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詳細介紹
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(shù)預制好，在施工現(xiàn)場只需按規(guī)定的焊接流程將產品之間進行規(guī)范連接并在自動焊機上設定好焊接工藝參數(shù)，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(wěn)定可靠而受到聚乙烯管道連接的青睞。但是不規(guī)范的操作也會帶來焊接隱患，從而影響到管道系統(tǒng)的安 全運行。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 15558.2和GB/T 13663.3標準要求，規(guī)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(fā)電機小功率5KW以上；
2）電熔焊機：使用具有環(huán)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(qū)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(qū)外表面氧化層（至少0.2mm及以上）；
4）用酒精擦拭焊接區(qū)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(tài)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(shù)（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(guī)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(guī)程、規(guī)范或標準執(zhí)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(guī)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(qū)域表面應刮削至少0.2mm以上，焊前必須去除焊接區(qū)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(huán)境溫度為20℃±10℃。當環(huán)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(guī)定時間后，方可移開夾具或進行其他作業(yè)；
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(tài)
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；
5）PE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(wěn)定、熔接冷卻時間不夠、施工環(huán)境條件差等原因導致電熔焊接接頭出現(xiàn)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(xiàn)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(fā)惡性事故?，F(xiàn)將工程應用中出現(xiàn)的典型施工缺陷案例進行分析：
2.1 焊接中出現(xiàn)熔料溢出、熔料噴射、焊接冒煙缺陷案例
2.1.1現(xiàn)象狀態(tài)
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(fā)熱，造成熔料溢出。
2.1.3 焊接過程中出現(xiàn)冒煙、熔料噴射現(xiàn)象的原因分析
根據(jù)環(huán)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(fā)現(xiàn)電流急劇上升，說明焊接區(qū)域電熱絲出現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象。
2.2 虛焊引起的輸送介質泄露缺陷案例
2.2.1 現(xiàn)象狀態(tài)
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(fā)，否則，易出現(xiàn)焊接焊接失敗而形成虛焊。①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(xiàn)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。②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(fā)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(xiàn)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(xiàn)故障，造成運行中發(fā)生輸送介質泄漏而引發(fā)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(guī)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(guī)定時間內的發(fā)熱量不足，連接部位的PE材料不能有效的充分熔融，易出現(xiàn)虛焊。
2.2.4 因施工環(huán)境造成虛焊原因分析
2.3 焊接位置出現(xiàn)內部孔洞的缺陷案例
2.3.1 現(xiàn)象狀態(tài)
2.3.2 因焊機輸出電壓致焊接出現(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(fā)熱量過大，使PE材料發(fā)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(guī)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(tǒng)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(guī)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(guī)范施工流程和分析施工中出現(xiàn)的典型缺陷案例，以期電熔管件在聚烯烴管道系統(tǒng)連接中有更好的發(fā)展。
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