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          聚乙烯(PE)電熔管件工程應用典型缺陷案例分析
          發布時間:2020-08-27發布人:admin

          聚乙烯(PE)電熔管件工程應用典型缺陷案例分析

          聚乙烯(PE)電熔管件因提前通過工廠的專用設備將產品按設計的工藝參數預制好,在施工現場只需按規定的焊接流程將產品之間進行規范連接并在自動焊機上設定好焊接工藝參數,整個焊接過程會自動完成。焊接過程減少了人為因素的影響,使得接口質量得到有效保障和接頭質量穩定可靠而受到聚乙烯管道連接的青睞。但是不規范的操作也會帶來焊接隱患,從而影響到管道系統的***運行。分析典型施工缺陷案例,探究可靠焊接質量成為本文研究的重點。

          1 聚乙烯(PE)電熔管件的正確焊接流程

          聚乙烯(PE)電熔管件系列產品應符合GB/T 15558.2GB/T 13663.3標準要求,規范焊接流程和注意事項如下:

          1.1焊接機、工具的準備

          1)電源:使用發電機***小功率5KW以上;

          2)電熔焊機:使用具有環境溫度測試及自動補償焊接功能的交流電熔焊機;

          3)管材切割機;            

          4)專用刮刀;

          5)清洗劑及擦拭布。

           

          1.2管材、管件預處理

          1)確認管材符合相應產品標準,對不圓度過大的管材需進行校圓處理;

          2)垂直切割管材接頭區的管材末端,要求端口垂直、平整、倒角;

          3)用刮刀清理管材焊接區外表面氧化層(至少0.2mm及以上);

          4)用酒精擦拭焊接區域管材外表面和管件內表面的灰塵、水份、油污等,并對管材插入深度做標記。

          1.3管材、管件裝配

          1)管材待焊端在無應力狀態下插至管件限位(或記號)處,并用機架固定;

          2)確保焊接時管材管件在同一軸線上,不受任何外力影響。

           

           

           

          1.4焊接及后處理

          1)接好電源(220V),打開焊機,在焊機操作面板上輸入待焊管件廠家提供的相應管件焊接參數(電壓、時間);

          2)將焊機電極接到電熔管件相匹配的接線柱上,啟動焊機,進行焊接;

          3)熔接結束后應確認電熔管件觀察孔指示柱是否冒出;

          4)焊接結束,冷卻到規定時間后,方可移開夾持工具。

          1.5注意事項

          1)本產品的運輸,貯存及施工必須按相關聚乙烯管道工程技術規程、規范或標準執行;

          2)操作員具備聚乙烯管道焊工操作資格;

          3)燃氣管道在帶氣操作使用電熔管件焊接時,必須采取可靠措施,將靜電導入地下;

          4)管材不圓度超過相應標準規定值時,易導致泄漏,需進行校圓處理;

          5)為防止焊接不良,管材焊接區域表面應刮削至少0.2mm以上,焊前必須去除焊接區域水份、灰土、油污等異物,以防夾雜泄漏;

          6)應把管材完全插入到管件中部的限位(或記號)處,以免造成焊接不良;

          7)為保證熔焊質量,插入管材與管件必須在同一軸線上;

          8)管材與管件裝配時,應較輕松、或加少量輔助力量插入,不能野蠻敲撞,以免撞壞電阻絲導致電路開斷或短路;

          9)焊接過程中,應禁止眼睛及手正對觀察孔,防止意外噴漿;

          10)電熔管件上標定的焊接時間,適用于環境溫度為20℃±10℃。當環境溫度變化較大時需對焊接時間進行修正:溫度每增加(降低)10℃,焊接時間降低(增加)4%。如果焊機具有溫度補償功能,則按管件上標定時間進行焊接;

          11)冷卻過程中不應受任何外力影響和移動管材、管件,避免影響熔焊質量,待冷卻到規定時間后,方可移開夾具或進行其他作業;

          12)在霧天、陰雨天或空氣濕度過大條件下施工,應有防潮措施,若有深溝,死角,應有通風設施,以防燃氣及瓦斯爆炸;

          1.6正確焊接的電熔管件解剖后狀態

          1)軸對中效果好;

          2)電阻絲均勻分布;

          3)插入深度到位;

          4)管道截斷面無傾斜;

          5PE結合面熔融充分。

           

           

           

          2 聚乙烯(PE)電熔管件工程應用中典型缺陷案例分析

          PE電熔管件在施工過程中可能受多方因素影響,諸如沒有軸對中、表面氧化皮未清理干凈、清潔酒精有殘留、輸出電壓不穩定、熔接冷卻時間不夠、施工環境條件差等原因導致電熔焊接接頭出現缺陷,這些缺陷在短時間內可能無法暴露,也沒有有效在線檢測的手段。但當出現地質沉降、外力碾壓、介質壓力、內應力等影響致使缺陷擴大,終會導致輸送介質泄漏,極易引發惡性事故?,F將工程應用中出現的典型施工缺陷案例進行分析:

