PE管焊接作业指导书.doc

PE管焊接作业指导书

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2020年4月19日
文档仅供参考

洛南县三江天然气有限公司PE聚乙烯管道焊接

作业指导书

二零一二年八月二十日

PE聚乙烯管道焊接作业指导书

一、PE管热熔全自动焊接作业指导书

二、PE管热熔半自动焊接作业指导书

三、PE管电熔全自动焊接作业指导书

一、PE管热熔全自动焊接作业指导书
1.1工序流程图
准备工作

→

接热熔连接

→
管阀件安装

→
接口外观及10％焊口翻边切削检验

→
下道工序施工
2、0施工前的准备工作
2、1、施工图的准备
施工是按照设计图纸来进行的。当设计单位出有效的施工图后，施工单位应到施工现场，具体了解情况，对不能照图施工的部分要与设计单位交底，协商，确定是否能采取特殊的施工工艺或作局部设计变更。同时，还应根据图纸进行材料、设备的采购，对施工进度安排。
2、2人员培训
从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员，在上岗前必须进行专门培训，经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。
参与培训人员除了在燃气知识、聚乙烯专用料特性、电工知识、聚乙烯熔接设备、聚乙烯燃气管道施工技术等理论知识方面进行培训，并参加考核。
2、3施工机具的准备
根据施工工艺的要求，准备相应的施工机具。因中国对聚乙烯管道的焊接质量和熔接参数无统一标准，不同生产厂家生产的管材、管件熔接参数不同。为达到可靠的熔接效果，在选择设备上还须认真选型，选质量好的产品，在熔接效果上，要可靠许多。施工机具分为电熔焊机和热熔对接焊机两类。本工程采用西安塑龙熔接设备有限公司的设备。
1、全自动热熔焊机 型号pilotfuse 160/A、C 两台
技术参数：管材直径范围 60～160mm
最大对接压力 43bar
可焊管材料 PE—HD.PP
工作温度 -5℃～＋40℃
2、30Kw柴油发电机 2台
3、焊缝外观检验尺 2个
3、0管材、管件的验收
3、1检查产品有无出厂合格证，出厂检验报告。
3、2对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、画上、凹陷、杂质和颜色不均匀等。
3、3长度检查。管的长度应均匀一致，误差不超过正负20 mm。逐一检查管口端面是否与管材的轴线垂直，是否存在有气孔。凡长短不同的管材，在未查明原因前应不予验收。
3、4燃气用聚乙烯管应为黄色和黑色，当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条，同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。
3、5不园度检查：取三个试样的实验结果的算术平均数作为该管材的不圆度，其值大于5%为不合格。
3、6管材直径和璧厚的检查。管材直径的检查用圆周尺进行，测其两端的直径，任意一处不合格为不合格。
璧厚的检查用千分尺来进行，测圆周的上下四点，任意一处不合格为不合格。
4、0管材、管件运输与保管
在聚乙烯产品的运输和保管中应按下述方法进行：
应用非金属绳捆扎和吊装。
4、1不得抛摔和受剧烈撞击，也不得拖拽。
不得暴晒，雨淋，也不得与油类、酸碱、盐、活性剂等化学物质接触。
4、2管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物。
4、3在运输和存放过程中，小管能够插在大管中。
4、4运输和存放时应水平放置在平整的地面和车库内，当其不平时，应设平整的支撑物，其支撑物的间距以1—1.5m为宜，管子堆放高度不宜超过1.5 m。
4、5产品从生产到使用之间的存放期不应超过1年，发料时要坚持“先进先出”的原则。
5、0热熔焊接口连接步骤
材料准备→夹紧→切削→对中→加热→切换→熔融对接→冷却→对接完成
5、1材料准备
1、将焊机各部件的电源接通。必须使用220V、50Hz的交流电，电压变化在±10%以内，电源应有接地线；同时应保证加热板表面清洁、没有划伤。
2、将泵站与机架用液压导线接通。连接前应检查并清理接头处的污物，以避免污物进入液压系统，进而损坏液压器件；液压导线接好后，应锁定接头部分，以防止高压工作时接头被打开的危险。按选定的工作模式输入焊接数据：直径；璧厚或SDR值；加热板的温度设定；焊工代号。
5、2加紧
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；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。
5、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。
1、将机架打开，放入铣刀，旋转锁紧旋钮，将铣刀固定在机架上。启动泵站时，应在方向控制手柄处于中位时进行，严禁在高压下启动。
2、启动铣刀，闭合夹具，对管子管件的端面进行切削。
3、当形成连续的切削时，降压，打开夹具，关闭铣刀。此过程一定要按照先降压，在打开夹具，最后关闭铣刀的顺序进行。
4、取下铣刀，闭合夹具，检查管子两端的间隙（间隙量不得大于0.3mm）。从机架上取下铣刀时，应避免铣刀与端面碰撞，如已发生需要重新铣削；铣削好的端面不要用手摸或被油污等污染。
5、4对中
1、检查管子的同轴度（其最大错边量为管壁厚的10%）。当两端面的间隙与错边量不能满足要求时，应对待焊件重新夹持，铣削，合格后方可进行下一步操作。
5、5加热
1、检查加热板的温度是否适宜210℃～230℃，以两端面熔融长度为1～2mm为宜。
2、加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上的红指示灯第一次亮起后，在等10min使用，以使整个加热板的温度均匀。
3、测试系统的拖动压力P0并记录。每个焊口的拖动压力都需测定；当拖动压力过大时，可采用垫短管等方法解决。
4、将温度适宜的加热板置于机架上，闭合夹具，并设定系统压力P1。
P1=P0+接缝压力
5、待管子（管件）间的凸起均匀，且高度达到要求时，将压力降至近似拖动压力，同时按下吸热计时按钮，开始记录吸热时间。
P2=P0+吸热压力（吸热压力几乎为零）
5、6切换
1、将加热板拿开，迅速让两热熔端面相粘并加压，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。
2、达到吸热时间后，迅速打开机具，取下加热板。取加热板时，应避免与熔融的端面发生碰撞；若已发生，应在已溶化的端面彻底冷却后，重新开始整个熔接过程。
5、7熔融对接：
1、使焊接的关键，对接过程应始终处于熔融压力下进行，卷边宽度以1～2mm为宜。
5、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。
1、迅速闭合夹具，并在规定的时间内，迅速的将压力调节到P3，同时按下计时器，记录冷却时间。
P3=P0+冷却压力
夹具闭合后升压时应均匀升压，不能太快，或太慢，应在规定的时间完成；以免形成假焊、虚焊，此压力要保持到焊口完全冷却。
5、9对接完成
达到冷却时间后，将压力降为零，打开夹具，取下焊好的管子（管件），移开对接机，重新准备下一接口连接。
卸管前一定要将系统压力降为零；若需移动焊机，应拆下液压导线，并及时做好接头处的防尘工作。
6、0热熔对接连接工艺
塑料热熔对接焊机溶解工艺参数（SDR11）机器型号：pliotfuse 160/A、C
序号

