针对PE管的熔接，我们以前也为大家有过讲述，比如：“等径压缩PE管穿插法的适用领域和技术优势”、“PE管内衬修复法需要的设备和施工工艺”、“分析等径压缩PE管内衬修复法的接口技术和原理”、“PE管道修复技术胀管施工法”、“塑料管道修复之内衬HDPE法”、“详解PE管材的连接技术”、“PE管与PPR管能不能相连接？”，不过上述文章，过多的讲述PE管熔接的方法，对于其原理，描述较少；今天特为大家讲述，PE管熔接技术的原理。
PE燃气管道，安装方便、施工简单、柔韧性好、具有耐腐蚀(不需防腐)且至少可安全使用50年等优异性能得到了广泛的应用。
PE燃气管道的熔接机理
聚乙烯聚合物随温度的变化可分成三种状态：粘流态(粘流体)结晶态(坚硬固体)高弹态(橡皮状弹性体)一种高结晶度的聚合物。
PE管的熔接一个完整的熔接过程要经历卜述三种状态的转变，聚合物的粘流态下进行的
熔接过程中，要获得一个合格的接口，必需满足的基本条件是
1.合适的外力，可以加剧分子变形，使两界面的分子能充分的缠结。
2.熔接界面必须是干净、干燥的以免影响界面分子间的相互缠结。
3.合理的加热温度和加热时间，以保证获得足够粘流态的融质。
电熔连接时其能力无需人为施力，靠融质的融涨获得。
热熔对接时，外力是人为施加的压力过小，界面间长链分子无法充分变形，无法重新重叠及缠结；相反对接压力过大，粘流态的融质被挤出熔接界面，使界面问的介质大都处在高弹态形成假焊。
3聚乙烯管道的连接
聚乙烯一般可在190℃-260℃范围内被熔化(不同资料牌号的熔化温度一般亦不相同)此时若将管材(或管件)两端熔化的局部充分接触，并保持适当的压力，冷却后便可牢固地融为一体。
热熔对接是通过专用连接板被加热到210℃后，使熔接管线的两端通过加热板加热熔化，抽出加热板的同时迅速将两端贴合，通过机具坚持一定的压力，冷却后达到连接的目的
电熔连接是采用专用的电熔焊机，控制流过管件内埋设的电阻丝中的电流管使管件合理发热，加热管件与管材的连接界面，经过一定时间的熔融达到熔接目的
电熔接口方式操作简单，人为因素少，可靠性高，但管件价格较高，接口利息高(大口径管材尤为明显)
由于PE管系SDB．的方式加工管材，随着管径增大，壁厚增大；管径减少而壁厚减少。特别是D<110mm管径的燃气管其壁厚较小，采用热熔对接的可靠性较差。
综上所述，对于D≥110mm时采用热熔对接(特殊需要时采用电熔连接)D<110mm时一般采用电熔连接。
PE燃气管输送的燃气是带压力的易燃、易爆的危险性气体，所以施工中的工程质量是压倒一切的因素，除管材管件的质量需要认真检查外，连接质量的好坏也是工程质量的基本保证。
目前对于PE燃气管的连接质量检查，除了外观检查和强度试验，气密性试验外，尚无更可靠的质量检验手段，因此，有必要仿照钢制管道焊接工艺评定的方法，对PE管连接工艺进行焊接工艺评定来验证施工单位是否有能力焊出符合《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-95和产品技术条件所需要的连接接头。
4连接工艺评定
连接工艺评定试验是由施焊单位的熟练焊工依照连接工艺指导书的规定焊接工艺试件，然后对试件外观检验后进行解剖，并进行性能测试来验证该工艺指导书的工艺参数是否能达到产品技术条件所要求的焊接接头。经评定合格后的连接工艺评定演讲经技术部门负责人进行审批。经批准的连接工艺评定演讲作为施焊单位的施焊依据，以确保工程质量。
4．1 电熔连接工艺参数
1.焊接加热时间：
电熔套筒D90 120S；D63 75S；D40 70S；
电熔变径D110／90 210S；D90／63，180S；D63／40，210；
电熔弯头90 D90 1208；90 D63 655；90 D40 70S；45 D90 120S；45 D63 758
