《焊考培训知识》PPT课件.ppt

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1、第一章 聚乙烯管道焊工培训的意义和要求第一节聚乙烯管道培训的意义一、国务院2003年6月1日起实施的特种设备安全监察条例。二、压力管道的定义 指利用一定的压力输送气体或液体的管状设备，且公称直径大于25mm，其输送介质为最高工作压力0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸气介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度标准沸点的液体介质。三、压力管道的分类 劳动部1996年颁布的压力管道安全管理与监察规定按用途压力管道划分为工业管道、公用管道和长输管道。工业管道：指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道。四、2005年7月1日起实施的特种设备作业人员监督管

2、理办法对特种设备作业人员种类与项目等内容作了明确要求，其目录序号09规定特种设备焊接作业包括承压焊、结构焊，这其中也包括了聚乙烯管道焊工，它属于特种设备作业人员的一类。五、2006年10月27日颁布了燃气用聚乙烯管道焊接技术规则，从2007年1月1日起实施。第二节第二节 聚乙烯管道焊接作业人员管理聚乙烯管道焊接作业人员管理一、焊工资格分类 焊工资格分为热熔对接焊接和电熔焊接两类。热熔对接焊接项目代号为BW1和BW2，电熔项目代号为EW。聚乙烯管道资格范围表焊接方法适用范围焊工项目代号热熔对接焊接DN250mmBW1DN250mmBW2电熔焊接规格尺寸不限EW 国家允许一人同时申请BW1、BW2

3、资格考试，两项均合格时方可取的BW-2资格。二、焊工证件的管理 聚乙烯管道焊工证有效期为4年，有效期内焊工证在全国范围内有效。有效期届满前3个月，若继续从事焊接工作，焊工应向焊工考试机构提出申请，由焊工考试机构安排焊工重新进行复试。复试原则上应当重新进行操作技能考试，但在2年有效期内，中断焊接时间超过6个月，焊接质量一直良好且能够提供有效焊接记录的焊工可以免试1次；中断焊接工作6个月以上再从事此项工作时，必须重新进行考试。三、焊工考试机构 1、聚乙烯管道焊工考试机构基本条件 聚乙烯管道焊工考试机构具备以下条件 有1名或1名以上从事聚乙烯管道元件焊接工作达3年以上，并且具有中级职称的人员担任主任

4、或副主任，有2名或2名以上焊接技能指导教师或技师。有容纳40人以上的考试教室和焊接操作技能考试的场地，具备与管道元件焊接相适应的热熔对接焊接、电熔承插焊接、电熔鞍形焊接的焊接设备和工装、试样和试件的加工设备。以及焊接性能试验仪器及设备。具有组织100名以上PE焊工考试和管理焊工考核档案的能力。具有适用于不同焊接方法、不同牌号材料的基本知识考试题库；有满足PE焊工考试要求并经评定合格的焊接工艺规程。具有PE焊工考试细则和相关的管理制度。2、聚乙烯管道焊工考试机构主要职责 聚乙烯管道焊工考试机构主要职责如下：制定焊工考试计划；审查焊工资格；确定考试内容；检验考试用管件、焊接设备、焊接性能测试仪器及

5、焊接用仪表；组织焊工进行基本知识和焊接操作技能考试，负责考场纪律；负责考试试件和试样的检测，评定考试成绩；办理特种设备PE焊接作业人员证延期手续；建立、管理焊工考试档案；编制焊工考试焊接工艺规程。第三节 焊工考试内容 焊工考试包括基本知识考试和焊接操作技能考试两部分。一、焊工考核基本知识 焊工考核的基本知识包括：燃气压力管道安全知识、安全技术规范及常见施工规范；聚乙烯管道原材料的有关基本知识；聚乙烯管材、管件的标准和技术要求；焊接设备、焊接辅具、量具的种类、名称、使用、工作原理和维护；各种管件的焊接方法和特点、焊接工艺参数、焊接流程、注意事项、操作方法及其对焊接质量的影响；缺陷种类及产生的原因

6、和危害；焊接质量的影响因素和预防措施；焊接质量的检验方法和要求，非破坏性检验和破坏性检验方法的特点和要求。二、焊接操作技能 聚乙烯管道焊工按照以下要求进行焊接操作技能考试：焊接操作技能考试前，由考试机构确定焊工考试代号，并在试件上标注焊工考试代号和考试项目代号；考试试件的规格和数量应当符合表1-2的要求，考试试件的形式见图1-1图1-5；焊工考试用的所有管道原件，应当由焊工进行切割取样；焊工应当按已评定合格的焊接工艺焊接考试试样；考试用管道原件必须符合有关要求，电熔焊接管件应当是取自原包装；考试所用的焊机必须符合规定的要求；试件的检验与试验要求见表1-3，并且符合相关要求。表1-2 试件的规格

