PE管熱熔對(duì)接接頭的主要缺陷形式和質(zhì)量檢測(cè)上課講義

1、精品文檔PE管熱熔對(duì)接接頭的主要缺陷形式和質(zhì)量檢測(cè)上海煤氣第二管線工程有限公司汪建國(guó)摘要：介紹了 PE管熱熔對(duì)接接頭的主要缺陷形式，歸納和總結(jié)了 LI前對(duì)PE管 熱熔對(duì)接接頭質(zhì)量檢測(cè)的主要方法。關(guān)鍵詞：PE管對(duì)接接頭缺陷質(zhì)量檢測(cè)超聲波檢測(cè)PE管憑借其性能優(yōu)異，施工簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便，使用壽命 長(zhǎng)，投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，在市政管網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)80 年代初上海便開(kāi)始了 PE管在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用，在得益于PE管諸多優(yōu) 勢(shì)的同時(shí)，也出現(xiàn)了管道接頭泄漏、檢測(cè)手段缺乏等隱患和事故，如 何加強(qiáng)對(duì)PE管熱熔對(duì)接接頭質(zhì)量的檢測(cè)，確保施工質(zhì)量和PE管網(wǎng) 運(yùn)行安全值得我們關(guān)注和總結(jié)。1 PE管熱熔對(duì)接接

2、頭的主要缺陷形式PE管熱熔對(duì)接接頭可能存在的缺陷大致可分為四種11：1）焊件熔接前準(zhǔn)備和配合的缺陷：管端加工不良，連接表而不清潔， 軸向偏差過(guò)大等；2）焊口形狀的缺陷：主要是指接口卷邊的尺寸和結(jié)構(gòu)上存在的偏差;3）微觀缺陷：氣孔（塑料的熱氧化破壞），未焊透（熔接溫度和壓力 不夠），縮孔（接口的人工強(qiáng)制冷卻和寒冷環(huán)境下焊接），裂紋，外來(lái) 雜質(zhì)等；4）顯微結(jié)構(gòu)缺陷：主要是塑料受到強(qiáng)烈的熱氧化破壞，造成管材材 質(zhì)變劣。精品文檔.精品文檔各種缺陷之間有關(guān)聯(lián)的，造成缺陷的主要因素有：焊接操作者的技能、 責(zé)任心，焊接設(shè)備的質(zhì)量和工況，相互熔接管材之間的互熔性、材料 的保存、原料質(zhì)量，焊接工藝，焊接環(huán)境和氣

3、候等。PE管對(duì)接焊縫的缺陷類型主要有氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂 紋5種類型。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：PE管焊縫的主要缺陷為未熔合與未焊 透，即通常所說(shuō)的假焊，這兩種類型缺陷占缺陷總數(shù)類型的82. 8%, 且主要發(fā)生在壁厚大的管材中；裂紋缺陷主要發(fā)生在壁厚較薄的PE 管對(duì)接焊縫中，所占比例為8.9%。22 PE管熱熔對(duì)接接頭的質(zhì)量檢測(cè)PE管熱熔對(duì)接接頭的質(zhì)量可通過(guò)對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)的控制來(lái)保 證外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接頭質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)的控制，確保施工質(zhì)量和運(yùn)行安 全。對(duì)接接頭的質(zhì)量檢測(cè)可包含焊接數(shù)據(jù)審查、外觀檢查、翻邊切除 檢查、拉伸性能測(cè)定、靜液壓強(qiáng)度試驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)等。2.1焊接數(shù)據(jù)審查目前，上海市燃?xì)庑袠I(yè)

4、內(nèi)已全面使用全自動(dòng)焊機(jī)，全自動(dòng)焊機(jī)可自動(dòng) 監(jiān)控焊接步驟并記錄相關(guān)參數(shù)，為熱熔對(duì)接接頭質(zhì)量判斷提供依據(jù)。 在焊接過(guò)程中和管道試壓前應(yīng)核對(duì)全自動(dòng)熱熔焊接數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息可 分為兩大類，一類主要為工程管理信息，主要為工程編號(hào)、焊口編號(hào)、 項(xiàng)目經(jīng)理編號(hào)、管材生產(chǎn)廠家等，這些主要是實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的可追溯 性，便于落實(shí)責(zé)任，進(jìn)行施工質(zhì)量跟蹤。另一類為工藝參數(shù)信息，主 要為SDR值、PE材質(zhì)、管徑等，這些數(shù)據(jù)與全自動(dòng)焊機(jī)的焊接數(shù)據(jù) 設(shè)置密切相關(guān)，錯(cuò)誤輸入將直接影響焊接質(zhì)量。焊接數(shù)據(jù)審查主精品 文檔.精品文檔要包括三方而：一是焊口數(shù)是否與實(shí)際相符，二是顯示焊接失敗的焊 口是否重新進(jìn)行焊接，三是工藝參數(shù)信息是否正確

