PE管道焊接技术解析

t1 ：加热时间t1按卷边高度确定，即当卷边高度达 到最小卷边高度所需的时间；
emin =0.1s+0.5(mm) 时，所需时间为t1 。 其中： s ---- 管材壁厚，单位mm。 p1 ：由液压系统的压力来控制，即p表 ，计算如下：
p表 = p拖 +
管材截面积（cm2） ×0.15 (MPa) 油缸活塞总面积（cm2）
3. 松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。
4. 进行下一个的焊接循环。 注意：必须是先降压力至0再拆除夹具，防止划伤 焊件。
电熔连接的原理 埋设在电熔管件内表面的电阻丝在通电后， 在一定的时间内产生适当的热量，使电熔管件 内表面与被连接的管材（管件）外表面熔融， 物料熔融后膨胀而相互间产生压力，达到焊接
要求。
电熔管件分类： 电熔管件按照结构形式可分为电熔承口件 （套筒式）和电熔鞍型件两种；按照电极可分 为4mm和4.7mm两种；按照电熔丝在管件内 壁的布置结构，可分为裸露式和包覆式两种。
电熔焊接的三要素：
① 电熔管件要求的输入电压 目前常用电熔管件要求的输入电压一般都是39.5V。 ② 加热时间 加热时间在管件上都有标注，但值得注意的是实际操作时应根据环境温度对 加热时间进行补偿（依据管件说明书）。 ③ 冷却时间 冷却时间一般在管件上也都有标注。
3 . 清除管材、管件焊接区域的灰尘或污物。
4 . 在欲焊接端按照需插入管件长度用记号笔进行标注，刮除管材表皮（厚 度约0.2mm）并修整光滑；刮削段长度应大于承插长度。刮削后的管材表面 不应被再次污染。
5 . 在已刮削好的端面上再次按承插长度对管子进行标注。 6 .将刮削后的管子插入清洁后的管件到标注尺寸，必要时应予以夹持固定。 承插件承插一般以略微用劲即可插入为宜。8. 将焊机输出插头插入管件插孔
概况
PE管道用途

燃气输配 城镇供水 农业灌溉 化工管道 排污管道 矿山沙浆输送 热力护套
电力电缆护套
旧管道穿插修复
概况 燃气管道

燃气管的压力等级一般以其径厚比
（SDR=外径/壁厚）表示，国家标准规定主 要有SDR11（薄壁）（ PE80 、 PE100） 和SDR17.6（厚壁）（ PE80 、 PE100） 两种规格。



c).切换阶段（t3） 当加热时间t2 达到后，迅速打开两管端 ，取出加热板，并快速合拢两管端。这段 时间应越短越好，最大不能超过t3 。 t3 =0.01d+3 (秒) 其中：d----管材外径，单位mm。
P3 = P1 t4=10＋ Ks · s （min） 其中：s----管材壁厚，单位mm； Ks ----壁厚系数 其中： Ks = 0.5, s≤10mm Ks=0.03s+0.2 (s＞10mm )
p拖：油缸运动克服系统阻力所需压力，操作时可从 设备的压力表上直接测出，单位MPa。
b).吸热阶段(t2， P2)
当卷边高度达到emin 时,将压力由P1 降至P2（ P2 ≈ 0）,继续 吸热t2 时间,目的是保证管端与加热板表面接触 ,使管材继续吸
热产生足够多的熔融物料。
t2 =10s（秒） P2 ≈ 0 其中： s----管材壁厚，单位mm。 注：过热、过冷或大风天气应对其做适当调整。
PE80与PE100的工作压力：
PE80
燃气种类 最大允许工作压力 SDR11 天然气 0.4 SDR17.6 0.2
PE100
最大允许工作压力 SDR11 0.5 SDR17.6 0.3
二、连接方式
PE管道发展至今，其管道之间的连接方 法主要 有三种： 1.热熔对接连接（主管道连接常用） 2.电熔连接（小口径） 3.机械连接(法兰连接)
注意： 热熔对接连接是PE管道连接最常用方法，一般认为热熔对接 适用于Φ63mm以上口径管材或壁厚大于6mm 以上管材的连接。
连接方式
1.设备规格：根据可焊接管材的规格不同， 热熔焊机主要有： 63～160mm、 110～250mm、 160～315mm、 200～ 450mm、 200～500mm、 315～ 630mm 、 450～800mm
d).冷却阶段（p3 ，t4） 两端结合后，压力迅速升到p3 ，升压时间最大值为： 3+ 0.01d ≤6秒；
压力达到p3后，保压冷却t4 时间.
目的：在规定的压力下，使分子间充分融合
K值必须 > 0
K值=卷边高度
K
2.3.3 热熔对接焊（对接焊）的操作
焊接流程
焊接准备 装夹管材 铣削端面
测拖动压力
切换对接（重点）
1. 吸热时间结束，蜂鸣器自动报警，关闭蜂鸣器， 打开机架，迅速取出热板，立即闭合机架，使焊 接面贴合，将压力调整到焊接压力 （ P1＝P0＋P2)， 同时按下冷却计时器按钮，开始冷却、计时。
2. 注意：该过程是五个动作连续的一气呵成，也是 人为因素的严格控制部分，易出现焊接质量问题 的过程，切换对接的时间，必须控制在小于规定 的时间内（ < 10S）。
(3)检查管材/管件是否夹紧；加压到焊接压力（P1），如果未夹紧应调整 管材/管件位置，需重复步骤-3的过程。
3. 合格后，降压力，打开机架。
焊接步骤-5
端面平整吸热
1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面；
2. 放置已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊 接压力(P1)＝拖动压力(P0)＋接缝压力(P2)。
P （MPa）
0.15
P1
0.01 0.00
p3 p2 t2 t3 t4 t(s)
t1
图
热熔焊接过程曲线示意图
按照加热时间将热熔对接连接过程分为四个阶段： a).初始加热阶段（t1， P1）
将加热板放入两管端之间，加压到P1，加热时间为 t1 。其目的使初始熔融的物料在压力的作用下全部 挤出，直到管材两端面与加热板紧密接触后为止，目 的是保证下一步加热时，两管端能均匀吸热。
焊接步骤-7
拆卸焊件
1. 冷却时间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按 钮，关闭蜂鸣器。 2. 降压至零。
3. 松开夹具螺丝，取出已焊接好的焊件，打开机架。
4. 进行下一个的焊接循环。 注意：必须是先降压力至0再拆除夹具，防止划伤 焊件。
焊接步骤-7
拆卸焊件
1. 冷却时间结束，蜂鸣器自动报警，按冷却计时按 钮，关闭蜂鸣器。 2. 降压至零。
PE管道焊接技术
天然气分公司 池利军
1. PE管的概况
2. PE管道连接方法
一、概况
1.PE管原材料：以聚乙烯为基料的共聚物的混合材料；材料中必 须加有一定量的抗氧化剂、光稳定剂、碳黑…。
聚乙烯管道特性