示意图
参数
单位

40

50

63

90

110

160

200
1

接缝压力
MPa
0.1
5
0.25
0.35
0.7
1.05
2.2

凸起高度
mm

0.5

0.5

0.5

1.0
1.0
1.0

2

吸热压力
MPa
几乎为零
吸热时间
S
38
43
56
85
103
140

3

夹缝开闭时间
S

4
5
5
6
6
8

4

调压时间

S

2

3

7

9

10

13

5

冷却时间
MPa
0.15
0.25
0.3
5
0.7
1.05
2.2

冷却时间
min
5
6
8
12
14
20

7、0融解过程压力变化示意图

压力

x1

X2

接缝形成时间 吸热时间 T1 调压时间 冷却时间 时间

总焊接时间

8、0热熔对接接口的质量检查
8、1焊缝外观质量检查

检查方法：焊缝尺；目测
8、2检查项目：
翻边平滑、均匀、对称
环的宽度B=0.35～0.45s
环的高度H=0.2～0.25s
环的高度b=0.1～0.2s
错口量＜0.1s
s---为PE管壁厚
8、3合格判定标准：外观检查符合以上要求后，按焊口的10%翻边切边检查：端面质密均匀无孔洞，可判定所有焊缝合格。
9、0安全措施
9、1操作人员应安全着装：戴保护手套；穿工作鞋；戴防护眼镜；（打磨工件时）：带保护耳罩、焊帽。
9、2设备接地牢固，加漏电保护开关。
9、3熔接完成后，断掉电源，将加热板放在安全的地方，以免意外接触烫伤。切勿用手触摸加热板。

