淺談PE管施工質量控制

李為堯

（平昌港華燃氣有限公司，四川 巴中 636400）

聚乙烯作為一種高分子材料，它具有良好的化學穩定性，能耐大多數酸堿的侵蝕，這也就決定了它在城市燃氣中低壓管道這一塊有著鋼管不能比擬的優越性。聚乙烯管焊接存在唯一的致命缺陷，沒有有效的檢測手段來直觀的判斷其焊口融合是否合格，所以聚乙烯管道的焊接焊口是否合格只有通過對物料存儲、人員操作、施工環境以及過程控制以及規范中一些表面檢測來評定其是否合格。本論文將從人、機、料、法四個環節分別闡述其在PE管施工質量控制過程中的要點及相關要求。

一 人員控制要求

（一）人員資質及要求

從事PE管焊接的人員應當百分之百持證上崗，PE管焊工必須經過嚴格正規的培訓，在理論、實操考試合格持證后，還應當再通過各公司工地入場考試，各道焊接工序通過甲方評定合格后才能上崗作業。

（二）施工工藝

現場焊工及施工管理人員應當熟悉的燃氣管道與其他相鄰管道、建筑物的安全間距，了解其在不能滿足設計圖紙及規范要求間距的條件下應采取的保護措施，并在此復雜的施工條件下保證其焊口焊接符合規范要求；合理利用各種PE管焊接工具：刨邊器、刮削刀、卷邊測量器、壓扁器，確保管道其焊接融合面干燥潔凈、融合過程不受外界因素干擾、卷邊形成符合規范要求；對焊口進行焊口編號，且焊口排布圖、焊口連接記錄、焊口檢查記錄、焊口打印記錄、材質合格證明上所有焊口編號應當完全一致，以利于后期歸檔查詢。

二 焊接機具的選用、維修及保養

（一）PE管連接形式及焊機選用

PE管連接形式主要有為熱熔連接、電熔連接、熱熔承插連接、熱熔鞍型連接、法蘭連接等，現PE管的主流連接方式又主要以熱熔及電熔連接為主。

熱熔連接是通過加熱管道焊接端面，使被加熱的斷面融化，并迅速將其貼合，保持有一定的壓力、冷卻時間，達到熔接的目的。電熔連接是通過對預埋于電熔管件內表面的電熱絲通電使其加熱，從而使管件內表面及管材的外面分別被融化，分子分解并相互擴散，然后冷卻到要求的時間后達到焊接的目的。PE管連接機具不論是電熔或是熱熔都可分為手動、半自動及全自動三種。為了避免人為因素在管材管件融合過程中影響焊接融合成型，PE管焊接應當選用全自動焊機。全自動焊機在熱熔焊接全過程都采用自動控制及測量，從焊前準備、預熱階段、吸熱階段、轉換階段、焊接階段、冷卻階段至后期參數記錄都直接通過焊機內部控制程序來對其焊接壓力、焊接溫度、焊接時間、環境溫度等參數進行檢測控制，且其還有提示報警功能，極大的避免了人為操作對焊接成形的影響。

（二）PE管焊接輔助設備

當然除了焊機之外，PE管焊接過程還有很多輔助設備設施，如：熱熔連接中需使用的切管器、滾輪支架、刨邊器、翻遍檢測尺，電熔連接中需使用的：刮刀、固定夾具、壓扁器等，合理有效的利用以上輔助設施才能有效的確保焊接過程順利進行并提高焊接質量。

三 PE管材質及其存儲、運輸、使用注意事項

（一）PE管材質性能

PE管主要材料就是聚乙烯。聚乙烯是一種熱塑性塑料，熱塑性塑料一般存在著玻璃態、高彈態、粘流態三種物理狀態。在一定的溫度、壓力條件下，此三種狀態可以相互轉換。常溫常壓條件下熱塑性塑料一般為玻璃態，也就是平時我們看到的聚乙烯管的狀態，溫度升高時、熱塑性塑料會從常溫下的玻璃態逐漸轉變為高彈態直至變為具有流動性能的粘流態，此時也就是當熱熔焊機轉換階段時的溫度，此溫度下，施加一定的壓力，兩根PE管融合面之間的聚乙烯分子鏈則會重新融合鏈接，形成完整的焊口，如果過此時溫度持續上升，聚乙烯則會發生降解甚至完全碳化。燃氣PE管材質主要分為PE80中密度聚乙烯及PE100高密度聚乙烯，其分類主要是由MRS（最低要求強度）來確定的，聚乙烯管標準尺寸比可分為SDR11(厚壁管)及SDP17.6（薄壁管），PE管通過以上兩參數來確定管材所能使用的最大允許設計壓力。

