HDPE 鋼帶增強螺旋管外電熔內熱熔擠出焊接技術

張國棟

（山西六建集團陸海路橋公司，山西太原 030024）

HDPE 鋼帶增強螺旋管外電熔內熱熔擠出焊接技術

張國棟

（山西六建集團陸海路橋公司，山西太原 030024）

結合工程實例，闡述了HDPE鋼帶增強螺旋波紋管外電熔內熱熔擠出焊接的工藝原理，并詳細歸納了其焊接的施工工藝和操作要點以及質量控制要求，以積累相關的經驗，從而指導類似工程的施工。

HDPE螺旋波紋管，外電熔內熱熔擠出焊接，質量控制

鋼帶增強螺旋波紋管作為一種新型地下管材已開始被廣泛的應用，由于受各種條件的限制，單一方法焊接后的管道系統性并不能完全保證其密封性。對大管徑連接采用內焊外聯方式，其接口密封性好、強度環剛度高、耐腐蝕、施工快捷、管內接縫平整，越來越多被推廣應用，本文結合工程實例，對該工藝的施工要點等與大家交流與探討。

1 工程概況

古交市大川西路拓寬改造工程，其中雨水管設計采用HDPE鋼帶增強螺旋波紋管，DN1 500的雨水管長396 m，DN1 800的雨水管長441 m，雨水管接頭采用管內熱熔擠出焊接，管外電熱熔帶連接的組合接頭焊接方式。

2 工藝原理

埋地用鋼帶增強聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管是一種HDPE與鋼帶熔融復合的結構壁管，管壁結構由三個層次構成:內層是一個連續實壁內層管，內層管外纏繞復合鋼帶倒“U”形的環形波狀鋼帶增強體，在涂復波狀鋼帶增強體外復合有與鋼帶增強體波形相同的HDPE外層，該工程采用螺旋端口;依據管材纏繞成型、端部螺旋形的特點，先進行管外電熔帶連接，即通過對鑲嵌在電熱帶內表面的電熱網加熱，使電熱帶與管材波谷的聚乙烯層熔融成為整體管外連接好后，在管內切口處采用熱熔擠出連接，兩種焊接相結合組成內聯外焊方式，達到“滴水不露”。

3 施工工藝流程

管道、管件的驗收→溝槽開挖→管道基礎→下管→焊接前工藝參數的確定→正式焊接前焊接準備→管外電熔帶道焊接→管內熱熔擠出焊接→閉水試驗→溝槽回填。

4 主要操作要點

1）管道、管件的驗收:施工前對管道外觀及產品資料進行驗收。目測其外觀，管材內表面平整，外部波形應規整;管材內外壁應無氣泡和可見雜質，熔縫無脫開。查驗產品的檢驗報告及產品質量保證書。

2）管道基礎采用土弧基礎。a.對一般土質，應在管底以下原狀土地基或經回填夯實的地基上鋪設一層厚度為100 mm的中粗砂基礎層。b.在管道土弧基礎支承角范圍內的腋角部位，須采用中粗砂或砂礫回填密實。c.管道基礎中在機械連接部位的凹槽，宜鋪設管道時隨鋪隨挖，接頭完成后，立即用中粗砂回填密實。

3）應根據管徑大小、溝槽和施工機具裝備情況，確定用人工或機械將管材放入溝槽。

4）管材連接，可以根據兩個檢查井之間的距離，在管溝旁焊接好相應長度的管道，待完全冷卻后再放入溝槽;也可以在管溝內焊接，但必須在管下設支撐點，且支撐點要高于地下水位，待連接好后，再取下支撐點，把管放入溝內。

5）焊接前工藝參數的確定。根據廠家提供的電熔帶焊接工藝參數進行試焊，確定工藝焊接參數，由經過培訓考核合格的焊工進行焊接。根據環境條件設定熔料和熱風溫度，控制焊接的速度和焊接頭在接合部的擠出壓力來保證焊縫的質量。

6）焊接準備。a.檢查焊接設備、電源是否正常。b.在焊接前檢查待焊接管材兩端面是否切割平整，將待焊面控制在管材波谷居中位置，兩被焊管材調整在同一軸線。c.用潔凈的布徹底將管道的外表面和電熱熔帶的內壁上的雜物清除掉（包括水汽），油類污物可用對PE材料焊接有幫助的溶劑擦拭。

