RPAP5对接焊铝塑复合压力管双热熔连接施工技术研究

陈军强

【摘 要】RPAP5对接焊铝塑复合压力管具有强度高、抗高压、耐高温、耐腐蚀等优点，但由于缺少相应的施工技术操作规程，往往容易出现管道渗漏等质量问题，所以未能在采暖冷热水系统中得到广泛认可和使用。由中铁六局建安公司承建的哈站南出口住宅建设项目目前已完成竣工验收，其中住宅和商服的采暖管道设计要求除管道井内采用钢管外，其余全部采用RPAP5对接焊铝塑复合压力管。基于这种情况，本文结合该复合管特点，结合本工程实际，利用整平整圆器做好管材焊接断面处理，通过加强温度控制、热熔操作控制，可确保对接焊口的热熔质量，提高施工速度，降低施工成本。具有使用材料、设备少，操作工艺简单快捷，经济适用，质量有保障等优点，可为今后同类施工提供一定的参考借鉴，从而也会更好地推动RPAP5对接焊铝塑复合压力管的发展。

【关键词】RPAP5、铝塑复合管、整平整圆、双热熔对接焊

一、前言

RPAP5对接焊铝塑复合压力管通俗的讲就是带有塑料保护层的金属管，同时拥有塑料管和金属管的优点。哈站南出口住宅建设项目位于祖国高寒地区黑龙江省哈尔滨市，总建筑面积为167817.98平方米，包括9栋高层住宅楼和4个商服，高层住宅为剪力墙结构，该项目于2018年底竣工。采暖系统设计采用明装散热器，采暖热源由市政热网经小区换热站供给，连续采暖，供回水温度为60～50℃。采暖管道各户热计量装置前采用焊接钢管，热计量装置后采用RPAP5对接焊铝塑复合压力管，工程量总计10.5万米，直接、弯头等管件和阀门共计12万个，工程体量较大。采用该种复合管能够避免冷热水系统腐蚀生锈，同时也能承受较高的水压，具有较强实用性和经济性。但是想要满足冷热水系统建设要求，还要保证管道施工质量，因此还应加强对RPAP5对接焊铝塑复合压力管双热熔连接施工技术的研究，达到既充分发挥管材本身最优的特性，又满足了施工质量要求的最终目标。

二、RPAP5对接焊铝塑复合压力管特点

从结构上来看，RPAP5对接焊铝塑复合管采用铝管为载体，利用高强度专用合金铝带通过氩弧全熔焊方式进行对接焊，内外层采用PE-RT耐热聚乙烯专用材料，与铝管之间采用高性能热熔胶粘合，在高温高压条件下共挤复合而成。从特点上来看，复合管在标准塑料管道中设置了金属管，提高了管道的强度、刚度和抗压性能，并且能够避免氧气渗入和阻隔紫外线，可以对管道中微生物生长进行抑制，因此可以避免金属器件腐蚀老化，延长管道使用寿命。管道采用超声波搭接技术进行铝层施工，主承压层为塑层，具有较强的耐高温性能和柔韧性，长期工作温度为95℃，是国内目前唯一符合95℃高温热水用管的塑料复合管材，该复合管能够在施工中弯曲和拉直，并且导热系数较低，可以减少传输介质热量损失，达到较好的保温效果。采用的塑料材质具有无臭、无毒等特点，不会引起水的二次污染，可以满足绿色环保要求。此外，采用该种管道，由于规格和品种齐全，所以施工时与各种水表、水泵等进行配套安装，因此可以在各种民用和工业冷热水系统安装中得到使用，并为系统运行提供安全保障。

三、RPAP5对接焊铝塑复合压力管施工技术分析

（一）施工工艺原理

在RPAP5对接焊铝塑复合压力管施工过程中，管件端口为双层环壁结构承口，需要同时与内外层进行熔接，所以需要采用双热熔对接焊技术。采用该种技术，在管道熔接时首先必须保证在一定的温度条件下，才能使不同材质的管材和管件内部的耐高温聚乙烯的高分子的紧密性遭到破坏，以此来融化管材和管件并再次重组彼此之间的分子排列组合方式，使得管材和管件合为一体。而且需要提出的是，采用这样的技术，需要保证在一定的高温压力条件下进行，这样才能使管材和管件充分融合在一起，形成一个密闭的整体空间。在这一过程中，分子重组将导致连接部分厚度加大，从而使管材强度得到提高，所以经过成功的一次性溶接处理的接口是不会发生渗漏的，也能够避免采用机械连接造成的管道渗漏问题，还能避免采用单热熔连接无法实现管道内外同时并合的问题发生。从施工工艺上来看，由于管件承口內则设置有衬套，可以在熔接过程中对内层壁进行有效支撑。在管件外壁，则设置有排气孔，能够在熔接过程中将腔内气体排出，以免接口处出现气孔，保证管材与管件得到较好的熔接，避免管道出现渗漏。在实际施工过程中，可以采用专用热熔器进行管道热熔连接，由于无需进行倒角和套丝，所以可以提高管道施工效率。采用优质铜嵌管件进行管道与配件连接，进一步保证管道安装安全可靠。另外针对接头位置，可以在地板填充层和墙内暗埋，为管道设计和安装提供便利。

