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工程塑料管道粘接、焊接工艺设计

工程塑料管道粘接、焊接工艺
1.概述
塑料管道是工程建设基础材料之一,特别是优良的抗腐蚀性能,广泛用于工业民用建设各种介质传送管道。

安装技术、粘接、焊接技术是保证塑料管道安装质量的关键。

2.常用的塑料管道的种类
—PVC聚氯乙烯ASTM-D1785-D2241,-D2672(承插),-D2740,-D2467 (管件)
—PE 聚乙烯ASTM-D2104 -D2447,-D2737 (管件)
—PP 聚丙烯ASTM-D2104 -D2447,-D2737 (管件)
—PVDF聚氟乙烯ASTM-D2662 -D3000,-D2666 (管件)
3.工程塑料管道种类及规格3.1塑料管道的粘接工艺:
粘接用于承插式连接工艺程序:按ASME^规B31.A328要求进行:包括:粘接责任及考核一粘接准备一粘接操作一修饰一粘接修理。

粘接一般用于PVC UPVC t道连接。

3.2粘接准备:
准备工作按BPS进行,包括:切割、接端准备、粘合面处理、清理,使粘接间隙符合要求。

涂胶表面应有一定粗糙度,并应用酒精或丙酮认真清除表面的油污、灰尘和其他脏物。

然后用清水洗净,烘干。

3.3粘接操作:
—涂胶:承口表面和插口外表面准备好以后,即可涂粘接剂/软化剂,按说明书的要求,涂层控制在0.1 —0.3m m防止气泡和气孔。

涂刷只能向一个
方向移动并刷涂均匀。

—粘接:涂好胶的插端接头,借助对中机具压入承端接头套管,保证插入深度并旋转90度使它们之间产生连续的胶合。

—固化:粘接完成的接头要固定并静止一定时间,在一定的压力温度下固化,不同的粘接剂对涂层层数、厚度、压力、温度要求有所不同,需按说明要求操作。

3.4修饰:
修饰固化后的接头,将多余的粘接剂刮掉
3.5粘接修理:
指有缺陷的接头,如发现未粘区和未填充区,则应进行修理和更
换。

36承插式连接头尺寸表(图一)
图一:单面承插接头
3.6.1粘接程序
—用细白布沾丙酮擦净粘接面的油污、尘沙、水渍。

潮湿、难擦净的表面可用细砂纸轻轻打磨,然后再用丙酮擦净。

—对插入深度给以标记
—用鬃刷、刷子宽度为管径的1/2~1/3。

先涂承口后涂插口,反复涂两遍,涂胶要迅速、正确
—刷胶后的管子插入承口,水平轴线受力,不可弯曲,插入后转90 度,再不能变动,应扶持1~2分钟,在静止至固化。

管径>4〃应两人操作,同时擦去多余的粘接剂。

—静止固化时间依环境温度而不同
15~40度静止时间<30分钟
5~15度静止时间<1小时
5~15度静止时间<2小时
205度静止时间<4小时
3.6.2操作场地要求
操作场地通风良好,并有防火措施。

3、塑料管道的熔接:
由于塑料管本身的特点已广泛的用于工业领域,又由于粘接连接方法的缺点,比如强度低,而有的塑料比如PE材质,粘接性较差,而熔接则克服
了粘接和螺纹连接的缺点,达到的强度均高于塑料管本身的强度和可靠的严密性。

1.1塑料管道的热风焊工艺:
各种材质的塑料管几乎均可以热风焊,但由于其他更高质量的熔焊方
法和专用设备的出现,又限制了它的使用,然而工程中的焊接位置很
难100%使用专用设备,所以热风焊仍是不可缺少的熔焊方法。

—热风焊是由焊嘴喷出200~300度热风加热母材与焊条,使之粘稠,
在外力的作用下,使母材和焊条连接形成焊缝。

—接头形式:一般分为对接、倒T型接(角接),搭接(承插连接)
A.对接:用于板材和管道连接,厚度> 2mn S寸必须开坡口,厚度
> 5mn S寸可以双面焊,效果更好。

