【正文】 PE 焊接培訓(xùn)資料二 零一零 年 三 月 十五 日目錄第一章 PE管生產(chǎn)技術(shù)簡介…………………………………… 3.一 聚乙烯材料二 聚乙烯管道的類型三 目前國內(nèi)外主要PE管道專用料第二章 PE管道焊接技術(shù)……………………………………… 7.一 高聚物的狀態(tài)二 連接技術(shù)第三章 PE管道焊接工藝評定…………………………………15.第一節(jié) PE管道連接方式分類及優(yōu)缺點一 PE管道的連接分類二 連接方式優(yōu)缺點第二節(jié) 電熔連接頭性能評價一 破壞性評價方式之一——剝離試驗二 破壞性評價方式之二——擠壓試驗三 破壞性評價方式之三——爆破試驗四 破壞性評價方式之四——長期靜液壓試驗第三節(jié) 熱熔對接焊工藝評定一 破壞性評價方式之一——爆破試驗二 破壞性評價方式之二——長期靜液壓試驗三 破壞性評價方式之三——拉伸試驗四 破壞性評價方式之四——對折試樣五 非破壞性評價方式———外觀、尺寸檢測 第四節(jié) 管網(wǎng)實用檢測方法第四章 施工設(shè)備、安裝及規(guī)范……………………………… 23.第一節(jié) 焊機的分類及工作原理 一 電熔焊機 二 熱熔焊機第二節(jié) 管道設(shè)計與施工 一 聚乙烯施工技術(shù)規(guī)范簡介 二 聚乙烯管道設(shè)計第三節(jié) 管道敷設(shè)第四節(jié) 工程竣工試驗與驗收第一章 PE管材生產(chǎn)技術(shù)簡介一、聚乙烯材料聚乙烯（化學(xué)縮寫PE）是一種塑料：是一種高分子為主要成分，在加工過程中能流動、成型的材料，是石油、煤炭的裂解產(chǎn)物CH2經(jīng)聚合而成。● 塑料按受熱后的性能表現(xiàn)不同分為兩大類熱塑性塑料――→可反復(fù)加熱、冷卻和硬化――→可熱熔焊接熱固性塑料―――經(jīng)加熱或輻射、催化，其固化物不再溶解、熔化―→一次性使用聚乙烯就屬于熱塑性塑料聚乙烯管道相對于金屬管道的優(yōu)點● 能耗低，質(zhì)量輕，可回收，是新一代環(huán)保產(chǎn)品從制造原料到鋪設(shè)成管道與金屬管道的能耗比為1 ：8單位重量只有金屬的1/8，節(jié)省運費可回收，節(jié)省資源●安裝（連接）可靠、方便，可實現(xiàn)多種特殊場合的使用要求，對管基的要求低● 柔性材料，抗地質(zhì)運動能力強表一 1995年日本神戶大地震所造成的城市燃?xì)夤艿赖钠茐那闆r對比低壓管線合計主干管支干管供給管用戶管鋼管焊制接頭000法蘭接頭00機械裝置15610672334螺紋接頭445260451499125488小計(A)0460761511506325821管材(a)00000鑄鐵管機械裝置(B)5493312594管材(b)340236PE管00000撓性鋼管機械裝置(C)88管材(c)00合計(接頭)A＋B＋C=D549460761841508326423合計(管材)a＋b＋c=d3400236總合計D＋d583460761841508526459●管道無泄漏、防腐性能好，壽命長，可達(dá)50年聚乙烯材料的一般特性●密度―――取決于材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)即結(jié)晶情況低密度聚乙烯LDPE―― ～ g/cm3中密度聚乙烯MDPE―― ～ g/cm3高密度聚乙烯HDPE―― ～ g/cm3 ●分子量及分布―――分子鏈的長度和支化度 中分子量PE ――11萬高分子量PE ――11～25萬特高分子量PE ――25～150萬超高分子量PE ――150萬以上聚乙烯管道專用料的特殊要求●足夠的強度――原料必須經(jīng)國際權(quán)威檢測機構(gòu)認(rèn)證，有明確的靜液壓強度等級按強度等級分：（低于PE63級別的不再列出）1．PE63：含義是20℃、50年條件下，材料的最小要求強度（MRS）～.2．PE80：含義是20℃、50年條件下，材料的最小要求強度（MRS）～.3．PE100：含義是20℃、50年條件下，材料的最小要求強度（MRS）～.MRS——最小要求的靜液壓強度，MRS值越大,表示材料的強度越高。不同強度等級對應(yīng)的最小必要強度（MRS）示意圖：PE32 PE40 PE63 PE80 PE100 MRS （MPa）● 足夠的密度――一必要的剛度和強度● 足夠高的分子量――足夠的抗環(huán)境應(yīng)力開裂能力和抗裂能力● 足夠的分子支化度（原料聚合時的共聚單體類型）――抗慢速裂紋增長能力● 良好的加工性能――易于成型加工聚乙烯管道專用料的組成● 基礎(chǔ)樹脂――聚乙烯管道料的主體● 熱穩(wěn)定劑――也叫抗氧劑，作用是延緩或抑制聚乙烯在加工過程中的高溫氧化?！?％● 著色劑――或叫光穩(wěn)定劑，在聚乙烯管道原料中一般為炭黑或鎘黃，作用是抑制或減弱光對聚乙烯的降解破壞● 加工助劑――根據(jù)需要是否添加，作用是提高聚乙烯的加工性能二、聚乙烯管道料的類型●目前PE管的生產(chǎn)原料主要有兩類，一類是混配料，另一類是混合料。 PE混配料是指在出廠時已經(jīng)添加了必要的光、熱穩(wěn)定劑和顏料，管道制造商在生產(chǎn)時無需再添加任何成分的原料，它有明確的材料等級。特點：一有顏色，二有材料等級。 