聚乙烯管道焊接作业指导书

聚乙烯管道焊接作业指导书
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1 范围
本作业指导书规定了聚乙烯管道焊接的操作程序、检验方法和安全注意事项。

本作业指导书适用于聚乙烯管道的焊接作业。

2 规范性引用文件
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CJJ 63-2008 聚乙烯燃气管道工程技术规程
3 术语和定义
3.1 聚乙烯管道的连接方式
一般采用热熔连接、电熔连接、钢塑过渡连接三种方式。

3.2 热熔连接
热熔连接是使聚乙烯管道接口受热熔化并加压，待其冷却后牢固地连接在一起的连接方式。

热熔连接按连接方式又可分
为对接热熔连接、承插热熔连接、鞍型热熔连接三种形式。

3.3 对接热熔连接
对接热熔连接是将平板电热模（电加热板）插入两管材接口间，对管材的连接面进行加热，当两管材的连接面加热到熔融状态时，抽出电热模板，用力将两管道端面挤压在一起，形成均匀一致的凸缘，待冷却后即熔接牢固。

该方法工艺简单，操作方便，常用于聚乙烯管道的直管连接。

3.4 承插热熔连接
承插热熔连接是用装有与管材（插口）和管件（承口）相匹配的承插电热模来完成对连接面加热连接的方法。

该方法具有强度高，气密性好，成本低等优点，是小口径聚乙烯管的可靠连接方式。

为保证承插连接时接口能达到应有的强度和可靠的严密性，插入端应有足够的深度。

3.5 鞍型热熔连接
鞍型热熔连接是将与支管配套的鞍型管件，用热熔方式固定在需接主管的支管上，连接后卸下管件顶头的管盖，通过固定好的管件专用钻具钻孔，贯通后取出钻具，盖上管盖，将支管连接在管件出口端的连接方法。

该方法主要用于在已敷设的聚乙烯干管上加装支管的施工，操作上十分方便。

3.6 电熔连接
电熔连接时，熔合面的加热是通过埋在连接管件内的电热丝完成的，从而省去了热熔连接中用电热模加热的过程，操作变得简便，并且在较差的气候条件下也可施工。

电熔连接具有性能稳定、质量可靠、操作简便等优点，但成本价格要比热熔连接高。

电熔连接按连接方式可分为电熔承插连接和电熔鞍型连接两种方式。

3.7 电熔承插连接
电熔承插连接是将需要连接的两根管材端口，插入埋有电热丝的承插连接件中，在电热丝中通入电流，使连接件（承口端）和管材（插入端）的熔合面加热至熔化温度，冷却后连接件与管材即牢固地熔接在一起的连接方式。

3.8 电熔鞍型连接
电熔鞍型连接是将电熔鞍型管件用夹具固定在待接支管的主管道上，通过鞍型管件熔合面上电热丝的加热，使主管道的熔合面熔化，冷却后即熔接结束后再用钻具对主管道进行钻孔的连接方式。

3.9 钢塑过渡连接
在使用聚乙烯管的燃气管网工程中，聚乙烯管常需要与金属管道、阀门等连接，为保证聚乙烯管材与金属管材过渡连接的质量，常使用专用的钢塑过渡连接件进行连接。

4 操作程序
4.1 热熔连接
4.1.1 对接热熔连接
4.1.1.1 准备工作：用切割机、平锯或其它工具将管材切断，管道端面应与管轴线保持垂直，然后用洁净的布擦去管端铣刀、平板电热模上的油脂、灰尘、水分，检查对接机的液压系统和电路是否正常并运行，使全部设备处于工作状态。

4.1.1.2 固定连接管材：卸开机架内的夹具，将待熔接的两管材分别搁置在机架左右的两组夹具上并固定，开动液压驱动装置，记录夹具滑行的最小驱动压力，然后让夹具的滑行端返回。

4.1.1.3 管端表面铣平直：以最小驱动压力推动机架滑行端向前，使待熔接的两端面紧贴在双面铣的两面进行铣削，然后拿出铣刀，再以最小夹具驱动压力推动滑行端，使铣削后的两管端面接触，检查两管轴线和两管端面完全接触的程度，要求两管端面缝隙不大于0.5mm，错边量不大于壁厚的10％。

4.1.1.4管端待接面加热：平板电热模加温并恒定温度在（210~220）℃时，将平板插入到两管端之间，搁置在两夹具间的机架主轴上，开动液压系统，以加热压力推动夹具滑行端，使两管端面紧压在平板电热模两侧，此时由于管端受热熔化形成翻边。

4.1.1.5 移开平板电热模：两管端翻边高度达到一定值后，开动液压系统，使滑行端脱离平板电热模一侧，同时操作者将平板电热模平行向已离开的滑行端移动，使之脱离另一侧管端，迅速抽出平板电热模，开动液压系统，推动滑行端，使两管端面以一定的压力贴压在一起。

4.1.1.6 保压冷却：两管端面贴压在一起后，会形成均匀的凸缘，凸缘之间应粘结密实，保持管端贴压的压力，让接口逐渐冷却。

待冷却结束后，卸掉压力。

4.1.1.7 卸管：两管熔接后，松开机架夹具，取出连接管材，在接口冷却到环境温度前不应受力。

4.1.2 承插热熔连接
4.1.2.1 准备工作：用切割工具将管材插入端垂直切割（切口尽可能垂直），检查管材端面外壁，应无深度划伤，用洁净棉布擦去管材插口端和管件承口端的油污和水分，用笔按要求标出插入端插入深度。

