PE管道连接方式

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net PE 管道连接方式 赵喜平 (中国石化集团第十建设公司 ,山东 淄博 255438) 摘 　要 :PE材料以其防腐蚀性好、流体阻力小、化学性能稳定等特性被广泛应用。其连接方法 主要有胀紧接头连接、对接熔化焊连接、电热熔焊连接和法蓝连接四种形式。本文对此四种连 接方式及工艺进行说明。 关键词 :管道 ;安装 ;PE材料 ;连接 中图分类号 :TU821. 2 　　　　　文献标识码 :B 　　　　　文章编号 :1002 - 3607 (2004) 03 - 0023 - 03 1 　概述 PE材料因其防腐蚀性好、流体阻力小、化学性 能稳定等特性 ,具有广泛的应用范围。目前主要应 用于饮用水、工艺水、废液、天然气等介质。但其抗 老化性能不如 PP 材料 ,因此普通 PE 材料不常用于 地面上管道安装 ,除非经抗老化工艺处理 (如添加抗 老化剂) 。同时 ,PE 材料比 PP 材料略软 ,地面上使 用时 ,PE管需要密集的支架且外形不好 ,较大的热 胀冷缩性能在气温变化时会使管子弯曲下垂和破坏 接头密封。 2 　PE 管的连接方式 PE管通常使用的连接形式有胀紧接头 (或叫压 紧接头 ,即通过丝扣推紧内部的 O 形圈密封 ,英文 名称叫 Mechanical Fittings 或 Compression Type Fit2 tings) 、对接熔化焊接头 (Butt Fusion Welding Joint) 、电 热熔焊接头 ( Electro Fusion Welding Joint)和法蓝连接 (Flange Jointing) 。 2. 1 　胀紧接头 图 1 　胀紧连接形式 胀紧接头适用于直径 110 mm 及更小的管子连 接 ,仅需根据图纸下料和把 紧接头即可。胀紧接头具 有以下优点 : ①同时适用 于地上或地下 ; ②操作方 便 ,无须专用工具 ,易于安 装 ; ③自锁式 O 形圈在提 供良好密封的同时可防止 接头被拉开 ; ④易于拆除 更换或管件重复利用 ; ⑤有竞争力的价格。 胀紧接头的主要缺点是接头的强度较薄弱 ,受 冲击或热胀冷缩的影响 ,接头密封性能易被破坏。 2. 2 　对接熔化焊接头 对接熔化焊接头适用于直径大于 40 mm 的管 子 ,是 PE材料最通用的连接形式 ,甚至 PE 膜材和 板材也使用熔化压力焊拼接。在同样的密封和工作 压力下 ,其具有良好的经济性。该接头由管材与同 材质的管件熔合组成 ,与母材同材质、等强度 ,焊接 形成的翻边具有良好的加强作用。但内翻边会减小 管道的实际流通直径增大介质的流动阻力。 图 2 　对接熔化焊连接形式 2. 3 　电热熔焊接头 电加热熔焊接头适用于当空间过小无法使用对 接熔化焊设备的情况和固定口的连接。它是由预埋 在管件内部的电加热丝完成的。焊接时向加热丝通 过一个 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 大小的电流。加热丝产生热量 ,将周围 的材料熔化并延伸至管材 ,使管子外 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面熔化 ,最终 达到管件与管子熔合。电热熔焊管件相当昂贵 ,且 如果焊接失败 ,只能将管件连同插入管件的管子一 起切除 ,管件将废弃 ,无法修整使用。 2004 年 　6 月 总 134 期 　第 3 期 　　　　　　　　　　　 安 　装 INSTALLATION 　　　　　　　　　　　 June. 2004 Total №. 134 　№. 3 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图 3 　电热熔焊连接形式 2. 