PE-RT Ⅱ型保温管焊接工艺要点分析及过程质量控制

扈广智

1.PE-RT Ⅱ型耐热聚乙烯复合保温管主要组成

PE-RT Ⅱ型耐热聚乙烯复合保温管由三部分组成：

（1）外层保护层，采用（HDPE）高密度聚乙烯，具有耐腐蚀、耐冲击、机械强度高，耐环境应力开裂，密封无渗漏等特点，能够阻挡外力或者环境对中间保温层的破坏和影响。

（2）中间保温层，采用硬质聚氨酯泡沫塑料，保温层内可设置支架。具有一定的粘接强度，绝热性能好，能够使外层保护层、中间保温层和内层PE-RT Ⅱ管材三者紧密结合，形成一个牢固的整体。

（3）内层工作管，采用耐热聚乙烯PE-RT Ⅱ管材。用来输送压力不大于1.0MPa，温度不超过80℃的热水，广泛用于城镇供热系统二级管网管道及温泉保温管道系统。

2.PE-RT Ⅱ型耐热聚乙烯保温管的优点

2.1 热损耗低

工作管为耐热聚乙烯复合管，保温性能好，导热系数低，从根本上解决输送过程的热损失，节能10%～20%[1]。长期运行节约能源，降低成本。

2.2 耐腐蚀性能强

管道为新型高分子化学材料，无电化学腐蚀，耐腐蚀能力强；在80℃以下的环境中使用寿命超过50 年，是钢管使用寿命的3 倍。

2.3 焊接工艺简单

管材重量轻，安装搬运省时省力；施工速度快，焊接工艺较简单，通俗易懂，采用热熔连接，安装安全可靠，管道在运行中损坏时，可采用电熔管件快速修复，质量安全可靠，能够提高供热的安全性。

2.4 具有良好的环境适应性

管道具有一定的柔韧性，能克服管基不均匀沉降对管道的损坏，抗震性能优良。无补偿自然敷设，施工灵活，可以适应各种复杂的地形安装。

2.5 管网输送能力强

管道内表面光滑，不易结垢，摩擦及流体阻力小，且不到钢管的1/20，管道流速快，是钢管的1.25 倍。

3.PE-RT Ⅱ型保温管热熔承插焊接工艺及质量控制

3.1 热熔承插工艺流程

检查→切管→接头清理及划线→插入→切换→熔接校正→冷却。

3.2 质量控制及注意事项

（1）热熔承插焊接一般用于S5 以上系列，dn75 以下管径的管材，施工焊接环境温度在-5 ℃～40℃，热熔机温度控制在250℃～260 ℃。

（2）焊接前要清洁焊接模头、管材焊接区域外表面和管件内表面，除去油脂及灰尘等杂质。当焊接温度达到焊接要求时，管材管件要用力均匀，无旋转地插入，直至达到规定深度，吸热时间根据管材和管件熔接情况而定，一般不超过30s。吸热完成后，为避免热量损失，加热表面污染等，拔出管材管件时，应迅速将管材无旋转、垂直插入管件中，切换阶段时间越短越好。焊接时温度不宜过高，时间不宜过长，否则会造成熔接塌腔，管道内径变小，影响管道流速。冷却阶段保持焊接状态，避免各种可能影响焊接效果的不良碰撞应力。

3.3 质量检查

管材与管件的焊接处外表面应有两圈均匀的熔边，熔边应无气泡，溢出物不应含油污及杂质，接合处不应有明显缝隙。检查管材插入深度是否到位，观察连接面有无凹陷、塌腔现象。

4.PE-RT Ⅱ型保温管电熔承插焊接工艺及质量控制

电熔承插焊接在PE-RT Ⅱ 型管材中应用的得很少，由于自身的弊端虽然只用在施工作业空间狭小或管道维修抢险中，但也是管道施工的一个重要环节。

4.1 电熔承插工艺流程

检查→切管→焊接面清理→管材与管件承插→校正→通电熔接→冷却。

4.2 电熔承插焊接质量过程控制

（1）切管：管材的端面应垂直轴线，其误差小于5mm，这样可以保证有足够的熔融区。

（2）焊接面清理：测量电容管件的长度或者中心线，在焊接的管材表面划线标识，将划线区内的焊接面刮削0.1mm～0.2mm 深，以去除氧化层，清洁管材和管件连接面上的污物。