7、尺寸和数量序号项 目单 位性能要求试验参数试验方法1热稳定性（氧化诱导时间）min20200GB/T1739119982熔体质量流动速率（MFR）g/10 min加工前后MFR变化20190，5GB/T368220003纵向回缩率3110GB/T66712001 第二章第二章 聚乙烯管道原材料的基本知识聚乙烯管道原材料的基本知识 第一节第一节 聚乙烯材料概述聚乙烯材料概述一、聚乙烯的性质 聚乙烯英文缩写为PE，其密度为0.940.96g/cm3，成型收缩率为1.53.6，成型温度在140230之间。低压聚乙烯的熔点、刚性、硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电绝缘性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软

8、性、伸长率、冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高、耐疲劳、耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯适于制作减震、耐磨及传动零件。1、乙烯单体 分子式为CH2=CH22、乙烯的聚合 将乙烯单体聚合在一起，就为聚乙烯。乙烯的聚合有以下三种方法：高压聚合法；中压聚合法；低压聚合法。3、聚乙烯的分类 低密度聚乙烯（简称LDPE）由高压聚合工艺生产，密度为0.9100.925g/cm3，其结晶度为5565。中密度聚乙烯（简称MDPE）由利用高效催化剂，在中低压下生产，密度为0.9260.940g/cm3，其结晶度为7080。高密度聚乙烯（简称H

9、DPE）由低压聚合工艺生产，呈线型，密度为0.9410.965g/cm3，其结晶度为8095。二、聚乙烯原料的基本性能 生产燃气用管材、管件，必须使用由原材料生产商制造的燃气用专用混配料。1、聚乙烯专用混配料 用于管材、管件生产的聚乙烯的混配料，其基本性能应符合表2-1要求。表2-1 聚乙烯混配料的基本性能序号 性 能 单 位 要 求 试验参数 1密度 Kg/m3 930（基础树脂）23 2熔体质量流动速率（MFR）g/10min 0.21.4，且最大偏差不应超过混配料标称值的20 190，5kg 3热稳定性（氧化诱导时 间min 20 200 4挥发分含量 mg/kg 350 5水分含量 m

10、g/kg 300 6炭黑含量（质量分数）2.02.5 7炭黑分散 级 3 8颜料分散 级 3 9耐气体组分 h 20 80，2MPa（环应力）耐快速裂纹扩展 10全尺寸（FS）试验：DN250mm或S4试验：管材壁厚15mm MPaMPa全尺寸试验的临界压力PC.FS1.5MOPS4试验的临界压力PC.S4MOP/2.4-0.072 0011 耐慢速裂纹增长（S5mm）h 165 80,0.8MPa（试验压力）80,0.92MPa（试验压力）2.聚乙烯助剂 燃气用的聚乙烯助剂主要有防止氧化的抗氧化剂、光稳定剂和便于识别的着色剂等。3、聚乙烯混配料的分级与命名 聚乙烯混配料按其性能指标分级与命名

11、如表2-2所示 表2-2 聚乙烯混配料的分级与命名命 名 LCL(MPa)（20，50年97.5）聚乙烯材料最小要求强度MRS(MPa)PE80 8.00LCL9.99 8.0 PE100 10.00LCL11.19 10.0 注：表中LCL为在内部水压下，20，50年预测的长期静液压强度的97.5置信下限的应力值，单位为MPa,是材料的一个长期性能指标。根据聚乙烯材料的长期静液压强度将聚乙烯管材和管件分为PE80和PE100。PE100必定为高密度聚乙烯（HDPE）；PE80可以是中密度聚乙烯（MDPE），也可以是高密度聚乙烯（HDPE）。由于性能的的区别，在选择管材时，必须考虑PE80和P

12、E100在长期静液压强度、耐慢速裂纹增长和耐快速裂纹扩展方面的不同，要考虑实际情况确定。同PE80相比，PE100具有更加优良的耐压性能，可制成更薄的管壁，而且更加经济。三、聚乙烯的物理化学性能 1.聚乙烯的物理性能 聚乙烯为白色蜡状透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能，易燃烧且离火后能继续燃。高密度聚乙烯熔点范围为132135。2.聚乙烯的化学性能 优异的化学稳定性。聚乙烯现已成为主要的燃气管道专用料的主要原因包括：使用期限长50100年的设计寿命，耐快速和慢速裂纹增长；安全性优良盘管可减少管件接口，不泄漏、耐老化、耐腐蚀、耐环境应力开裂及抗地震；经济性加工容易、重量轻、安装费

13、低及维护成本低；环境友好可回收再利用。第二节 聚乙烯材料的基本性能聚乙烯材料的基本性能 1.聚乙烯的密度2.聚乙烯的分子量 3、聚乙烯材料的强度 4、聚乙烯材料长期静液压强度 5、聚乙烯材料短期静液压强度 6、聚乙烯材料的流变性 7、聚乙烯材料的熔接性 聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，随温度的变化可分成三种状态：结晶态（坚硬固体）、高弹态（橡皮状弹性体）、粘流态（粘流体）。当聚乙烯材料加热超过其熔融温度T(HDPE 为130137)后，变成粘滞的流体，在焊接压力的作用下，其分子分解并相互扩散，产生范德华作作力从而牢固地焊接在一起。8、聚乙烯管道焊口应满足的基本条件 聚乙烯管道要获得一个合格的焊口

