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    特殊過程PE管熱熔對接施工方案

    • 作者:
    • 發布時間: 2021-01-03 09:00:00
    • 點擊:992

        一、熱熔對接機設備簡介:

        本工程PE管熱熔對接設備采用杭州先創電控設備廠生產的DRJ—315熱熔焊機,DRJ—315熱熔焊機由夾具、銑刀、加熱板、電動控制部分和液壓系統組成。其采用電動銑削,液壓驅動,整體結構為“分體”式,加熱板由溫度表直接顯示溫度,加熱板表面有不粘涂層,電動機帶動液壓泵,系統的各種壓力直接由調壓閥手動調節。

        主要技術參數:

        焊接溫度調節范圍(°C)0—300

        工作電壓(V)220

        加熱板功率(W)2500

        油泵電動功率(W)750

        銑刀電動功率(W)1000

        二、PE管熱熔對接的要求:

        a)需用專用的熱熔對接機具。

        b)應檢查有無產品出廠合格證,并索要出廠檢驗報告;

        c)一般適用于OD ≥ 90 mm管;管壁厚度 > 6mm。

        d)適用于同種牌號、材質的管材與管材,管材與管件連接。性能相似,不同牌號材質的連接需試驗驗證。

        e)不使用明火。

        f)在寒冷氣候(-5度以下)和大風環境下進行連接操作時,應采取保護措施,或調整連接工藝。

        三、熱熔對接連接(對接焊)工藝

        1、焊接工藝曲線和參數

        聚乙烯管材的焊接一般分三個階段,加熱段、切換段、對接段,根據管子的不同規格和截面積制定其焊接參數。焊接工藝三個重要參數:溫度、壓力、時間。

        1).溫度的確定
    聚乙烯管材對接焊的焊接溫度為200~230℃,一般生產廠家確定為210±10℃;

        是聚乙烯材料的加工溫度,在材料粘流態轉化溫度之上,只有在這種條件下,聚乙烯產生熔融流動,聚合物的大分子才能進行相互擴散形成纏繞,得到的強度和高質量的焊接結果;實踐證明,溫度低于180℃,即使加熱時間長,也不能達到質量好的焊接結果。如果溫度過高,將有可能激活分子鏈中的C鍵與氧發生反應,使材料降解,聚乙烯材料將受到氧化破壞。析出揮發性的物質和氣體,材料結構發生變化,生成不飽和烴,出現雜質,從而使焊接質量降低。
     

        2).時間的確定

         加熱時間的確定:焊接端面平整后10×壁厚(mm)秒。

        加熱時間的長短,決定焊接的質量;是否能將溫度均勻傳遞到焊接面及一定的深度,在轉換的階段保持的焊接溫度。管端面熔化的時間,是隨著需要加熱的面積增大而增大的,更重要的是對流和輻射傳播的能量,會隨著管壁厚度的增加而減小。管端面的不平度,造成熱量的傳遞不均勻,窩藏空氣,產生氣孔,影響焊接質量,所以需要和壓力密切的配合,在加熱的同時施加一定的壓力,平整焊接面,促進塑化,形成理想的焊接面進行熱傳遞,然后降壓吸熱。

         切換時間的確定:10 秒內盡可能地縮短,其端面冷卻非???,對接速度慢直接影響焊接質量。

         冷卻時間的確定:見表1;1.15~1.33×壁厚(mm) 分鐘。

        聚合物材料的導熱性差,只有金屬的幾十分之一,冷卻速度相應的緩慢,在冷卻的時間內需要進行結晶,收縮,所以需要有充分的時間降到結晶溫度,進行充分的晶粒生長,消除內應力,在一定的壓力下冷卻,避免焊接端面有縮孔。
     

        3).壓力的確定

        焊接壓力和冷卻壓力根據焊接面的截面積×0.15N/mm2;

        在210±10℃的溫度下,焊接時間、壓力的取值,可以參照德國焊接協會DVS 2207-95的標準。

       

        表1  聚乙烯管材熱熔對接焊參數值(環境溫度20℃)
     

                    壁厚度
     
     
    mm

                    端面平整凸起高度
    (壓力P=0.15N/mm2
    (溫度210±10℃)
    mm

                    吸熱時間
    (壓力P≈0.01 N/mm2
    (溫度210±10℃)
    S(秒)

                    切換時間
    取出熱板對接
     
    S(秒)

                    冷卻時間
    (壓力P=0.15 N/mm2
    保壓狀態下
    min(分)

