燃气管网施工中聚乙烯管焊接安全控制的研究

来源:四川燃气 更新时间:2018-08-24 阅读:449

  • 岳池港华燃气有限公司  范琳琳


         【摘  要】: 近几年来,聚乙烯(以下简称“PE管”)管道的发展十分迅速。PE管不只用于给排水建设中,而且还被广泛的应用于燃气管网中。连接技术作为PE管道施工最重要的技术, 连接安全对PE管道整体安全影响明显。我们探讨热熔焊接和电熔焊接的安全控制,分析燃气管网施工中聚乙烯管道焊接经常出现的安全问题,提出了解决办法。
        【关键词】: 燃气管网  焊接方式  热熔电熔焊接  焊接安全控制

    引  言
      聚乙烯管道有着寿命长、密封性好、耐腐蚀、重量轻、使用寿命长、韧性高的一系列优点。因此PE 管道被越来越广泛的应用于燃气行业。燃气的安全与聚乙烯管道系统的可靠性有着密切的关系,而聚乙烯管道系统中最差的环节就是管道接头,因此燃气管网施工中PE管焊接安全控制的研究是非常必要的。
      一、聚乙烯管道的焊接方式
      聚乙烯管道的焊接有热熔焊接和电熔焊接的两种方式。我简单介绍一下这两种方式的基本原理,电容焊接简单地说就是用电熔化进行焊接。我们在塑料套管内壁中埋入高电阻的金属丝,插好通电,金属丝发热升温熔化使其周围的塑料彼此之间进行熔合,冷却后形成焊接。电熔焊接有着安全可靠、施工效率高的突出优点。但电熔管件的成本较高制约了电熔管件的发展,此外电熔管件的制造技术还需要较高要求,而导致这种方式应用于直径较小的燃气管道系统。电熔焊接常见缺陷形式有夹杂、孔洞、金属丝错位、冷焊等。我们主要还是采用热熔焊接,简单地说就是加热熔化焊接。我们用加热的工具与聚乙烯管道的配合面紧贴着,将平整的端面加热熔融,然后拿走加热工具,使熔融的端面融合,冷却后成为一个整体,这就是我们所说的热熔焊接的基本原理。近年来随着技术的进步,热熔焊接的日益广泛应用,热熔焊接就有熔合面缺陷、孔洞、裂纹、工艺缺陷等常见缺陷形式。
      二、聚乙烯管道的焊接安全控制
      (一)热熔焊接安全控制
      做好热熔连接的安全控制对燃气管网施工中PE管焊接安全控制是非常重要的。影响 PE 管道热熔连接安全的主要因素是温度、压力、时间,连接接头的安全检验等一些原因。热熔的连接温度我们一般控制在200 ~235 ℃。在一定的温度范围中,热熔的连接温度越高连接安全越好,但是如果温度过于的高的话,也会造成卷边的尺寸增大,工具粘附了熔料,从而破坏了PE 材料热氧化,使PE 材料出现问题。我们还要对时间压力进行控制,在一定压力下才可以使两熔接平面牢固结合,保持压力是因为PE材料导热性差,冷却速度慢,连接材料比较慢。热熔对接的时间和压力要遵循生产厂家的要求。除此之外,对热熔连接接头的安全检验是非常重要的,我们要检验连接接头焊机焊接数据的打印记录,接头连接完成后,应对接头进行 100% 的翻边对称性、接头对正性检查和不少于 10% 的翻边切除检验。
      每个工程还应做接头的破坏性试验。如抽样检验的焊缝全部合格,所代表的该批焊缝可判为全部合格; 如果我们抽样检查发现不合格的焊接,我们就要对这批焊接产品再次的检测,并按 CJJ 63—2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》进行检验,如果再一次的检测,还发现了不合格的产品我们就要对该焊工所焊的所有的焊缝产品进行检验,直到产品全部的合格,并进行验收。
      (二)电熔连接的安全控制
      做好电熔连接的安全控制对燃气管网施工中PE管焊接安全控制也是非常重要的。我们做好燃气管网的安全控制,就要做到以下几点:
      1、电熔连接前的安全控制
      在电熔连接前的安装定位阶段,我们要保持工作时的场地的整洁,如果让工作场地变得脏乱和拥挤,就会使工作的效率大大的降低。除此外管件不能和酸碱盐等一些化学物品接触。在电熔连接时我们所用的设备放好,使熔合面稳定,从而使连接的安全得以保证。因为厂家生产的管件有着不同的要求,因此选择正确的电熔焊机能使熔接达到最好的效果。我们按照产品的说明对管件的焊接进行焊接,而最重要的是电熔设备必须有可靠的接地保护、漏电保护装置,这样才可以防止发生人身事故确保工作安全无误的进行。焊机距离电源不得超过200米,否则会使线路电压太低,出现欠压的警报,这要求我们选择加粗配接发电机的电源线。管件的存放问题也是影响安全控制的一个原因,管件应该避免雨淋和暴晒,因此管件应存放在阴凉的环境下,否则会使聚乙烯管老化,从而降低使用的年限。如果在燃气管网施工时出现问题,我们应采取一定的遮挡措施,从而降低损失。在电熔连接前的取材、清洁、测量阶段,我们不应该使用暴露电阻丝的电熔管件,不应该过早的拆开管件的包装。聚乙烯管电熔连接时,我们先进行测量然后记录管材插入管件的深度和焊接区域。PE管如果长时间不使用,就会在其表面形成一层氧化层,我们应该使用干净的棉布擦净后使用刮刀把氧化层刮干净,如果不刮干净将会影响焊接安全,造成安全隐患。
