PE聚乙烯管道热熔焊接作业指导说明书.doc

曲靖市燃气集团标准
QR-GY/Z-4-

聚乙烯(PE)管道焊接
作业指导书

－X－X公布 －X－X实施

曲靖市燃气集团 公布

前　　　言

本标准依据聚乙烯(PE)相关焊接技术资料而编制。
本标准对在聚乙烯(PE)压力管道焊接中热熔全自动焊接、热熔半自动焊接、电熔全自动焊接，作为技术性指导和应该遵守标准，以确保焊接顺利和质量。

本标准由焊接责任工程师提出。
本标准由设计工艺科归口。
本标准由设计工艺科组织编制并解释。
关键起草人：

审　 核：

批　 准：

本标准A版于X月X日首次公布。

一 热熔全自动焊接作业指导书
1工序步骤图

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 施工前准备工作
2.1施工图准备
施工是根据设计图纸来进行。当设计单位出有效施工图后，施工单位应到施工现场，具体了解情况，对不能照图施工部分要和设计单位交底、协商，确定是否能采取特殊施工工艺或作局部设计变更。同时，还应依据图纸进行材料、设备采购，对施工进度安排。
2.2人员培训，实施《焊工控制程序》（QR-CX/A-25-）要求。
2.3施工机具准备
依据施工工艺要求，准备对应施工机具。即全自动热熔焊机、30Kw柴油发电机、焊缝外观检验尺。
3 管材、管件验收
3.1检验产品有没有出厂合格证，出厂检验汇报。
3.2对外观进行检验。检验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长度检验。管长度应均匀一致，误差不超出正负20 mm。逐一检验管口端面是否和管材轴线垂直，是否存在有气孔。凡长短不一样管材，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，当为黑色时管口必需有醒目标黄色色条，同时管材上应有连续、间距不超出2m永久性标志，写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和次序号、生产厂名或商标、

生产日期。
3.5不园度检验：取三个试样试验结果算术平均数作为该管材不圆度，其值大于5%为不合格。
3.6管材直径和璧厚检验。管材直径检验用圆周尺进行，测其两端直径，任意一处不合格为不合格。
璧厚检验用千分尺来进行，测圆周上下四点，任意一处不合格为不合格。
4 管材、管件运输和保管
在聚乙烯产品运输和保管中应按下述方法进行：
1)应用非金属绳捆扎和吊装。
2)不得抛摔和受猛烈撞击，也不得拖拽。
3)不得暴晒，雨淋，也不得和油类、酸碱、盐、活性剂等化学物质接触。
4)管材、管件应存放在通风良好，温度不超出40℃、不低于-5℃库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物。
5)在运输和存放过程中，小管能够插在大管中。
6)运输和存放时应水平放置在平整地面和车库内，当其不平时，应设平整支撑物，其支撑物间距以1—1.5m为宜，管子堆放高度不宜超出1.5 m。
7)产品从生产到使用之间存放期不应超出1年，发料时要坚持“优异先出”标准。
5 热熔焊接口连接步骤
材料准备→加紧→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）将焊机各部件电源接通。必需使用220V、50Hz交流电，电压改变在±10%以内，电源应有接地线；同时应确保加热板表面清洁、没有划伤。

2）将泵站和机架用液压导线接通。连接前应检验并清理接头处污物，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，以预防高压工作时接头被打开危险。按选定工作模式输入焊接数据：直径；璧厚或SDR值；加热板温度设定。
5.2夹紧
将管道或管件置于平坦位置，放于对接机上，留足10～20mm切削余量；依据所焊制管材、管件选择适宜卡瓦夹具，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，确保两对接端面平整、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。开启泵站时，应在方向控制手柄处于中位时进行，严禁在高压下开启。
2）开启铣刀，闭合夹具，对管子管件端面进行切削。
3）当形成连续切削时，降压，打开夹具，关闭铣刀。此过程一定要根据先降压，在打开夹具，最终关闭铣刀次序进行。
4）取下铣刀，闭合夹具，检验管子两端间隙（间隙量不得大于0.3mm）。从机架上取下铣刀时，应避免铣刀和端面碰撞，如已发生需要重新铣削；铣削好端面不要用手摸或被油污等污染。
5.4对中
检验管子同轴度（其最大错边量为管壁厚10%）。当两端面间隙和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）检验加热板温度是否适宜210℃～230℃，以两端面熔融长度为1～2mm为宜。
2）加热板红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上红指示灯第一