（3）管材与管件承插及校正：在管材上重新划线，位置距端面1/2 管件长度，将管件承插到管材划线处，要确保管材插入至管件限位挡台，否则会出现电热丝空烧、短路、冒烟、燃烧、熔体喷料等问题。安装电熔夹具时，不得使电熔管件承受外力，必须使管材和管件在同一轴线上，防止不同轴造成接头熔接不牢固，影响焊接质量。

（4）通电熔接：焊接输出端与管件接线牢固连接，不得虚接。按照管件合格证的说明手动或者扫码输入焊接数据，保证在最佳电压和焊接加热时间下，获得可靠熔接质量，在任何情况下都不应重复加热焊接。

（5）冷却：冷却过程中不得向焊接件施加任何外力，也不得强制冷却。

4.3 质量检查

电熔管件应完整无损，无变形变色，两个观察柱都已完全凸出。焊接过程中没有喷料、冒烟等其他异常，电熔管件内电阻丝不应挤出，管件与管材同轴，未发生位移。

5.PE-RT Ⅱ型保温管热熔对接焊接工艺及质量控制

在PE-RT Ⅱ型保温管焊接中，热熔对接焊接是应用最多、最广、造价最低的一种焊接方法，规范规定公称外径＜90mm 时，宜采用热熔承插或电熔管件连接，公称外径≥90mm 时，采用热熔对接。在热熔对接焊接工艺参数中，焊接温度、时间和压力是重点把控的三个要素，当焊接温度确定时，热熔对接焊接参数曲线[2]如（图1）。

图1 热熔对接焊接曲线图

5.1 热熔对接工艺流程

装夹管材→铣削及同轴度校→测量拖动力→加压吸热观察最小卷边高度→降压吸热→切换→加压焊接→保压冷却。

5.2 焊接质量过程控制

（1）焊接前，清理加热板表面聚乙烯残留物，按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数，提前预热加热板，确保加热板温度均衡。调整焊接管材或管材的同心度，利用夹具校正管材。

（2）铣削 PE-RT Ⅱ 管材端面前，应将管端内外100mm 内擦拭干净，铣削时调整好压力，形成连续铣削，确保焊接端面平行，光洁，间隙小于0.3mm，错边量小于管壁厚的10%。

（3）管材吸热，吸热温度为220±5℃，吸热时间一般为管壁厚×10（s）。一般根据熔接翻边高度和宽度进行微调。

（4）切换焊接，切换时迅速移走加热板，立即贴合焊接面，迅速将压力均匀提升至焊接压力进行焊接，管材熔接的翻边高度宜为1.5mm～6mm，小管径取小值，大管径取大值，同时计时冷却。

5.3 质量检查

（1）焊接接口的外观性检查：焊接接头翻边要平滑对称，卷边最低处深度不得低于管材或管件表面，焊缝两侧紧邻翻边的外圆周错边量不应超过管材壁厚的10%。

（2）翻边切除检查：切除的卷边应当是实心圆滑的，根部较宽，翻边底面不得有小孔、杂质、扭曲和损坏。翻边每隔5cm 进行180°背弯检查，不应有开裂、裂缝，接缝处不得露出熔合线。

5.4 热熔对接焊接中出现的质量问题及相应的解决办法（见表1）

表1 热熔对接过程质量问题及解决办法

6.结语

PE-RT Ⅱ型耐热聚乙烯复合保温管由于众多的优点，近几年在我国北方城镇供热二级管网中大面积推广应用。在PE-RT Ⅱ型管道安装过程中，管道熔接是管道施工过程质量控制的重中之重，管道焊接施工技术的优劣，直接关系到供热管网系统的运行安全及使用寿命，焊接人员要掌握焊接工艺流程及质量控制要点，加强对焊接工序的重视，有效杜绝质量缺陷，才能确保PE-RT Ⅱ型保温管安装质量合格。