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XXX小区给水管网改造工程
特殊过程PE管热熔对接施工方案
编 制 人: 编制日期:
审 核 人: 审核日期:
批 准 人: 批准日期:
PE管热熔对接施工方案
XXX小区给水管网改造工程为XX年管网改造(竹子林四、五建住宅小区)工程。本工程位于XXX,XXX小区(金众小区)内,共需埋设PE给水管道5578米,管径dn63至dn315不等。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。
热熔对接机设备简介:
本工程PE管热熔对接设备采用杭州先创电控设备厂生产的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
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;
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。
热熔对接连接(对接焊)工艺
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。
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180℃,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。
1 冷却时间的确定:见表1;1.15~1.33×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×0.15N/mm2;
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DVS 2207-95的标准。
焊接工艺曲线
压力时间tP0拖动P2(接缝)P1(焊接)端面平整吸热取板调压冷却总焊接时间加热段切换段对接段
压力
时间t
P0
拖动
P2(接缝)
P1(焊接)
端面平整
吸热
取板
调压
冷却
总焊接时间
加热段
切换段
对接段
表1 聚乙烯管材热熔对接焊参数值(环境温度20℃)
壁厚度
mm
端面平整凸起高度
(压力P=0.15N/mm2)
(温度210±10℃)
mm
吸热时间
(压力P≈0.01 N/mm2)
(温度210±10℃)
S(秒)
切换时间
取出热板对接
S(秒)
冷却时间
(压力P=0.15 N/mm2)
保压状态下
min(分)
4.5
0.5
45
5
6
4.5 … 7.0
1.0
40 … 70
5… 6
6 …10
7.0 …12.0
1.5
70 …120
6… 8
10…16
12.0…19.0
2.0
120…190
8…10
17…24
19.0…26.0
2.5
190…2
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