次亮起后，在等10min使用，以使整个加热板温度均匀。
3）测试系统拖动压力P0并统计。每个焊口拖动压力全部需测定；当拖动压力过大时，可采取垫短管等方法处理。
4）将温度适宜加热板置于机架上，闭合夹具，并设定系统压力P1。
P1=P0+接缝压力
5）待管子（管件）间凸起均匀，且高度达成要求时，将压力降至近似拖动压力，同时按下吸热计时按钮，开始统计吸热时间。
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，快速让两热熔端面相粘并加压，为确保熔融对接质量，切换周期越短越好。
2）达成吸热时间后，快速打开机具，取下加热板。取加热板时，应避免和熔融端面发生碰撞；若已发生，应在已溶化端面根本冷却后，重新开始整个熔接过程。
5.7熔融对接：
使焊接关键，对接过程应一直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）快速闭合夹具，并在要求时间内，快速将压力调整到P3，同时按下计时器，统计冷却时间。
P3=P0+冷却压力
2)夹具闭合后升压时应均匀升压，不能太快，或太慢，应在要求时间完成；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
达成冷却时间后，将压力降为零，打开夹具，取下焊好管子（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，并立即做好接头处防尘工作。
6 热熔对接接口质量检验
6.1焊缝外观质量检验
检验方法：焊缝尺；目测
6.2检验项目：
翻边平滑、均匀、对称
环宽度B=0.35～0.45s
环高度H=0.2～0.25s
环高度b=0.1～0.2s
错口量＜0.1s
s---为PE管壁厚
6.3合格判定标准：外观检验符合以上要求后，按焊口10%翻边切边检验：端面质密均匀无孔洞，可判定全部焊缝合格。
7 安全方法
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。
7.2设备接地牢靠，加漏电保护开关。
7.3熔接完成后，断掉电源，将加热板放在安全地方，以免意外接触烫伤。切勿用手触摸加热板。

二 热熔半自动焊接作业指导书
1 准备工作
1.1半自动热熔焊机；
1.230KW柴油机发电机
1.3焊缝外观检验尺
1.4检验工具、加热板有没有污物、划痕、灰尘，检验液压泵、液压管、铣刀等；
1.5将焊机各部件电源接通。必需使用220V、50Hz交流电，电压波动在±10%以内，电源应有接地线。
1.6将液压泵和机架用液压导管接通，连接前应检验并清理接头处污物，以免进入液压系统，接好后必需将接头部分锁定，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），以降低摩擦力。
2.2测试系统拖动压力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和压力调整旋钮，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，置于关位置，此时顺时针缓慢旋转压力调整旋钮Ｒ，使压力表压力逐步增大，并注视机架，直至机架开始关闭。
2.4停止旋转压力调整旋钮Ｒ，读出压力表中压力值，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开启铣刀，将Ｌ推向ＣＬＯＳＥ关闭机架，对管子端面进行铣切；
３.3当形成连续切屑时，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。此过程一定要根据先降压、在打开机架、最终关闭铣刀次序进行。
３.4取下铣刀，闭合机架，检验管子两端间隙及错边量，若间隙小于０．３ｍｍ，错边量小于１０％即为合格，不然调整夹具，使之满足要求后，重新铣切，合格后方可进行下一步操作。注意铣切后管口不得用手摸或被油污等污染。
４ 预热和吸热阶段
４.1检验加热板温度是否适宜（２１０℃±１０℃），加热板红指示灯应表现为亮或闪烁，从加热板红指示灯亮起后，最好再等１０分钟使用，以使加热板温度均匀；
４.2将温度适宜加热板置于机架上，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待管端和加热板接触处凸起均匀，且高度达成要求时（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，开始统计吸热时间。Ｐ２＝Ｐ０＋吸热压力（吸热压力几乎为零）。
５ 熔接和冷却阶段
５.1抵达吸热时间后，快速打开机架，加热板自动弹出管口，此时立即闭合机架，并在要求时间内，顺时针旋转ＢＰ，均匀地将压力调整到Ｐ３，同时按下计时器统计冷却时间。Ｐ３＝Ｐ０＋冷却压力（通常冷却压力和接缝压力相等），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（通常ＤＮ１６０管为４．６秒），升压应均匀，不能太快或太慢，应在要求时间内完成（通常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达成冷却时间后，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，取下焊好管子，并检验外观，合格后，该接头完成；
６ 熔接接口外观检验
６.1焊环几何形状
　　　热熔熔接接口应含有沿管材整个外周平滑对称焊环（也称翻边），焊环应含有一定对称性和正对性；
６.2焊环几何尺寸
环宽度B=（0.35～0.45）×管子壁厚
环高度H=（0.2～0.25）×管子壁厚
环缝高度b=（0.1～0.2）×管子壁厚
６.3对于上述选择应遵照“小管径，选较大值；大管径，选较小值”标准。

