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PE管道焊接技术 济南华润燃气有限公司 孙铭诚 2012年5月30日 1. 概况 2. PE管道连接方法及设备 3. PE管道系统的维修 4. PE管道的施工及验收 一、概况 PE管原材料为聚乙烯，是一种有机合成的高分子材料-[c-c-]n-，燃气管道应用有高密度和中密度 聚乙烯管道特性 长期的使用寿命（长达50年，减少了旧管网改造费用） 卓越的耐腐蚀性能（是一种惰性材料，除少数强氧化剂外可耐多种化学腐蚀，无电化学腐蚀） 经济性能好 柔韧性高、抗震能力强 可靠的连接性能（焊口比管材本身抗拉能力强） 焊接工艺成熟 优良的输送性能（摩擦阻力较小） 较好的耐冲击性能 良好的施工性能 概况 PE管道因其使用寿命长、卓越的耐腐蚀、耐磨损、耐冲击及可靠的连接和方便的施工等性能，从而被广泛的应用于诸多领域： 燃气输配 城镇供水 农业灌溉 化工管道 排污管道 矿山沙浆输送 热力护套 电力电缆护套 旧管道穿插修复 概况 应用于燃气管道 燃气管的压力等级一般以其径厚比（SDR，SDR=外径/壁厚）表示，国家标准规定主要有SDR11（ PE80 、 PE100）和SDR17.6（ PE80 、 PE100）两种规格。 二、连接方式 PE管道发展至今，其管道之间的连接方法主要 有三种： 热熔对接连接（主管道连接常用） 电熔连接（小口径） 机械连接(法兰连接) 连接方式 热熔对接连接的原理： 由于PE管道是利用PE树脂经挤出成型而得到的。其热熔对接是在特定的温度下，将PE管焊接端经加热熔化后，施以规定的压力作用，使PE管焊接端相互连接融合，然后经保压冷却而使管材熔接成为一体。 连接方式 热熔对接焊接具有以下特点： ①．管道熔接为分子之间的结合，因而极为可靠； ②．该方法只需使用专用设备，无须任何辅助材料，因而施工成本低廉。 ③．操作方法简单，易学易懂。 注意： 热熔对接连接是PE管道连接最常用方法，一般认为热熔对接适用于Φ63mm以上口径管材或壁厚大于6mm 以上管材的连接。 连接方式 1、设备规格：根据可焊接管材的规格不同，热熔焊机主要有： 63～160mm、 110～250mm、 160～315mm、 200～450mm、 200～500mm、 315～630mm 、 450～800mm 连接方式 2、设备构成（如下图） 热熔对接焊机一般都包含以下四部分： a). 机架 b). 加热系统 该系统主要包含一块加热板和温控系统。 c). 加压系统 目前该系统有手动和液压两种方式。 d). 铣削系统 该系统按照铣刀驱动源不同，分为电机驱动和液压驱动两种方式。 连接方式 热熔对接连接的必要条件是： 导致聚乙烯材料熔融流动的熔接温度（T）、 熔接压力（P）、压力和温度作用的时间（t） 也就是我们常说的温度、压力、时间三要素。 熔接温度——加热板温度： 对于HDPE、MDPE管道，其熔接时加热板温度一般为210±10℃（PE100级原料为225±10℃） 。薄壁管材焊接时温度适当升高，靠温度上限；厚壁管材焊接时温度适当降低，靠温度下限；大风或寒冷天气施工时温度适当升高。 熔接压力和时间： 焊接压力和压力及温度作用时间按照熔接过程曲线详细如下： 以时间t作x轴，以焊接过程中对应的压力p作y轴，可得到熔接过程曲线： 按照加热时间将热熔对接连接过程分为四个阶段： a).初始加热阶段（t1， P1） 将加热板放入两管端之间，加压到P1，加热时间为 t1 。其目的使初始熔融的物料在压力的作用下全部挤出，直到管材两端面与加热板紧密接触后为止，目的是保证下一步加热时，两管端能均匀吸热。 t1 ：加热时间t1按卷边高度确定，即当卷边高度达到最小卷边高度所需的时间； emin =0.1s+0.5(mm) 时，所需时间为t1 。 其中： s ---- 管材壁厚，单位mm。 p1 ：由液压系统的压力来控制，即p表 ，计算如下： 管材截面积（cm2） p表 = p拖 + ×0.15 (MPa) 油缸活塞总面积（cm2） p拖：油缸运动克服系统阻力所需压力，操作时可从设备的压力表上直接测出，单位MPa。 b).吸热阶段(t2， P2) 当卷边高度达到emin 时,将压力由P1 降至P2（ P2 ≈ 0）,继续吸热t2 时间,目的是保证管端与加热板表面接触,使管材继续吸