查，此時(shí)檢查項(xiàng)目主要是：其一，刨銑前確保刨銑面無(wú)細(xì)砂雜質(zhì)，以免刨銑過(guò)程中砂石雜質(zhì)將銑刀刀片磨傷。其二，檢查管道刨銑面（融合面）是否垂直、干燥、潔凈，避免管道焊接過(guò)程中夾雜。其三，刨銑后合攏管道，檢查熔接面之間的管道錯(cuò)邊量及其夾緊與對(duì)中程度。預(yù)熱及吸熱階段過(guò)后，就是轉(zhuǎn)換階段、焊接階段及冷卻階段，對(duì)于全自動(dòng)熱熔焊機(jī)來(lái)說(shuō)，以三階段都有焊接機(jī)具自動(dòng)操作一氣呵成，之后就得冷卻階段的焊口外觀檢查以及刨邊翻邊檢查，當(dāng)然并不是說(shuō)以上三個(gè)階段都由焊機(jī)自動(dòng)操作就不需要人為的監(jiān)護(hù)及管理了，如管道在焊接過(guò)程中是會(huì)因焊機(jī)拖動(dòng)導(dǎo)致管道平移的，那么在管道進(jìn)行焊接前應(yīng)當(dāng)在適合的距離范圍內(nèi)放置滑輪支架避免管道因焊機(jī)的拖動(dòng)導(dǎo)致管道與地面接觸產(chǎn)生劃痕；對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，特別是在轉(zhuǎn)換階段，轉(zhuǎn)換階段燙板會(huì)跳起，然后在焊機(jī)規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行合攏，但若此時(shí)環(huán)境溫度過(guò)低且風(fēng)力較大，則會(huì)導(dǎo)致焊接融合面瞬間溫度下降，不能達(dá)到規(guī)范要求的焊接融合溫度減低焊口的強(qiáng)度；焊接完成對(duì)融合后的翻遍對(duì)稱性進(jìn)行檢查、百分之百的刨邊并進(jìn)行翻變背彎試驗(yàn)。

（二）電熔連接技術(shù)

焊接程序：對(duì)即將電熔連接的管道進(jìn)行氧化層的刮削，刮削前應(yīng)測(cè)量電熔管件的長(zhǎng)度，在管材表面上劃標(biāo)記線，標(biāo)記線的位置應(yīng)當(dāng)大于測(cè)量長(zhǎng)度5-10mm，在標(biāo)記線融合面畫(huà)網(wǎng)格線以確保氧化層被刮削干凈，刮削深度應(yīng)當(dāng)為0.10-0.2mm，工程督導(dǎo)及監(jiān)理嚴(yán)禁操作人員使用玻璃片、鋸皮背面、刀片等非專用刮削工具進(jìn)行氧化層的刮削。對(duì)于刮削干凈后而不會(huì)立即使用的管段、短接應(yīng)當(dāng)用保護(hù)膜（保鮮膜、塑料袋、透明膠）保護(hù)刮削面，防止其二次氧化，刮削好的管件在插入管件之后應(yīng)當(dāng)在達(dá)到插入深度（中隔位）之后在管件表面畫(huà)圈標(biāo)記線，以利于管道發(fā)生位移時(shí)可以及時(shí)調(diào)整，也可以作為管道焊接結(jié)束后的檢查項(xiàng)目以確定管道焊接是否滿足要求，這里需要注意的一項(xiàng)就是管道插入管件的時(shí)候，由于部分焊口因地勢(shì)原因或死口，會(huì)導(dǎo)致管材插入管件難度較大，需要慢慢調(diào)整，此時(shí)不應(yīng)當(dāng)使用蠻力進(jìn)行承插，因?yàn)殡娙圻B接件內(nèi)部發(fā)熱的電熱絲埋設(shè)于電熔管件內(nèi)部，一味的使用蠻力承插至中隔位，會(huì)導(dǎo)致電熱絲錯(cuò)位造成焊接失敗。焊接時(shí)對(duì)于管件的包裝帶應(yīng)當(dāng)在使用前才拆除，以防止其內(nèi)部受到污染。在開(kāi)始焊接前，應(yīng)當(dāng)使用固定夾具對(duì)焊口進(jìn)行固定，以消除管道管件之間存在的應(yīng)力影響焊接質(zhì)量，焊接結(jié)束冷卻時(shí)間到達(dá)后才允許拆除固定夾具。電熔焊接連接結(jié)束后應(yīng)當(dāng)檢查以下項(xiàng)目：1）檢查標(biāo)記線是否有位移；2）電熔管件熔融物溢出是否正常；3）用手觸摸電熔管件各部位，確定管件發(fā)熱均勻；4）管材周?chē)欠裼泄蜗鞯暮圹E；5）管材與管件之間是否有間隙，或是否有熔融物、電阻絲溢出。

五 結(jié)論

燃?xì)釶E管道工程施工質(zhì)量直接關(guān)系到管網(wǎng)后期投入運(yùn)行安全狀況及其安全生產(chǎn)壽命，更直接關(guān)系到城市居民生命財(cái)產(chǎn)安全，先進(jìn)的技術(shù)需要更先進(jìn)的管理模式來(lái)適應(yīng)其發(fā)展，在沒(méi)有直觀可靠的PE焊口質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)前，只有將過(guò)程控制貫穿滲透于PE管施工的人、機(jī)、料、法、環(huán)的每個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，才能確保優(yōu)良的PE管焊接質(zhì)量。

[1]翟瑞隆.港華DM11第三版2010[S]，2010(5.1-45).

[2]CJJ63-2008.聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)范[S]，2008(7-11)

[3]姜奎書(shū).聚乙烯材料壓力管道焊接技術(shù)[Z].山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院培訓(xùn)中心，2006（106-123）