浅谈聚乙烯（PE）管热熔对接的施工管理
摘要：给水用聚乙烯(PE)管材(英文名称Po1yethylene pipes for water supply)是以聚乙烯树脂为主要原料，采用挤出成型工艺生产。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)很敏感的。其主要优点
(1)化学稳定性好，不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好。
(2)导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。
(3)水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小。
(4)相对于金属管材密度小，材质轻，运输安装方便，维修简单。
关键词：给水聚乙烯管 热熔对接
给水用聚乙烯(PE)管材(英文名称Po1yethylene pipes for water supply)是以聚乙烯树脂为主要原料，采用挤出成型工艺生产。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)很敏感的。其主要优点
(1)化学稳定性好，不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好。
(2)导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。
(3)水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小。
(4)相对于金属管材密度小，材质轻，运输安装方便，维修简单。
管材的选用应内外表面清洁、光滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。
在过去的施工项目中出现过焊道两边高低不一、接口严重错位、卷边不够、假焊等质量问题，而这些问题会直接影响到焊缝的连接，从而直接关系到管道的通水效果和使用寿命。尤其是室外管道工程，焊缝连接不严还导致跑水，地基塌陷，路面损坏。在施工实践中对这些问题我们进行不断的探索，从上述质量问题的产生原因中，我们可以发现绝大多数问题发生的原因是对接过程中压力、温度、时间上的控制不够，压力的过大过小、温度的过高过低、时间的过长过短都会影响最终热熔连接的效果;另外对管材的选用也会影响其质量，因为不同牌号不同批次的材料其熔点会有所不同，在连接过程中对温度的把握也会不同;再有就是环境因素对热熔连接效果的影响，环境温度可能会影响热熔机加热板的表面温度，所以加热前要对加热板表面温度进行测量，还有就是影响冷却时间的长短，夏天环境温度高，所需的冷却时间就长，冬天环境温度低，冷却时间就短;最后还有操作因素的影响，管材夹紧时是否同轴，直接影响接口错边的大小，而从加热结束到熔融对接的切换时间的长短也影响热熔连接效果，为确保热熔连接效果，应尽量缩短切换时间，切换时间过长，熔化的端面在相互接触之前将因冷却却而形成一层"冷皮"，不利于分子链的扩散。
根据总结出的经验，制定了如下操作规程：
1材料准备：管道、管件应根据施工要求选用配套的等径、异径弯头和三通等管件。热熔焊接宜采用同种牌号、材质的管件，对性能相似的不同牌号、材质的管件之间的焊接应先做试验。
，2夹紧管材：用干净的布清除两管端部的污物。将管材置于机架卡瓦内，根据所焊制的管件更换基本夹具，选择合适的卡瓦，使对接两端伸出的长度大致相等且在满足铣削和加热要求的情况下应尽可能缩短。管材在机架以外的部分用支撑架托起，使管材轴线与机架中心线处于同一高度，然后用卡瓦紧固好。
3切削：置入铣刀，然后缓慢合拢两管材焊接端，并加以适当的压力，直到两端面均有连续的切屑出现，撤掉压力，略等片刻，再退出活动架。切屑厚度应为0.5～1.0mm，确保切削所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁。
4对中：两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的10%。
5加热：加热板温度达到设定值后，放入机架，施加压力，直到两边最小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值，进行吸热。保证有足够熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。
6切换：从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。
7熔融对接：是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。
8冷却：由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行。因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。
由于聚乙烯的特性，在铺装管道时还要注意，管沟内的大块碎石一定要清理干净，以免碎石尖角损伤管道，影响管道使用寿命。
以某高校附属实验幼儿园室外排水工程为例，该幼儿园南楼、西楼及北楼食堂共用一条室外排水系统。改造前由于原有管道管径过小、水泥排水管内壁粗糙，易挂物、排水中有油脂等原因经常发生堵塞。根据实际情况，计算采用聚乙烯排水管的水力计算公式：Q=Av v=1/nR2/3I1/2 n=0.010 为保险起见，选用DN300双壁波纹管。
管道施工时采用人工开挖基础，避免对管沟基础做过多扰动。考虑管道横穿整个院内且以后会有车辆频繁进入，北京冬季又较寒冷，因此，管顶覆土为800mm，管沟开挖宽度为1200mm。地基用100mm粗砂垫底，厚度为60mm,回填密实度为85%。
该工程目前已投入使用，用户反映良好。
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