三 电熔焊接作业指导书

1 工序步骤图

　准备工作

→

接口电熔连接

→

接口外观检验

→

下道工序施工

2 施工前准备工作
２.1施工图准备
　　　施工时根据设计图纸来进行。当设计单位出有效施工图后，施工单位应到施工现场，具体了解情况，对不能照图施工部分要和设计单位交底，协商，确定是否能采取特殊施工工艺或做局部设计变更。同时，还应依据图纸进行材料、设备采购，对施工进度进行安排。
２.2施工机具准备
依据施工工艺要求，准备对应施工机具。即全自动电熔焊机、30Kw柴油发电机、固定卡具、旋转刮刀、平板刮刀、夹扁工具、旋转切刀、平板尺、标识笔等。
３ 管材验收
3.1检验产品有没有出厂合格证，出厂检验汇报。
3.2对外观进行检验。检验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长度检验。管长度应均匀一致，误差不超出正负20 mm。逐一检验管口端面是否和管材轴线垂直，是否存在有气孔。凡长短不一样管材，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，当为黑色时管口必需有醒目标黄色色条，同时管材上应有连续、间距不超出2m永久性标志，写明用途、原

材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和次序号、生产厂名或商标、生产日期。
3.5不园度检验：取三个试样试验结果算术平均数作为该管材不圆度，其值大于5%为不合格。
3.6管材直径和璧厚检验。管材直径检验用圆周尺进行，测其两端直径，任意一处不合格为不合格。
璧厚检验用千分尺来进行，测圆周上下四点，任意一处不合格为不合格。
３.7管材、管件运输和保管
在聚乙烯产品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不得抛摔和受猛烈撞击，也不得拖拽。不得暴晒，雨淋，也不得和油类、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，温度不超出40℃、不低于-5℃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地面和车库内，当其不平时，应设平整支撑物，其支撑物间距以1—1.5m为宜，管子堆放高度不宜超出1.5 m。
３.12产品从生产到使用之间存放期不应超出1年，发料时要坚持“优异先出”标准。
４ 电熔焊接接口连接步骤
４.1将焊机各部件电源接通。必需使用２２０V、５０Ｈｚ交流电，电压改变在±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封装。

４.3三个安装：将管件外封装拆去，将挂号管件插入待焊管件至做好标识处安装好；安装固定夹具，将待焊组合件用家俱进行固定；打开管件电极护套，把电熔焊机输出电极安装至管件电极上。
４.4根据操作程序操作电焊机至输入焊接参数位置，用手动方法（参数由管件本身标签提供）
４.5开启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。
４.6打印该焊接过程参数统计或以后集中打印。
５ 电熔连接工艺参数
按程序操作电熔焊机，参数由管件本身标签提供。
６ 电熔对接口质量检验
６.1焊缝外观质量检验
　　　检验方法：目测；尺量。
６.2检验项目：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１０％；电熔管件和管材结合紧密，均匀；焊接过程无冒烟（过热）、过早停机现象；电熔管件观察孔由物料顶出。符合以上条件可判定为合格。
７ 安全方法
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。
7.2设备接地牢靠，加漏电保护开关。

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