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1、精品文档 PE 管热熔对接接头的主要缺陷形式和质量检测 上海煤气第二管线工程有限公司汪建国 摘要：介绍了 PE管热熔对接接头的主要缺陷形式，归纳和总结了 LI前对PE管 热熔对接接头质量检测的主要方法。关键词：PE管对接接头缺陷质量检测 超声波检测 PE 管凭借其性能优异，施工简单，运行可靠，维修方便，使用寿命 长，投资成本低等优点，在市政管网中得到了广泛应用。上世纪 80 年代初上海便开始了 PE管在燃气行业的应用，在得益于 PE 管诸多优 势的同时，也出现了管道接头泄漏、检测手段缺乏等隐患和事故，如 何加强对 PE管热熔对接接头质量的检测，确保施工质量和 PE 管网 运行安全值得我们关注和
2、总结。1 PE 管热熔对接接头的主要缺陷形式 PE 管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种11：1）焊件熔接前准备和配合的缺陷：管端加工不良，连接表而不清洁，轴向偏差过大等；2）焊口形状的缺陷：主要是指接口卷边的尺寸和结构上存在的偏差;3）微观缺陷：气孔（塑料的热氧化破坏），未焊透（熔接温度和压力 不够），缩孔（接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接），裂纹，外来 杂质等；4）显微结构缺陷：主要是塑料受到强烈的热氧化破坏，造成管材材 质变劣。精品文档.精品文档 各种缺陷之间有关联的，造成缺陷的主要因素有：焊接操作者的技能、责任心，焊接设备的质量和工况，相互熔接管材之间的互熔性、材料 的保存、原
3、料质量，焊接工艺，焊接环境和气候等。PE 管对接焊缝的缺陷类型主要有气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂 纹 5种类型。统计结果表明：PE 管焊缝的主要缺陷为未熔合与未焊 透，即通常所说的假焊，这两种类型缺陷占缺陷总数类型的 82.8%,且主要发生在壁厚大的管材中；裂纹缺陷主要发生在壁厚较薄的 PE 管对接焊缝中，所占比例为 8.9%。2 2 PE 管热熔对接接头的质量检测 PE 管热熔对接接头的质量可通过对人、机、料、法、环的控制来保 证外，还应加强对接头质量检测环节的控制，确保施工质量和运行安 全。对接接头的质量检测可包含焊接数据审查、外观检查、翻边切除 检查、拉伸性能测定、静液压强度试验、无损
4、检测等。2.1 焊接数据审查 目前，上海市燃气行业内已全面使用全自动焊机，全自动焊机可自动 监控焊接步骤并记录相关参数，为热熔对接接头质量判断提供依据。在焊接过程中和管道试压前应核对全自动热熔焊接数据，数据信息可 分为两大类，一类主要为工程管理信息，主要为工程编号、焊口编号、项目经理编号、管材生产厂家等，这些主要是实现施工质量的可追溯 性，便于落实责任，进行施工质量跟踪。另一类为工艺参数信息，主 要为 SDR接接头的主要缺陷形式归纳和总结了前对管热熔对接接头质量检测的主要方法关键词管对接接头缺陷质量检测超声波检测管凭借其性能优异施工简单运行可靠维修方便使用寿命长投资成本低等优点在市政管网中得到
5、了广泛应用上世患和事故何加强对管热熔对接接头质量的检测确保施工质量和管网运行安全值得我们关注和总结管热熔对接接头的主要缺陷形式管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种焊件熔接前准备和配合的缺陷管端加工不良连接表而不坏未焊透熔接温度和压力不够缩孔接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接裂纹外来杂质等显微结构缺陷主要是塑料受到强烈的热氧化破坏造成管材材质变劣精品文档精品文档各种缺陷之间有关联的造成缺陷的主要因素有焊接操作者值、PE材质、管径等，这些数据与全自动焊机的焊接数据 设置密切相关，错误输入将直接影响焊接质量。焊接数据审查主精品 文档.精品文档 要包括三方而：一是焊口数是否与实际相符，二是显示焊