长期的使用寿命（长达50年，减少了旧管网改造费用） 卓越的耐腐蚀性能（是一种惰性材料，除少数强氧化剂外可耐多种化学腐蚀，无电化 学腐蚀） 经济性能好 柔韧性高、抗震能力强 可靠的连接性能（焊口比管材本身抗拉能力强） 焊接工艺成熟 优良的输送性能（摩擦阻力较小） 较好的耐冲击性能 良好的施工性能
焊接步骤-2
装夹焊件
1. 打开机架，按要求设置吸热时间和冷却时间.
2. 打开夹具，将焊接件安装到机架中装夹.
3. 调整同心度，用辊杠、滚轮支架将管垫平减小 摩擦力防机架变形,必要时调整浮动悬挂装置; 4. 同时清洁管材/管件的内外表面。
焊接步骤-3
铣削焊接面
1. 放置铣刀锁上铣刀安全锁.
2. 启动铣刀，按下手枪钻开关并锁死，闭合机架，调整 压力，形成连续屑后，宽度等于壁厚，适当降压到无 铣削. 3. 打开机架，关闭铣刀，打开铣刀安全锁，取出铣刀。
电熔连接的主要设备和工具 电熔连接一般需使用以下设备或工具： ①．电熔焊机 电熔焊机根据正确的熔接参数，输出电能给电熔管件的设备。主要是 为电熔管件提供稳定的输出电压，并具备根据环境温度自动调节熔接时 间的功能，可识别条形码、存储已完成的焊接参数，并且连接打印机后 可输出焊接参数。 ②．刮削工具 用于刮削管材或承口管件熔接外表面。 ③．夹持工具 为固定焊接管材与电熔管件，部分夹具同时具有恢圆功能。 ④．切断工具 为得到干净平直的管材切割端面而使用的专用切割工具。
焊接步骤-5
端面平整吸热
1. 用无纺纸沾酒精或丙酮清洁两焊接面；
2. 放置已清洁的热板，闭合机架，迅速调整压力至焊 接压力(P1)＝拖动压力(P0)＋接缝压力(P2)。
3. 观察热板两侧，焊接面整个圆周的凸起高度至规定 值，降压至两焊接面不离热板（略带压）同时按计 时按钮，吸热计时开始.
焊接步骤-6
焊接准备 1 . 设备应置于平整、干燥、并有足够操作空间的场地，否则，应采取相应的
措施。
2 . 电熔连接前必须判明欲熔接的管材和管件具备可焊性。 3 . 电熔连接必须选择可靠的、输出稳定的专用合格焊机。 4 . 检查电熔焊机输入输出导线是否完好，能否正常工作。 5 . 确认电源与电熔焊机输入要求相匹配。 6 . 准备相应的刮削工具、切断工具、记号笔、尺子等，并检验其功能是否正 常。
熔接温度——加热板温度：
熔接时加热板温度一般为210±10℃（PE100级原料为 225±10℃） 。薄壁管材焊接时温度适当升高，靠温度 上限；厚壁管材焊接时温度适当降低，靠温度下限；大 风或寒冷天气施工时温度适当升高。
熔接压力和时间：
焊接压力和压力及温度作用时间按照熔接过程曲线详细如 下： 以时间t作x轴，以焊接过程中对应的压力p作y轴，可得到 熔接过程曲线：
内并锁紧。
9. 确认设定程序或参数无误后，启动电熔焊机进行焊接。 10. 在熔接过程中，操作者必须注意观察管件观察孔内熔体的溢出情况，及
时中断异常熔接状态。
11.焊接完成后，取出插头，接头自然冷却
注意事项 1.操作人员必须经专业培训并取得上岗资格证书才可以进行焊接操作