      2、电熔连接中的安全控制
      在电熔连接时,我们应该注意裁截、安装、校正阶段。我们在安装裁截管材的时候,截面应该与管轴线垂直,如果不垂直的话,那么会有一部分的焊接区域露出,导致熔化的材料流入管中导致燃气管网施工中PE焊接出现问题。还要观察接头熔接是否密实,还要看电熔接件是否在同一个轴线上,要做到这一点我们经常在管段下部设立专用的托架,从而保证连接无误。焊接的强度也是我们应该注意的,安装时注意电源插口应置于方便操作位置,从而防止意外的发生。加热熔合阶段是电熔连接中的安全控制应该控制的阶段。我们应以正确的方式打开管件的保护帽,准确的连接管件和焊机,焊接的时间应该无误的标定。当加热足够的时间后焊机会自动的报警,在这个过程中融化的材料不会流出。在电熔完成后,我们要检测观察孔是否顶起,看一下焊缝是不是足够的密实。
      3、电熔连接后的安全控制
      我们在电熔连接后会有一段的时间进行冷却,在这段时间内,我们不能在连接件上施加任何的压力,我们也不能够移动管件,这就是因为PE管只有在冷却到最后才可以达到最大的焊接强度,才能达到我们的要求。在冷却时,外力可能使管件安全发生问题。我们要更加完善的完成电熔管件抗氧化、防受潮的目的,就要在冷却完成后,取出焊机插头,需要盖好电熔管件的保护帽。我们在焊接后将各项数据进行整理,和记录,并用记号笔把各项数据记录在管道上,只有这样我们才可以做到有利于备查和管理。
      三、焊接安全问题和解决办法
      PE 管焊接时经常会出现一些安全的问题。我们就常见的虚焊的安全问题、焊不透的安全问题和焊口碳化的安全问题简单的介绍一下。
      (一)虚焊的安全问题
      PE管热熔对接焊接时有虚焊的安全问题,由于对接焊机夹具行程不够和对接时夹具速度太快两种情况造成的虚焊这一问题。我们先说对接焊机夹具行程不够这种情况。两连接件对接前用铣刀铣平管口后进行焊前试碰,对碰后在夹具行程杆上应看到有一定的行程余量,行程余量以不小于20 mm 为宜。在焊接过程中,若不注意这种情况,夹具的行程余量不够时,焊接后表面上看对接得非常好,但实际上两对接件熔接得不够彻底,出现虚焊。这是热熔对接焊中常出现而又不易察觉的问题。在每次焊前都应注意留有足够的夹具行程余量我们就可以做到轻松地解决这一问题了。我们说的对接件对碰时夹具速度太快这种情况是由于对碰的过程时间过短,时间太短就会造成熔合不充分从而导致出现虚焊的情况。而解决这一问题就需要我们操作人员有着较高的技术水平,在操作的时候,控制机具的速度均匀,做到这一点就可以有效地预防对接时夹具速度太快而引起的虚焊。
      (二)焊不透的安全问题
      加热时间不够是焊不透的安全问题主要原因。聚乙烯管由于不同型号及规格造就了焊接时加热的时间也就不相同。一般的情况下都会有出厂的规定,有时我们不能全依赖出厂设定。例如当出厂设定的加热时间是在环境温度为 30 ℃、有微风时设定的,当环境温度低于 15 ℃和风力较大时,这样按30℃加热时间进行加热焊接,会造成没焊不透的现象。尽管正常焊接和这样焊接后表面上没有区别,但是却造成了虚焊的问题。但我们遇到施工环境温度低于30 ℃和风力较大时候,我们应该应根据不同规格、型号的管材对加热时间适当调整。
      (三)焊口碳化的安全问题
      焊口碳化的安全问题的原因是加热时间过长,因为一些人认为加热的时间太短会造成焊不透的情况,他们就会加长焊接的时间,他们认为加长了焊接时间就提高焊接的安全,而事实恰恰相反,聚乙烯管在加热时间过长时,就会出现碳化现象,使焊接安全大大降低。
      四、结语
      最近这几年来,燃气管网施工中聚乙烯(PE)管道越来越广泛的被应用。我们如何保障 PE 管网的可靠性和安全性,是我们现在所面临的非常重要的问题。而保证燃气管网安全的一个重要的环节是有效提高 PE 管的施工安全。我们还要对燃气管网中PE管焊接安全控制进一步的研究,我们只有不断的研究才能够建立实施系统有效的安全控制体系,促进 PE 管道施工安全的整体提高。

    参考文献:
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