6、接失败的焊 口是否重新进行焊接，三是工艺参数信息是否正确输入。2.2 外观检查 连接完成后，应对接头进行 100%的翻边对称性、接头对正性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，尺寸均匀、饱满、圆润。翻边不得有切口或者缺口状缺陷，不得有明显的海绵状浮渣出现，无 明显的气孔。翻边最低处的深度不应低于管材表面。焊缝两侧紧邻翻 边的外圆周的任何一处错边量不应超过管材壁厚的 10%。接口宽度 B 与管材料类型、热板温度及所用的焊接工艺程序等有关，通常情况下 按 B=0.350.45S（其中：S=0.81.3e,e 是 PE 管壁厚）进行控制。外观检查时，如发现空心翻边或翻边根部太窄，可能是熔接压
7、力过大 或加热时间不足造成的；翻边下侧有朵质、小孔，翻边弯曲有细小裂 纹，可能是铳削后管端或加热板被污染造成的；翻边中心低于管材表 而，可能是活动夹具行程不到位造成的。沿整个圆周均匀对称的翻边 接头是外观检验合格的重要条件之一，不沿整个圆周均匀对称的翻边 造成的情况较多，如对接错位量或间隙过大，加热板温度不均匀或加 热板被污染，活动夹具行程有问题等。2.3 翻边切除检查 接接头的主要缺陷形式归纳和总结了前对管热熔对接接头质量检测的主要方法关键词管对接接头缺陷质量检测超声波检测管凭借其性能优异施工简单运行可靠维修方便使用寿命长投资成本低等优点在市政管网中得到了广泛应用上世患和事故何加强对管热熔对
8、接接头质量的检测确保施工质量和管网运行安全值得我们关注和总结管热熔对接接头的主要缺陷形式管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种焊件熔接前准备和配合的缺陷管端加工不良连接表而不坏未焊透熔接温度和压力不够缩孔接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接裂纹外来杂质等显微结构缺陷主要是塑料受到强烈的热氧化破坏造成管材材质变劣精品文档精品文档各种缺陷之间有关联的造成缺陷的主要因素有焊接操作者一般以不少于 10%的比例进行翻边切除检验。应使用专用工具，在不 损伤管材和接头的情况下，切除外部的焊接翻边。翻边切除检验应符 合下列要求：精品文档.精品文档 1）翻边应是实心圆滑的，根部较宽；2）翻边下侧不应有朵质、小
9、孔、扭曲和损坏；3）每隔几厘米进行 180 的背弯试验，不应有开裂、裂缝，接缝处 不得露出熔合线。2.4 拉伸性能测定、静液压强度试验 拉伸性能测定、静液压强度试验属于破坏性检查，一般用于焊接工艺 评定或对焊接质量存在争议的焊口。根据聚乙烯燃气管道工程技术 规程（CJJ63-2008）热熔对接焊接工艺评定检验与试验要求见表 1。表 1热熔对接焊接工艺评定检验与试验要求.检验与试验项 检验与试验要检验与试验参检验与试验方序 拉伸 聚乙烯（PE坏 1 为性能）管材和管件热熔到试验破对接接头拉伸强度和破坏形式的 C II：223 测定 GB/T19810 韧性，通过脆性，未通过 2耐压（静液压）焊接
10、处无破坏，流体输送用热塑性管材耐内压 试验方法GB/T6111 密封接头，a强度试验型：无渗漏 方向，任意：调节时间，12h；试验时，165h：环应力：精品文档.精品文档.接接头的主要缺陷形式归纳和总结了前对管热熔对接接头质量检测的主要方法关键词管对接接头缺陷质量检测超声波检测管凭借其性能优异施工简单运行可靠维修方便使用寿命长投资成本低等优点在市政管网中得到了广泛应用上世患和事故何加强对管热熔对接接头质量的检测确保施工质量和管网运行安全值得我们关注和总结管热熔对接接头的主要缺陷形式管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种焊件熔接前准备和配合的缺陷管端加工不良连接表而不坏未焊透熔接温度和压力不