14、，必须满足的基本条件是：（1）.熔接界面必须是干净、干燥的，不干净的界面会影响分子间的相互滑移和缠绕；（2）.合理的加热温度和加热时间，以保证获得足够的粘流态熔体；（3）.合适的外力，可以加剧分子变形，使两界面的分子缠结；（4）.足够的冷却时间。第三节第三节 聚乙烯材料的相关标准体系聚乙烯材料的相关标准体系 当前燃气用聚乙烯管道相关标准、规程、规范当前燃气用聚乙烯管道相关标准、规程、规范主要如下：主要如下：1.特种设备安全技术规范TSG D20022006燃气用聚乙烯管道焊接技术规则；2.城镇建设工程行业标准CJJ 632008聚乙烯燃气管道工程技术规程；3.城镇建设工程行业标准CJJ 332

15、005城镇燃气输配工程施工及验收规范；4.国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第1部分：管材；5.国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第2部分：管件；6.国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第3部分：阀门；7.国家标准GB/T 20674.12006 塑料管材和管件 聚乙烯系统熔接设备 第1部分：热熔对接；8.国家标准GB/T 20674.22006 塑料管材和管件 聚乙烯系统熔接设备 第1部分：电熔连接。第三章 聚乙烯管材、管件、阀门技术要求第一节 聚乙烯管材1.聚乙烯管材的物理性能见表3-1序号项 目单 位性能要

16、求试验参数试验方法1热稳定性（氧化诱导时间）min20200GB/T1739119982熔体质量流动速率（MFR）g/10 min加工前后MFR变化20190，5GB/T368220003纵向回缩率3110GB/T667120012.2.聚乙烯管材的力学性能聚乙烯管材的力学性能序号性 能单位要 求试 验 参 数试 验 方 法1静液压强度(HS)h破坏时间10020（环应力）PE80 PE1009.0MPa 12.4MPaGB/T61112003破坏时间16580（环应力）PE80 PE1004.5MPa 5.4MPa破坏时间100080（环应力）PE80 PE1004.0MPa 5.0MPa2

17、断裂伸长率350GB/T8804.320033耐候性（仅适用于非黑色管材）老化后，以下性能应满足要求：热稳定性、HS(165h,80)、断裂伸长率E3.5Gj/（E为管材放在阳光下暴晒接受的能量GB/1558.12003附录EGB/T173911998GB/T61112003GB/T8804.320034耐快速裂纹扩展（RCP）5全尺寸（FS）试验：DN250mm或S4试验：适用于所有直径MPaMPa全尺寸试验的临界压力PC.FS1.5MOPS4试验的临界压PC.S4MOP/2.4-0.07200ISO13478:：1997GB/T1928020036耐慢速裂纹增长S5mmh16580，0.8

18、MPa(试验压力)80，0.92MPa(试验压力)GB/T184762001.聚乙烯材料相关术语聚乙烯材料相关术语（1 1）抗拉强度和断裂伸长率；）抗拉强度和断裂伸长率；（2 2）熔体质量流动速率；）熔体质量流动速率；（3 3）原料的水分含量；）原料的水分含量；（4 4）挥发组分含量：）挥发组分含量：（5 5）炭黑含量；）炭黑含量；（6 6）纵向回缩率；）纵向回缩率；（7 7）热稳定性；）热稳定性；（8 8）公称直径；）公称直径；（9 9）平均外径；）平均外径；（1010）公称壁厚；）公称壁厚；（1111）标准尺寸比；）标准尺寸比；（1212）最大工作压力。）最大工作压力。二、聚乙烯管材的标识

19、和规格尺寸二、聚乙烯管材的标识和规格尺寸1.1.标识标识标识含以下内容：标识含以下内容：特种设备制造标记特种设备制造标记“TS”TS”或或“AZ”;AZ”;监检标记监检标记“CS”;CS”;内部流体，内部流体，“燃气燃气”或或“GAS”GAS”字样；字样；混配料牌号；混配料牌号；标准尺寸比或标准尺寸比或SDR;SDR;规格尺寸；规格尺寸；材料和命名（混配料级别，材料和命名（混配料级别，PE80PE80或或PE100PE100）；）；标准代号；标准代号；生产厂名或商标；生产厂名或商标；生产日期或批号。生产日期或批号。2.2.规格尺寸规格尺寸表表3-4 3-4 聚乙烯管材的规格尺寸聚乙烯管材的规格

20、尺寸 单位：单位：mm mm 公称外径DN壁 厚S备 注基本尺寸允许偏差SDR11SDR17.6工作压力0.4MPa工作压力0.2MPa基本尺寸允许偏差基本尺寸允许偏差20+0.33.0+0.42.3+0.425+0.33.0+0.42.3+0.432+0.33.0+0.42.3+0.4*40+0.43.7+0.52.3+0.4*50+0.44.6+0.62.9+0.4*63+0.45.8+0.73.6+0.5*75+0.56.8+0.84.3+0.690+0.68.2+1.05.2+0.7*110+0.610.0+1.16.3+0.8*125+0.611.4+1.37.1+0.9140+0.

