pe管材如何焊接

河北旺源管业有限公司
PE管施工方案
1、概述
PE给水管作为一种新型管材，具有耐腐蚀、无毒性、内壁光滑阻力小、抗老化使用寿命长（50年）、重量轻（密度只有钢管的1/8）、安装劳动强度低、施工费用少、抗震性能强、材质柔韧性好等特点。而HDPE管高密度
通常情况下，PE管要求埋地敷设，覆土深度大于0.7m，若确需局部地面敷设时，须使用抗紫外线的黑色PE管并采取保护措施。
2、材料的进场和检验
为保证工程质量, 每批材料进场前都要求施工单位填报进场申报表, 监理根据规范（GB50242--2002）对进场材料的品种、规格、外观等进行验收, 包装应完好,表面无划痕及外力冲击破损, 整根管的外观应光滑,无色泽不均现象, 检查管道的壁厚和圆度。查验生产厂商出具的产品合格证、质量验收报告及政府主管部门颁发的使用许可证等质量证明文件, 符合要求后予以签认。材料进场后, 按规定的批量及频率对进场的材料和配件进行见证抽样、送检, 在未获得检验合格的证明文件之前, 不应准许承包商开始启用。监理在见证抽样的时候, 尤其要注意生产批号, 由于生产过程的某些不可预见因素, 同一生产厂家、同一原料、同一配方和工艺, 不同生产批次的产品质量会有差异。
3、施工顺序：
挖沟槽→管道安装→部分回填→试压→敷设标志桩→全部回填。
4、管沟槽断面及管道基础
管沟开挖断面大小对施工进度及成本有较大影响。通常于地面上预制较长管线以减少管沟的开挖宽度B，一般按B=D+0.3m (D—管道外径) 确定管沟宽度即可满足要求。
管道基础要求平整并有足够的强度，开挖管沟须防止扰动基底原状土壤。基底处于地下水位以下的较软土层时，可采用先垫15cm厚、粒径小于50mm厚碎石，再铺5cm厚砂垫层的处理方法，使管道获得长期稳定的支撑。本工程采用C15砼固定墩的方式稳固。
人工开挖管槽时，要求沟槽底部平整、密实，无尖锐物体。沟底可以有起伏，但必须平滑地支撑管材，若有超挖时，必须回填夯实。
5、管道连接
(1)、选择连接方式
PE管的连接主要有热熔连接、机械连接、电熔连接等方式。
热熔连接法有成本低、管道接口质量好、不需管件等优点而被大量使用。由于存在需配备熔焊设备、接口热熔操作耗时长、技术要求高等不利因素，
热熔连接的主要步骤有：
①、材料准备：将管道或管件置于平坦位置，放于对接机上，留足10-20mm的切削余量。
②、夹紧：根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具，夹紧管材，为切削做好准备。
③、切削：切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
④、对中：两焊管段端面要完全对中，错边越小越好，错边不能超过壁厚的10%。否则，将影响对接质量。
⑤、加热：对接温度一般在210-230℃之间为宜，加热板加热时间冬夏有别，以两端面熔融长度为1-2mm为佳。
⑥、切换：将加热板拿开，迅速让两热融端面相粘并加压，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。
⑦、熔融对接：是焊接的关键，对接过程应始终处于熔融压力下进行，卷边宽度以2-4mm为宜。
⑧、冷却：保持对接压力不变，让接口缓慢冷却，冷却时间长短以手摸卷边生硬，感觉不到热为准。
⑨、对接完成：冷却好后松开卡瓦，移开对接机，重新准备下一接口连接。
(2)、热熔连接质量控制要点
热熔连接对操作者技术要求较高，应注意对接口质量进行外观检查，要求接口处形成均匀的凸缘。造成连接质量问题常见有以下方面的原因，施工中应注意防范：
①、不同材质、品牌、壁厚的管材和管件混用；
②、连接件的端面未保持清洁，对粘有的水或泥土应及时清理；
③、操作人员技能不高，对热熔连接的工艺参数（加热时间，加热温度、连接压力、冷却时间）未按规定要求严格控制；
④、未完全冷却就移动连接件或对连接件施加外力；
⑤、熔接设备要定期维护保养，保证设备良好的使用状态。
PE管道在应用过程中经常会遇到根据实际需要，进行主管分接的问题，传统的管材必须先切除一段主管然后安装一个三通来完成分接。
鞍形三通可采用鞍形对接方式连接，即采用鞍形对接焊机，直接在主管上连接一个鞍形三通，然后采用配备的切刀切割主管，这样就完成了主管的分接，施工非常快速。
钢管法兰连接
PE管道和钢管及阀门连接时宜采用钢塑法兰连接： PE管道与相应的塑料支撑环之间可采用热熔对接方式进行连接，钢管端与金属法兰的连接，应符合相应钢管焊接的规定：然后采用法兰片即可完成PE管道与钢管的连接。
法兰连接也适用于PE管与PE管之间的相互连接。一般而言， PE支撑环之间与PE支撑环之间不需要密封圈，但在大尺寸，高压力工作条件下仍需要添加密封圈。当PE支撑环与其它材质（钢管，镀锌管等）的管道进行法兰连时，必须使用密封圈。
