【正文】 性 聚乙烯材料的熔接性 聚乙烯是一種高結(jié)晶度的聚合物，隨溫度的變化可分成三種狀態(tài)：結(jié)晶態(tài)（堅硬固體）、高彈態(tài)（橡皮狀彈性體）、粘流態(tài)（粘流體）。 聚乙烯管道焊口應(yīng)滿足的基本條件 聚乙烯管道要獲得一個合格的焊口，必須滿足的基本條件是： （ 1） . 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； （ 2） . 合理的加熱溫度和加熱時間，以保證獲得足夠的粘流態(tài)熔體； （ 3） . 合適的外力，可以加劇分子變形，使兩界面的分子纏結(jié)； （ 4） .足夠的冷卻時間。 第三章 聚乙烯管材、管件、閥門技術(shù)要求 第一節(jié) 聚乙烯管材 ? 能見表 31 序號 項 目 單 位 性能要求 試驗參 數(shù) 試驗方法 1 熱穩(wěn)定性 （氧化誘導(dǎo)時間） min ＞ 20 200℃ GB/T17391— 1998 2 熔體質(zhì)量流動速 率（ MFR） g/10 min 加工前后MFR變化＜ 20℅ 190℃ ，5㎏ GB/T3682—2022 3 縱向回縮率 ％ ≤3 110℃ GB/T6671—2022 2. 聚乙烯管材的力學(xué)性能 序號 性 能 單位 要 求 試 驗 參 數(shù) 試 驗 方 法 1 靜液壓強度(HS) h 破壞時間 ≥100 20℃ （環(huán)應(yīng)力） PE80 PE100 GB/T6111—2022 破壞時間 ≥165 80℃ （環(huán)應(yīng)力） PE80 PE100 破壞時間 ≥1000 80℃ （環(huán)應(yīng)力） PE80 PE100 2 斷裂伸長率 ％ ≥350 GB/—2022 3 耐候性（僅適用于非黑色管材） 老化后，以下性能應(yīng)滿足要求： 熱穩(wěn)定性、 HS(165h,80℃ )、 斷裂伸長率 E≥㎡（ E為管材放在陽光下暴曬接受的能量 GB/—2022附錄 E GB/T17391—1998 GB/T6111—2022 GB/—2022 4 耐快速裂紋擴展（ RCP） 5 全尺寸（ FS）試驗： DN≥ 250mm 或 S4試驗： 適用于所有直徑 MPa MPa 全尺寸試驗的臨界壓力≥ MOP S4試驗的臨界壓 PC. S4≥MOP/ 0℃ 0℃ ISO13478:： 1997 GB/T19280－ 2022 6 耐慢速裂紋增長 S＞ 5mm h 165 80℃ ， (試驗壓力 ) 80℃ ， (試驗壓力 ) GB/T18476－ 2022 . 聚乙烯材料相關(guān)術(shù)語 （ 1）抗拉強度和斷裂伸長率； （ 2）熔體質(zhì)量流動速率； （ 3）原料的水分含量； （ 4）揮發(fā)組分含量： （ 5）炭黑含量； （ 6）縱向回縮率； （ 7）熱穩(wěn)定性； （ 8）公稱直徑； （ 9）平均外徑； （ 10）公稱壁厚； （ 11）標(biāo)準(zhǔn)尺寸比； （ 12）最大工作壓力。 ⑵ 監(jiān)檢標(biāo)記“ CS”。 ⑹ 規(guī)格尺寸； ⑺ 材料和命名（混配料級別， PE80或 PE100）； ⑻ 標(biāo)準(zhǔn)代號； ⑼ 生產(chǎn)廠名或商標(biāo)； ⑽ 生產(chǎn)日期或批號。 第二節(jié) 聚乙烯管件 一、聚乙烯管件的性能 根據(jù)管件的生產(chǎn)方式不同，可將管件分為注塑管件和焊制管件兩大類。根據(jù)施工方法、用途的不同，可將聚乙烯管件分為電熔管件、熱熔對接管件、承插管件、鋼塑轉(zhuǎn)換接頭等類型。 二、 常用聚乙烯管件標(biāo)識與規(guī)格尺寸 1. 管件標(biāo)識 按照 － 2022和相關(guān)特種設(shè)備法規(guī)的要求，燃氣管件應(yīng)為黃色或黑色管材，標(biāo)識內(nèi)容應(yīng)該打印或直接成型在管件表面上，并保證在正常的儲存、搬運、操作和安裝后字跡清晰。 ⑵ 生產(chǎn)廠名或商標(biāo) 。 ⑹ “燃氣”或“ GAS”字樣； ⑺ 混配料牌號 。 ⑽ 熔接條件（熔接時間，冷卻時間等）； ⑾ 自動電熔焊的識別標(biāo)志（如條碼等）。其密封件應(yīng)均勻一致且內(nèi)部無裂紋、不純物質(zhì)或雜質(zhì)；密封件安裝后應(yīng)能抵抗正常操作產(chǎn)生的機械載荷。