聚乙烯管道焊接快速，操作簡單，容易掌握，但實(shí)用的檢測方法和合格判定也是目前管道施工的瓶頸。本文圍繞熱熔對接焊的過程控制、檢測要點(diǎn)、質(zhì)量檢查等，提高管道焊接質(zhì)量控制，并提出焊接質(zhì)量檢査的要點(diǎn)。

PE管道，也叫聚乙烯管道，因具有耐腐蝕、抗震性能好、韌性大、彈性大、安裝方便、運(yùn)輸成本經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用。我國有關(guān)PE管道方面的研究和應(yīng)用起步比較晚，于1990年左右才開始推廣和應(yīng)用，隨著近些年聚乙烯材料技術(shù)、工藝水平等各個方面都取得一定的發(fā)展和進(jìn)步，國家開始加大了對管材生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的重視，逐漸建立和完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此PE管道得以在諸多行業(yè)領(lǐng)域都取得廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前年生產(chǎn)和應(yīng)用的PE管材大約有30萬噸，而且這個數(shù)據(jù)正呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。

一方面是材料原因，另一方面就是PE管道焊接質(zhì)量問題，因此本文結(jié)合工程實(shí)例對PE管道焊接質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討。

1工程概況

西山城郊森林公園供水工程是2011年度重點(diǎn)工程，該工程的建設(shè)解決了西山地區(qū)長期缺水的現(xiàn)狀，對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境做出了極大貢獻(xiàn)，為綠化西山、美化西山奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本工程建設(shè)內(nèi)容具體包括4座加壓泵站、長度約63公里的供水管道及5公里配電線路等。工程分為南、北兩條供水線路建設(shè)，其中北線約28km管線工程由于工期比較緊迫，而且任務(wù)繁重，地形條件相對來說比較復(fù)雜，施工場地受到種種限制，因此二級站至各取水點(diǎn)的工程管道材料的選擇方面，較終決定采用PE管道。PE管道連接的主要方法有電熔連接以及熱熔連接。本工程PE管道之間采用熱熔對接方式，PE管道與其他管道采用法蘭連接。

2熱熔焊接的質(zhì)量控制方法

所謂熱熔焊接，就是指利用熱熔焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備對兩個焊接件的表面進(jìn)行加熱，直至達(dá)到一定的熔融溫度，使二者混合為一體。熱熔焊接根據(jù)其焊接方式又分為熱熔對接焊、熱熔承插焊以及熱熔鞍形焊等，其中熱熔對接焊是比較常見的連接方式，也是PE管道應(yīng)用較為廣泛的連接方式。焊接設(shè)備比較簡單、連接費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì)、焊接接頭牢固可靠、可以獲得超過母材強(qiáng)度的焊接接頭、焊接的密封性好等特點(diǎn)，因此本工程選擇熱熔對接焊方式。

2.1 熱熔對接焊步驟

熱熔對接焊必須要用到熱熔對焊機(jī)，以此對PE管道端面進(jìn)行加熱，使表面迅速熔化和貼合，施加一定壓力的情況下，并經(jīng)過冷卻而使得二者熔接。尺寸不同的聚乙烯管道都能夠通過該方法焊接，較好是公稱直徑不小于90mm的聚乙烯管道。熱熔對接焊具有一定的經(jīng)濟(jì)性，甚至是接頭受拉或者是受壓的情況下都可以產(chǎn)生比管道本身還要高的強(qiáng)度。

1)裝夾管材元件，可以通過支架把管道墊平，對其同心度進(jìn)行調(diào)整和控制，通過夾具對管道的不圓度進(jìn)行核對和校正，提前預(yù)留一定的焊接距離;

2)銑削焊接面，銑削出一定的厚度，確保焊接端面光潔和平行，保證對接端面間隙不大于0.3mm，錯邊量不大于焊接處壁厚的10%。如果重新裝夾則要進(jìn)行重新銑削;

3)對拖動壓力進(jìn)行測量和檢查，只要進(jìn)行焊接，就要進(jìn)行測量和記錄工作;

4)加熱是一個比較重要的環(huán)節(jié)，首先要放置好加熱板，對焊接壓力(P1)進(jìn)行調(diào)整=拖動壓力(P拖)+焊接規(guī)定壓力(P2)。如果加熱板周邊焊接處圓周卷邊凸起高度超過某值時，則降低壓力到P拖;

5)切換對接，在一定時間內(nèi)抽出加熱板，迅速貼合焊接面，把壓力穩(wěn)步提升到P1，避免發(fā)生高壓碰撞的情況;

6)拆卸管道元件，冷卻一段時間，待壓力降至零，可以拆卸管道元件。

2.2 熱熔對接焊過程控制

熱熔焊接過程控制是針對熱熔焊接步驟進(jìn)行的，而不是根據(jù)較終焊口對接質(zhì)量進(jìn)行合格判定的。其中，有幾個影響因素非常重要，包括溫度、時間以及壓力。由于聚乙烯管道熱熔焊接容易受到外界因素的影響，且熱熔焊接參數(shù)沒有統(tǒng)一的定值。