21、912.7+1.48.0+0.9160+1.014.5+1.69.1+1.1*180+1.016.4+1.810.3+1.2200+1.218.2+2.011.4+1.3*225+1.420.5+2.212.8+1.4250+1.522.7+2.414.2+1.5*注：注：备注栏中有备注栏中有*号为目前国内常用尺寸规格；号为目前国内常用尺寸规格；SDRSDR为标准尺寸比，即公称外径与公称壁厚为标准尺寸比，即公称外径与公称壁厚之比。之比。第二节第二节 聚乙烯管件聚乙烯管件一、聚乙烯管件的性能一、聚乙烯管件的性能 根据管件的生产方式不同，可将管件分为注塑管件和焊根据管件的生产方式不同，可将管件分为

22、注塑管件和焊制管件两大类。大部分管件都可用注塑成型的方法制造，制管件两大类。大部分管件都可用注塑成型的方法制造，但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用焊接但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用焊接的方法制造。根据施工方法、用途的不同，可将聚乙烯管的方法制造。根据施工方法、用途的不同，可将聚乙烯管件分为电熔管件、热熔对接管件、承插管件、钢塑转换接件分为电熔管件、热熔对接管件、承插管件、钢塑转换接头等类型。按工程习惯，聚乙烯管道系统的管件又可分为头等类型。按工程习惯，聚乙烯管道系统的管件又可分为套筒、弯头、三通、鞍型三通、变径、端堵、法兰、钢塑套筒、弯头、三通、鞍型三通、变径、端堵

23、、法兰、钢塑转换等。转换等。二、常用聚乙烯管件标识与规格尺寸1.管件标识 按照GB1558.22005和相关特种设备法规的要求，燃气管件应为黄色或黑色管材，标识内容应该打印或直接成型在管件表面上，并保证在正常的储存、搬运、操作和安装后字迹清晰。标识含以下内容：标识含以下内容：特种设备制造标记特种设备制造标记“TS”TS”或或“AZ”;AZ”;生产厂名或商标生产厂名或商标;监检标记监检标记“CS”CS”；规格尺寸；规格尺寸；标准尺寸比或标准尺寸比或SDR;SDR;“燃气燃气”或或“GAS”GAS”字样；字样；混配料牌号混配料牌号;材料和命名（混配料级别，材料和命名（混配料级别，PE80PE80或

24、或PE100PE100）；）；标准代号标准代号;熔接条件（熔接时间，冷却时间等）；熔接条件（熔接时间，冷却时间等）；自动电熔焊的识别标志（如条码等）。自动电熔焊的识别标志（如条码等）。第三节 聚乙烯阀门一、聚乙烯阀门的基本要求 聚乙烯阀门的阀体需使用PE80或PE100混配料制造。其密封件应均匀一致且内部无裂纹、不纯物质或杂质；密封件安装后应能抵抗正常操作产生的机械载荷。阀门的外观，肉眼观察内外表面应洁净，不得有缩孔（坑）、明显的划痕和可能影响阀门性能的其它表面缺陷。阀体的颜色应为黄色或黑色。二、聚乙烯阀门的标识 聚乙烯阀门上至少应有下列永久标识：制造商名称或商标;聚乙烯（混配料）材料等级和/

25、或牌号；公称外径DN；SDR系列及最大工作压力（MOP）值;阀门和其部件的可追溯性编码。这些信息可直接成型在阀门上，也可附在标签或包装上。并保证在正常的储存、搬运、操作和安装后字迹清晰。三、聚乙烯球阀 聚乙烯球阀是聚乙烯燃气管网系统中不可缺少的控制元件。其开启、关闭的力矩小，阀门无腐蚀，不需维护和维修，使用寿命50年。整体式的阀体免除了泄漏的可能；聚乙烯球阀与聚乙烯管道连接时，无需设置阀井，直埋施工；阀体两端的直口可使用对接焊或电熔焊，阀门的开、关在地面操作。聚乙烯球阀主要用于燃气输配的管网系统中，以前靠进口，现已国产化。有标准型、单放散型、双放散型。第四节 聚乙烯管材、管件和阀门的验收与储运

26、一、聚乙烯管材、管件的验收 用户对聚乙烯管材、管件产品的验收时应做到以下几点：1.有合格证与检验报告；2.对外观进行检查；3.对长度进行检查；4.对颜色进行检查；5.对圆度进行检查；6.对管径及壁厚进行检查；管径检查 在距端口30mm以外用圆周尺进行 壁厚检查 用千分尺测圆周的上下左右四点，任意一点不合格为不合格。二、聚乙烯管材、管件和阀门的储藏与运输 1.聚乙烯管材、管件和阀门在储藏与运输中应注意的问题聚乙烯管材相对轻和柔韧，易被锐物和石块等划伤，而表面划伤是运行中产生应力开裂的诱因。聚乙烯管的钢度相对较低，重压、支撑不均等均易造成永久变形，影响使用寿命，甚至造成报废。长时间剧烈的日晒将加速

