淺析提高鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管焊接質(zhì)量

鄭林濤

中鐵市政環(huán)境建設(shè)有限公司 上海普陀 200333

鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管是一種新型的高強度復(fù)合管材，可用作收集排水戶污水出戶接管與內(nèi)部雨污分流改造、新建市政雨污管網(wǎng)、市政污水管道改造修復(fù)、河道截污等。管道質(zhì)量全部合格是控源截污的最終目標(biāo)，焊接質(zhì)量也是重點隱蔽工序。鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管連接并鋪設(shè)過程中，存在管道接口錯縫、孔洞、擠壓變形漏水等現(xiàn)象。

1 現(xiàn)狀分析

對以往工程305個接口質(zhì)量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其中不合格接口數(shù)量22個，鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管在建設(shè)及后期運行中出現(xiàn)接口質(zhì)量問題占所有管道接口數(shù)量的7.21%，其中接口焊接不完整、接口錯縫、回填壓實不當(dāng)成為管道接口質(zhì)量問題的主要表現(xiàn)形式，原因分析如下：

（1）接口焊接不完整：根據(jù)工程調(diào)查統(tǒng)計資料顯示，管道接口焊接不完整導(dǎo)致的質(zhì)量問題占所有鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管接口質(zhì)量問題的72%，也是導(dǎo)致管道接口出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要表現(xiàn)形式，也是導(dǎo)致管道運行中發(fā)生滲漏、地表冒水的主要原因，也是目前鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管推廣過程中遇到的主要問題。

（2）接口錯縫：因接口錯縫占焊接接口出現(xiàn)質(zhì)量問題的10%，主要因管道接口局部變形導(dǎo)致錯縫和人為操作不當(dāng)導(dǎo)致錯縫。

（3）回填土壓實不當(dāng)：因回填過程中壓實不當(dāng)導(dǎo)致接口出現(xiàn)開裂、脫口等質(zhì)量問題占焊接接口出現(xiàn)質(zhì)量問題的8%。

（4）接口處出現(xiàn)孔洞：因土體中存在礫石、瓦片等將接口穿破導(dǎo)致形成空洞滲透占焊接接口出現(xiàn)質(zhì)量問題的6%。

（5）其他：因運行過程中受到外界擠壓或其他施工導(dǎo)致接口破損占焊接接口出現(xiàn)質(zhì)量問題的4%。

因此，接口焊接不完整是導(dǎo)致管道接口質(zhì)量問題的主要因素，接口錯縫、回填土壓實不當(dāng)、接口處出現(xiàn)孔洞是引發(fā)管道接口質(zhì)量問題的次要因素[1]。這里筆者將重點從提高接口焊接不完整進行研究，以提高管道接口整體質(zhì)量為目標(biāo)，進行分析研究。

圖1 接口質(zhì)量問題表現(xiàn)形式分析圖

2 原因分析

針對造成的管道接口質(zhì)量現(xiàn)狀，從排列圖中得出的癥結(jié)進行分析，并結(jié)合已建、在建工程施工情況，收集現(xiàn)場工人、班組長、質(zhì)檢員及相關(guān)技術(shù)人員的意見和建議，集思廣益分別從“人、機、料、法、環(huán)”五個方面進行分析，導(dǎo)致焊接接口出現(xiàn)接口焊接不完整的誘發(fā)因素主要有得出接口錯位間隙大、焊接不平滑飽滿等因素，因此，需有針對性的對上述誘發(fā)因素采取對應(yīng)措施進行逐一分析改進提高[2]。

3 提高接頭質(zhì)量的措施

措施一：

針對“接口錯位間隙大”的問題采取以下措施：根據(jù)設(shè)計圖紙，在作業(yè)面內(nèi)的空地上，利用水準(zhǔn)儀測量場地的平整度，采用中粗砂墊至同一高程點，然后用預(yù)制楔形墊塊等將管兩側(cè)卡牢、固定。現(xiàn)場檢查并測量接口間隙是否≤5mm，再用與被連接管相熔的PE焊條，用小噴嘴的小束紅色火焰或小熱風(fēng)束加熱接縫處和焊條，在圓周上均勻焊接。這樣在保證徑向一致的同時，保證了焊接質(zhì)量。

措施二：

針對“焊接不平滑飽滿”的問題采取以下措施：用與被連接管相熔的PE焊條，用焊槍小噴嘴的小束紅色火焰或小熱風(fēng)束加熱接縫處和焊條，在圓周上均勻焊接。使表面溫度達(dá)到40℃-50℃（預(yù)熱溫度比熱熔膠的軟化點溫度低15℃以上），使用表面溫度計進行監(jiān)控。并用小噴嘴擠壓焊條使熔融的焊條均勻銜接在接口處。

措施三：

針對“熱收縮套漏焊”的問題采取以下措施：在地面上采用墊塊固定、焊絲焊接完成后，從一端開始，沿?zé)峥s管圓周方向均勻移動（嚴(yán)禁火焰沿長軸方向移動或在一處停留），待一端的一周收縮好后，再逐漸延伸加熱（注意同樣要一周一周地均勻加熱，而不能沿軸線直線移動加熱，否則會造成表面起皺或開裂）。及時戴防熱手套對已收縮部位輕輕加壓，使其緊貼波形并除去殘余空氣，當(dāng)加熱收縮到距端面5cm處時，可將火焰轉(zhuǎn)向加熱收縮管內(nèi)壁的熱熔膠，然后再轉(zhuǎn)向外壁。待熱收縮管完成后，再用微火全面均勻加熱（使熱熔膠充分熔化）至端部有熱熔膠溢出[3]。

4 結(jié)語

通過以上措施，經(jīng)現(xiàn)場驗證，管道接口質(zhì)量合格率由原來的92.8%提升到了96.3%，接口質(zhì)量合格率顯著提升。同時通過本次研究得出提高管道接口質(zhì)量需加強對現(xiàn)場操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，現(xiàn)場技術(shù)人員加強旁站監(jiān)督、理論指導(dǎo)和過程檢查，嚴(yán)格對施工過程中的各項數(shù)據(jù)把控，進而從源頭上把好質(zhì)量過關(guān)。

通過對后續(xù)的管道閉水試驗、CCTV檢測結(jié)果進行對比，采取措施后的管道檢測結(jié)果明顯優(yōu)于未采取上述措施的管道，減少了管道返工、重修的頻次，為工程節(jié)約了較大的成本，也取得了良好的社會效益。