二、 PE管半自动热熔焊接作业指导书
1、准备工作
1、1半自动热熔焊机 型号pilolhuse 160/A 两台
技术参数：管材直径范围：40-160mm
可焊材料：PE-HD.pp
工作温度：-5℃～+40℃
输入功率：2100W
1、2、30KW柴油机发电机　两台
1、３、焊缝外观检查尺
1、4检查工具、加热板有无污物、划痕、灰尘，检查液压泵、液压管、铣刀等；
1、5将焊机各部件的电源接通。必须使用220V、50Hz的交流电，电压波动在±10%以内，电源应有接地线。
1、6将液压泵与机架用液压导管接通，连接前应检查并清理接头处的污物，以免进入液压系统，接好后必须将接头部分锁定，以防高压接头被冲开。
2、测试拖动压力
2、1将待焊管材（管件）用卡盘夹紧，固定在机架上，注意使长管一侧固定在机架的固定端，待焊管（短管）固定在活动端，活动端管道另一端用专用支架垫平（也可用废弃短管节），以减少摩擦力。
２、２测试系统的拖动压力Ｐ０，首先将机架开关手柄Ｌ置于ＯＰＥＮ位置，将机架打开，逆时针旋转旁通阀ＢＰ和压力调节旋钮，将液压缸进行泻压。
２、３然后将Ｌ置于ＣＬＯＳＥ机架关闭位置，旁通阀顺时针旋转到底，置于关的位置，此时顺时针缓慢旋转压力调节旋钮Ｒ，使压力表压力逐渐增大，并注视机架，直至机架开始关闭。
２、４停止旋转压力调节旋钮Ｒ，读出压力表中的压力值，此值即为拖动压力Ｐ０（此时机架关闭）。
３、铣刀待焊管口
３、１将Ｌ推向ＯＰＥＮ，打开机架，放入铣刀，将铣刀固定在机架上；
３、２启动铣刀，将Ｌ推向ＣＬＯＳＥ关闭机架，对管子的端面进行铣切；
３、３当形成连续的切屑时，先逆时针打开旁通手柄ＢＰ降压，然后用Ｌ打开机架，再关闭铣刀。此过程一定要按照先降压、在打开机架、最后关闭铣刀的顺序进行。
３、４取下铣刀，闭合机架，检查管子两端的间隙及错边量，若间隙不大于０．３ｍｍ，错边量不大于１０％即为合格，否则调整夹具，使之满足要求后，重新铣切，合格后方可进行下一步操作。注意铣切后的管口不得用手摸或被油污等污染。
４、预热与吸热阶段
４、１检查加热板温度是否适宜（２１０℃±１０℃），加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁，从加热板的红指示灯亮起后，最好再等１０分钟使用，以使加热板的温度均匀；
４、２将温度适宜的加热板置于机架上，压下加热板，闭合机架，并设定系统压力Ｐ１（Ｐ１＝Ｐ０＋接缝压力）；
４、３待管端与加热板接触处的凸起均匀，且高度达到要求时（ＰＮ１０～ＰＮ８０，ＤＮ１６０管为１～２ｍｍ），逆时针旋转ＢＰ（旁通阀手柄），将压力降至Ｐ２近似拖动压力，进入吸热阶段，同时按下吸热计时按钮，开始记录吸热时间。Ｐ２＝Ｐ０＋吸热压力（吸热压力几乎为零）。
５、熔接与冷却阶段
５、１到达吸热时间后，迅速打开机架，加热板自动弹出管口，此时立即闭合机架，并在规定的时间内，顺时针旋转ＢＰ，均匀地将压力调节到Ｐ３，同时按下计时器记录冷却时间。Ｐ３＝Ｐ０＋冷却压力（一般冷却压力与接缝压力相等），此时将加热板取走，放回支架上。
５、２加热板自动弹起，机架闭合开始熔接，这段时间越短越好（一般ＤＮ１６０管为４．６秒），升压应均匀，不能太快或太慢，应在规定的时间内完成（一般ＤＮ１６０管熔接时间为７．８秒），以免形成假焊、虚焊，此压力要保持到焊口冷却；
５、３达到冷却时间后，将压力降为零，在等四分钟，让已熔接管子完全消除应力后，打开夹具，取下焊好的管子，并检查外观，合格后，该接头完成；
６、熔接接口外观检查
６、１焊环的几何形状
　　　热熔熔接接口应具有沿管材整个外周平滑对称的焊环（也称翻边），焊环应具有一定的对称性和正对性；
６、２焊环的几何尺寸
环的宽度B=（0.35～0.45）×管子壁厚
环的高度H=（0.2～0.25）×管子壁厚
环缝高度b=（0.1～0.2）×管子壁厚
６、３对于上述的选取应遵循“小管径，选较大值；大管径，选较小值”的原则。