27、管材的老化，缩短使用寿命。油类、酸、碱、盐，尤其是活性剂类有机化学物质，附在管材上将使其在一定条件下耐环境应力开裂的性能降低。聚乙烯阀门运输时应避免猛烈撞击阀体，严格按照包装箱上的说明进行保存及运输。因日照的影响，为避免无限制的存放，应以存放期不超过一年为宜。第四章第四章 聚乙烯管道焊接技术聚乙烯管道焊接技术 第一节 聚乙烯管道焊接的原理及分类一、焊接原理 聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，这种聚合物随温度的变化表现出许多不同的性能，按照其表现可以分为三种状态：结晶态、高弹态、粘流态。要获得一个合格的焊口，必须满足的基本条件是：良好、清洁的焊接界面；合理的加热温度和加热时间；合适的外力。二、聚乙烯

28、管道的连接方式 聚乙烯材料一般可在190240的温度范围内熔化；聚乙烯管道一般采用电熔连接和热熔对接两种方式，不得采用螺纹连接和粘接。聚乙烯管道与金属管道的连接，必须采用钢塑转换接头连接。分类如下：1.热熔连接方式 热熔对接的原理 利用一定的压力，在一定的温度下加热一段时间后，使两端面紧密接触，粘合在一起。热熔连接的过程控制要素 热熔连接的过程分为五个阶段，即预热阶段（即卷边阶段）t1、吸热阶段t2、转换阶段（加热板取出阶段）t3、焊接阶段t4和冷却阶段t5。热熔连接的特点 热熔连接具有以下特点：需用专用的热熔连接机具；一般适于DN63mm管；适于同种牌号、材质的管材与管件、管材与管材连接，不

29、同需验证；易受环境、人为因素的影响；不可使用明火；在寒冷气候（-5以下）和大风环境下进行操作时，应采取保护措施或采用高速连接工艺。热熔连接的优点 因不使用电熔管件，故可以降低工程成本；机具维修简单；连接工艺操作简单易学。2.电熔连接方式 电熔连接的原理 采用专门的电熔管件，专用焊机，按照一定的规则控制流过管件的电流量，使其合理发热，经过一定时间的熔融，达到熔接目的。电熔连接的过程控制要素 电熔连接过程中要注意以下几点：氧化层的去除；管材/管件组合件的装配合理间隙合理，无外应力，使用固定夹具；管件电阻值正常，焊接电压、时间正确。电熔连接的特点电熔连接具有以下特点：使用专用的电熔连接机具；不可使用

30、明火；在寒冷气候（-5以下）和大风环境下进行操作时，应采取保护措施调整连接工艺。电熔连接的优点 适用于所有规格尺寸管；适用于不同牌号聚乙烯原料生产的管材和管件、不同熔融指数聚乙烯生产的高密度管材和管件的连接；不受环境、人为因素的影响；设备投资低，维修费用低；连接操作简单易掌握，施工效率高；保持管道内壁光滑，不影响流量；焊口可靠性高。3.钢塑转换接头连接 第二节 热熔对接的基本操作一、热熔对接焊接过程热熔对接焊过程的五个阶段如下：预热阶段（卷边阶段）；吸热阶段；转换阶段（取出加热板阶段）；焊接阶梯；冷却阶段。二、热熔对接焊基本操作步骤 热熔对接焊的基本操作步骤主要有以下七个方面：1.焊接前准备；

31、2.装夹管材或管件；3.铣削焊接面；4.拖动压力的测定及检查；5.加热；6.切换对接；7.拆卸管材或管件。三、热熔对接焊接安全操作 热熔对接焊接过程基本安全操作要求如下：测量电网、发电机电压，保证电压在220/380V,将机器外壳接地，保证安全；与焊接端面接触的所有物件必须清洁，风雨天有保护；加热板温度指示灯亮后再保温10min，以保证焊接温度；卡管必须留有足够的距离，保证铣削后能焊接；铣削时铣刀安全锁必须锁死，防止意外；铣削必须是连续的长屑，保证焊接端面有效接触；铣毕必须先降压，后打开机架，再停铣刀；取出铣刀、加热板时不能碰伤端面，防止翻边不均匀和划伤；焊接压力必须加拖动压力，保证有效焊接面

32、的压力值；熔融面相接触时严禁高压碰撞；启动油泵时，方向杆应处于中位，保证电机无负载启动；安装高压软管时接头必须清洁，防止泥沙进入液压系统；机器应远离酸碱或配有防护装置，保证机器的使用寿命；必须保证机架镀铬导杆清洁勿划伤，保证不漏油；加热板不能划伤，不粘异物；抗磨液压油6个月更换一次；机器的电器部分不防水，因此严禁进水，阴雨天施工要有防护；拆卸油管必须泄压，接头加防尘帽以保证顺利使用。四、热熔对接焊接环节基本要求 1.管村要求；2.温度要求；3.加热时间（形成卷边）要求；4.吸热时间要求；5.切换时间要求；6.增压时间要求；7.焊接（冷却）压力要求；8.冷却时间要求；9.工作环境要求；10.夹紧

