PE管道焊接技术解析
t1 :加热时间t1按卷边高度确定,即当卷边高度达 到最小卷边高度所需的时间;
emin =0.1s+0.5(mm) 时,所需时间为t1 。 其中: s ---- 管材壁厚,单位mm。 p1 :由液压系统的压力来控制,即p表 ,计算如下:
p表 = p拖 +
管材截面积(cm2) ×0.15 (MPa) 油缸活塞总面积(cm2)
3. 松开夹具螺丝,取出已焊接好的焊件,打开机架。
4. 进行下一个的焊接循环。 注意:必须是先降压力至0再拆除夹具,防止划伤 焊件。
电熔连接的原理 埋设在电熔管件内表面的电阻丝在通电后, 在一定的时间内产生适当的热量,使电熔管件 内表面与被连接的管材(管件)外表面熔融, 物料熔融后膨胀而相互间产生压力,达到焊接
要求。
电熔管件分类: 电熔管件按照结构形式可分为电熔承口件 (套筒式)和电熔鞍型件两种;按照电极可分 为4mm和4.7mm两种;按照电熔丝在管件内 壁的布置结构,可分为裸露式和包覆式两种。
电熔焊接的三要素:
① 电熔管件要求的输入电压 目前常用电熔管件要求的输入电压一般都是39.5V。 ② 加热时间 加热时间在管件上都有标注,但值得注意的是实际操作时应根据环境温度对 加热时间进行补偿(依据管件说明书)。 ③ 冷却时间 冷却时间一般在管件上也都有标注。
3 . 清除管材、管件焊接区域的灰尘或污物。
4 . 在欲焊接端按照需插入管件长度用记号笔进行标注,刮除管材表皮(厚 度约0.2mm)并修整光滑;刮削段长度应大于承插长度。刮削后的管材表面 不应被再次污染。
5 . 在已刮削好的端面上再次按承插长度对管子进行标注。 6 .将刮削后的管子插入清洁后的管件到标注尺寸,必要时应予以夹持固定。 承插件承插一般以略微用劲即可插入为宜。8. 将焊机输出插头插入管件插孔
概况
PE管道用途
燃气输配 城镇供水 农业灌溉 化工管道 排污管道 矿山沙浆输送 热力护套
电力电缆护套
旧管道穿插修复
概况 燃气管道
燃气管的压力等级一般以其径厚比
(SDR=外径/壁厚)表示,国家标准规定主 要有SDR11(薄壁)( PE80 、 PE100) 和SDR17.6(厚壁)( PE80 、 PE100) 两种规格。
c).切换阶段(t3) 当加热时间t2 达到后,迅速打开两管端 ,取出加热板,并快速合拢两管端。这段 时间应越短越好,最大不能超过t3 。 t3 =0.01d+3 (秒) 其中:d----管材外径,单位mm。
P3 = P1 t4=10+ Ks · s (min) 其中:s----管材壁厚,单位mm; Ks ----壁厚系数 其中: Ks = 0.5, s≤10mm Ks=0.03s+0.2 (s>10mm )
p拖:油缸运动克服系统阻力所需压力,操作时可从 设备的压力表上直接测出,单位MPa。
b).吸热阶段(t2, P2)
当卷边高度达到emin 时,将压力由P1 降至P2( P2 ≈ 0),继续 吸热t2 时间,目的是保证管端与加热板表面接触 ,使管材继续吸
热产生足够多的熔融物料。
t2 =10s(秒) P2 ≈ 0 其中: s----管材壁厚,单位mm。 注:过热、过冷或大风天气应对其做适当调整。
PE80与PE100的工作压力:
PE80
燃气种类 最大允许工作压力 SDR11 天然气 0.4 SDR17.6 0.2
PE100
最大允许工作压力 SDR11 0.5 SDR17.6 0.3
二、连接方式
PE管道发展至今,其管道之间的连接方 法主要 有三种: 1.热熔对接连接(主管道连接常用) 2.电熔连接(小口径) 3.机械连接(法兰连接)
注意: 热熔对接连接是PE管道连接最常用方法,一般认为热熔对接 适用于Φ63mm以上口径管材或壁厚大于6mm 以上管材的连接。
连接方式
1.设备规格:根据可焊接管材的规格不同, 热熔焊机主要有: 63~160mm、 110~250mm、 160~315mm、 200~ 450mm、 200~500mm、 315~ 630mm 、 450~800mm
d).冷却阶段(p3 ,t4) 两端结合后,压力迅速升到p3 ,升压时间最大值为: 3+ 0.01d ≤6秒;
压力达到p3后,保压冷却t4 时间.
