浅谈PE管施工质量控制

李为尧

（平昌港华燃气有限公司，四川 巴中 636400）

聚乙烯作为一种高分子材料，它具有良好的化学稳定性，能耐大多数酸碱的侵蚀，这也就决定了它在城市燃气中低压管道这一块有着钢管不能比拟的优越性。聚乙烯管焊接存在唯一的致命缺陷，没有有效的检测手段来直观的判断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过对物料存储、人员操作、施工环境以及过程控制以及规范中一些表面检测来评定其是否合格。本论文将从人、机、料、法四个环节分别阐述其在PE管施工质量控制过程中的要点及相关要求。

一 人员控制要求

（一）人员资质及要求

从事PE管焊接的人员应当百分之百持证上岗，PE管焊工必须经过严格正规的培训，在理论、实操考试合格持证后，还应当再通过各公司工地入场考试，各道焊接工序通过甲方评定合格后才能上岗作业。

（二）施工工艺

现场焊工及施工管理人员应当熟悉的燃气管道与其他相邻管道、建筑物的安全间距，了解其在不能满足设计图纸及规范要求间距的条件下应采取的保护措施，并在此复杂的施工条件下保证其焊口焊接符合规范要求；合理利用各种PE管焊接工具：刨边器、刮削刀、卷边测量器、压扁器，确保管道其焊接融合面干燥洁净、融合过程不受外界因素干扰、卷边形成符合规范要求；对焊口进行焊口编号，且焊口排布图、焊口连接记录、焊口检查记录、焊口打印记录、材质合格证明上所有焊口编号应当完全一致，以利于后期归档查询。

二 焊接机具的选用、维修及保养

（一）PE管连接形式及焊机选用

PE管连接形式主要有为热熔连接、电熔连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接、法兰连接等，现PE管的主流连接方式又主要以热熔及电熔连接为主。

热熔连接是通过加热管道焊接端面，使被加热的断面融化，并迅速将其贴合，保持有一定的压力、冷却时间，达到熔接的目的。电熔连接是通过对预埋于电熔管件内表面的电热丝通电使其加热，从而使管件内表面及管材的外面分别被融化，分子分解并相互扩散，然后冷却到要求的时间后达到焊接的目的。PE管连接机具不论是电熔或是热熔都可分为手动、半自动及全自动三种。为了避免人为因素在管材管件融合过程中影响焊接融合成型，PE管焊接应当选用全自动焊机。全自动焊机在热熔焊接全过程都采用自动控制及测量，从焊前准备、预热阶段、吸热阶段、转换阶段、焊接阶段、冷却阶段至后期参数记录都直接通过焊机内部控制程序来对其焊接压力、焊接温度、焊接时间、环境温度等参数进行检测控制，且其还有提示报警功能，极大的避免了人为操作对焊接成形的影响。

（二）PE管焊接辅助设备

当然除了焊机之外，PE管焊接过程还有很多辅助设备设施，如：热熔连接中需使用的切管器、滚轮支架、刨边器、翻遍检测尺，电熔连接中需使用的：刮刀、固定夹具、压扁器等，合理有效的利用以上辅助设施才能有效的确保焊接过程顺利进行并提高焊接质量。

三 PE管材质及其存储、运输、使用注意事项

（一）PE管材质性能

PE管主要材料就是聚乙烯。聚乙烯是一种热塑性塑料，热塑性塑料一般存在着玻璃态、高弹态、粘流态三种物理状态。在一定的温度、压力条件下，此三种状态可以相互转换。常温常压条件下热塑性塑料一般为玻璃态，也就是平时我们看到的聚乙烯管的状态，温度升高时、热塑性塑料会从常温下的玻璃态逐渐转变为高弹态直至变为具有流动性能的粘流态，此时也就是当热熔焊机转换阶段时的温度，此温度下，施加一定的压力，两根PE管融合面之间的聚乙烯分子链则会重新融合链接，形成完整的焊口，如果过此时温度持续上升，聚乙烯则会发生降解甚至完全碳化。燃气PE管材质主要分为PE80中密度聚乙烯及PE100高密度聚乙烯，其分类主要是由MRS（最低要求强度）来确定的，聚乙烯管标准尺寸比可分为SDR11(厚壁管)及SDP17.6（薄壁管），PE管通过以上两参数来确定管材所能使用的最大允许设计压力。