4 　法蓝连接 法蓝连接多用于管道附件的连接 ,多为 PE 翻 边 + 松套碳钢/ 镀锌法蓝。对防腐要求严格时 ,法蓝 表面可包敷一层 PE 材质保护层。法蓝连接需与对 接熔化焊或电热熔焊连接相配合使用。 图 4 　法蓝连接形式 3 　熔化焊接工艺及设备 3. 1 　对接熔化焊接设备 熔焊机械和设备可以从各 PE 材料制造厂购买 或租赁。 修整工具用于处理接头连接端面以保证其平整 度、垂直度和洁净程度 ,通常是一套配双面刨刀的电 动旋削机械。修整工具能卡在焊接设备支架上并保 持与卡具中心垂直。刨刀必须保持清洁和锋利。 加热板的工作表面要保持干净以确保良好的热 传导并防止接合表面污染影响焊接接头质量。加热 板表面的堆积物要在板冷却后使用软木铲和/ 或浸 入适当溶剂如丙醇等的抹布小心清理。对加热面的 保护是相当重要的。 大部分熔化设备是铝制品。铝制品具有良好的 热传导性但硬度低 ,容易受到冲击损伤。加热板不 使用时应放在干净的保温筒内。部分自动熔焊机械 具有完全收缩式加热板 ,可减小加热板表面被污染 和损伤的危险。 熔焊设备具有控制加在接头内表面熔化压力的 功能 ,并同时能提供很高的拉力以处理拖动接长的 管子。常用装置有手动对中推进和液压推动两种 , 配 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 心卡具 ,可提供平滑推力并有助于防止偏心。 因 PE 材料的摩擦系数很大 ,焊接设备难以拖动较 长的管子 ,对管子进行多点滚动支撑有助于减小对 设备的拉力 ,并防止对管子产生不必要的拉伸和刮 擦。同时应减小管子预制连接长度 ,如直径大于 4 ″、长度大于 11. 8 m 的管子敷设时应避免多根连接 预制。否则会出现动力装置过载、焊接接头粘合压 力不足等故障和缺陷。 图 5 　中型和小型对接熔化焊设备 3. 2 　对接熔化焊接头 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 工艺 (1) 清理管端 ; (2) 将管子夹紧在熔焊设备上 ,使用双面修整 机具修整两个焊接接头端面 ; (3) 取出修整机具 ,通过推进器使两管端相接 触 ,检查两表面的一致性 ,严格保证管端正确对中 ; (4) 在两端面之间插入 210 ℃的加热板 ,以指 定压力推进管子 ,将管端压紧在加热板上 ,在两管端 周围形成一致的熔化束 (环状凸起) ; (5) 一旦完成加热 ,迅速移出加热板 ,避免加热 板与管子熔化端摩擦 ; (6) 以指定的连接压力将两管端推进至结合 , 形成一个双翻边的熔化束 (两侧翻边、内外翻边的环 状凸起) ;熔焊接头冷却至少 30 min。 值得注意的是 ,加热板的温度都由焊机自动控 制在预先设定的范围内。但如果控制设施失控 ,加 热板温度过高 ,会造成溶化端面的 PE 材料失去活 性 ,相互间不能熔合。良好焊接的 4 ″管子焊缝能承 受十几磅大锤的数次冲击而不破裂 ,而加热过度的 焊缝一拗即断。 3. 3 　电热熔焊接头施工工艺 (1) 清理管子接头内外表面及端面 ,清理长度 要大于插入管件的长度。管端要切削平整 ,最好使 用专用非金属管道割刀处理。 (2) 管子接头外表面 (熔合面) 要用专用工具刨 掉薄薄的一层 ,保证接头外表面的老化层和污染层 彻底被除去。专用刨刀的刀刃成锯齿状 ,处理后的 管接头表面会形成细丝螺纹状的环向刻痕。 42 安 　　装 　　　　　　　　　　　　　　　2004 年 6 月 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net (3) 如果管子接头刨削后不能立即焊接 ,应使 用塑料薄膜将之密封包装 ,以防二次污染。在焊接 前应使用厂家提供的清洁纸巾对管接头外表面进行 擦拭。