（二）管沟内管道的敷设
1、管道敷设
管道改变方向时，可利用管材良好的柔性进行弯曲敷设，弯曲半径须符合下表要求，否则须使用弯头。
管道公称外径D（mm） 允许弯曲半径R（mm）
D≤50 30D
50＜D≤160 50D
160＜D≤250 75D
D﹥250 100D
管道穿过井室时，将比PE管大一到二级管径的钢管或钢圈砌在井壁中作为套管，中间填充橡胶或粘土以形成柔性连接。
2、管道回填
管道安装完毕应尽快回填，试压应保证管顶填土高度不小于0.5m。从管底到管顶以上0.3m范围内的回填材料必须严格控制，可采用碎石屑、砂砾、中砂、粗砂或开挖出的良质土。当管道位于车行道下且铺设后立即修筑路面时，须用中、粗砂分层回填夯实，每层不大于0.2m。对管顶以上0.5m范围内应轻夯压实，达到规定的压实度。夯实从管沟壁开始逐渐向管道靠近，两侧对称进行。雨季施工要及时排除沟槽积水，防止管道漂浮。
管道回填土中不能夹有石块、砖块、草皮、树根等杂物。
3、管道防护
现在常用的地下管线探测设备以探测金属管线为主（非金属管线探测设备价格昂贵），无法探测到非金属管道的具体位置，PE管道被不慎挖伤事故时有发生。因此本工程采用钢筋混凝土标志桩沿着管线方向敷设，距管顶高度不小于0.3m。
（三）管道水压试验
1、管道安装合格后，管道两侧按设计要求回填 (接口处不得回填)后，分两段试压。
2、系统注水时，应打开管道各高处的排气阀，将空气排尽。待水灌满后，关闭排阀，用电动试压泵加压，压力应逐渐升高，加压到一定数值时，应停下来对管道进行检查，无问题时继续加压，一般分2~3次升到试验压力。当压力达到试验压力时停止加压，保持恒压10分钟，对接口管身检查无破损及漏水现象，认为管道强度试验合格。在试验压力下，10分钟压力下降不大于0．02MPa，可以认为严密性试验合格，试压质量优良。班组质安员应及时做好试压记录。
（四）给水管道消毒、清洗
1、按照《给水排水管道工程施工及验收规范》执行，本工程分段进行冲洗，冲洗水由泄水阀排向附近河流及市政设施。
2、冲洗水源为原供水管引出，新装供水管冲洗流速1m/S，
管道冲洗前在部分地方需安装临设排水阀及临时排水管引水至合适位置排放。
3、管道消毒：
除一个三通口阀门打开外，关闭其余所有阀门，慢慢打开阀门，灌水入管道，并同时在进水孔投入消毒剂，待水浸满管道后，关闭阀门进行浸管消毒。具体采用消毒剂型、用量、浓度、调配方法和消毒时间按《新装、（改装）自来水管道、水厂净构物、泵站清洗消毒冲洗操作规程及验收制度》严格要求进行，消毒完毕，打开全部水阀门，待排清管内消毒液后，关闭全部泄水阀门、进行冲洗管道。
4、冲洗
（1）待水逐渐灌满管道后始完全开启阀门进行冲洗，冲洗一段时间，待排水阀口的取水合格后关闭。
（2）经有关水质部检验确认冲洗合格后，拆除临时排水阀门及临时排水管，并用法兰封板封闭各个三通法兰口。
（3）冲洗是必须注意安全,并做好安全措施，各自动排气阀、泄水阀派人现场监控，排水口须做好消能工作。
（五）管道施工质量控制
管坑开挖保证质量措施
（1）开挖前必须明确管坑中心线，并有明确的标志。
（2）要做好挖深的控制，机械挖土不得超挖，坑底由人力执平，以保证原土层不受拢动。施工班组应派专人负责监控开挖，确保不偏离管中线和不超挖。按要求做好管坑基础的处理。
（六）管道安装质量保证措施
1、认真检查管材或零件，要合符规格，并把管内杂物清除干净。
2、发现管材有外观损伤的，要禁止使用。
3、检查焊接工作位是否有足够空间。
4、焊接前应认真检测管中线和标高，要符合设计和规范要求。
（七）阀门安装质量保证措施
1、阀门安装前，应按设计要求检查型号，清除阀内污物，检查阀杆是否转动灵活，明确开关转动方向，以及阀体有无裂纹、砂眼等，要检查法兰平面是否平正，止水线是否清晰、螺孔是否合标准。
2、砖砌的各类阀门井，在管道施工过程中，采取围护及设置防碰撞标志的措施进行保护。
（八）、管道试压质量保证措施
1、水压试验前应对压力表进行检验，应在有效检定期内。
2、管道入水时，要认真进行排气，排气点应尽量选择在管段的高位。
3、水压试验时应逐步升压，并有专人负责观察检查。
（九）管坑回填质量保证措施
1、管道安装后应做好稳管和及时回填工作，防止浮管。
2、根据设计规定，选择回填材料。
3、回填时，必须把管坑水先排干，然后回填，做到均匀放土。
4、管坑两侧同时回填，并要分层夯实。
（十）管道冲洗消毒质量保证措施
1、严格按冲洗方案做好冲洗管道的安装。
2、放水消毒严格按管径、长度投放消毒液，达到规定浸泡时间。
3、冲洗后水样检查合格，经有关部门批准，方可投产使用。

