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金寨县燕子河镇自来水厂供水工程,共需埋设 PE输水、配水管道 4
米,管径dn315。本工程把对PE管的热熔对接作为特殊施工过程,为保证PE管道施工质量和进度特指定本施工方案。
一、热熔对接机设备简介:
本工程PE管热熔对接设备采用DRJ—315热熔焊机,DRJ—315热熔焊机由夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统组成。
其采用电动铣削,液压驱动,整体结构为 “分体”式,加热板由温度表
直接显示温度,加热板表面有不粘涂层,电动机带动液压泵,系统的
各种压力直接由调压阀手动调节。
主要技术参数:
焊接温度调节范围(°C)0—300
工作电压(V)220
加热板功率(W)2500
油泵电动功率(W)750
铣刀电动功率(W)1000
二、PE管热熔对接的要求:
需用专用的热熔对接机具。
应检查有无产品出厂合格证,并索要出厂检验报告;
c)一般适用于OD≥90 mm管;管壁厚度 > 6mm。
适用于同种牌号、材质的管材与管材,管材与管件连接。性能相
似,不同牌号材质的连接需试验验证。
不使用明火。
在寒冷气候(-5度以下)和大风环境下进行连接操作时,应采取保护措施,或调整连接工艺。
三、热熔对接连接(对接焊)工艺
1、焊接工艺曲线和参数
聚乙烯管材的焊接一般分三个阶段,加热段、切换段、对接段,根据管子的不同规格和截面积制定其焊接参数。焊接工艺三个重要参数:温度、压力、时间。
1)温度的确定
聚乙烯管材对接焊的最佳焊接温度为 200~230℃,一般生产
厂家确定为210±10℃;
是聚乙烯材料的加工温度,在材料粘流态转化温度之上,只有在这种条件下,聚乙烯产生熔融流动,聚合物的大分子才能进行相互扩散形成缠绕,得到最大的强度和高质量的焊接结果;实践证明,温度低于
℃,即使加热时间长,也不能达到质量好的焊接结果。如果温度过高,将有可能激活分子链中的C键与氧发生反应,使材料降解,聚乙烯材料将受到氧化破坏。析出挥发性的物质和气体,材料结构发生变化,生成不饱和烃,出现杂质,从而使焊接质量降低。
时间的确定
加热时间的确定:焊接端面平整后 10×壁厚(mm)秒。
加热时间的长短,决定焊接的质量;是否能将温度均匀传递到
焊接面及一定的深度,在转换的阶段保持最佳的焊接温度。 管端面熔
化的最佳时间,是随着需要加热的面积增大而增大的, 更重要的是对
流和辐射传播的能量,会随着管壁厚度的增加而减小。 管端面的不平
度,造成热量的传递不均匀,窝藏空气,产生气孔,最终影响焊接质
量,所以需要和压力密切的配合,在加热的同时施加一定的压力,平
整焊接面,促进塑化,形成理想的焊接面进行热传递,然后降压吸热。
切换时间的确定:10秒内
尽可能地缩短,其端面冷却非常快,对接速度慢直接影响焊接质量。
冷却时间的确定:见表 1;~×壁厚(mm)分钟。
聚合物材料的导热性差,只有金属的几十分之一,冷却速度相应的缓慢,在冷却的时间内需要进行结晶,收缩,所以需要有充分的时间降到结晶温度,进行充分的晶粒生长,消除内应力,在一定的压力下冷却,避免焊接端面有缩孔。
压力的确定
焊接压力和冷却压力根据焊接面的截面积 × ;
在210±10℃的温度下,焊接时间、压力的取值,可以参照德国焊接协会DVS2207-95的标准。
表1聚乙烯管材热熔对接焊参数值(环境温度 20℃)
端面平整凸起高
壁 厚 度度(力P=0.
mm
15N/mm2)(温度2
10±10℃)mm
<
⋯7.
0
⋯12.