33、与对中要求；11.端面铣削要求；12.洁净程度要求；13.拖动压力要求；14.设备状态要求。第三节 电熔焊接的基本操作一、电熔焊接基本操作步骤 电熔焊接的基本操作步骤主要有以下几个方面：1.焊接前准备；2.管材截取；3.焊接面清理；4.管材与管件的承插；5.输出接头的连接；6.焊接模式设定；7.焊接数据输入；8.焊接；9.自然冷却。二、电熔鞍形管件的焊接基本操作步骤.电熔鞍形管件的焊接基本操作步骤如下：1.焊接前准备。与电熔焊相同。2.划线。在管材上划出焊接区域。3.焊接面清理。刮削0.10.2mm，去除气化层。4.管件安装。5.焊接数据输入。6.焊接。7.自然冷却。8.封堵。三、电熔焊焊接环

34、节注意事项 1.基本要求；2.焊接设备与电源要求；3.能量输入方式要求；4.焊接电压要求；5.焊接时间要求；6.冷却时间要求；7.管材和管件的刚性要求；8.材料焊接性能要求；9.环境温度要求。第四节 聚乙烯管道的焊接工艺评定一、电熔对接焊接工艺评定及关键工艺参数一、电熔对接焊接工艺评定及关键工艺参数 进行电熔焊接工艺评定时，应当符合以下规定：进行电熔焊接工艺评定时，应当符合以下规定：1.1.对所有规格的电熔管件和电熔鞍形管件，管道元件对所有规格的电熔管件和电熔鞍形管件，管道元件制造单位在设计生产时逐一进行焊接工艺评定，并向制造单位在设计生产时逐一进行焊接工艺评定，并向管道安装单位提供相应的焊接

35、工艺参数。管道安装单位提供相应的焊接工艺参数。2.2.使用同一管道元件制造单位提供的管道元件时，管使用同一管道元件制造单位提供的管道元件时，管道安装单位任选一个道安装单位任选一个DN63mmDN63mm规格的样品进行验证规格的样品进行验证可覆盖所有规格。可覆盖所有规格。电熔承插焊接及电熔鞍形焊接的关键工艺参数包括电熔承插焊接及电熔鞍形焊接的关键工艺参数包括电压、加热时间、冷却时间、电阻值等。由管件生厂电压、加热时间、冷却时间、电阻值等。由管件生厂厂家提供。厂家提供。第五章第五章 聚乙烯管道焊接设备聚乙烯管道焊接设备 第一节 热熔对接焊机一、半自动热熔对接焊机1、半自动热熔对接焊机的组成半自动热

36、熔对接焊机主要由五部分组成；一是电子温控器控制的加热板；二是铣刀；三是液压泵站；四是电气控制箱；五是机架及夹具。半自动热熔对接焊机具有如下特点：加热板采用专用电子温控装置进行温度控制，表面温度均匀一致。加热板表面涂覆不粘材料。整机及夹具架刚性好，结构设计合理，施工方便整机及夹具架刚性好，结构设计合理，施工方便（根据机器的大小和控制形式来确定，以实用为主）。（根据机器的大小和控制形式来确定，以实用为主）。机架第三个主夹具可以重新定位，可以方便地与弯机架第三个主夹具可以重新定位，可以方便地与弯头、三通等管件进行焊接。头、三通等管件进行焊接。液压系统采用集成块设计，结构紧凑，并具有手动液压系统采用集

37、成块设计，结构紧凑，并具有手动保压功能，能在电机关闭的情况下保持压力稳定，操保压功能，能在电机关闭的情况下保持压力稳定，操控简单，性能可靠。控简单，性能可靠。吸热时间与冷却时间可以分别设定，计时结束报警吸热时间与冷却时间可以分别设定，计时结束报警提示，操作简便可靠。提示，操作简便可靠。液压部分具有过热与过载保护功能。液压部分具有过热与过载保护功能。全部部件采用单相全部部件采用单相220V220V交流电，便于野外作业（与交流电，便于野外作业（与焊机的大小有关）。焊机的大小有关）。2、半自动热熔对接焊机操作规范（1）选定焊机设备（2）焊机及附件就位（3）启动（4）焊接准备（5）计算拖动压力（6）铣

38、削与校正（7）预热阶段（8）吸热阶段（9）加热板抽出阶段（10）焊接-冷却阶段建议焊接过程中对以下数据进行跟踪记录：设备信息，如焊机型号、焊机编号等；基本信息，如环境温度、焊接日期、焊接时间；工程管理信息，如焊工代号、工程编号、焊口编号；管材（管件）信息，如管材（管件）外径及壁厚、SDR值、原材料级别、材料生产批号、材料牌号、材料生产厂家等；参数信息，如拖动压力、加热板温度、各阶段压力及时间等。二、全自动热熔对接焊机1、全自动热熔对接焊机的组成 由电子温控器控制的加热板，包括热板、温度指示、电源插头和热板自动抽出装置（供选择）组成。铣刀。电气控制箱（含液压泵站）。机架及夹具。2、全自动热熔对接