國外對于熱熔焊接的利用配備了一套比較完整的操作規(guī)程和參數(shù)設(shè)定計(jì)算方法，我國對聚乙烯管道熱熔焊接的參數(shù)設(shè)定是由生產(chǎn)廠商提供，因此各生產(chǎn)廠所提供的相關(guān)參數(shù)也就存在較大的差異。除此之外，在現(xiàn)實(shí)施工中，哪怕是對溫度、時間和壓力等任何一個因素的忽視，都會產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。以下熱熔對接焊過程必須嚴(yán)格控制。

(1)熱熔焊機(jī)的選擇。選擇能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)參數(shù)曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)而又規(guī)范的焊接的熱熔焊機(jī)，并能保證PE管道焊接的接口橫截面平滑干凈，預(yù)熱溫度符合相關(guān)要求，管口橫截面對接壓力均衡。

(2)焊接現(xiàn)場控制。焊接施工現(xiàn)場要根據(jù)實(shí)際情況而定，如果遇到風(fēng)雨天氣，則應(yīng)及時搭建一個移動工作帳篷，防止焊口受灰塵、雨水影響，保證預(yù)熱溫度。如果在野外進(jìn)行焊接，則焊機(jī)的下面需要鋪上模板，保證焊機(jī)水平放置，還要放置焊機(jī)下面的凸起物對焊接過程產(chǎn)生影響;對PE管道進(jìn)行焊接過程中，焊機(jī)周邊管道要架設(shè)在滾動導(dǎo)向支架上，防止管道和地面雜物之間產(chǎn)生一定的摩擦，保證管道表面不會產(chǎn)生損傷。

(3)配備UPS穩(wěn)壓電源。由于PE管道焊接工作大多是在野外進(jìn)行，發(fā)電機(jī)的功率及輸出電壓有可能不穩(wěn)定，造成焊接質(zhì)量不符合要求的情況，因此需配備UPS穩(wěn)壓電源。

(4)保證管口刨刀清潔無雜物，焊機(jī)加熱板工作表面干凈整齊;加熱板在不工作期間要放置在干凈的保溫筒內(nèi);焊接人員要掌握PE管手動對中推進(jìn)和液壓推動方法，要熟悉同心卡具的使用，平滑推力，這樣對避免焊縫錯邊有一定幫助。

2.3 焊接過程檢測要點(diǎn)控制

1)對現(xiàn)場焊接施工操作人員的證件情況進(jìn)行檢查，是不是已經(jīng)取得相關(guān)從業(yè)證書，并且在許可的作業(yè)范圍內(nèi)進(jìn)行焊接。

2)對焊接施工環(huán)境進(jìn)行檢查，確保其符合作業(yè)要求，還有就是采取一定的防范對策，避免不良?xì)夂驅(qū)附淤|(zhì)量產(chǎn)生影響。

3)對焊接的表面清理工作進(jìn)行檢查，是不是干凈整齊無雜物，銑削端面和氧化層刮削是不是符合要求。

4)對焊接全過程是不是根據(jù)施工順序進(jìn)行檢查。

5)對輸入焊接的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)正確無誤，熱熔對接焊的關(guān)鍵在于拖動壓力、焊接壓力、吸熱時間以及冷卻時間等，對這些參數(shù)進(jìn)行檢查。

2.4 焊接質(zhì)量檢査

聚乙烯管道施工情況比較復(fù)雜，影響因素比較多，現(xiàn)階段對PE管道焊接接頭質(zhì)量的無損檢測技術(shù)尚未成熟，因此十分有必要加強(qiáng)焊接質(zhì)量的檢查工作。

對焊接口焊機(jī)焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，并將數(shù)據(jù)記錄。檢查人員要對焊口割除卷邊的數(shù)量進(jìn)行抽取，根據(jù)以上檢查要點(diǎn)對接口質(zhì)量進(jìn)行檢查，抽查數(shù)據(jù)要大于10%，每個焊工的抽查數(shù)據(jù)要大于5個。

每個工程要做接口破壞性試驗(yàn)，由于采取的是全自動熱熔對接，則要抽取5%的焊口，每個焊工要大于3個，破壞性試驗(yàn)?zāi)軌虬押缚谇谐伤臈l以上，對其管道內(nèi)部的熔合情況進(jìn)行檢查，如果沒有完全的熔合則可以看做是不合格，當(dāng)然也可以通過拉伸試驗(yàn)對其進(jìn)行檢查，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行即可[8]。如果接口質(zhì)量不符合技術(shù)要求，則對焊工接口進(jìn)行加倍數(shù)量的抽查和檢驗(yàn)，如果再發(fā)現(xiàn)不合格，則對此焊工所焊接的所有接口進(jìn)行返工處理，直至檢查合格。

目前，我國在聚乙烯管道標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范方面的研究和應(yīng)用比較晚，在PE管道工程進(jìn)行焊接施工中，依然會出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題。隨著聚乙烯管道的應(yīng)用越來越廣泛，針對聚乙烯焊接技術(shù)及焊接質(zhì)量的研究將得到相關(guān)部門的高度重視，因此焊接施工人員一定要加強(qiáng)對PE管道焊接質(zhì)量的重視，保證聚乙烯管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。