          2.1 焊接中出現熔料溢出、熔料噴射、焊接冒煙缺陷案例

          2.1.1現象狀態

           

           

           

           

          2.1.2 焊接熔料溢出缺陷的原因分析

          采用尺子和記號筆在管材上標識插入深度,務必確保管材插入到位。管材管件配合間隙適中。檢查焊機輸出端接線螺絲是否擰緊,輸出端與接線柱配合間隙是否過松,避免因接觸不良,局部發熱,造成熔料溢出。

          2.1.3 焊接過程中出現冒煙、熔料噴射現象的原因分析

          根據環境溫度的變化微調焊接時間。焊接時注意觀察電熔焊機電流變化,發現電流急劇上升,說明焊接區域電熱絲出現位移并絲,應立即停止焊接。特別注意,如果因操作不當引起內部著火現象,應就地取材封堵管材兩頭,使內部形成真空,火自然熄滅。恒壓焊接時,若管材未按照標準插到管件要求位置,傾斜形成內應力,或管材管件配合間隙不合適,焊接時引起電熱絲移位并絲,使管件電熱絲電阻值變小,功率增大而引起冒煙,熔料噴射甚至著火現象。

          2.2 虛焊引起的輸送介質泄露缺陷案例

          2.2.1 現象狀態

           

           

           

           

          2.2.2 因氧化層、擦拭酒精造成虛焊原因分析

          焊接前必須將被待焊接管材外壁的氧化層去除干凈,用酒精擦試干凈管件管材的內外表面,并待酒精完全揮發,否則,易出現焊接焊接失敗而形成虛焊。氧化層對焊接面影響非常大,待焊管材表面因與空氣中的氧氣接觸而出現材料分解,一定時間后造成該部分材料分子鏈斷裂致使性能大幅下降。如不去除或去除不到位,將嚴重影響焊接面質量,形成焊接質量隱患。用無水酒精擦拭帶焊接的管材/管件接觸面,以去除表面的油污等贓物。在用酒精擦拭時需特別注意,一定要擦拭干凈且需等待焊面上的酒精完全揮發掉,因殘留的酒精在受熱后會帶走大量的熱,致使焊接面因熱量不足造成熔融量不夠而形成虛焊。

          虛焊的影響非常大。因虛焊不易被察覺,試壓過程也不易表現出來,但受回填土的壓力、路面振動、不均勻沉降以及長期受壓等原因,虛焊處極易出現故障,造成運行中發生輸送介質泄漏而引發事故。

           

          2.2.3 因焊機輸出電壓造成虛焊原因分析

          電熔焊機檢查輸出電壓,規范要求輸出電壓在39.5±0.5v,如果輸出電壓低于39V,電阻絲在規定時間內的發熱量不足,連接部位的PE材料不能有效的充分熔融,易出現虛焊。

          2.2.4 因施工環境造成虛焊原因分析

           

          2.3 焊接位置出現內部孔洞的缺陷案例

          2.3.1 現象狀態

           

          2.3.2 因焊機輸出電壓致焊接出現內部孔洞原因分析

          控制輸出電壓不能高于40V和按使用說明書要求實施焊接時間的控制,上述兩點的失控均會產生電阻絲過熱,發熱量過大,當溫度過高時,PE材料將產生氧化分解,釋放的氣體形成內部空腔,冷卻后形成孔洞。

          2.3.3 因產品焊接前裝配不到位造成焊接出現內部孔洞原因分析

          安裝連接時確保管材與管件軸線對齊,如果傾斜角度大,則存在內應力,在電熔焊接時,熔融的PE材料會因為內應力和間隙不勻而流動,流向間隙較大的部位,熔融流動的PE材料帶動電阻絲位移,有的地方電阻絲搭接堆集,有的地方分散稀疏,造成局部過熱,發熱量過大,使PE材料發生氧化分解,形成氣化空間,冷卻后形成孔洞。

           

          其它還需注意的如定期對電熔焊機的輸出電壓進行檢測標定,電源線的長度規格、不同管件配不同功率焊機等。

          高品質的產品的施工是獲得管道系統運行的保障。電熔管件因施工方便,人為影響因素少,焊接頭質量可靠而備受推崇。但施工前的準備、施工過程的規范和施工后的管理就顯得尤為重要。本文著重介紹電熔管件規范施工流程和分析施工中出現的典型缺陷案例,以期電熔管件在聚烯烴管道系統連接中有更好的發展。

           

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