39、焊机的特点和功能全自动热熔对接焊机的特点对全过程的时间、温度、压力进行全自动、不间断地控制。对每一连接、部件和操作人员的识别。焊接参数用条码输入，或根据输入的管径和壁厚由系统自动设定（包括加压压力自动设定）。根据环境温度自动补偿加热时间。能保存焊接参数及操作者代码，可随时查阅，随时在通用打印机上打印输出，入档备查。全自动热熔对接焊机具有的功能可以实现一致、可靠、可重复的操作。系统应控制监视并记录焊接过程各阶段的主要参数，以判断每一焊口的状况。焊机有数据检索存储装置和数据下载接口，存储容量至少为200个焊口的参数。焊口的参数包括焊机型号、焊机编号、环境温度、焊接日期、焊接时间、焊工代号、工程编号

40、、焊口编号、焊接的管道元件类型（原材料级别、公称外径、公称壁厚或SDR值）、拖动压力（峰值拖动压力和动态拖动压力）、加热板温度、成边压力、吸热时间、切换时间、焊接压力、冷却时间等。铣削管道元件端面后，能够自动检查管道元件是否夹装牢固。自动测量拖动压力（峰值拖动压力和动态拖动压力）以及自动补偿拖动压力。自动监测加热板温度，如果加热板温度没有在设定的工作温度范围内，焊机应无法进行焊接。加热板插入待焊管道元件之后的所有阶段（加压、成边、降低压力、吸热、切换、加压、保压、冷却）自动进行。微处理器采用闭环控制系统，第二节 电熔连接焊机 电熔焊机的特点 电熔焊机一般具有如下特点：焊机均有自身的微机控制；可

41、根据环境温度不同自动调整加热时间；具备完善的智能化状态以及判断功能和保护功能；能保存焊接参数，可随时查阅。可随时在通用打印机上打印输出，入档备查。电熔连接的设备电熔焊机是用来实施对电熔管件熔接的专用设备，可分为半自动电熔焊机和全自动电熔焊机两种。第三节 聚乙烯管道焊机的安全使用与维护保养一、焊机的使用、保存和维护保养 不要将重物、锋利物或高温物压在焊机上；对焊机进行清洁时，不要使用诸如砂纸或腐蚀性气体等易破坏设备绝缘的清洁材料；焊机工作时应远离爆炸性气体、蒸气、烟雾等；一定要注意不要使用机箱破裂或变形的工具设备，否则容易引起电击事故。焊接操作人员必须经过专业培训、考核合格持证后方可上岗操作。绝

42、不允许未经培训的人员操作设备。焊机接电前，检查焊机开关是否处于“关”状态，以免对熔接（焊接）设备电路造成冲击。在焊机运输前，应确保所有可移动部件固定牢靠，在熔接（焊接）管材时应确保管材夹装牢固。焊机加压时，只允许专业人员和有证人员进行操作，非专业人员使用设备可能会对操作人员及周围人员造成危险。对焊机进行加压操作须由两位操作人员进行，一人控制液压系统，另一人控制铣刀和加热板，控制液压系统的操作人员应密切注视另一操作者的操作过程，相互配合进行全部熔接（焊接）过程。发现设备故障时立即更换所有有缺陷的、断裂的或损坏的部件。只有正确使用良好的工具才能保证操作人员和设备的安全。二、热熔对接焊机的保养与维护

43、维护步骤维护内容日检月检半年检年检M3擦拭快速接头M4检查压力损失情况M5检查液压油漏情况 M6擦洗、润滑滑动轴M7检查紧固螺栓的紧固情况M8检查液压油油位M9更换液压油M10检查压力表M11检查微动开关M12检查蓄能器M13检查铣刀电动机M14检查铣削厚度M15检查铣刀刀片锋利度M16检查加热板的表面清洁度M17检查加热板的温度M18检查加热板表面的状态注：表示对应的检验项目。三、热熔对接焊机的常见故障及处理故障原因解决方案机器漏油液压接头有间隙紧固或更换接头液压缸漏油通知售后服务部门加热板达不到温度温度探头损坏更换温度探头，更换电缆，更换加热板液压系统不工作电缆断开或损坏检查连接、电气系统

44、微动触点发生位移将微动触点归位，以保证在1/3接触时即可动作液压系统漏油且压力低一个或几个接头有间隙紧固或更换接头油缸内液压油不足加液压油液压循环系统中有空气将油管接头连接在一起，同时将液压系统运行30S活塞液压缸中有空气轻轻松开液压缸的排气螺钉，加一点压力直至液压油出现重新拧紧螺钉在液压循环系统中有杂质通知售后服务部门铣刀不工作未接电或微动开关处于未复位状态检查电源和微动开关的状态加热板不工作未接电或微动开关处于未复位状态检查电源四、热熔对接焊机使用注意事项1、加热板加热板最高温度可达250，操作时一定要做到以下几点：一要带防护手套，不要用手触摸加热板，身体不要直接接触加热板。二是提起加热板