                    <  4.5

                    0.5

                          45

                    <  5

                         6

                    4.5 … 7.0

                    1.0

                    40 … 70

                    <  5… 6

                    6 …10

                    7.0 …12.0

                    1.5

                    70 …120

                    <  6… 8

                    10…16

                    12.0…19.0

                    2.0

                    120…190

                    <  8…10

                    17…24

                    19.0…26.0

                    2.5

                    190…260

                    < 10…12

                    24…32

                    26.0…37.0

                    3.0

                    260…370

                    < 12…16

                    32…45

                    37.0…50.0

                    3.5

                    370…500

                    < 16…20

                    45…60

                    50.0…70.0

                    4.0

                    500…700

                    < 20…25

                    60…80

        一、 PE焊接操作:

        1、 焊接前的準備

        檢查清潔熱板;聚四氟乙烯(PTEF)涂層損壞需更換。其粗糙度為2.5μm。

        1)清潔油路接頭后接通油路。

        2)檢查電源、電壓、接地后接通電路,空轉排氣。

        3)熱板升溫,紅燈亮后預熱10分鐘,熱板表面溫度為210±10℃。

        4)安裝與管材規格相符的卡具(卡具的要求:卡具與管子的焊接部位不同心度小于2%)。管子的不圓度 < 5%。

         

        2、 焊接操作

        1). 打開機架,按工藝要求設置吸熱時間和冷卻時間。

        2). 卡管(管件);調整同心度,必要時調整浮動懸掛裝置或用輥杠支架將管墊平減小摩擦力。

        3). 放置銑刀鎖安全鎖。

        4). 啟動銑刀,閉合機架,調整壓力,端面進行銑削,形成連續屑后,降壓力。

        5). 打開機架,開安全鎖,取出銑刀。

        6). 閉合機架,a.記錄拖動壓力(P0)。b.檢查間隙 < 0.3mm。C.錯位量 < 管壁厚10%。

        7). 加壓到焊接壓力,查管子是否卡緊。如果未卡緊或調整管子位置,需重復      (3)的過程。

        8). 打開機架,放加熱板(焊接端面有灰塵需清潔)。

        9). 閉合機架加壓到焊接壓力(P1)=拖動壓力(P0)+接縫壓力(P2)。

        10). 觀察管端凸起高度,降壓至拖動壓力(P0),同時按吸熱計時按鈕,計時開始。

        11). 蜂鳴器響吸熱結束,打開機架,迅速取出熱板,立即閉合機架,調整壓力到焊接壓力(P1),同時按冷卻計時按鈕。

        12). 蜂鳴器響,冷卻時間到,降壓力,松開卡具螺絲取管,進行下一循環。

         

        a) 焊接注意事項:

        1). 必須測量電網、發電機電壓,保證電壓220V,防機毀。 

        2). 必須測量加負載后的電壓、機器外殼接地,保證人身安全。

        3). 與焊接端面接觸的所有物件必須清潔,保證焊接質量。 

        4). 加熱板溫度指示燈必須亮(紅色),保證焊接溫度。

        5). 卡管必須留有足夠的距離,保證焊接端面有效接觸。

        6). 銑削時銑刀安全鎖必須鎖死,防止銑刀飛出傷人。 

        7). 銑屑必須是連續的長屑,保證焊接端面有效接觸。 

        8). 銑削完必須先降壓力,后打開機架,再停銑刀,防止端面出臺階。

        9). 取出銑刀、熱板時不能碰傷端面,防止翻邊不均勻有劃傷。

         10). 凸起要求的高度必須是圓周,保證焊接有效面平整。 

        11). 焊接壓力必須加入拖動壓力,保證有效焊接面的壓力值。 

        12). 熔融面相接觸時嚴禁高壓碰撞,保證焊接質量。 

        13). 啟動泵站時,方向桿應處于中位,保證電機無負載起動。 

        14). 安裝高壓軟管時接頭必須清潔,防止泥沙進入液壓系統。

        15). 機器遠離酸堿或要有防護,保證機器的使用壽命。

        16). 必須保持機架鍍鉻導桿清潔勿劃傷,保證不漏油和損失壓力值。

        17). 熱板必須清潔、無劃傷、無油污及粘異物,保證焊接質量。

        18). N68抗磨液壓油六個月更換一次,勿因小失大。

        19). 機器的電子部分不防水,嚴禁進水,陰雨天施工要有防護。

        20). 拆卸油管必須泄壓,接頭加防塵帽,保證下次安裝順利


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