（二）PE管管材管件存储管理注意事项

聚乙烯PE管虽然有诸多的优点，但因存在硬度低、随着时间的流逝发生脆性老化抗开裂性能降低、在紫外线照射下加速老化等缺点，其在储存运输过程中对聚乙烯管道的保护显的由为重要，这点在DM11及CJJ63中均能体现：“CJJ63 1.0.3黑体字聚乙烯燃气管道和钢骨架聚乙烯复合管道严禁用于室内地上燃气管道和室外明设燃气管道。”诸如此类条文都为了避免管道表面受损或紫外线照射影响管道使用寿命。

四 焊接工艺及施工控制

（一）热熔连接技术

PE管热熔连接过程相对来说比较简单，首先是预热及吸热阶段，这两个阶段是焊接卷边的成型以及管道熔接面吸热的过程，对于保证全自动电熔连接这两阶段正常合格的进行所需要做的是在自动焊接刨铣前后对焊接熔接面的检查，此时检查项目主要是：其一，刨铣前确保刨铣面无细砂杂质，以免刨铣过程中砂石杂质将铣刀刀片磨伤。其二，检查管道刨铣面（融合面）是否垂直、干燥、洁净，避免管道焊接过程中夹杂。其三，刨铣后合拢管道，检查熔接面之间的管道错边量及其夹紧与对中程度。预热及吸热阶段过后，就是转换阶段、焊接阶段及冷却阶段，对于全自动热熔焊机来说，以三阶段都有焊接机具自动操作一气呵成，之后就得冷却阶段的焊口外观检查以及刨边翻边检查，当然并不是说以上三个阶段都由焊机自动操作就不需要人为的监护及管理了，如管道在焊接过程中是会因焊机拖动导致管道平移的，那么在管道进行焊接前应当在适合的距离范围内放置滑轮支架避免管道因焊机的拖动导致管道与地面接触产生划痕；对环境监测，特别是在转换阶段，转换阶段烫板会跳起，然后在焊机规定时间内进行合拢，但若此时环境温度过低且风力较大，则会导致焊接融合面瞬间温度下降，不能达到规范要求的焊接融合温度减低焊口的强度；焊接完成对融合后的翻遍对称性进行检查、百分之百的刨边并进行翻变背弯试验。

（二）电熔连接技术

焊接程序：对即将电熔连接的管道进行氧化层的刮削，刮削前应测量电熔管件的长度，在管材表面上划标记线，标记线的位置应当大于测量长度5-10mm，在标记线融合面画网格线以确保氧化层被刮削干净，刮削深度应当为0.10-0.2mm，工程督导及监理严禁操作人员使用玻璃片、锯皮背面、刀片等非专用刮削工具进行氧化层的刮削。对于刮削干净后而不会立即使用的管段、短接应当用保护膜（保鲜膜、塑料袋、透明胶）保护刮削面，防止其二次氧化，刮削好的管件在插入管件之后应当在达到插入深度（中隔位）之后在管件表面画圈标记线，以利于管道发生位移时可以及时调整，也可以作为管道焊接结束后的检查项目以确定管道焊接是否满足要求，这里需要注意的一项就是管道插入管件的时候，由于部分焊口因地势原因或死口，会导致管材插入管件难度较大，需要慢慢调整，此时不应当使用蛮力进行承插，因为电熔连接件内部发热的电热丝埋设于电熔管件内部，一味的使用蛮力承插至中隔位，会导致电热丝错位造成焊接失败。焊接时对于管件的包装带应当在使用前才拆除，以防止其内部受到污染。在开始焊接前，应当使用固定夹具对焊口进行固定，以消除管道管件之间存在的应力影响焊接质量，焊接结束冷却时间到达后才允许拆除固定夹具。电熔焊接连接结束后应当检查以下项目：1）检查标记线是否有位移；2）电熔管件熔融物溢出是否正常；3）用手触摸电熔管件各部位，确定管件发热均匀；4）管材周围是否有刮削的痕迹；5）管材与管件之间是否有间隙，或是否有熔融物、电阻丝溢出。

五 结论

燃气PE管道工程施工质量直接关系到管网后期投入运行安全状况及其安全生产寿命，更直接关系到城市居民生命财产安全，先进的技术需要更先进的管理模式来适应其发展，在没有直观可靠的PE焊口质量检验检测技术前，只有将过程控制贯穿渗透于PE管施工的人、机、料、法、环的每个环节中的关键节点，才能确保优良的PE管焊接质量。

[1]翟瑞隆.港华DM11第三版2010[S]，2010(5.1-45).

[2]CJJ63-2008.聚乙烯燃气管道工程技术规范[S]，2008(7-11)

[3]姜奎书.聚乙烯材料压力管道焊接技术[Z].山东省特种设备检验研究院培训中心，2006（106-123）