（二）PE管管材管件存儲管理注意事項

聚乙烯PE管雖然有諸多的優點，但因存在硬度低、隨著時間的流逝發生脆性老化抗開裂性能降低、在紫外線照射下加速老化等缺點，其在儲存運輸過程中對聚乙烯管道的保護顯的由為重要，這點在DM11及CJJ63中均能體現：“CJJ63 1.0.3黑體字聚乙烯燃氣管道和鋼骨架聚乙烯復合管道嚴禁用于室內地上燃氣管道和室外明設燃氣管道。”諸如此類條文都為了避免管道表面受損或紫外線照射影響管道使用壽命。

四 焊接工藝及施工控制

（一）熱熔連接技術

PE管熱熔連接過程相對來說比較簡單，首先是預熱及吸熱階段，這兩個階段是焊接卷邊的成型以及管道熔接面吸熱的過程，對于保證全自動電熔連接這兩階段正常合格的進行所需要做的是在自動焊接刨銑前后對焊接熔接面的檢查，此時檢查項目主要是：其一，刨銑前確保刨銑面無細砂雜質，以免刨銑過程中砂石雜質將銑刀刀片磨傷。其二，檢查管道刨銑面（融合面）是否垂直、干燥、潔凈，避免管道焊接過程中夾雜。其三，刨銑后合攏管道，檢查熔接面之間的管道錯邊量及其夾緊與對中程度。預熱及吸熱階段過后，就是轉換階段、焊接階段及冷卻階段，對于全自動熱熔焊機來說，以三階段都有焊接機具自動操作一氣呵成，之后就得冷卻階段的焊口外觀檢查以及刨邊翻邊檢查，當然并不是說以上三個階段都由焊機自動操作就不需要人為的監護及管理了，如管道在焊接過程中是會因焊機拖動導致管道平移的，那么在管道進行焊接前應當在適合的距離范圍內放置滑輪支架避免管道因焊機的拖動導致管道與地面接觸產生劃痕；對環境監測，特別是在轉換階段，轉換階段燙板會跳起，然后在焊機規定時間內進行合攏，但若此時環境溫度過低且風力較大，則會導致焊接融合面瞬間溫度下降，不能達到規范要求的焊接融合溫度減低焊口的強度；焊接完成對融合后的翻遍對稱性進行檢查、百分之百的刨邊并進行翻變背彎試驗。

（二）電熔連接技術

焊接程序：對即將電熔連接的管道進行氧化層的刮削，刮削前應測量電熔管件的長度，在管材表面上劃標記線，標記線的位置應當大于測量長度5-10mm，在標記線融合面畫網格線以確保氧化層被刮削干凈，刮削深度應當為0.10-0.2mm，工程督導及監理嚴禁操作人員使用玻璃片、鋸皮背面、刀片等非專用刮削工具進行氧化層的刮削。對于刮削干凈后而不會立即使用的管段、短接應當用保護膜（保鮮膜、塑料袋、透明膠）保護刮削面，防止其二次氧化，刮削好的管件在插入管件之后應當在達到插入深度（中隔位）之后在管件表面畫圈標記線，以利于管道發生位移時可以及時調整，也可以作為管道焊接結束后的檢查項目以確定管道焊接是否滿足要求，這里需要注意的一項就是管道插入管件的時候，由于部分焊口因地勢原因或死口，會導致管材插入管件難度較大，需要慢慢調整，此時不應當使用蠻力進行承插，因為電熔連接件內部發熱的電熱絲埋設于電熔管件內部，一味的使用蠻力承插至中隔位，會導致電熱絲錯位造成焊接失敗。焊接時對于管件的包裝帶應當在使用前才拆除，以防止其內部受到污染。在開始焊接前，應當使用固定夾具對焊口進行固定，以消除管道管件之間存在的應力影響焊接質量，焊接結束冷卻時間到達后才允許拆除固定夾具。電熔焊接連接結束后應當檢查以下項目：1）檢查標記線是否有位移；2）電熔管件熔融物溢出是否正常；3）用手觸摸電熔管件各部位，確定管件發熱均勻；4）管材周圍是否有刮削的痕跡；5）管材與管件之間是否有間隙，或是否有熔融物、電阻絲溢出。

五 結論

燃氣PE管道工程施工質量直接關系到管網后期投入運行安全狀況及其安全生產壽命，更直接關系到城市居民生命財產安全，先進的技術需要更先進的管理模式來適應其發展，在沒有直觀可靠的PE焊口質量檢驗檢測技術前，只有將過程控制貫穿滲透于PE管施工的人、機、料、法、環的每個環節中的關鍵節點，才能確保優良的PE管焊接質量。

[1]翟瑞隆.港華DM11第三版2010[S]，2010(5.1-45).

[2]CJJ63-2008.聚乙烯燃氣管道工程技術規范[S]，2008(7-11)

[3]姜奎書.聚乙烯材料壓力管道焊接技術[Z].山東省特種設備檢驗研究院培訓中心，2006（106-123）