閥體的顏色應(yīng)為黃色或黑色。 ⑵ 聚乙烯（混配料）材料等級和 /或牌號； ⑶ 公稱外徑 DN； ⑷ SDR系列及最大工作壓力（ MOP）值 。 這些信息可直接成型在閥門上，也可附在標(biāo)簽或包裝上。 三、 聚乙烯球閥 聚乙烯球閥是聚乙烯燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)中不可缺少的控制元件。整體式的閥體免除了泄漏的可能；聚乙烯球閥與聚乙烯管道連接時，無需設(shè)置閥井，直埋施工；閥體兩端的直口可使用對接焊或電熔焊，閥門的開、關(guān)在地面操作。有標(biāo)準(zhǔn)型、單放散型、雙放散型。 二、聚乙烯管材、管件和閥門的儲藏與運輸 1. 聚乙烯管材、管件和閥門在儲藏與運輸中應(yīng)注意的問題 聚乙烯管材相對輕和柔韌，易被銳物和石塊等劃傷，而表面劃傷是運行中產(chǎn)生應(yīng)力開裂的誘因。長時間劇烈的日曬將加速管材的老化，縮短使用壽命。 聚乙烯閥門運輸時應(yīng)避免猛烈撞擊閥體，嚴格按照包裝箱上的說明進行保存及運輸。 第四章 聚乙烯管道焊接技術(shù) 第一節(jié) 聚乙烯管道焊接的原理及分類 一、焊接原理 聚乙烯是一種高結(jié)晶度的聚合物，這種聚合物隨溫度的變化表現(xiàn)出許多不同的性能，按照其表現(xiàn)可以分為三種狀態(tài)：結(jié)晶態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。 二、聚乙烯管道的連接方式 聚乙烯材料一般可在 190～ 240℃ 的溫度范圍內(nèi)熔化；聚乙烯管道一般采用電熔連接和熱熔對接兩種方式，不得采用螺紋連接和粘接。分類如下： ⑴ 熱熔對接的原理 利用一定的壓力，在一定的溫度下加熱一段時間后，使兩端面緊密接觸，粘合在一起。 ⑶ 熱熔連接的特點 熱熔連接具有以下特點： ① 需用專用的熱熔連接機具； ② 一般適于 DN＞ 63mm管； ③ 適于同種牌號、材質(zhì)的管材與管件、管材與管材連接，不同需驗證； ④ 易受環(huán)境、人為因素的影響； ⑤ 不可使用明火； ⑥ 在寒冷氣候（ 5以下）和大風(fēng)環(huán)境下進行操作時，應(yīng)采取保護措施或采用高速連接工藝。 2. 電熔連接方式 ⑴ 電熔連接的原理 采用專門的電熔管件，專用焊機，按照一定的規(guī)則控制流過管件的電流量，使其合理發(fā)熱，經(jīng)過一定時間的熔融，達到熔接目的。 ⑶ 電熔連接的特點 電熔連接具有以下特點： ① 使用專用的電熔連接機具； ② 不可使用明火； ③ 在寒冷氣候（ 5以下）和大風(fēng)環(huán)境下進行操作時，應(yīng)采取保護措施調(diào)整連接工藝。 3. 鋼塑轉(zhuǎn)換接頭連接 第二節(jié) 熱熔對接的基本操作 一、熱熔對接焊接過程 熱熔對接焊過程的五個階段如下： ⑴ 預(yù)熱階段（卷邊階段）； ⑵ 吸熱階段； ⑶ 轉(zhuǎn)換階段（取出加熱板階段）； ⑷ 焊接階梯； ⑸ 冷卻階段。 三、熱熔對接焊接安全操作 熱熔對接焊接過程基本安全操作要求如下： ⑴ 測量電網(wǎng)、發(fā)電機電壓，保證電壓在 220/380V,將機器外殼接地，保證安全； ⑵ 與焊接端面接觸的所有物件必須清潔，風(fēng)雨天有保護； ⑶ 加熱板溫度指示燈亮后再保溫 10min，以保證焊接溫度； ⑷ 卡管必須留有足夠的距離，保證銑削后能焊接； ⑸ 銑削時銑刀安全鎖必須鎖死，防止意外；銑削必須是連續(xù)的長屑，保證焊接端面有效接觸； ⑹ 銑畢必須先降壓，后打開機架，再停銑刀；取出銑刀、加熱板時不能碰傷端面，防止翻邊不均勻和劃傷； ⑺ 焊接壓力必須加拖動壓力，保證有效焊接面的壓力值； ⑻ 熔融面相接觸時嚴禁高壓碰撞； ⑼ 啟動油泵時，方向桿應(yīng)處于中位，保證電機無負載啟動； ⑽ 安裝高壓軟管時接頭必須清潔，防止泥沙進入液壓系統(tǒng)； ⑾ 機器應(yīng)遠離酸堿或配有防護裝置，保證機器的使用壽命； ⑿ 必須保證機架鍍鉻導(dǎo)桿清潔勿劃傷，保證不漏油； ⒀ 加熱板不能劃傷，不粘異物； ⒁ 抗磨液壓油 6個月更換一次； ⒂ 機器的電器部分不防水，因此嚴禁進水，陰雨天施工要有防護； ⒃ 拆卸油管必須泄壓，接頭加防塵帽以保證順利使用。 第三節(jié) 電熔焊接的基本操作 一、電熔焊接基本操作步驟 電熔焊接的基本操作步驟主要有以下幾個方面： 1. 