0
⋯19.
0
⋯26.
0
⋯37.
0
⋯50.
0
⋯70.
0
吸(力P切
取冷却
(力
≈
2)
P=
N/mm
(温度210±
出板接
2)保状下
1
0℃)S(秒)
S(秒)
min(分)
45
<5
6
40
⋯70
<
5⋯6
6⋯10
70
⋯120
<
6⋯8
10⋯16
120⋯190
<
8⋯10
17⋯24
190⋯260
<
10⋯12
24⋯32
260⋯370
<
12⋯16
32⋯45
370⋯500
<
16⋯20
45⋯60
500⋯700
<
20⋯25
60⋯80
四、PE焊接操作:
、焊接前的准备
检查清洁热板;聚四氟乙烯( PTEF)涂层损坏需更换。其最大粗糙
。
)清洁油路接头后接通油路。
)检查电源、电压、接地后接通电路,空转排气。
)热板升温,红灯亮后预热10分钟,热板表面温度为210±10℃。
)安装与管材规格相符的卡具(卡具的要求:卡具与管子的焊接部
位不同心度小于 2%)。管子的不圆度 < 5%。
、焊接操作
打开机架,按工艺要求设置吸热时间和冷却时间。
卡管(管件);调整同心度,必要时调整浮动悬挂装置或用辊杠支架将管垫平减小摩擦力。
放置铣刀锁安全锁。
启动铣刀,闭合机架,调整压力,端面进行铣削,形成连续屑后,降压力。
打开机架,开安全锁,取出铣刀。
闭合机架,(P0)。<。<管壁厚10%。
加压到焊接压力,查管子是否卡紧。如果未卡紧或调整管子位置,需重复(3)的过程。
打开机架,放加热板(焊接端面有灰尘需清洁)。
闭合机架加压到焊接压力(P1)=拖动压力(P0)+接缝压力(P2)。
观察管端凸起高度,降压至拖动压力(P0),同时按吸热计时按钮,计时开始。
蜂鸣器响吸热结束,打开机架,迅速取出热板,立即闭合机架,调整压力到焊接压力(P1),同时按冷却计时按钮。
蜂鸣器响,冷却时间到,降压力,松开卡具螺丝取管,进行下一循环。
焊接注意事项:
必须测量电网、发电机电压,保证电压220V,防机毁。
必须测量加负载后的电压、机器外壳接地,保证人身安全。
与焊接端面接触的所有物件必须清洁,保证焊接质量。
加热板温度指示灯必须亮(红色),保证焊接温度。
卡管必须留有足够的距离,保证焊接端面有效接触。
铣削时铣刀安全锁必须锁死,防止铣刀飞出伤人。
铣屑必须是连续的长屑,保证焊接端面有效接触。
铣削完必须先降压力,后打开机架,再停铣刀,防止端面出台阶。
取出铣刀、热板时不能碰伤端面,防止翻边不均匀有划伤。
凸起要求的高度必须是圆周,保证焊接有效面平整。
焊接压力必须加入拖动压力,保证有效焊接面的压力值。
熔融面相接触时严禁高压碰撞,保证焊接质量。
启动泵站时,方向杆应处于中位,保证电机无负载起动。
安装高压软管时接头必须清洁,防止泥沙进入液压系统。
机器远离酸碱或要有防护,保证机器的使用寿命。
必须保持机架镀铬导杆清洁勿划伤,保证不漏油和损失压力值。
热板必须清洁、无划伤、无油污及粘异物,保证焊接质量。
18)N68 抗磨液压油六个月更换一次,勿因小失大。
机器的电子部分不防水,严禁进水,阴雨天施工要有防护。
拆卸油管必须泄压,接头加防尘帽,保证下次安装顺利。
金寨县燕子河镇自来水厂供水工程
PE
管
热
熔
对
接
施
工
方
案
安徽省金宇建设有限公司
2017年7月10日