如果处理后的接头被长时间放置 ,建议在正 式连接时重新制作接头。考虑到刨削使管壁减薄 , 重新制作接头时最好将原刨削过的接头切除。 (4) 管件一般密封在塑料袋内 ,应在使用前再 开封。管件内表面在拆封后使用前也应使用同样的 清洁纸巾擦拭。 (5) 将处理好的两个管接头插入管件 ,并用管 道卡具固定焊接接头以防止对中偏心或震动破坏焊 接熔合。每个接头的插入深度为管件承口到内部突 台的长度 (或管箍长度的一半) 。接头与突台之间 (或两个接头之间) 要留出 5 ～10 mm 间隙 ,以避免 焊接加热时管接头膨胀伸长互相顶推 ,破坏熔合面 的结合。在每个接头上作出插入深度标记。 (6) 将焊接设备连到管件的电极上 ,启动焊接 设备 ,输入焊接加热时间。开始焊接至焊机在设定 时间停止加热。一般每个管件上都附有一张卡片 , 记录着该管件要求的加热电压、加热时间、冷却时间 等技术参数。Wavin 制造厂提供的新式焊机已内置 数据库和光电扫描笔 ,并按管件的类型、直径、材质 配以焊接参数卡片 ,焊接时只要用光电笔在相应的 卡片上扫入条形码即可。管件上一般都带有两个异 色的塑料按扭 ,在加热过程中 ,按钮会逐步跳起。到 加热时间过半、加热快完成时 ,按钮会完全跳起以指 示加热过程将结束。 (7) 焊接接头开始冷却。此期间严禁移动震动 管子。实际上因 PE 材料的热传导率不高 ,加热过 程结束后再过几分钟管箍外表面温度才达到最高 , 请注意避免烫伤。 图 6 　中小型电熔化焊设备 4 　异种 PE 材质的连接 对接熔化焊适合于同样尺寸、同一 SDR 等级、 相同类型的管子管件连接。不同等级、不同类型或 不同壁厚材料的连接应使用电热熔焊方式。 收稿日期 :2003 - 10 - 31 (上接第 2 页) 实际上吊车和被吊物体已经组成一体 ,应该考 虑的是这个系统的稳定性 ,而且是动态的稳定性。 将本例α= 0°的数据简化为单质点系统 ,参见图 5 和表 3。 表 3 　相关数据 稳定侧 1 倾复侧 2 质量 m (t) 1091. 2 709. 1 臂长 l (m) 25. 6 71. 6 角度 <(deg) 9. 6 72. 9 由于偶然的侧向作用力或吊车支持面微小的倾 斜 ,会使稳定度受到影响。按同样的模型 ,如果发生 附加的倾斜角Δ ,其动态稳定度为 : K = m1 l1cos( <1 +Δ) m2 l2cos( <2 +Δ) 图 5 　稳定度示意 在外部条件不 变的情况下 ,吊车的 起重能力取决于工 作半径 ,和起重高度 无关。而按照系统 稳定的动态模型 ,动 态的稳定度和吊装 高度是有关系的 ,这 样就和我们的宏观 认识相互一致了。 所有影响这一系统 的外部条件 ,包括吊 车支持面的不均匀沉陷 ,重物起落、主臂的起伏和旋 转形成的加速度 ,风力对被吊物体的影响等因素 ,都 可能影响其整体稳定性。 按本例数据 ,比较 42 m ,22 m 和 2 m 三种不同 基础高度的模型 ,当吊车支持面发生的倾斜角度为 1°～5°时 ,对动态稳定度的影响参见表 4。 表 4 　不同高度的动态稳定度数值 角度Δ(deg) 0 1 2 3 4 5 基础高 42m 1. 68 1. 59 1. 50 1. 42 1. 35 1. 29 基础高 22m 1. 68 1. 61 1. 54 1. 48 1. 42 1. 37 基础高 2m 1. 68 1. 63 1. 58 1. 54 1. 49 1. 45 参考文献 : 〔1〕Cranes & Derricks H. Shapiro McGraw - Hill 1999. 〔2〕Cranes Today September 2002. 〔3〕www. demag24. com. 收稿日期 :2003 - 08 - 21 52第 3 期 　　　　　　　　　　　　　赵喜平 :PE管道连接方式