5、輸入。2. 2外觀檢查連接完成后，應(yīng)對(duì)接頭進(jìn)行100%的翻邊對(duì)稱性、接頭對(duì)正性檢驗(yàn)。 接頭應(yīng)具有沿管材整個(gè)圓周平滑對(duì)稱的翻邊，尺寸均勻、飽滿、圓潤(rùn)。翻邊不得有切口或者缺口狀缺陷，不得有明顯的海綿狀浮渣出現(xiàn)，無(wú) 明顯的氣孔。翻邊最低處的深度不應(yīng)低于管材表面。焊縫兩側(cè)緊鄰翻 邊的外圓周的任何一處錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)管材壁厚的10%。接口寬度B 與管材料類型、熱板溫度及所用的焊接工藝程序等有關(guān)，通常情況下 按B=0. 350. 45S （其中：S=0. 81. 3e, e是PE管壁厚）進(jìn)行控制。外觀檢查時(shí)，如發(fā)現(xiàn)空心翻邊或翻邊根部太窄，可能是熔接壓力過(guò)大 或加熱時(shí)間不足造成的；翻邊下側(cè)有朵質(zhì)、小孔，翻邊彎

6、曲有細(xì)小裂 紋，可能是銃削后管端或加熱板被污染造成的；翻邊中心低于管材表 而，可能是活動(dòng)夾具行程不到位造成的。沿整個(gè)圓周均勻?qū)ΨQ的翻邊 接頭是外觀檢驗(yàn)合格的重要條件之一，不沿整個(gè)圓周均勻?qū)ΨQ的翻邊 造成的情況較多，如對(duì)接錯(cuò)位量或間隙過(guò)大，加熱板溫度不均勻或加 熱板被污染，活動(dòng)夾具行程有問(wèn)題等。2. 3翻邊切除檢查一般以不少于10%的比例進(jìn)行翻邊切除檢驗(yàn)。應(yīng)使用專用工具，在不 損傷管材和接頭的情況下，切除外部的焊接翻邊。翻邊切除檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：精品文檔.精品文檔1）翻邊應(yīng)是實(shí)心圓滑的，根部較寬；2）翻邊下側(cè)不應(yīng)有朵質(zhì)、小孔、扭曲和損壞；3）每隔幾厘米進(jìn)行180的背彎試驗(yàn)，不應(yīng)有開(kāi)裂、裂縫，接

7、縫處 不得露出熔合線。2. 4拉伸性能測(cè)定、靜液壓強(qiáng)度試驗(yàn)拉伸性能測(cè)定、靜液壓強(qiáng)度試驗(yàn)屬于破壞性檢查，一般用于焊接工藝 評(píng)定或?qū)附淤|(zhì)量存在爭(zhēng)議的焊口。根據(jù)聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù) 規(guī)程（CJJ63-2008）熱熔對(duì)接焊接工藝評(píng)定檢驗(yàn)與試驗(yàn)要求見(jiàn)表1。表1熱熔對(duì)接焊接工藝評(píng)定檢驗(yàn)與試驗(yàn)要求.檢驗(yàn)與試驗(yàn)項(xiàng)檢驗(yàn)與試驗(yàn)要檢驗(yàn)與試驗(yàn)參檢驗(yàn)與試驗(yàn)方序拉伸聚乙烯（PE壞1為性能）管材和管件熱熔到試驗(yàn)破對(duì)接接頭拉伸強(qiáng)度和破壞形式的C II： 223測(cè)定GB/T19810韌性，通過(guò)脆性，未通過(guò)2耐壓（靜液壓） 焊接處無(wú)破壞，流體輸送用熱塑性管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)方法GB/T6111密封接頭，a強(qiáng)度試驗(yàn)型：無(wú)滲漏方向，任

8、意：調(diào)節(jié)時(shí)間，12h；試驗(yàn)時(shí)，165h：環(huán)應(yīng)力：精品文檔.精品文檔.4.5MPaPESPE100.5.4MPa8試驗(yàn)溫度，2. 5無(wú)損檢測(cè)常PE管焊接質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)己引起眾多研究機(jī)構(gòu)和廠 商的重視。射線和滲透五種方規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法主要有超聲波、磁粉、 渦流、X材料為非鐵磁性材料，顯然不能采用磁粉、渦流探傷方法； PE法。焊縫缺陷有表而缺陷也有內(nèi)部缺陷，因而也不能采用滲透探 傷方法；射線探傷方法可以檢測(cè)內(nèi)部缺陷，但受限于其危險(xiǎn)性和操作 X雖然管焊PE采用超聲波進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)便成為了最佳選擇。目前的 復(fù)雜性。主要是根據(jù)超聲波的接質(zhì)量的超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)仍處于初 級(jí)階段，采用傳統(tǒng)的超聲波反射波形來(lái)判斷

9、接口的熔接是否存在缺陷。 然而，無(wú)損探傷，由于其受聚乙烯界面多次反射、回波的干擾，探測(cè) 靈敏度低、缺陷空間分辨低，造成缺陷檢岀率低、無(wú)法準(zhǔn)確進(jìn)行缺陷 空間定年下半年開(kāi)始，上海海驕與位、不能有效進(jìn)行缺陷的定量分析。 2012上海市特檢院、復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系等單位合作，己開(kāi)展“燃 氣用聚。相乙烯管道焊接接頭相控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)研究”的課題 研究2提高了缺陷空間分辨力強(qiáng)，控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)具有探測(cè)靈 敏度高、并且可以利的檢岀率。它還可以用圖像的方式直觀的顯示內(nèi) 部缺陷，用現(xiàn)代信號(hào)分析處理技術(shù)，對(duì)缺陷進(jìn)行定量分析。結(jié)語(yǔ)3 管網(wǎng)PE管在燃?xì)庑袠I(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，近年來(lái)PE如何保障精 品文檔.精品文檔的可靠性和安全性，己是我們而臨的現(xiàn)實(shí)和重要的課題，而有效提高 PE管施工質(zhì)量，