聚乙烯管道熱熔連接在施工中的應用

1 概 況
伴隨著高分子材料在我國工程建設中的大量使用，其施工技術有了較大進步，塑料管道行業的發展也進步飛速。聚乙烯管材是我國近年來生產的具有國際先進水平的新型綠色環保建材產品，該管材材質較輕，安裝時施工簡單；管材自身柔韌性好，抗震性能好，使用壽命長；其為高分子材料則自身耐腐蝕、衛生無毒的特點，且對比其他管材具有綜合造價低的優點。這使其具有很好的應用效果。它對節省能源、減少污染、保護環境具有重要的意義，是建設部以塑代鋼，以塑代水泥的重點推廣應用產品。目前，聚乙烯管道在我國的推廣和應用十分廣泛，并且在未來的幾年內將保持良好的發展勢頭。

聚乙烯管道在全國新建、改建、擴建工程中應用較多：建筑排水管道中塑料管的應用比例達到 70%，建筑給水和熱水供應管道中塑料管的應用比例達到 60%，建筑雨水排水管道中塑料管的應用比例達到 50%，城市燃氣管道（中低壓管）中塑料管的應用比例達到 20%，且聚乙烯管道在燃氣、給水等壓力管道系統中是首選材料，其管道連接質量關系到整個管網的運行效果，更是施工控制中最重要的環節，也是聚乙烯管道系統整體壽命能否達到 50 年的一個重要因素，對其研究具有重要意義。

2 聚乙烯管道連接接口形式
聚乙烯管道接口的連接形式有很多種，現在市面上相關的工作人員主要使用的焊接方式主要是熱熔連接以及電熔連接，除此之外，還有其他的連接方法也在一些工程中被廣泛的使用，例如：熱收縮套（帶）連接；電熔連接分為承插式電熔連接和平口式電熱熔連接。焊接連接分為平口式焊接連接、承插式焊接連接及 V 形焊接連接。

3 工程簡介
保定道（山西路~解放北路）中水工程，是配合海河兩岸綜合開發改造項目保定道工程而進行的中水管道配套工程。該工程位于規劃道路南側，距離道路中線 10.5m。工程范圍為保定道的山西路至解放北路，起止樁號為：k0+006.164~k1+083.716。該工程主要鋪設一條 DN355 中水管線，與大沽北路規劃 DN400 中水管道連接，并在相應位置設置中水支管，支管管徑為 DN200。該工程的中水管道工程采用聚乙烯管材，管道接口連接采用熱熔對接。

4 聚乙烯管道的熱熔連接
4.1 熱熔連接原理及其優點
根據材料特性，聚乙烯管材一般在高溫 190益~240益之間會被熔化（實際同一原材料不同牌號之間熔化溫度也不完全一樣），將其加熱至熔化后，將聚乙烯管材兩個管件熔化的部分進行充分接觸，并保有適當的焊接壓力，冷卻后聚乙烯管材便可牢固地融為一體。該熱熔連接是聚乙烯材料之間的本體熔接，因此接頭處的強度與聚乙烯管材本身的強度一致。