焊接前準(zhǔn)備； 2. 管材截?。? 3. 焊接面清理； 4. 管材與管件的承插； 5. 輸出接頭的連接； 6. 焊接模式設(shè)定； 7. 焊接數(shù)據(jù)輸入； 8. 焊接； 9. 自然冷卻。與電熔焊相同。在管材上劃出焊接區(qū)域。刮削 ～ ，去除氣化層。 5. 焊接數(shù)據(jù)輸入。 7. 自然冷卻。 三、電熔焊焊接環(huán)節(jié)注意事項 1. 基本要求； 2. 焊接設(shè)備與電源要求； 3. 能量輸入方式要求； 4. 焊接電壓要求； 5. 焊接時間要求； 6. 冷卻時間要求； 7. 管材和管件的剛性要求； 8. 材料焊接性能要求； 9. 環(huán)境溫度要求。 2. 使用同一管道元件制造單位提供的管道元件時，管道安裝單位任選一個 DN≥63mm規(guī)格的樣品進行驗證可覆蓋所有規(guī)格。由管件生廠廠家提供。 半自動熱熔對接焊機具有如下特點： ① 加熱板采用專用電子溫控裝置進行溫度控制，表面溫度均勻一致。 ③ 整機及夾具架剛性好，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，施工方便（根據(jù)機器的大小和控制形式來確定，以實用為主）。 ⑤ 液壓系統(tǒng)采用集成塊設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，并具有手動保壓功能，能在電機關(guān)閉的情況下保持壓力穩(wěn)定，操控簡單，性能可靠。 ⑦ 液壓部分具有過熱與過載保護功能。 半自動熱熔對接焊機操作規(guī)范 （ 1）選定焊機設(shè)備 （ 2）焊機及附件就位 （ 3）啟動 （ 4）焊接準(zhǔn)備 （ 5）計算拖動壓力 （ 6）銑削與校正 （ 7）預(yù)熱階段 （ 8）吸熱階段 （ 9）加熱板抽出階段 （ 10）焊接 冷卻階段 建議焊接過程中對以下數(shù)據(jù)進行跟蹤記錄： ① 設(shè)備信息，如焊機型號、焊機編號等； ② 基本信息，如環(huán)境溫度、焊接日期、焊接時間； ③ 工程管理信息，如焊工代號、工程編號、焊口編號； ④ 管材（管件）信息，如管材（管件）外徑及壁厚、 SDR值、原材料級別、材料生產(chǎn)批號、材料牌號、材料生產(chǎn)廠家等； ⑤ 參數(shù)信息，如拖動壓力、加熱板溫度、各階段壓力及時間等。 ② 銑刀。 ④ 機架及夾具。 對每一連接、部件和操作人員的識別。 根據(jù)環(huán)境溫度自動補償加熱時間。 全自動熱熔對接焊機具有的功能 可以實現(xiàn)一致、可靠、可重復(fù)的操作。 焊機有數(shù)據(jù)檢索存儲裝置和數(shù)據(jù)下載接口，存儲容量至少為 200個焊口的參數(shù)。 銑削管道元件端面后，能夠自動檢查管道元件是否夾裝牢固。 自動監(jiān)測加熱板溫度，如果加熱板溫度沒有在設(shè)定的工作溫度范圍內(nèi)，焊機應(yīng)無法進行焊接。 微處理器采用閉環(huán)控制系統(tǒng)， 第二節(jié) 電熔連接焊機 電熔焊機的特點 電熔焊機一般具有如下特點： ① 焊機均有自身的微機控制； ② 可根據(jù)環(huán)境溫度不同自動調(diào)整加熱時間； ③ 具備完善的智能化狀態(tài)以及判斷功能和保護功能； ④ 能保存焊接參數(shù)，可隨時查閱。 電熔連接的設(shè)備 電熔焊機是用來實施對電熔管件熔接的專用設(shè)備，可分為半自動電熔焊機和全自動電熔焊機兩種。 ② 焊接操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)、考核合格持證后方可上崗操作。焊機接電前，檢查焊機開關(guān)是否處于“關(guān)”狀態(tài)，以免對熔接（焊接）設(shè)備電路造成沖擊。 ④ 焊機加壓時，只允許專業(yè)人員和有證人員進行操作，非專業(yè)人員使用設(shè)備可能會對操作人員及周圍人員造成危險。 ⑤ 發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時立即更換所有有缺陷的、斷裂的或損壞的部件。 二、熱熔對接焊機的保養(yǎng)與維護 維護步驟 維護內(nèi)容 日檢 月檢 半年檢 年檢 M3 擦拭快速接頭 ⊙ M4 檢查壓力損失情況 ⊙ M5 檢查液壓油漏情況 ⊙ M6 擦洗、潤滑滑動軸 ⊙ M7 檢查緊固螺栓的緊 固情況 ⊙