工程塑料管道粘接、焊接工艺

工程塑料管道粘接、焊接工艺
1.概述
塑料管道是工程建设基础材料之一，特别是优良的抗腐蚀性能，广泛用于工业民用建设各种介质传送管道。

安装技术、粘接、焊接技术是保证塑料管道安装质量的关键。

2.常用的塑料管道的种类
—PVC 聚氯乙烯ASTM-D1785，-D2241，-D2672（承插），-D2740，-D2467（管件）
—PE 聚乙烯ASTM-D2104，-D2447，-D2737（管件）
—PP 聚丙烯ASTM-D2104，-D2447，-D2737（管件）
—PVDF 聚氟乙烯ASTM-D2662，-D3000，-D2666（管件）
3.工程塑料管道种类及规格
3.1塑料管道的粘接工艺：
粘接用于承插式连接工艺程序：按ASME法规B31.A328要求进行：包括：粘接责任及考核—粘接准备—粘接操作—修饰—粘接修理。

粘接一般用于PVC、UPVC管道连接。

3.2粘接准备：
准备工作按BPS进行，包括：切割、接端准备、粘合面处理、清理，使粘接间隙符合要求。

涂胶表面应有一定粗糙度，并应用酒精或丙酮认真清除表面的油污、灰尘和其他脏物。

然后用清水洗净，烘干。

3.3粘接操作：
—涂胶：承口内表面和插口外表面准备好以后，即可涂粘接剂/软化剂，按说明书的要求，涂层控制在0.1—0.3mm防止气泡和气孔。

涂刷只能向一个方向移动并刷涂均匀。

—粘接：涂好胶的插端接头，借助对中机具压入承端接头套管内，保证插入深度并旋转90度使它们之间产生连续的胶合。

—固化：粘接完成的接头要固定并静止一定时间，在一定的压力温度下固化，不同的粘接剂对涂层层数、厚度、压力、温度要求有所不同，需按说明要求操作。

3.4修饰：
修饰固化后的接头，将多余的粘接剂刮掉
3.5粘接修理：
指有缺陷的接头，如发现未粘区和未填充区，则应进行修理和更换。

3.6.承插式连接头尺寸表（图一）
图一：单面承插接头
管公称直径DN 管外径DW A
25 32 35
32 40 40
40 51 45
50 65 55
65 76 70
80 90 90
100 114 100
3.6.1粘接程序
—用细白布沾丙酮擦净粘接面的油污、尘沙、水渍。

潮湿、难擦净的表面可用细砂纸轻轻打磨，然后再用丙酮擦净。

—对插入深度给以标记
—用鬃刷、刷子宽度为管径的1/2~1/3。

先涂承口后涂插口，反复涂两遍，涂胶要迅速、正确
—刷胶后的管子插入承口内，水平轴线受力，不可弯曲，插入后转90度，再不能变动，应扶持1~2分钟，在静止至固化。

管径≥4″应两人操作,同时擦去多余的粘接剂。

—静止固化时间依环境温度而不同
15~40度静止时间≮30分钟
5~15度静止时间≮1小时
5~15度静止时间≮2小时
20~－5度静止时间≮4小时
3.6.2操作场地要求
操作场地通风良好，并有防火措施。

3、塑料管道的熔接：
由于塑料管本身的特点已广泛的用于工业领域，又由于粘接连接方法
的缺点，比如强度低，而有的塑料比如PE材质，粘接性较差，而熔接则克服了粘接和螺纹连接的缺点，达到的强度均高于塑料管本身的强度和可靠的严密性。

1.1塑料管道的热风焊工艺：
各种材质的塑料管几乎均可以热风焊，但由于其他更高质量的熔焊方法和专用设备的出现，又限制了它的使用，然而工程中的焊接位置很难100%使用专用设备，所以热风焊仍是不可缺少的熔焊方法。

—热风焊是由焊嘴喷出200~300度热风加热母材与焊条，使之粘稠，在外力的作用下，使母材和焊条连接形成焊缝。

—接头形式：一般分为对接、倒T型接（角接），搭接（承插连接）。

A．对接：用于板材和管道连接，厚度＞2mm时必须开坡口，厚度＞5mm时可以双面焊，效果更好。

接口尺寸如图二：
B．角接：用于容器底角焊缝、管子和法兰焊缝。

图三
C．承插连接：用于管道连接、管件连接焊缝。

图四
公称直径dg：25，32，40，50，65，80，100，125，150，200
承插深度H：45，56，70，85，95，105，120，140，165，215
图四：承插接口尺寸
——焊接参数选定
a．焊接温度：热风温度230~270度之间，技术熟练的工人温度高些，以提高生产率，但不能使使塑料焦化或变色。

