PE-RT Ⅱ型保溫管焊接工藝要點分析及過程質(zhì)量控制

扈廣智

1.PE-RT Ⅱ型耐熱聚乙烯復(fù)合保溫管主要組成

PE-RT Ⅱ型耐熱聚乙烯復(fù)合保溫管由三部分組成：

（1）外層保護層，采用（HDPE）高密度聚乙烯，具有耐腐蝕、耐沖擊、機械強度高，耐環(huán)境應(yīng)力開裂，密封無滲漏等特點，能夠阻擋外力或者環(huán)境對中間保溫層的破壞和影響。

（2）中間保溫層，采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，保溫層內(nèi)可設(shè)置支架。具有一定的粘接強度，絕熱性能好，能夠使外層保護層、中間保溫層和內(nèi)層PE-RT Ⅱ管材三者緊密結(jié)合，形成一個牢固的整體。

（3）內(nèi)層工作管，采用耐熱聚乙烯PE-RT Ⅱ管材。用來輸送壓力不大于1.0MPa，溫度不超過80℃的熱水，廣泛用于城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)二級管網(wǎng)管道及溫泉保溫管道系統(tǒng)。

2.PE-RT Ⅱ型耐熱聚乙烯保溫管的優(yōu)點

2.1 熱損耗低

工作管為耐熱聚乙烯復(fù)合管，保溫性能好，導(dǎo)熱系數(shù)低，從根本上解決輸送過程的熱損失，節(jié)能10%～20%[1]。長期運行節(jié)約能源，降低成本。

2.2 耐腐蝕性能強

管道為新型高分子化學(xué)材料，無電化學(xué)腐蝕，耐腐蝕能力強；在80℃以下的環(huán)境中使用壽命超過50 年，是鋼管使用壽命的3 倍。

2.3 焊接工藝簡單

管材重量輕，安裝搬運省時省力；施工速度快，焊接工藝較簡單，通俗易懂，采用熱熔連接，安裝安全可靠，管道在運行中損壞時，可采用電熔管件快速修復(fù)，質(zhì)量安全可靠，能夠提高供熱的安全性。

2.4 具有良好的環(huán)境適應(yīng)性

管道具有一定的柔韌性，能克服管基不均勻沉降對管道的損壞，抗震性能優(yōu)良。無補償自然敷設(shè)，施工靈活，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的地形安裝。

2.5 管網(wǎng)輸送能力強

管道內(nèi)表面光滑，不易結(jié)垢，摩擦及流體阻力小，且不到鋼管的1/20，管道流速快，是鋼管的1.25 倍。

3.PE-RT Ⅱ型保溫管熱熔承插焊接工藝及質(zhì)量控制

3.1 熱熔承插工藝流程

檢查→切管→接頭清理及劃線→插入→切換→熔接校正→冷卻。

3.2 質(zhì)量控制及注意事項

（1）熱熔承插焊接一般用于S5 以上系列，dn75 以下管徑的管材，施工焊接環(huán)境溫度在-5 ℃～40℃，熱熔機溫度控制在250℃～260 ℃。

（2）焊接前要清潔焊接模頭、管材焊接區(qū)域外表面和管件內(nèi)表面，除去油脂及灰塵等雜質(zhì)。當焊接溫度達到焊接要求時，管材管件要用力均勻，無旋轉(zhuǎn)地插入，直至達到規(guī)定深度，吸熱時間根據(jù)管材和管件熔接情況而定，一般不超過30s。吸熱完成后，為避免熱量損失，加熱表面污染等，拔出管材管件時，應(yīng)迅速將管材無旋轉(zhuǎn)、垂直插入管件中，切換階段時間越短越好。焊接時溫度不宜過高，時間不宜過長，否則會造成熔接塌腔，管道內(nèi)徑變小，影響管道流速。冷卻階段保持焊接狀態(tài)，避免各種可能影響焊接效果的不良碰撞應(yīng)力。

3.3 質(zhì)量檢查

管材與管件的焊接處外表面應(yīng)有兩圈均勻的熔邊，熔邊應(yīng)無氣泡，溢出物不應(yīng)含油污及雜質(zhì)，接合處不應(yīng)有明顯縫隙。檢查管材插入深度是否到位，觀察連接面有無凹陷、塌腔現(xiàn)象。

4.PE-RT Ⅱ型保溫管電熔承插焊接工藝及質(zhì)量控制

電熔承插焊接在PE-RT Ⅱ 型管材中應(yīng)用的得很少，由于自身的弊端雖然只用在施工作業(yè)空間狹小或管道維修搶險中，但也是管道施工的一個重要環(huán)節(jié)。

4.1 電熔承插工藝流程

檢查→切管→焊接面清理→管材與管件承插→校正→通電熔接→冷卻。

4.2 電熔承插焊接質(zhì)量過程控制

（1）切管：管材的端面應(yīng)垂直軸線，其誤差小于5mm，這樣可以保證有足夠的熔融區(qū)。

（2）焊接面清理：測量電容管件的長度或者中心線，在焊接的管材表面劃線標識，將劃線區(qū)內(nèi)的焊接面刮削0.1mm～0.2mm 深，以去除氧化層，清潔管材和管件連接面上的污物。