熱熔焊接的主要優點有：整體施工過程迅速，且操作簡單；管材的接頭連接緊密，可靠性高，管道熱熔連接后能保持管道內壁光滑，不會影響水的流通量。

4.2 管道熱熔連接的施工
（1）熱熔連接前，首先要保證管材與管件連接面必須清潔、干燥、無油。用木質刮刀將加熱工具上的聚乙烯殘留物切除，并用潔凈棉布將焊接表面的污物擦凈；
（2）將待焊管材夾緊，固定在機架上。要求對兩端面的間距要合理設置，使其既滿足閉合夾具時待焊接的兩端面能充分接觸的要求，又滿足安裝銑刀的要求；
（3）在使用其他工具之前，要對工具的質量情況進行檢查，確保工具不會對整個焊接過程造成影響，除此之外，操作工具的順序也非常的重要，以下我們以銑刀的使用為例，希望可以引起人們的關注：在使用銑刀之后，會產生連續的切屑，使用之后，要對系統進行一定的處理，以降壓為主，最后再關閉銑刀；
（4）取下銑刀并閉合夾具，同時檢查管道兩端面的間隙，要求間隙量不得大于 0.3mm。施工中要注意取下銑刀時，銑刀不要碰撞管材的端面。同時要注意不要用手摸銑削好的端面，且銑削好的端面不要被油污等污染，如發生此類情況需要對其端面進行重新銑削；
（5）對焊機上兩個對應的待焊接件進行校直，使兩個焊件的軸心在同一軸線上，且兩個焊件的錯邊量不宜大于管材壁厚的 10%；
（6）檢查加熱板的溫度是否適宜，達到工作溫度指示燈亮后開始操作；
（7）在測試的過程中，要對系統的壓力進行控制，并且記錄過程的各個階段的壓力情況，給不同階段的壓力進行命名，方便后續的區分，除此之外，要對有關的數據進行記錄，方便日后的檢查；
（8）本工程熱熔連接加熱時間和加熱溫度及熱熔連接冷卻時間根據管材生產廠家派駐的技術人員提供的時間確定；
（9）要對吸熱的時間進行嚴格的把控，減少時間等外界因素對焊接的影響，在焊接的過程中，要減少碰撞等情況的發生，根據有關的資料顯示，一旦出現這種情況，就會對整個的焊接過程造成影響，不利于后續的工程推進；
（10）在升壓的過程中，要最大程度地保證穩定性，要保證均勻的升壓，為避免形成假焊、虛焊，需要整個過程在規定的時間內完成，并且這個過程的相關控制人員不能對冷卻進行干擾；
（11）對冷卻時間的把控也非常的重要，在冷卻之后，要最大程度地減少系統的壓力，最終取下焊接好的零件。
4.3 施工中的注意事項
（1）接通熱熔器的電源對加熱板進行加熱，為使整個加熱板的溫度均勻，要在加熱板上的紅指示燈第一次亮起后，再持續加熱 10min，然后再進行使用。
（2）切割聚乙烯管材，必須使斷面垂直于管軸線。
（3）熔接彎頭或三通管時應該注意其方向。
（4）在規定的加工時間內，剛熔接好的管件接頭還可以進行校正，但嚴禁對管件進行旋轉。
4.4 熱熔接頭質量檢驗
每次熱熔連接完成后，均要對熱熔接口進行外觀質量檢驗，對于現場不符合質量檢驗要求的，要求必須將接口切開后進行返工，返工后對熱熔接頭的外觀質量重新進行檢查，直至合格為止。聚乙烯管道敷設完畢后，應對管道系統進行閉水試驗，合格后方可進行回填。

5 結 語
在焊接工作進行前，要對焊接的部位進行除塵操作，去除灰塵以及一些殘存的雜質，對焊接元器件的處理也是必不可少的，元器件在焊接的工程中很容易就焊接在一起了，因此，在焊接進行前，要將兩個元器件按照一定的力度朝向相同的方向進行處理，尤其是要注意元器件的腳，確保不連在一起，這樣可以有效地提高焊接的效率，減少突發情況的發生；焊接的過程中對焊錫絲的加熱，通過對數據進行調查，我們可以知道一般來說，焊接的溫度控制在 400益左右，溫度過高或者過低都會對焊接產生影響，除此之外，加熱的時間也應該引起我們的關注，一般情況下加熱的時間不能超過 2min，控制在兩分鐘左右情況最好，主要的加熱操作是在開始加熱前，要準備好焊錫絲，確保焊點是光滑的，控制好加熱的時間，保護焊盤，減少溫度對其造成的損傷。

聚乙烯管道的熱熔連接在保定道工程中水管道施工中取得了良好的效果，保證了一次交驗合格率 100%。綜合其在工程中應用得出：熱熔連接過程中最重要的三個因素是溫度、時間、壓力，這三個因素對整個管道的整體質量造成很大的影響，應做為今后類似工程的施工重點進一步加強控制。

綜上所述，為了使聚乙烯管道技術更好更快的發展，我們應形成一套比較完善和成熟的操作規程和參數設定的計算方法，并制定出相應的規范和完善的技術質量保證措施，同時要嚴格正確執行熱熔工藝和操作規程，從而保證聚乙烯管道熱熔連接的施工質量。