PE混合料一般指以下情況：PE基礎(chǔ)樹脂（本色）＋色母料（機械混合）PE混配料和PE混合料的區(qū)別：混合料生產(chǎn)的PE管較混配料生產(chǎn)的PE管在機械性能上有一定差距。因為使用混合料時，存在如下先天不足：①自購的色母料的衛(wèi)生性和顏料粒度大小無法保證；②用機械混和的方式無法保證顏料的分散性，制品內(nèi)存在應(yīng)力集中現(xiàn)象。③作為著色用的母料的分子量比基礎(chǔ)樹脂低得多，會降低制成品的機械性能。三、目前國內(nèi)外主要PE管道專用料PE專用管材料及產(chǎn)品的主要指標(biāo)原料的水分含量水分含量多少，對PE管的性能有較大的影響。水分含量偏高，會使PE管的強度降低。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,PE原料的水分含量應(yīng)小于300mg/，原料的水分超過200 mg/kg時，PE管內(nèi)會有微孔（小氣泡），熔接時的結(jié)合部因此存在氣泡，從而降低了PE管道的承壓能力。所以，使用黑色混配料時，必須經(jīng)過嚴(yán)格的干燥，把水分含量控制在200 mg/kg以下。揮發(fā)組分含量原料中揮發(fā)組分含量的多少會影響PE管材、管件的性能，特別對注塑管件性能的影響。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,PE原料的揮發(fā)組分含量應(yīng)小于350mg/kg.炭黑含量（針對黑色PE管）為提高PE管材管件的抗氧化（老化）性能，原料在出廠前應(yīng)添加炭黑，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,—%?？v向回縮率 縱向回縮率是對管材加工時內(nèi)部殘余變形大小的判斷試驗，目的是將內(nèi)部的殘余變形控制在適當(dāng)值內(nèi)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,PE管材的縱向回縮率應(yīng)小于3%。熱穩(wěn)定性 PE管材、管件加工和熔接溫度一般為190℃—230℃。為了防止原料在加工過程中以及管材管件在熔接過程中發(fā)生降解，使管材管件具有良好的熱穩(wěn)定性，PE原料中需加入穩(wěn)定劑。原料和管材管件的熱穩(wěn)定性用氧化誘導(dǎo)期來衡量。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，原料和管材管件的氧化誘導(dǎo)期應(yīng)大于20min?？估瓘姸群蛿嗔焉扉L率在一定的溫度下，對按規(guī)定制作的樣品進(jìn)行拉伸，當(dāng)樣品被拉屈服時獲得的強度稱為抗拉強度，拉斷時的伸長率稱為斷裂伸長率。PE80的原料及其產(chǎn)品，抗拉強度不小于19MPa，PE100的原料及其產(chǎn)品，抗拉強度不小于23MPa。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定斷裂伸長率大于350%。熔融指數(shù)（MFR）指在一定溫度下，將PE樣品加入一容器中，加熱熔融，在一定質(zhì)量的活塞作用下，在10min內(nèi)從容器下端小孔中流出物料的質(zhì)量。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，原料的熔融指數(shù)的偏差不能超過原料標(biāo)稱值的30%，加工后的產(chǎn)品的熔融指數(shù)不能超過原料熔融指數(shù)的20%。第二章 PE管道焊接技術(shù)一、高聚物的狀態(tài)TdTfTg變形 玻璃態(tài) 高彈態(tài) 粘流態(tài)Tg：玻璃化溫度 Tf：粘流溫度 Td：分解溫度●玻璃態(tài)：當(dāng)溫度低于玻璃化溫度時，高聚物的大分子和鏈段都不能運動，高聚物處于脆性玻璃態(tài)，為堅硬的固體，受外力作用時，發(fā)生的形變很小。 ●高彈態(tài) 當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時，高聚物大分子的鏈段開始運動，呈現(xiàn)出柔軟而富有彈性的高彈態(tài)，產(chǎn)生高彈形變，彈性模量降低，形變能力增加，但為可逆形變。 ●粘流態(tài) 當(dāng)溫度高于粘流溫度時，高聚物的大分子發(fā)生相對運動而具有流動性。此時，若對高聚物施加一定作用力，高聚物粘性流動的形變隨時間的增加而增加。當(dāng)外力解除后其形變不能恢復(fù)到原來的形狀，高聚物的這種不可逆形變稱為塑性形變?！瘛褚@得一個合格的焊口，必須滿足的基本條件是：熔接界面必須是干凈、干燥的，不干凈的界面會影響分子間的相互滑移和纏繞。合理的加熱溫度和加熱時間，以保證獲得足夠的粘流態(tài)的溶質(zhì)。合適的外力，可以加劇分子變形，使兩界面的分子充分的纏結(jié)。電熔焊接時其外力是靠熔體的熔脹獲得，無須人為施加。熱熔對接焊時，外力是人為施加的，壓力過小，界面間長鏈分子無法重新重疊及纏繞。相反對接力過大，粘流態(tài)的溶質(zhì)都被擠出熔接界面，使界面間的介質(zhì)大都處在高彈態(tài)，形成假焊二、連接技術(shù)Ⅰ 熱熔連接熱熔連接包括熱熔對接連接、熱熔承插連接、熱熔鞍型連接●熱熔對接連接：熱熔連接是將熱塑性管材件的末端，利用加熱