（3）管材與管件承插及校正：在管材上重新劃線，位置距端面1/2 管件長度，將管件承插到管材劃線處，要確保管材插入至管件限位擋臺，否則會出現(xiàn)電熱絲空燒、短路、冒煙、燃燒、熔體噴料等問題。安裝電熔夾具時，不得使電熔管件承受外力，必須使管材和管件在同一軸線上，防止不同軸造成接頭熔接不牢固，影響焊接質(zhì)量。

（4）通電熔接：焊接輸出端與管件接線牢固連接，不得虛接。按照管件合格證的說明手動或者掃碼輸入焊接數(shù)據(jù)，保證在最佳電壓和焊接加熱時間下，獲得可靠熔接質(zhì)量，在任何情況下都不應(yīng)重復(fù)加熱焊接。

（5）冷卻：冷卻過程中不得向焊接件施加任何外力，也不得強制冷卻。

4.3 質(zhì)量檢查

電熔管件應(yīng)完整無損，無變形變色，兩個觀察柱都已完全凸出。焊接過程中沒有噴料、冒煙等其他異常，電熔管件內(nèi)電阻絲不應(yīng)擠出，管件與管材同軸，未發(fā)生位移。

5.PE-RT Ⅱ型保溫管熱熔對接焊接工藝及質(zhì)量控制

在PE-RT Ⅱ型保溫管焊接中，熱熔對接焊接是應(yīng)用最多、最廣、造價最低的一種焊接方法，規(guī)范規(guī)定公稱外徑＜90mm 時，宜采用熱熔承插或電熔管件連接，公稱外徑≥90mm 時，采用熱熔對接。在熱熔對接焊接工藝參數(shù)中，焊接溫度、時間和壓力是重點把控的三個要素，當焊接溫度確定時，熱熔對接焊接參數(shù)曲線[2]如（圖1）。

圖1 熱熔對接焊接曲線圖

5.1 熱熔對接工藝流程

裝夾管材→銑削及同軸度?！鷾y量拖動力→加壓吸熱觀察最小卷邊高度→降壓吸熱→切換→加壓焊接→保壓冷卻。

5.2 焊接質(zhì)量過程控制

（1）焊接前，清理加熱板表面聚乙烯殘留物，按照焊接工藝正確設(shè)置吸熱、冷卻時間和加熱板溫度等參數(shù)，提前預(yù)熱加熱板，確保加熱板溫度均衡。調(diào)整焊接管材或管材的同心度，利用夾具校正管材。

（2）銑削 PE-RT Ⅱ 管材端面前，應(yīng)將管端內(nèi)外100mm 內(nèi)擦拭干凈，銑削時調(diào)整好壓力，形成連續(xù)銑削，確保焊接端面平行，光潔，間隙小于0.3mm，錯邊量小于管壁厚的10%。

（3）管材吸熱，吸熱溫度為220±5℃，吸熱時間一般為管壁厚×10（s）。一般根據(jù)熔接翻邊高度和寬度進行微調(diào)。

（4）切換焊接，切換時迅速移走加熱板，立即貼合焊接面，迅速將壓力均勻提升至焊接壓力進行焊接，管材熔接的翻邊高度宜為1.5mm～6mm，小管徑取小值，大管徑取大值，同時計時冷卻。

5.3 質(zhì)量檢查

（1）焊接接口的外觀性檢查：焊接接頭翻邊要平滑對稱，卷邊最低處深度不得低于管材或管件表面，焊縫兩側(cè)緊鄰翻邊的外圓周錯邊量不應(yīng)超過管材壁厚的10%。

（2）翻邊切除檢查：切除的卷邊應(yīng)當是實心圓滑的，根部較寬，翻邊底面不得有小孔、雜質(zhì)、扭曲和損壞。翻邊每隔5cm 進行180°背彎檢查，不應(yīng)有開裂、裂縫，接縫處不得露出熔合線。

5.4 熱熔對接焊接中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及相應(yīng)的解決辦法（見表1）

表1 熱熔對接過程質(zhì)量問題及解決辦法

6.結(jié)語

PE-RT Ⅱ型耐熱聚乙烯復(fù)合保溫管由于眾多的優(yōu)點，近幾年在我國北方城鎮(zhèn)供熱二級管網(wǎng)中大面積推廣應(yīng)用。在PE-RT Ⅱ型管道安裝過程中，管道熔接是管道施工過程質(zhì)量控制的重中之重，管道焊接施工技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全及使用壽命，焊接人員要掌握焊接工藝流程及質(zhì)量控制要點，加強對焊接工序的重視，有效杜絕質(zhì)量缺陷，才能確保PE-RT Ⅱ型保溫管安裝質(zhì)量合格。