PE电熔管件在中水管道工程中的应用

2014-12-25刘学明

城市建设理论研究 2014年37期

关键词：试验

刘学明

摘要：PE管道在中水小口径管网建设过程中应用比较广泛,小口径的管道连接有多种方式，这里简单介绍电熔管件在施工应用过程中在焊接过程中焊接时间焊接效果做出评价及出现的问题总结。

关键词：PE管道电熔管件电熔焊接试验

中图分类号：TG4文献标识码： A

PE管道是一种新型的给水管道，是以高密度聚乙烯或中密度聚乙烯为原料生产的管材，其有广泛的优点，包括耐腐蚀、不结垢，质量轻、关内流体阻力小、使用寿命长等，成为管道领域的新宠儿。实践证明PE管道质量可靠、运行安全、维护方便、费用经济等。随着PE管道在中水小区配套工程中的广泛应用，小口径的管道在施工过程中经常用到电熔管件，电熔管件其性能、结构以及安装施工工艺虽已有较多介绍，但关键的电熔熔接相关试验很少有详细的探讨．笔者从事PE电熔管件施工管理多年，现重点介绍电熔管件熔接时间参数的选择以及施工中必须注意的事项。为了保证电熔管件与管道焊接质量着重做了相应的试验，分析焊接时间与焊接牢靠度的关系。

PE管件的结构如图1所示。

图1 电熔套筒

1、焊接方法及焊接参数的设定

1.1电熔管件焊接的原理

（1）PE管材及管件的电熔连接的基本原理是电熔管件内部铜丝通过电加热，使管材与管件相结合部位树脂发生相变，高分子树脂在一定的压力下相互交织、渗透、融合，再通过冷却的方式使高分子材料重新结晶排列，使管材与电熔管件结合部位结合成一个牢固的整体。

（2）电熔管件焊接的方法的选择

根据专用的电熔焊机的特点一般有两种方法，一是采用恒电压法，二是采用恒电流法。

恒电压法焊接的特点：当通电时间不断增加，电熔焊接过程中电焊机输出的功率不断的缩小，单位时间内热熔区域内的热量随之减小。

恒电流法焊接的特点：当通电时间不断增加，电熔焊接过程中电焊机输出的功率也在不断的增加，单位时间内热熔区域内的热量随之增加。

电熔管件与管材焊接时，为了保证相融的结合面良好，必须使相应结合面均匀受热，相态一致，但是PE高分子材料的热传导性能和扩散性能都不是很好，因此需要经过一定时间来扩散电熔丝产生的热量。当采用恒电流法焊接时，到焊接过程的中后期，单位时间内产生的热量不断增加，容易导致热量不能很快的扩散到结合面以外的部位，而使管材与电熔管件结合部位的一小区域内的高分子材料发生化学性质的改变，也就是材料的分解，从而导致焊接的失败。恒电压法焊接方式的特点就扭转了高分材料导热性能差的特点，当焊接进入到中后期时，由于输出的功率不断缩小，因此管材与电熔管件结合面处的热量能逐渐扩散到其他部位，避免了管材与电熔管件结合面局部温度过高。因此试验采用的是恒电压法焊接。

1.2恒电压法焊接时焊接参数的确定

恒电压法焊接试验采用管件厂家给定的电压及时间参数：电压: 39.5v 时间：100s。

2焊接设备的选用

试验选用的焊机为自动化程度较高，焊接参数自动识别且能人为操作完成的焊机。

3 热熔焊接前的试验准备与步骤

3.1试验采用的是dn63的PE管材及管件（材料等级PE100）。PE电熔管件熔接前的准备：①管材、管件内外表面保持干燥，有水或潮湿应采取相应干燥措施；②用专用刀具去除管材熔接部位的氧化层，使其表面裸露出新茬，以保证管材能顺利的插入到管材中且熔合两表面均匀融合。③用丙酮擦拭管件内表面，去除水、油、锈等污物；④根据管件的承插深度在管材上作记号，保证管材插入到位。⑤校直两对应的连接件，使其在同一轴线上，用整园工具保持管材插入端的圆度。

3.2试验步骤如下

（1）保证管材的温度与施工现场温度相同，所选用的管材及管件符合质量要求。

（2）按照焊接前要求做好清洁，准备和组装工作。

（3）电熔焊机检查完毕，操作人员有执业资格证书。

（4）焊接过程中，详细记录各种数据。

3.3试验顺序

（1）焊接时间短于管件所规定的时间80s。图2通电时间短的管材与管件之间没有充分融合。

（2）焊接时间等于管件所规定的时间100s。图3通电时间与管件要求相同的融合的比较均匀。

（3）焊接时间长于管件所规定的时间120s。图4通电时间长的管材与管件之间融合出现过焊的现象。

图2(电熔套筒焊接剖面图)

图3（电熔套筒焊接剖面图）

图4（电熔套筒焊接剖面图）