11、够缩孔接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接裂纹外来杂质等显微结构缺陷主要是塑料受到强烈的热氧化破坏造成管材材质变劣精品文档精品文档各种缺陷之间有关联的造成缺陷的主要因素有焊接操作者4.5MPaPESPE100.5.4MPa 8试验温度，2.5 无损检测常 PE管焊接质量的无损检测己引起众多研究机构和厂 商的重视。射线和渗透五种方规的无损检测方法主要有超声波、磁粉、涡流、X 材料为非铁磁性材料，显然不能采用磁粉、涡流探伤方法；PE法。焊缝缺陷有表而缺陷也有内部缺陷，因而也不能采用渗透探 伤方法；射线探伤方法可以检测内部缺陷，但受限于其危险性和操作 X 虽然管焊 PE采用超声波进行无损检测便成为了最
12、佳选择。目前的 复杂性。主要是根据超声波的接质量的超声波无损检测技术仍处于初 级阶段，采用传统的超声波反射波形来判断接口的熔接是否存在缺陷。然而，无损探伤，由于其受聚乙烯界面多次反射、回波的干扰，探测 灵敏度低、缺陷空间分辨低，造成缺陷检岀率低、无法准确进行缺陷 空间定年下半年开始，上海海骄与位、不能有效进行缺陷的定量分析。2012 上海市特检院、复旦大学材料科学系等单位合作，己开展“燃 气用聚。相乙烯管道焊接接头相控阵超声波检测技术研究”的课题 研究2 提高了缺陷空间分辨力强，控阵超声波检测技术具有探测灵 敏度高、并且可以利的检岀率。它还可以用图像的方式直观的显示内 部缺陷，用现代信号分析处
13、理技术，对缺陷进行定量分析。结语 3 管网 PE管在燃气行业中的应用越来越广泛，近年来 PE如何保障精 品文档.精品文档 的可靠性和安全性，己是我们而临的现实和重要的课题，而有效提高 PE管施工质量，加强对接头质量的有效检测是保证燃气管网安全的 一个重要环节。我们应加快 PE管无损检测技术的开发和应用，完善 接头质量接接头的主要缺陷形式归纳和总结了前对管热熔对接接头质量检测的主要方法关键词管对接接头缺陷质量检测超声波检测管凭借其性能优异施工简单运行可靠维修方便使用寿命长投资成本低等优点在市政管网中得到了广泛应用上世患和事故何加强对管热熔对接接头质量的检测确保施工质量和管网运行安全值得我们关注和
14、总结管热熔对接接头的主要缺陷形式管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种焊件熔接前准备和配合的缺陷管端加工不良连接表而不坏未焊透熔接温度和压力不够缩孔接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接裂纹外来杂质等显微结构缺陷主要是塑料受到强烈的热氧化破坏造成管材材质变劣精品文档精品文档各种缺陷之间有关联的造成缺陷的主要因素有焊接操作者的检测体系，促进 PE管道施工质量的整体提高。参考文献 1马娟 PE管超声检测技术的研究 南昌航空大学 2张俊 燃气 PE 管道焊接技术应用与质量控制上海海骄机电工 程有限公司 精品文档.接接头的主要缺陷形式归纳和总结了前对管热熔对接接头质量检测的主要方法关键词管对接接头缺陷质量检测超声波检测管凭借其性能优异施工简单运行可靠维修方便使用寿命长投资成本低等优点在市政管网中得到了广泛应用上世患和事故何加强对管热熔对接接头质量的检测确保施工质量和管网运行安全值得我们关注和总结管热熔对接接头的主要缺陷形式管热熔对接接头可能存在的缺陷大致可分为四种焊件熔接前准备和配合的缺陷管端加工不良连接表而不坏未焊透熔接温度和压力不够缩孔接口的人工强制冷却和寒冷环境下焊接裂纹外来杂质等显微结构缺陷主要是塑料受到强烈的热氧化破坏造成管材材质变劣精品文档精品文档各种缺陷之间有关联的造成缺陷的主要因素有焊接操作者