（二）管道渗漏原因分析

RPAP5对接焊铝塑复合压力管做为一种新型供暖管材，在本工程中开始推广使用。由于大多数安装人员初次接触该管材，对其性能不了解，出现了熔接的管线多次试压多次渗漏现象，安装人员普遍反映该管材可熔性差。针对安装单位反映熔合差的问题，我单位在厂家试验室里进行接头熔合破坏性试验：管线在6.53MPa时爆破，其爆破压力远远大于设计工作压力1.25MPa，热熔接头部位完好无损，足以证明该材料可熔性非常好。再通过对问题热熔接头剖切观察存在以下在主要缺陷：一是接头未熔接到最深处，二是管材内壁未全部融合。主要原因分析：一是水暖安装工以往热熔连接较多的是PE，PPR管的，接触过RPAP5双面垫熔对接的较少，按以往操作工艺施工容易出现熔合不到位的现象。二是生产厂家提供的技术指导参数：RPAP5对接焊铝塑复合压力管热熔温度应控制在220～230℃。而经销商提供的热熔器为可调控温度模式，热熔温度幅度较大，不是材料未融化就是将其加热成熔融状态，严重影响熔接质量。三是热熔器模头在熔接一定数量的接头后，表面有粘连现象，作业人员未及时清理干净模头，接头处出现夹渣，影响接头质量。四是管材出厂时是盘圆状态，现场施工时要进行调直、切割等操作，过程中易引起管材椭圆度超标，内径不圆是熔接时局部未全部融合的主要原因。

（三）施工工艺操作要点

工艺流程：

施工准备→管材校直→切割→整平整圆→喷涂脱模剂→双热熔对接焊→试压

1.施工准备

在实际施工时，应选用符合产品特点的热熔焊施工机具，并完成能够配合施工的专用工具选择。结合RPAP5对接焊铝塑复合压力管特点，每一个施工班组至少应配置1台恒温型热熔机，并准备好一把专用切管器，1个整圆器，1个平板锉，脱模剂等以及其他辅助工具。RPAP5对接焊铝塑复合管在环境温度低于5℃时具有较大的脆性，所以还应尽量在室内进行焊接，以免受不良天气的影响。如果施工环境温度低于0℃，还要采用升温措施，以免焊缝表面出现细小颗粒等问题。在焊接前，应检查焊机及相关工具工作条件能否满足要求，如热熔温度控制装置灵敏程度和准确程度能否满足要求，并确认管材、管件的材料性质是否符合要求，规格型号能不能达到焊接的条件，合格证和复试报告能不能达到施工验收的要求。结合现场实际情况和施工图，还要完成实测样图绘制，并进行尺寸表明，根据样图确定管道配料表。此外，焊接前还要做好管道固定，要求支吊架和套管的，制作安装程序必须符合相关的规范，在穿墙和楼板处进行套管铺埋工作要保证且必须使套管高度超出地坪高度。

2.管材校直

RPAP5对接焊铝塑复合压力管的供应规格有多种，本文以长度50米做解释说明。拿到产品后，要将管子的一头固定然后展开，直到测量出需要的长度为止。当管径小于等于20mm时，可直接用手调直；当管径大于20mm时，可先用脚压住管子，滚动管子盘卷向前拉伸，压直管子，再用手调直。

3.切割管及整平整圆操作

连接管道前需对管材端口进行切割和整平整圆。管材端口的切割采用专用切管器，尤其在冬季施工，考虑到管材有一定低温脆性，需要采用锋利刀具缓慢进行管材切割。切割的位置宜选择距离管材端口3cm到5cm，方便切管器切割操作，并注意避开端头出现变型的部分，然后再对管道端面进行切割，直至端面无错口且平整，则可以对管材两端进行合拢，施加适当压力。将管材调直后，需要保证管材切口端面与管材轴线垂直，然后将毛刺、毛边用平板搓去除。为保证管道同心度在同一水平上，需要采用整圆器将切口整圆。在整圆前，需要确认整圓器是否存在弯曲、变型等情况，并且保证轴与套间隙不超出0.6mm。在切割和整圆过程中，操作人员需要严格执行技术交底，并掌握整圆时管材回转、退出等动作的要领。而整圆器位置禁止出现偏斜或倾斜问题，一旦位置不好需立即调整，以免出现偏斜等问题。针对RPAP5对接焊铝塑复合压力管，整圆器末端可以采用磨砂面，以便使因盘圆卷曲、现场调直和切割等操作引起的变形得到整圆处理，并且做好毛刺和麻面打磨。严格按照要求进行操作，并在整圆后做好管材及管件熔接部位的清洁，则能避免因端面不平整、内径不圆而引发的局部未融合问题的产生。