b．焊条：材质应和母材相同，直径不宜过大，一般≤4mm，见下
表：
c．喷嘴：直径应和焊条直径相匹配，直径过小，焊条受热不均，不充分。

喷嘴直段长度应＞喷嘴内径的10倍，以防止热风扩散，使热量集中。

d．焊接速度：以150~250mm/mm为宜，过快焊条和母材软化不充分焊不牢，过慢则温度过高，塑料分解，颜色变黄，性能变脆，强度下降。

——施焊方法：
a．先开压缩空气，再开电源开关，待5~10分钟后方可焊接。

b．把焊条端部削成（热刀）30~45度斜坡，焊条垂直于焊缝坡口，相距50~80mm，焊嘴对准焊条，焊件坡口作扇形运动，待焊条软化后，施以稳定的压力，把软化部分的焊条压入坡化了的坡口内形成一层焊缝，加热、施力、压入坡口的操作是连续的。

待一根焊条用完时用热刀削成30~45度斜端，同法削另一根待用焊条，稍加热搭接处继续施焊。

c．有关数据的把握：多层焊时，第一层用焊条直径宜小，一般2~2.5mm，焊嘴与母材的倾角：母材厚度＞5mm时为20~25度。

母材厚度10~20mm时为30~45度，焊嘴距焊缝距离5~6mm，摆幅10mm，焊条与焊缝的夹角＞90°＜100°施力：2mm焊条=5N，
3mm焊条=7N，4mm焊条=10N。

d．焊接缺陷、修补及试验
发现如下缺陷必须修补：裂纹、未熔合、夹渣。

方法是借助热风，用刀具切去缺陷，形成600~800C坡口，重新补焊口。

缺陷严重的，把焊口切掉，加套管用承插连接代之。

塑料管道焊接后依设计不同要求做如下试验：
外观检查，电火花试验，气压或水压试验达到设计图纸要求。

——塑料管道热风焊设备：德国WTDOS热风焊设备可以得到质量优良的焊逢：见下图：
热风焊接设备风机DT6型焊接喷嘴
3．2 电熔连接工艺：电熔连接是用专用埋入电热丝的管件，接通电源后，电热丝产生能使管件内壁和管道表面熔化而连接的一种先进方法。

——一般规定：
a．管道、管件材料外观检查，符合设计图纸规定。

b．管道、管件连接部位无油污、尘沙、水渍，可用丙酮细布擦净，并用刮刀刮除管道连接部位的外表面。

3.3 热熔连接工艺：热熔连接是借助加热板、加热棒、加热套等专用加热元件产生热能完成塑料管道、管件的对接，承插式连接和马鞍形连接（支管）的先进的塑料焊工艺。

焊接质量高、速度快。

可以进行手动、半自动、自动焊接。

3．3．1 手工加热板，管道对接设备见下图：加热板加热待连接的管端部，利用对中心工具，用手工施加压力，使接口部位产生均匀的突缘，待冷却后，完成连接。

WIDOS 手工加热板
3．3．2 半自动、自动加热板、加热棒、加热套的塑料管道对接，承插式连接和马鞍式连接。

完成上述连接的德国WIDOS 专用焊机有：MINIPLAST2型、INSTAWELD160型、威佳斯2500型、4002型、75型、3500型、4502型、4702型、4400型、4600型、4800型、5100型、5500型、6100型以及内熔环清除器，可以完成PE 、PP 、PVD 、PVDF-PB 、1/2”~25”管道、管件的热熔连接。

上述主要设备的简图介绍如下：内熔环清除范围为≧Φ190，深入管内深度max12m 。

I. 具体PVDF 焊接参数如下：
P[N/mm 2] 调整就位 加热 撤换 Pressurization Cooling
Pressure of
joint surface
0.1(PVDF)
Temperature
of joint surface
Working hours
Diameter (mm) Wall thickness (mm) Pressure class
(PN)
Adjustment Pressure (KP) Heating time
(s) Heating time (s) Welding Pressure (kp) Cooling Time
(min)
50 2.5 10
4 0.
5 65 3 3 4 5 3.0 16
5 0.5 70 3 4 5
6 63 2.5 10
5 0.5 65 3 3 5 5 3.0 1
6 6 0.5 70 3 4 6 6 3.6 20
7 0.5 76 3 4 7 6 75 2.5 10
6 0.5 65 3 3 6 5 3.6 16 9 0.5 70 3 4 9 6 4.5 20
10 0.5
83
3 4 10 7。