电熔三通D90 1205；D63 705；D40 1105
2.连接机具PFSA全自动电熔焊机，电源电压220V，额定功率40kW，输出电压39．5V。
3.冷却时间查管件上条码标注；
4．2 热熔对接工艺参数，见表2
表2 热熔对接工艺参数
|
对接机 |
管材外径
D（mm） |
加热温度
（℃） |
加热时间 |
对接压力
（MPa ） |
冷却时间
（min） |
冷却压力
（MPa） |
|
PBF250B |
250 |
210±10 |
3分8秒 |
2.2 |
28 |
2.2 |
|
200 |
210±10 |
2分50秒 |
1.4 |
24 |
1.4 |
|
160 |
210±10 |
2分21秒 |
0.9 |
20 |
0.9 |
|
110 |
210±10 |
1分43秒 |
0.45 |
14 |
0.45 |
|
PBF250 |
250 |
210±10 |
3分8秒 |
4.45 |
24 |
2.85 |
|
200 |
210±10 |
2分50秒 |
2.85 |
28 |
4.45 |
|
160 |
210±10 |
2分21秒 |
1.85 |
20 |
1.85 |
|
110 |
210±10 |
1分43秒 |
0.9 |
14 |
0.9 |
|
PBF160A |
160 |
210±10 |
2分20秒 |
2.2 |
20 |
0.2 |
|
110 |
210±10 |
1分43秒 |
1.05 |
14 |
1.05 |
4．3 管材管件的分组
在PE管材(管件)的连接工艺评定试验中，为避免每种规格配件(管材管件)都要进行试验的麻烦，根据欧洲标准《燃气输送塑料管道系统——聚乙烯(PE)——第七部分：符合性评价》(prENl555-7．1996)中4．2．1分组的要求。按管材管件的分种外径进行分组，见表3。
|
尺寸组 |
1 |
2 |
3 |
|
管材管件分钟外径 |
D≤63 |
75≤5≤225 |
250≤D≤630 |
进行连接工艺评定试验时按每个尺寸组对一种直径试验即可。
我们选用了电熔连接D63代表D63、D40
D90代表D90
热熔对接D160代表D90、D110、D160、D200
D250代表D250及以上
4．4 安装质量的保证
热熔对接D250、D160、电熔连接D90、D63四种根据合格的焊接工艺评定报告制定了PE管的连接工艺指导书并指导现场施工，获得满意的连接接头。
4．5 焊接连接简图
注：图中各字母所代表数据按标准规定。
4．6 PE管材(件)连接工艺评定要求
4．6．1热熔对接
(2)性能测试要求
拉伸试验：延性破坏，断裂强度≥19MPa。
静液压试验：
20℃，9．0MPa，韧性破坏时间>100h，焊口无渗漏。
80℃，4．0MPa，韧性破坏时间>1 000h，焊口无渗漏。
(1)外观检验要求
环口均匀光滑，无划伤等缺陷，错边量<10％S。
环缝宽度：0．35-0．45S。
环缝总高：0．20-0．25S。
焊缝高度：0．10-0．20S。
其中：S=0．8-1．3e，e-PE管壁厚。
(2)性能测试要求
剥离试验：脆性破坏的起始破裂长度≤2/3L。
静液压试验：
20℃，9．0MPa，韧性破坏时间>100h，焊口无渗漏。
80℃，4．0MPa，韧性破坏时间>1 000h，焊口无渗漏。
4．6．2电熔连接
(1)外观检验要求
接触：管材端面接触电熔管件内部挡圈。
中心：管材与电熔件中心重合。
观察孔：观察孔中的物料完全顶出。
河南郑州管业除生产PE燃气管外，还专业生产其他PE管类产品，比如PE排水管、PE给水管、PE双壁波纹管等，欢迎新老客户订购。
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