4.喷涂脱模剂

在热熔机加热前，应对热熔机模头进行喷涂脱模剂，可采用油性气雾脱模剂。将模头表面清理干净后，在距离模头20-30cm处轻按压嘴均匀喷射。在模头上喷涂脱模剂，最主要的作用就是为了在下一步工序中，管材和管件在满足热熔要求后能迅速、顺畅的退出，确保熔接质量。

5.双热熔对接焊

采用双热熔连接技术进行铝塑复合管熔接，在使用恒温型热熔机前需要做好热熔端头温度的把控，将熔接温度控制在220℃-230℃范围内，保证材料融化的同时，避免材料出现非熔融状态，从而使熔接质量得到保证。待热熔器绿灯亮起时即可开始热熔加热，管材和管件应当同时插入模头，管材和管件需要用力缓慢地（绝不能左右摇晃）插入热熔模头的最深处，加热时间在5—8秒为宜，冬季施工可适当延长时间。通过观察，待有少量熔融料从模头底部溢流孔中溢出后，迅速将管材、管件退出双热熔模头。热熔加热应严格控制时间和火候，需要快速把管材和管件取出，并确保管材沿直线无旋转插入管件，而且要严格控制插入深度。连接承插过程中，应均匀推进，保证到位，并禁止弯曲、旋转，避免管件端向翻卷，最终要使接头处形成均匀的凸缘。针对刚热熔承插的接头，可以进行校正，但严禁旋转。对连接的位置要进行规范施压，确保焊接工作的完成。待到冷却阶段，需要按照规定时间进行焊口冷却，不能提前移动管道。冷却后，仔细观察接头位置，检查焊缝是否符合要求。完成双热熔后，需要及时清理模头上的残余料，应避免使用尖锐金属物清理，以免破坏摸头表面特殊涂层。完成管道安装后，在封管及覆盖装饰层前，需要严格按照技术规范进行试压。

6.试压

具体来讲，管道的试验压力为工作压力的1.5倍，但最小不得小于0.6MPa；对管道加压要严格按照规定的程序进行，安装压力表的时候要选择最低位置，并要一段一段开展，每段长不得大于500米。注水的时候要注意控制水流速度，使水慢慢从底向高溢出，排出管道空气。水满以后，要进行水密性检查。检查无问题后开展加压试验。加压的速度要保持缓慢稳定，到目标压力时停止加压，观察60分钟，查看有无漏水现象。60分钟之后，再次加压到试验压力值，如果10分钟后压力下降不超过0.025MPa，即可判断合格。

（四）特别注意事项

进行双热熔对接焊时需要确保管材和管件的品牌保持一致，并使用RPAP5对接焊铝塑复合压力管专用的热熔器和配套模头。双热熔对接焊连接完成后，必须时刻保持模头干净无污染。对接时要保证两个管件中间存在一定长度的管段，这是因为对接时时有缩颈的现象发生。RPAP5对接焊铝塑复合压力管的弯曲半径不得小于5倍的管外径。全部的安装程序完成后，要对敞开的管口进行封堵处理。需要特别说明的是管材的运输和储存条件比较苛刻，要避免硬撞、挤压、日晒、污染等，储存在阴凉通风环境中，堆放也不要超过2米高。

四、结论

针对RPAP5对接焊铝塑复合压力管，采用双热熔对接焊施工技术，可以利用整圆器做好管材焊接断面处理，并通过加强温度控制、热熔操作控制，保证焊接质量，快速完成RPAP5对接焊铝塑复合压力管的安装，所以能够较好的满足冷热水系统建设要求。该复合管还可应用于建筑内高温散热器采暖系统、中央空调管路系统、太阳能管路系统、壁挂炉采暖管路系统、医药企业供水系统等对系统温度、压力、耐腐蚀性和气体渗透等要求较高的领域。在实际施工操作的过程中，一方面是要完全了解该种管材的特性，全部掌握该施工技术的工艺原理，另一方面是在连接过程中还要加强双热熔对接焊施工技术关键操作要点的把控，确保施工质量，符合验收规范，继而使该复合管得到更广泛的应用。

【参考文献】

[1]《高密度聚乙烯排水管热熔焊接施工技术》，蔡雪霞，魏东岳，程建峰编著，陕西建筑，2015.

[2]《论RPAP5对接焊式铝塑复合管在建筑工程中的应用》，殷松编著，城市建筑，2013.

[2]《铝塑复合管在采暖工程中的应用分析》，刘健编著，科技致富向导，2013.