接口尺寸如图二:
图二:坡口及接口尺寸
B.角接:用于容器底角焊缝、管子和法兰焊缝。

图三
C.承插连接:用于管道连接、管件连接焊缝。

图四
公称直径dg: 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200
承插深度H: 45, 56, 70, 85, 95, 105, 120, 140, 165, 215
图四:承插接口尺寸
--- 焊接参数选定
a.焊接温度:热风温度230~270度之间,技术熟练的工人温度高些,以提
高生产率,但不能使使塑料焦化或变色。

b.焊条:材质应和母材相同,直径不宜过大,一般 <4mm见下
表:
c.喷嘴:直径应和焊条直径相匹配,直径过小,焊条受热不均,
不充分。

喷嘴直段长度应〉喷嘴径的10倍,以防止热风扩散,使热量集中。

d. 焊接速度:以150~250mm/m为宜,过快焊条和母材软化不充分焊不牢,过慢
则温度过高,塑料分解,颜色变黄,性能变脆,强度下降。

——施焊方法:
a.先开压缩空气,再开电源开关,待5~10分钟后方可焊接。

b.把焊条端部削成(热刀)30~45度斜坡,焊条垂直于焊缝坡口,相距
50~80mm焊嘴对准焊条,焊件坡口作扇形运动,待焊条软化后,施以稳定的压力,把软化部分的焊条压入坡化了的坡口形成
一层焊缝,加热、施力、压入坡口的操作是连续的。

待一根焊条用完时用热刀削成30~45度斜端,同法削另一根待用焊条,稍加热搭接处继续施焊。

c.有关数据的把握:多层焊时,第一层用焊条直径宜小,一般2~2.5mm焊嘴与
母材的倾角:母材厚度〉5mm寸为20~25度。

母材厚度10~20mm寸为30~45度,焊嘴距焊缝距离5~6mmf罢幅10mm 焊条与焊缝的夹角〉90°<100°施
力:2mm旱条=5N 3mm旱条=7N
4mm旱条=10N。

d.焊接缺陷、修补及试验
发现如下缺陷必须修补:裂纹、未熔合、夹渣。

方法是借助热风,用刀具切
去缺陷,形成600~800C 坡口,重新补焊口。

缺陷严重的, 把焊口切掉,加套管用承插连接代之。

塑料管道焊接后依设计不 同要求做如下试验: 外观检查,电火花试验,气压或水压试验达到设计图纸要求。

――塑料管道热风焊设备:德国WTDO 热风焊设备可以得到质量
优良的焊逢:见下图:
3. 2电熔连接工艺:电熔连接是用专用埋入电热丝的管件,接通电源后,电热丝产生能使 管件壁和管道表面
熔化而连接的一种先进方法。

――一般规定:
a. 管道、管件材料外观检查,符合设计图纸规定。

b. 管道、管件连接部位无油污、尘沙、水渍,可用丙酮细布擦净,并用刮刀刮除管道连接 部位的外表面。

3.3热熔连接工艺:热熔连接是借助加热板、加热棒、加热套等专用加热元件产生热能完成 塑料管道、管件的
对接,承插式连接和马鞍形连接(支管)的先进的塑料焊工艺。

焊接质量 高、速度快。

可以进行手动、半自
动、自动焊接。

3. 3. 1手工加热板,管道对接设备见下图: 加热板加热待连接的管端部,
利用对中心工具,
用手工施加压力,使接口部位产生均匀的突缘,待冷却后,完成连接。

热风焊接设备
风机DT6型 焊接喷嘴
WIDOS手工加热板
3. 3. 2半自动、自动加热板、加热棒、加热套的塑料管道对接,承插式连接和马鞍式连接。

完成上述连接的德国WIDOS专用焊机有:MINIPLAST2型、INSTAWELD16C型、威佳斯2500 型、4002 型、75 型、3500 型、4502 型、4702 型、4400 型、4600 型、4800 型、5100 型、5500型、6100型以及熔环清除器,可以完成PE、PP、PVD PVDF-PB 1/2 ” ~25”管道、管
件的热熔连接。

上述主要设备的简图介绍如下:熔环清除围为仝①190,深入管深度max12m
I.具体PVDF焊接参数如下:。

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