三、PＥ聚乙烯管电熔焊接作业指导书
１、 １工序流程图
　准备工作

→

接口电熔连接

→

接口外观检验

→
下道工序施工
2、2施工前的准备工作
２、２、２施工图的准备
　　　施工时按照设计图纸来进行的。当设计单位出有效的施工图后，施工单位应到施工现场，具体了解情况，对不能照图施工的部分要与设计单位交底，协商，确定是否能采取特殊的施工工艺或做局部设计变更。同时，还应根据图纸进行材料、设备的采购，对施工进度进行安排。
２、２、３人员培训
从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员，在上岗前必须进行专门培训，经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。
参与培训人员除了在燃气知识、聚乙烯专用料特性、电工知识、聚乙烯熔接设备、聚乙烯燃气管道施工技术等理论知识方面进行培训，并参加考核。
2、2、3施工机具的准备
根据施工工艺的要求，准备相应的施工机具。因中国对聚乙烯管道的焊接质量和熔接参数无统一标准，不同生产厂家生产的管材、管件熔接参数不同。为达到可靠的熔接效果，在选择设备上还须认真选型，选质量好的产品，在熔接效果上，要可靠许多。施工机具分为电熔焊机和热熔对接焊机两类。本工程采用西安塑龙熔接设备有限公司的设备。
１、 全自动电熔焊机 型号ＯＮＤＩ ２台
2、30Kw柴油发电机 ２台
3、固定卡具　　 ５０～16０　　 １套
４、旋转刮刀　　　　　　　　　　　　１具
５、平板刮刀　　　　　　　　　　　　１具
６、夹扁工具　　　　　　　　　　　　１具
７、旋转切刀　　　　　　　　　　　　１具
８、平板尺
９、标记笔
３、管材的验收
3、1检查产品有无出厂合格证，出厂检验报告。
3、2对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、画上、凹陷、杂质和颜色不均匀等。
3、3长度检查。管的长度应均匀一致，误差不超过正负20 mm。逐一检查管口端面是否与管材的轴线垂直，是否存在有气孔。凡长短不同的管材，在未查明原因前应不予验收。
3、4燃气用聚乙烯管应为黄色和黑色，当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条，同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。
3、5不园度检查：取三个试样的实验结果的算术平均数作为该管材的不圆度，其值大于5%为不合格。
3、6管材直径和璧厚的检查。管材直径的检查用圆周尺进行，测其两端的直径，任意一处不合格为不合格。
璧厚的检查用千分尺来进行，测圆周的上下四点，任意一处不合格为不合格。
３、７管材、管件运输与保管
在聚乙烯产品的运输和保管中应按下述方法进行：
应用非金属绳捆扎和吊装。
３、８不得抛摔和受剧烈撞击，也不得拖拽。
不得暴晒，雨淋，也不得与油类、酸碱、盐、活性剂等化学物质接触。
３、９管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物。
３、１０在运输和存放过程中，小管能够插在大管中。
３、１１运输和存放时应水平放置在平整的地面和车库内，当其不平时，应设平整的支撑物，其支撑物的间距以1—1.5m为宜，管子堆放高度不宜超过1.5 m。
３、１２产品从生产到使用之间的存放期不应超过1年，发料时要坚持“先进先出”的原则。
４、电熔焊接接口连接步骤
４、１将焊机各部件的电源接通。必须使用２２０V、５０Ｈｚ的交流电，电压变化在±１０％以内，电源应有接地线；备好记号笔、平板刮刀、平板尺及固定夹具等辅助工具。
４、２备好待焊管材及管件，注意不要过早打开电熔管件的封装。
４、３三个安装：将管件的外封装拆去，将挂号的管件插入待焊管件至做好标记处安装好；安装固定夹具，将待焊组合件用家具进行固定；打开管件电极护套，把电熔焊机的输出电极安装至管件电极上。
４、５按照操作程序操作电焊机至输入焊接参数位置，用手动方式（参数由管件自身标签提供）
４、６启动电熔焊机开始焊接过程，机器自动检测环境温度并调整焊接参数，焊接过程完成后机器自动终止焊接并冷却计时，冷却完成后方可拆除电极及固定夹具，进行下一格待焊口焊接。
４、７打印该焊接过程参数记录或以后集中打印。
５、电熔连接工艺参数
按程序操作电熔焊机，参数由管件自身标签提供。
６、电熔对接口的质量检查
６、１焊缝外观质量检查
　　　检查方法：目测；尺量。
６、２检查项目：同心度；观察孔物料溢出情况。
６、３合格判定标准：错口小于管材壁厚的１０％；电熔管件与管材结合紧密，均匀；焊接过程无冒烟（过热）、过早停机现象；电熔管件的观察孔由物料顶出。符合以上条件可判定为合格。
７、安全措施
７、1操作人员应安全着装：戴保护手套；穿工作鞋；戴防护眼镜；（打磨工件时）：带保护耳罩、焊帽。
9、2设备接地牢固，加漏电保护开关。

洛南县三江天然气有限公司
8月20日