选用同管材和管件相匹配的模头，组成电热模，调节电热模恒温值到热熔温度（约为240℃~260℃），接通电源，达到恒温值时即可使用。

4.1.2.2 加热：将管件承口套入承口模头，用力沿模头轴线推进，同时将管材插入端插进插口模头并用力推入插入深度，随之开始加热过程计时。

4.1.2.3 熔接：达到加热时间后，先将承口管件沿轴线从模头
拔出，接着立即拔出插入管材，快速检查熔口的形状和均匀度，同时用均匀压力迅速将插入端管材和插入管件的承口端插至插入深度，插入时应确保管材和管件的轴线保持一致。

4.1.2.4 保压冷却：承插热熔连接后，仍应保持压力，并不使连接面转动，甚至冷却到常温，承插接口冷却后，5min内不应搬动，10min内不应施加压力，脱模后的热模头上如有残余的聚乙烯材料，应及时用洁净棉布擦去。

在熔接过程中，若管件承口受热过高，管材插入时会产生喇叭口，此时应用木锤沿承口周边敲击，使承口管件和插口管材熔接密实。

4.1.3 鞍型热熔连接
鞍型热熔连接的操作原理和操作程序与对接热熔连接相似，但需使用专用的夹具和钻具，以及专用电热模。

4.2 电熔连接
4.2.1 电熔承插连接
4.2.1.1 表面处理：用专用工具对管材的连接端表面进行处理，刮去其表层。

4.2.1.2 划定位线：根据管材需插入的深度划出定位线，以便在连接时能保证插管均匀插入连接件承口中。

4.2.1.3 装接：将管材按要求插入连接件承口中。

4.2.1.4 固定：将套接好的管材和连接件装在接口夹具上，并用夹具固定，保持两连接管在同一轴线上。

4.2.1.5 接线：将温度控制器的导线接头与连接件的插座接通。

4.2.1.6 熔接：将温度控制器的操纵电钮打开，按规定加热时间使接口通电熔接。

4.2.1.7 冷却：熔接面经过一段时间冷却后即熔接牢固。

4.2.1.8 拆卸：熔接完毕，拆卸夹具。

4.2.2 电熔鞍型连接
4.2.2.1 表面处理：用专用的鞍型刮刀对管道的熔接表面进行刮削清理，以保证熔接面的清洁。

4.2.2.2 安装固定：将鞍型管件安装在经过处理的熔接面上，并用专用的夹具固定。

4.2.2.3 接线：将温度控制器的导线接头与鞍型管件的插座接通。

4.2.2.4 熔接：打开温度控制器的电源按钮，按规定加热时间通电熔接。

4.2.2.5 冷却：熔接面经过一段时间冷却后即熔接牢固。

4.2.2.6 钻孔：卸下鞍型管件的管帽，装上与夹具配套的钻孔
工具，在主管道上钻孔。

4.2.2.7 拆卸：卸下夹具和钻孔工具，复装管帽。

4.3 钢塑过渡连接
4.3.1 管径小于63mm的聚乙烯管与镀锌管连接时，常用铸铁活接头钢塑过渡连接件，铸铁端通过丝扣与镀锌管连接，聚乙烯端通过承插熔接与聚乙烯管道连接。

4.3.2 管径大于或等于63mm的聚乙烯管与金属管道连接时，一般采用法兰钢塑过渡连接件，连接件由金属法兰和聚乙烯短管组成，法兰端与金属管道连接，聚乙烯短管与聚乙烯管道采用热熔对接方式连接。

5 注意事项
5.1 熔接施工现场应避免恶劣气候的影响，下雨或低温天气则需采取适当的保温、加热或加装防护装置的保护措施，尽量减少不利气候的影响，满足熔接温度的条件。

5.2 强烈的阳光照射，会导致管道表面受热不均，熔接时需进行必要的遮挡。

5.3 不论何种熔接方式，熔接区从熔接过程到冷却为止，严禁受力，不能采用强迫的方法加速熔接区的冷却。

6 PE管焊接接头的质量检验方法
6.1 根据TSG D2002-2006要求进行焊接工艺评定工作，焊接操作人员持证上岗。

6.2 外观检测：将接头从中沿轴向对称切割开，进行焊缝内外部外观检验。

6.3合格标准
6.3.1 合格承插焊接口：内外表面均有熔融焊道，焊缝无间隙和孔隙，深度满足要求，交界面完全消失。

6.3.2 合格热板焊接口：焊缝形状大小均匀，焊道反卷到外表面上，无气孔，鼓包，裂纹。

6.3.3 合格焊口参考数值及形式如下
环的宽度B=0.35~0.45S；
环的高度H=0.2~0.25S；
环缝高度h=0.1~0.2S
注：B—环宽；H—环高；h—环缝高；S—管材壁厚，取强迫的方法加速熔接区的冷却。

6.4 不合格情况
6.4.1 不合格焊接接头图示(热板对接焊)见表1。

对外观不合格的焊接接头应割除重新焊接。