7）電熔帶焊接施工要點。a.檢查:檢查管道和電熱熔帶是否有損傷。b.包裹:用電熔帶將已水平對齊的管道的要連接的部分緊緊圈住，電熔帶接頭應重疊100 mm～200 mm，包的時候有連接線的在內圈。PE棒也應在此端插入，緊靠此端頭。c.緊固:外面再用耐熱帶緊固，端頭與電熔帶內圈同向并在同一位置。用夾鉗夾緊，使電熔帶與管壁緊靠在一起，同時在接口處管端內壁用可拆卸的工具支撐牢固。d.連接:將焊機的輸出線端與電熱熔帶的連接線頭相連接。e.焊接:根據試焊參數進行焊接，焊接在電熔焊機上設定好時間和檔位。焊接時間結束后，取下連線夾子，再夾緊一次夾鉗約1/4或1/2圈。焊接結束要充分冷卻后才能移動管材。在冷卻期間，可以進行下一個焊接。f.冷卻:焊接時間結束時，風音器鳴響，電源自動斷開，開始冷卻，期間嚴禁移動振動管子，冷卻時間夏天一般為20 min，冬天為10 min。在冷卻時間可以進行下一接口的焊接。g.焊接檢查:管外電熱熔帶焊接經過一段時間的冷卻后，打開耐熱帶，觀察焊接狀況。

8）電熱熔帶焊接完畢，拆除管內支撐架，管內切口處進行熱熔擠出焊。

9）熱熔擠出焊施工要點。a.使用帶熱風裝置良好的手提式擠出焊機。b.預熱:焊接熱風裝置將待焊部位的聚乙烯預熱，預熱溫度應控制在200℃～300℃左右，溫度必須到使擠出的焊條能夠與管材融為一體的范圍內。c.進料:預熱后，旋轉主機和進焊條。d.焊接擠壓:根據環境條件設定焊條和熱風溫度，熱風在隨焊機移動時，被焊接的材料表面經過熱風吹過，變得失光，對焊條保持一定的焊接壓力，焊接斷面飽滿。e.冷卻:緩慢的冷卻。f.檢查:所有焊接斷面必須飽滿，不得有漏焊和斷口現象。

10）閉水試驗?；靥钔燎皯匆幎ú捎瞄]水法進行嚴密性試驗。

11）管道回填。管道安裝檢測合格后，立即回填土。溝槽回填從管底部位開始，用人工回填至離管頂0.5 m處，其余部位用機械從管道軸線兩側同時回填?；靥顣r應對稱分層夯實，以確保管道及檢查井不產生位移。

5 質量控制

1）嚴把管材質量關，使用正規廠家的管材和配套材料。電熱熔帶連接時，必須嚴格按照電熱熔帶要求的技術指標和設備規定的操作程序進行。采用的電熱熔帶必須由生產廠配套供應。

2）保證管道切口規范。避免由于把電熱熔帶搭接的邊完全切割，電熱熔帶無物附著，焊接強度完全缺失。

3）焊接區域必須保證清潔、干燥。對焊接區域內、外表面進行打磨處理，除掉氧化層。

4）焊接前，對齊管道后再連接，管道上下不齊不允許強行連接，強行連接造成縫隙太大，熱熔擠出焊難以保證。

5）焊接前，保證電源接線，選擇正確規格的電纜，防止電源較遠，電纜較細。電壓波降嚴重，焊接時間短，電流達不到要求，導致電熱熔帶焊接失敗。

6）擠出熱風在隨焊機移動時，被焊接的材料表面經過熱風吹過，變得失光即可，并非溫度越高焊接強度越好。

7）擠出焊接保證焊接速度，焊接速度過快會使焊接強度差，沒有足夠的熱量加工母材。

8）管道要放在穩固的地上并設置木墊塊，管道和地面間距為200 mm左右。

9）管道基礎必須墊穩，管底坡度不得倒流水，縫寬應均勻，管道內不得有泥土、磚石、砂漿、木塊等雜物。

10）在管頂以上500 mm之內，不得回填大于100 mm的土塊及雜物。

6 效益分析

1）施工效率:連接比較方便和靈活;施工工具和過程簡單（只要焊槍和電源），操作方便，減少費用，加快進度。2）性能強:保證密封不泄漏;連接處有足夠的強度和環剛度;全部聚乙烯焊接，保證耐腐蝕;管道內孔接縫被焊平，焊縫凸起很小，對排水功能沒有影響。3）經濟效益:鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管的使用壽命為50年，而傳統的管道（比如水泥管道）使用壽命最長僅有20年，因而鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管具有較強的經濟優勢。

［1］CECS 164∶2004，埋地聚乙烯排水管管道工程技術規程［S］.

［2］GJ/T 225-2006，埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管［S］.

On external fused and internal heatmelting extrusion welding technique of HDPE steel strip reinforced spiral corrugated pipeline

ZHANG Guo-dong

（Luhai Road and Bridge Company of No.6 Construction Group in Shanxi，Taiyuan 030024，China）

Combining with the engineering example，the paper illustrates the craftprinciple for the external fused and internalheatmelting extrusion welding technique of HDPE steel strip reinforced spiral corrugated pipeline，and sums up thewelding construction craft，the operation points and the quality control requirements，so as to accumulate relative experience and direct the construction of other projects.

HDPE spiral corrugated pipeline，external fused and internal heatmelting extrusion welding technique，quality control

TU758.11

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.19.092

1009-6825（2012）19-0116-02

2012-04-01

張國棟（1979-），男，工程師