论聚乙烯燃气管道焊接施工质量管理刘继超

论聚乙烯燃气管道焊接施工质量管理刘继超

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摘要:聚乙烯(PE)管材以其耐腐蚀、抗震性、经济性及使用寿命长、施工方便快捷等特点,在市政公用城市燃气中低压管网建设中得到越来越广泛的应用。国内外应用实践证明城市聚乙烯燃气管网安全稳定运行取决于聚乙烯(PE)燃气管道焊口连接质量。文章参考国家相关燃气法规和公司有关聚乙烯(PE)燃气管施工指引结合自身多年工程实践经验,从多方面论述聚乙烯燃气管焊接施工质量管理。

关键词:聚乙烯;电熔连接;热熔连接;焊口质量

引言:

1982年,上海首先采用PE管输配人工煤气,标志着聚乙烯燃气管道在我国进入试用阶段。1995年国家标准GB15558.1、GB15558.2和行业标准CJJ-63发布实施,使得PE燃气管在我国进入推广适用阶段。国家在《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》和相关政策性文件明确提出:市政公用城市燃气输配管的推广和发展应以聚乙烯管为重点,进一步推动聚乙烯管道的发展。

一、聚乙烯燃气管道熔接工艺的特征

聚乙烯是一种高结晶度的聚合物,它随温度的变化可分为三种形态:玻璃结晶态(结晶态)、高弹态(橡皮状弹性体)、粘流态(粘流体),当温度升高时,聚乙烯材料会从常温下的玻璃态逐渐变为高弹态直至变为具有流动性能的结晶态,在此状态下的塑料具有液体的一些性质。当继续升温度至一定值时,塑料会发生降解甚至完全碳化分解。当温度降低时,处于粘流态的塑料会随温度的降低而逐渐转变为玻璃态。

二、聚乙烯管道焊接前需管理、监督的内容

2.1、聚乙烯管材和管件质量的监督、管理

2.1.1、施工现场材料临时堆放时应远离热源、有遮盖物,防止日晒雨淋,管材的两端做好封堵。

2.1.2、材料使用时应遵循“先入先出“”原则,聚乙烯管材从生产到使用期间,存放时间不宜超过1年,管件不宜超过时间两年,当超过上述期限时,应重新抽样检验,合格后方可使用。

2.1.3、工程所用聚乙烯管材、管件进入施工现场时必须进行材料报验,由专业监理工程师验收签字确认后方可使用。

2.2焊接作业人员执业资格的监督管理

2.2.1必须取得省技术监督部门颁发的压力容器压力管道特种设备操作人员资格证

2.2.2从事焊接作业内容在证书的考核合格项目范围内

2.2.3焊接作业人员间断安装作业时间超过6个月,再次上岗应重新考试和技术评定。

2.3焊接作业技能的管理

2.2.1、每位焊接操作人员的焊接作业程序必须符合相关作业指导书的要求且操作正确、标准。

2.2.2、上岗操作前,每位操作人员均需各焊接一个热熔焊口和一个电熔焊口做焊口质量破坏性评价,合格方可上岗操作。

三、聚乙烯管道焊接失败的原因

热熔焊接产生失败的主要原因:

3.2.1无焊接工艺:施工单位忽略了对焊工艺进行评定,没有依据本单位的实际情况制定焊接工艺,执行焊接工艺不严格,操作过程不规范,缺乏应有的管理。

3.2.2焊接温度低:加热板温度未达到焊接温度就开始焊接;电源电压低,距电源距离远。导线截面积小,导致加热板不能正常工作。

3.2.3焊接面污染:加热板表面不洁净污染焊接表面或铣削后的焊接面受污染。

3.2.4恶劣天气焊接操作时无应有的保护措施。

3.2.5焊接操作中切换对接的过程超过规定时间。

3.2.6焊接参数错误:由于操作者失误将焊接参数设定错误,焊机生产厂提供的焊接参数不准确。

四、聚乙烯管道焊接操作过程中检查注意事项

热熔连接操作过程中检查注意事项;

4.2.1热熔焊机的检查

清洁油路接头,正确的连接焊接各个部件;测量电源电压,确认电压符合焊机工作要求。

4.2.2焊接管材、管件的检查

1)核对管材、管件规格、压力等级

2)管材、管件的外观检查

4.2.3滑轮支架的检查

利用滑轮支架使得焊接管材、管件处于同一轴线。

4.2.4加热板应保持清洁。注意每天第一次对焊连接前及进行不同管径的管道对焊连接前必须利用卷边形成清洁法清除加热板上的脏物。

4.2.5铣削焊接端面,铣削足够厚度,直到出现均匀连续丝带状的刨出塑料,使得端面光洁、平滑,确保错边量小于其壁厚的10%或1毫米(取较小值)。对接端面的间隙不应大于0.25毫米。

4.2.6焊接接头的冷却,冷却时间对于焊接接头的质量有着非常重要的影响。人为的提高效率而缩短冷却时间是错误的行为。塑料的热导性较差,并且冷却的速度较为缓慢,以及焊缝材料的收缩,结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行,因此,焊缝的冷却必须在保持压力的情况下进行。冷却时间较短会造成较大的内应力,引起焊口脆化。

五、聚乙烯管道焊接完成后的检查验收内容:

5.1外观检测:通过对热熔焊接形成的焊环判定焊口质量。1)焊环的几何形状,热熔焊接接口应沿管材整个外圆周平滑对称的焊环,焊环环面应圆润、饱满,具有一定的对称性和对正性,焊环错边量小于10%S。

2)翻边不得有切口或缺口,不得有明显的海绵状浮渣,无明显气孔。翻边最低处的深度不得低于管材表面。

5.2外卷边100%切除检查:翻边应是实心圆滑的,根部较宽。外卷边切除面,其上应无杂质,无气孔。将切除的外卷边每隔50毫米进行180度背弯试验和扭曲检查,不得有开裂和裂缝,接缝处不得露出融合线。

5.3施工质量员100%自检并检查焊接打印记录,监理进行抽检。

六、强度和严密性检测焊口质量

6.1强度检测:

强度试验压力应为设计压力的1.5倍,且最低试验压力应符合下列规定:

6.1.1SDR11聚乙烯管道不应小于0.40MPa;

6.1.2SDR17聚乙烯管道不应小于0.20MPa;

6.1.3宜稳压1小时后,观察压力计时间不少于30分钟,无明显压力降为合格。

6.2严密性检测;

6.2.1设计压力小于5KPA时,试验压力为20KPA.

6.2.2设计压力大于等于5KPA时,试验压力为设计压力的1.15倍且不小于0.1MPA.

6.2.3.稳压持续时间应为24小时,每小时记录不应少于1次,当修正压力降小于133PA为合格。

结束语:

随着城市能源结构的调整,天然气在我国能源消费结构的比重将逐渐提升,只有确保聚乙烯燃气管道焊口的质量才能保证城市燃气管网安全、稳定的运行,有效的保障公民的生命和财产安全。

同传统的钢管焊接焊口质量可以采用无损检测技术手段保障相比,聚乙烯燃气管道焊口连接质量检测手段比较单一,只能是外观检查以及强度和严密性试验检验。提高从业人员技能水平和责任心,选择合适的焊接设备,加强材料管理和使用,控制焊接过程,强化焊接人员自检及专业质量员检验以及邀请第三方(监理单位)验收将是燃气建设单位和施工单位共同努力得方向。

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