45、时应抓住把手，加热板在熔接（焊接）完成的应放在专用加热板支架上；熔接（焊接）完成后，将加热板放在安全的地方，以免外人意外接触烫伤。三是加热板在运输前要使其冷却，以免着火；熔接（焊接）完成后，一定要切断加热板电源。2、铣刀铣刀使用时要注意以下几点：一是管件铣削前，应确保管件端面清洁无杂物，以免损伤刮削刀片。二是管件铣削完毕后，待铣刀盘停止转动后，再取下铣刀盘进行存放，且提取铣刀盘时应提着把手。三是铣刀盘只有装在焊机机架上时才可转动工作，不要随意调整铣刀微动开关。四是铣刀应放在机架的安全位置上，使其主开关处于锁定位置。3、液压控制箱对于液压控制箱，工作时将液压部件水平牢固安置，搬运时提两侧把手。不

46、可将液压部件竖直放置，以免发生漏油现象。进行调试时，应遵守相关规定。4、机架要检查待焊管件或管材，确保其已准确夹装在机架上，以保证熔接（焊接）质量。加热时操作人员适当远离焊机。熔接（焊接）时，如果活动卡盘与固定卡盘碰在一起时，不要使用焊机总开关停机，仅扳动压力调节杆打开卡盘即可。在运输机架时，应确保卡具均已牢靠紧固，以避免摔落。第六章第六章 聚乙烯管道焊接缺陷聚乙烯管道焊接缺陷 第一节 聚乙烯管道热熔焊接典型缺陷根据聚乙烯热熔对接接头缺陷的成因/特征及其引起的失效形式可以将其分类如下：未熔合；孔洞；熔合面夹杂；工艺缺陷（包括冷焊、过焊、不对中、熔合面过短）；焊接外观缺陷。一、未熔合未熔合主要成

47、因有：管件端面未铣平。接头焊后冷却不均匀。焊后接头未完全冷却便将夹具卸除。二、孔洞孔洞缺陷是指由于夹杂较大固体颗粒或是由于局部存在较大缩孔、气孔等原因形成焊缝内部的孔穴，造成焊缝结构不连续，导致接头性能降低，孔洞属于体积型缺陷，其主要成因有：聚乙烯管材端部含有气泡，这主要由管材的质量决定，管材生产厂家应尽力避免该情况的发生，一般实际工程中并不常见。聚乙烯材料内部存在空气，在焊接过程中聚乙烯材料熔化，造成空气析出，最后积聚成气孔。管件端面粘有水珠或是管材放置时间过长而吸潮，在焊接过程中水分蒸发，但又不能完全排出，最终积聚成大气泡。由于管壁过厚，在接头的冷却过程中出现散热不均，最终在熔融区的中心部

48、位出现材料收缩形成的冷却缩孔。这类孔洞易在管壁较厚的管材焊接中出现。三、熔合面夹杂其主要成因有：管材端面未铣削，存在氧化层，导致熔合面上聚乙烯分子缠结不牢，甚至无法缠结。焊接环境恶劣，扬尘严重，致使焊接过程中熔合面出现夹杂现象。水、油污、草叶、塑料袋碎片等异质杂物在焊接时掺入熔合面，导致焊接后该处的聚乙烯分子缠结不牢，甚至没有缠结。四、工艺缺陷工艺缺陷是指由于焊接工艺选取不当或是操作不当或是操作环境恶劣等原因引起的焊接接头性能的削弱。工艺缺陷的显著特征为，从表面上看焊缝熔合区均匀致密、无任何夹杂物。最终的失效形式与正常接头基本相似，多数为韧性断裂，但是严重冷焊的接头会出现熔合面的脆性断裂，工艺

49、缺陷接头的断裂伸长率要低于正常焊接接头。根据工艺缺陷的成因、性质和特征，可以将其分为四种：冷焊、过焊、不对中、焊缝过短。1、冷焊冷焊是指由于接头焊接热量不足造成的缺陷，它主要是由于焊接过程中加热板温度过低或是加热时间过短引起的。2、过焊过焊是指由于接头焊接热量过多造成的缺陷，它主要是由加热板温度过高或是加热时间过长引起的。过焊的突出特征为卷边过大，其力学性能与正常焊接基本相同，但是卷边过大对于小径管件来说是十分不利的。3、不对中不对中是指由于焊接过程中管件的安装不在同一轴线上，最终导致焊接接头的错位缺陷，它主要包括轴向不对中和角度不对中。4、焊缝过短焊缝过短是指对接接头焊缝区较短，造成接头质量

50、下降的缺陷。它主要是由于焊接压力过大，熔料被大量挤出造成的。五、焊接外观缺陷主要有以下四类：1、聚乙烯管道焊接接头形式标准的焊接接头，接头中间一般向下凹陷，且凹陷深度不超过管道表面，焊接接头两边均匀。2、热熔对接焊缝表面有气泡、凹陷或麻点这种缺陷的主要原因一般为：材料水分含量大，使强度降低。黑色管炭黑含量高。焊接时，加热板端面污染、不清洁、或加热板不粘层松散。麻点。90%出现在公称直径DN90mm管材热熔对接焊缝，管端口径小、截面积小（DN90为21.07 C），加热时管端软化及热传导快，熔接压力和温度难以控制，易出现密集型或分散型麻点（对于公称直径DN90mm管材易使用电熔焊接）。3、焊缝翻