热熔对接的连接界面是平面，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后， 移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接 。其主要工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。对接时界面 上处于粘流态的材料有流动也有扩散，流动太大不利于扩散和缠结，所以要把流动限制在一定范围，在有限的流动中实现“熔后焊接”。因此，对接工艺的关键是要在对接过程中 调整好温度、时间、压力三参数，要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及 环境条件等因素一起考虑，才能实现可靠的熔焊，要根据一般的规律和各自采用材料的 特性进行试验，评价熔接质量，达到系统标准后，确定各品种规格的工艺规程，按规定 的工艺参数方法和步骤进行焊制管件的生产和现场安装施工。

PE管材的焊接方法：热熔对接的连接界面是平面，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后， 移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接 。

其主要工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。对接时界面 上处于粘流态的材料有流动也有扩散，流动太大不利于扩散和缠结，所以要把流动限制在一定范围，在有限的流动中实现“熔后焊接”。

因此，对接工艺的关键是要在对接过程中 调整好温度、时间、压力三参数，要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及 环境条件等因素一起考虑，才能实现可靠的熔焊。

要根据一般的规律和各自采用材料的特性进行试验，评价熔接质量，达到系统标准后，确定各品种规格的工艺规程，按规定 的工艺参数方法和步骤进行焊制管件的生产和现场安装施工。

PE管一般都采用电熔连接，也就是将电熔管件套在PE管材管件上，电熔管件内表面的电阻丝通电加热，通过熔化电熔管件的内表面和与之承插的管材外表面，使之熔为一体成功链接。将PE管材管件的插口端与管件的承口端同时加热熔融，将熔化的插口件插入承口件，固定至冷却。热熔对接是将热塑性PE管材的末端，融化连接，经冷却固定而连接在一起的方法。热熔对接是聚乙烯管材的聚丙烯管材最主要和最传统的连接方法。