目的:在规定的压力下,使分子间充分融合
K值必须 > 0
K值=卷边高度
K
2.3.3 热熔对接焊(对接焊)的操作
焊接流程
焊接准备 装夹管材 铣削端面
测拖动压力
切换对接(重点)
1. 吸热时间结束,蜂鸣器自动报警,关闭蜂鸣器, 打开机架,迅速取出热板,立即闭合机架,使焊 接面贴合,将压力调整到焊接压力 ( P1=P0+P2), 同时按下冷却计时器按钮,开始冷却、计时。
2. 注意:该过程是五个动作连续的一气呵成,也是 人为因素的严格控制部分,易出现焊接质量问题 的过程,切换对接的时间,必须控制在小于规定 的时间内( < 10S)。
(3)检查管材/管件是否夹紧;加压到焊接压力(P1),如果未夹紧应调整 管材/管件位置,需重复步骤-3的过程。
3. 合格后,降压力,打开机架。
焊接步骤-5
端面平整吸热
1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面;
2. 放置已清洁的热板,闭合机架,迅速调整压力至焊 接压力(P1)=拖动压力(P0)+接缝压力(P2)。
P (MPa)
0.15
P1
0.01 0.00
p3 p2 t2 t3 t4 t(s)
t1
图
热熔焊接过程曲线示意图
按照加热时间将热熔对接连接过程分为四个阶段: a).初始加热阶段(t1, P1)
将加热板放入两管端之间,加压到P1,加热时间为 t1 。其目的使初始熔融的物料在压力的作用下全部 挤出,直到管材两端面与加热板紧密接触后为止,目 的是保证下一步加热时,两管端能均匀吸热。
焊接步骤-7
拆卸焊件
1. 冷却时间结束,蜂鸣器自动报警,按冷却计时按 钮,关闭蜂鸣器。 2. 降压至零。
3. 松开夹具螺丝,取出已焊接好的焊件,打开机架。
4. 进行下一个的焊接循环。 注意:必须是先降压力至0再拆除夹具,防止划伤 焊件。
焊接步骤-7
拆卸焊件
1. 冷却时间结束,蜂鸣器自动报警,按冷却计时按 钮,关闭蜂鸣器。 2. 降压至零。
PE管道焊接技术
天然气分公司 池利军
1. PE管的概况
2. PE管道连接方法
一、概况
1.PE管原材料:以聚乙烯为基料的共聚物的混合材料;材料中必 须加有一定量的抗氧化剂、光稳定剂、碳黑…。
聚乙烯管道特性
长期的使用寿命(长达50年,减少了旧管网改造费用) 卓越的耐腐蚀性能(是一种惰性材料,除少数强氧化剂外可耐多种化学腐蚀,无电化 学腐蚀) 经济性能好 柔韧性高、抗震能力强 可靠的连接性能(焊口比管材本身抗拉能力强) 焊接工艺成熟 优良的输送性能(摩擦阻力较小) 较好的耐冲击性能 良好的施工性能
焊接步骤-2
装夹焊件
1. 打开机架,按要求设置吸热时间和冷却时间.
2. 打开夹具,将焊接件安装到机架中装夹.
3. 调整同心度,用辊杠、滚轮支架将管垫平减小 摩擦力防机架变形,必要时调整浮动悬挂装置; 4. 同时清洁管材/管件的内外表面。
焊接步骤-3
铣削焊接面
1. 放置铣刀锁上铣刀安全锁.
2. 启动铣刀,按下手枪钻开关并锁死,闭合机架,调整 压力,形成连续屑后,宽度等于壁厚,适当降压到无 铣削. 3. 打开机架,关闭铣刀,打开铣刀安全锁,取出铣刀。
电熔连接的主要设备和工具 电熔连接一般需使用以下设备或工具: ①.电熔焊机 电熔焊机根据正确的熔接参数,输出电能给电熔管件的设备。主要是 为电熔管件提供稳定的输出电压,并具备根据环境温度自动调节熔接时 间的功能,可识别条形码、存储已完成的焊接参数,并且连接打印机后 可输出焊接参数。 ②.刮削工具 用于刮削管材或承口管件熔接外表面。 ③.夹持工具 为固定焊接管材与电熔管件,部分夹具同时具有恢圆功能。 ④.切断工具 为得到干净平直的管材切割端面而使用的专用切割工具。
焊接步骤-5
端面平整吸热
1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面;
2. 放置已清洁的热板,闭合机架,迅速调整压力至焊 接压力(P1)=拖动压力(P0)+接缝压力(P2)。
3. 观察热板两侧,焊接面整个圆周的凸起高度至规定 值,降压至两焊接面不离热板(略带压)同时按计 时按钮,吸热计时开始.
焊接步骤-6
焊接准备 1 . 设备应置于平整、干燥、并有足够操作空间的场地,否则,应采取相应的
措施。
2 . 电熔连接前必须判明欲熔接的管材和管件具备可焊性。 3 . 电熔连接必须选择可靠的、输出稳定的专用合格焊机。 4 . 检查电熔焊机输入输出导线是否完好,能否正常工作。 5 . 确认电源与电熔焊机输入要求相匹配。 6 . 准备相应的刮削工具、切断工具、记号笔、尺子等,并检验其功能是否正 常。
熔接温度——加热板温度:
熔接时加热板温度一般为210±10℃(PE100级原料为 225±10℃) 。薄壁管材焊接时温度适当升高,靠温度 上限;厚壁管材焊接时温度适当降低,靠温度下限;大 风或寒冷天气施工时温度适当升高。
熔接压力和时间:
焊接压力和压力及温度作用时间按照熔接过程曲线详细如 下: 以时间t作x轴,以焊接过程中对应的压力p作y轴,可得到 熔接过程曲线:
内并锁紧。
9. 确认设定程序或参数无误后,启动电熔焊机进行焊接。 10. 在熔接过程中,操作者必须注意观察管件观察孔内熔体的溢出情况,及
时中断异常熔接状态。
11.焊接完成后,取出插头,接头自然冷却
注意事项 1.操作人员必须经专业培训并取得上岗资格证书才可以进行焊接操作