论文《聚乙烯燃气管道焊接质量控制》.doc

聚乙烯燃气管道焊接质量控制

摘要

基于工程实践及相关事故案例分析，聚乙烯燃气管道焊口质量存在诸多的不确定因素，是整个管网系统中最容易损坏和泄漏的环节；且南方地区属于东南沿海区域，面临高温、高湿、大风等特殊环境因素，这些环境因素对焊接质量的影响程度如何？采取何种措施保证焊接质量？这是我们亟待明确和解决的问题。本论文主要从机械设备、施工用料、作业环境三个方面进行试验研究，结合南方当地施工实际情况，从高温、潮湿、海边风力持续较大等相关因素出发，制定并实施与之相对应的焊接质量控制措施，明确规定现场焊接作业条件，提升员工焊接操作水平，确保管道焊接质量可靠性稳步提升。

关键词：聚乙烯燃气管道；热熔连接；电熔连接；抗拉强度；脆性剥离率

1论文研究背景及意义

1.1论文研究背景

在南方区域内，聚乙烯燃气管道（以下简称PE管）作为DN300以下埋地燃气管道的首选管材，成为城市“生命线工程”的重要组成部分。但是，我们也清楚的看到，在现场实际施工过程中，管道焊接质量受人员、机具、材料、操作技能、作业环境等因素的影响较大，存在较多不确定性因素，且没有有效的检测手段，导致聚乙烯燃气管道在某些特定条件下，焊接质量管控有所欠缺，国内外频发因PE管漏焊、虚焊等引发了许多燃气爆炸事故。因此，有效地控制PE管焊接质量，对城市管网的安全运行有重要意义。

1.2国内外现状分析

1.2.1检测设备方面

针对聚乙烯焊口的无损检测技术，目前国内已有相关检验设备，但由于设备造价、便利性等因素，现仅可用于实验室研究，无法作用于施工现场，国内外仍然没有有效可行的现场无损检测手段。虽有超声波相控阵检测技术，但是迫于实验数据压力、检测准确率不高，现场实际应用效果不佳。

1.2.2论文研究方面

国内对于聚乙烯焊接质量方面的研究内容较多，但多数研究论文基于标准工况下的研究，针对不同地域情况和工程实践的研究较少，不能有效的指导现场实际焊接操作和质量控制。

2研究主要方法和途径

2.1调查研究法

主要对工程施工现场PE管焊接质量情况、现有设备及材料稳定性情况进行调查研究，找出问题和研究方向及方法，便于今后选择质量可靠、稳定性高的焊接设备、材料。

2.2比较法

针对各种环境因素及操作影响情况，进行不同工况条件下的焊接试验及检验参数比较，并将所得试验数据统计汇总。

2.3总结归纳法

通过对不同工况条件下焊接质量参数的对比分析，归纳出影响管道焊接质量的主要因素及影响程度，并结合试验情况，制定有针对性、行之有效的质量防护措施。

3试验数据技术分析

3.1热熔焊接试验数据分析

3.1.1温度影响数据分析

①、管材上下表面温差导致翻边不均匀，差值范围为14.1—16.3mm（标准值为11—15mm），焊口外观检测不合格；抗拉强度平均数为23.69MPa，满足国家试验标准，但其焊接质量存在一定缺陷，为有效防范风险，需要对管材温度方面进行质量管控。

②、焊接设备烫板温度实测误差未超过7℃，外观检验及抗拉强度均合格。

3.1.2风力影响数据分析

5级穿堂风导致焊口翻边较小且不均匀，差值范围为11.5—12.6mm（标准值为11—15mm），焊口外观检测不合格；抗拉强度平均数为22.56MPa，略低于标准工况条件下的强度标准，存在一定质量缺陷，根据风险因素分析，需对风力因素进行现场管控，在风力影响较大区域，设置必要的挡风措施，消除质量影响因素。

3.1.3电压影响数据分析

冷却阶段3分钟内断电，外观检测合格；抗拉强度平均数为22.74MPa，最大差值为1.17MPa，焊口熔接区域抗拉强度不均匀；冷却阶段10分钟后断电，外观检测合格，抗拉强度实验合格。结合南方地质不均匀沉降的实际情况，从焊口受力分布不均方面考虑，此类焊口存在一定的质量缺陷及风险，焊接质量判定为不合格。

3.1.4新旧管材影响数据分析

新旧管材热熔焊接导致翻边不均匀，差值范围为11.5—14.3mm（标准值为11—15mm），低于外观检验标准，外观检验不合格；抗拉强度平均数为22.74MPa，最大差值为1.17MPa，焊口熔接区域抗拉强度不均匀。结合南方地质不均匀沉降的实际情况，从焊口受力分布不均方面考虑，此类焊口存在一定的质量缺陷及风险，焊接质量判定为不合格。

3.2电熔焊接试验数据分析

3.2.1刮削程度影响数据分析

①、局部未刮削试件的脆性剥离率为8.9%，虽然满足国家检验标准（≤33%），但熔接面仍存在一定比例的焊接缺陷，存在一定质量隐患，从风险防控角度分析，焊接质量判定为不合格。

②、刮削不均匀试件的脆性剥离率大于60%，破坏性试验中熔接面呈现线条状焊接缺陷，焊接质量不合格。

3.2.2焊件表面清洁度影响数据分析

①、采用干净