PE管熱熔對接接頭的主要缺陷形式和質量檢測(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上PE管熱熔對接接頭的主要缺陷形式和質量檢測上海煤氣第二管線工程有限公司 汪建國摘要：介紹了PE管熱熔對接接頭的主要缺陷形式，歸納和總結了目前對PE管熱熔對接接頭質量檢測的主要方法。關鍵詞：PE管 對接接頭缺陷 質量檢測 超聲波檢測PE管憑借其性能優(yōu)異，施工簡單，運行可靠，維修方便，使用壽命長，投資成本低等優(yōu)點，在市政管網中得到了廣泛應用。上世紀80年代初上海便開始了PE管在燃氣行業(yè)的應用，在得益于PE管諸多優(yōu)勢的同時，也出現了管道接頭泄漏、檢測手段缺乏等隱患和事故，如何加強對PE管熱熔對接接頭質量的檢測，確保施工質量和PE管網運行安全值得我們關注和總結。1 PE管熱熔

2、對接接頭的主要缺陷形式PE 管熱熔對接接頭可能存在的缺陷大致可分為四種1：1) 焊件熔接前準備和配合的缺陷：管端加工不良，連接表面不清潔，軸向偏差過大等；2) 焊口形狀的缺陷：主要是指接口卷邊的尺寸和結構上存在的偏差；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（接口的人工強制冷卻和寒冷環(huán)境下焊接），裂紋，外來雜質等；4) 顯微結構缺陷：主要是塑料受到強烈的熱氧化破壞，造成管材材質變劣。各種缺陷之間有關聯的，造成缺陷的主要因素有：焊接操作者的技能、責任心，焊接設備的質量和工況，相互熔接管材之間的互熔性、材料的保存、原料質量，焊接工藝，焊接環(huán)境和氣候等。PE管對接

3、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。統計結果表明：PE管焊縫的主要缺陷為未熔合與未焊透,即通常所說的假焊，這兩種類型缺陷占缺陷總數類型的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管對接焊縫中，所占比例為8.9%。22 PE管熱熔對接接頭的質量檢測PE管熱熔對接接頭的質量可通過對人、機、料、法、環(huán)的控制來保證外，還應加強對接頭質量檢測環(huán)節(jié)的控制，確保施工質量和運行安全。對接接頭的質量檢測可包含焊接數據審查、外觀檢查、翻邊切除檢查、拉伸性能測定、靜液壓強度試驗、無損檢測等。2.1焊接數據審查目前，上海市燃氣行業(yè)內已全面使用全自動焊機，全自動焊

4、機可自動監(jiān)控焊接步驟并記錄相關參數，為熱熔對接接頭質量判斷提供依據。在焊接過程中和管道試壓前應核對全自動熱熔焊接數據，數據信息可分為兩大類，一類主要為工程管理信息，主要為工程編號、焊口編號、項目經理編號、管材生產廠家等，這些主要是實現施工質量的可追溯性，便于落實責任，進行施工質量跟蹤。另一類為工藝參數信息，主要為SDR值、PE材質、管徑等，這些數據與全自動焊機的焊接數據設置密切相關，錯誤輸入將直接影響焊接質量。焊接數據審查主要包括三方面：一是焊口數是否與實際相符，二是顯示焊接失敗的焊口是否重新進行焊接，三是工藝參數信息是否正確輸入。2.2外觀檢查連接完成后，應對接頭進行 100%的翻邊對稱性、

5、接頭對正性檢驗。接頭應具有沿管材整個圓周平滑對稱的翻邊，尺寸均勻、飽滿、圓潤。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，無明顯的氣孔。翻邊最低處的深度不應低于管材表面。焊縫兩側緊鄰翻邊的外圓周的任何一處錯邊量不應超過管材壁厚的 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，通常情況下按B=0.350.45S（其中：S=0.81.3e，e是PE管壁厚）進行控制。外觀檢查時，如發(fā)現空心翻邊或翻邊根部太窄，可能是熔接壓力過大或加熱時間不足造成的；翻邊下側有雜質、小孔，翻邊彎曲有細小裂紋，可能是銑削后管端或加熱板被污染造成的；翻邊中心低于管材表面，可能是活動夾具行

6、程不到位造成的。沿整個圓周均勻對稱的翻邊接頭是外觀檢驗合格的重要條件之一，不沿整個圓周均勻對稱的翻邊造成的情況較多，如對接錯位量或間隙過大，加熱板溫度不均勻或加熱板被污染，活動夾具行程有問題等。2.3翻邊切除檢查一般以不少于 10%的比例進行翻邊切除檢驗。應使用專用工具，在不損傷管材和接頭的情況下，切除外部的焊接翻邊。翻邊切除檢驗應符合下列要求：1）翻邊應是實心圓滑的，根部較寬；2）翻邊下側不應有雜質、小孔、扭曲和損壞；3）每隔幾厘米進行 180°的背彎試驗，不應有開裂、裂縫，接縫處不得露出熔合線。2.4拉伸性能測定、靜液壓強度試驗拉伸性能測定、靜液壓強度試驗屬于破壞性檢查，一般用于

7、焊接工藝評定或對焊接質量存在爭議的焊口。根據聚乙烯燃氣管道工程技術規(guī)程（CJJ63-2008）熱熔對接焊接工藝評定檢驗與試驗要求見表1。表1 熱熔對接焊接工藝評定檢驗與試驗要求序號檢驗與試驗項目檢驗與試驗參數檢驗與試驗要求檢驗與試驗方法1拉伸性能23±2試驗到破壞為止：韌性，通過脆性，未通過聚乙烯（PE）管材和管件熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定GB/T198102耐壓（靜液壓）強度試驗密封接頭，a型；方向，任意；調節(jié)時間，12h；試驗時，165h；環(huán)應力；PE80，4.5MPaPE100,5.4MPa試驗溫度，80焊接處無破壞，無滲漏流體輸送用熱塑性管材耐內壓試驗方法GB/T6

8、1112.5無損檢測PE管焊接質量的無損檢測已引起眾多研究機構和廠商的重視。常規(guī)的無損檢測方法主要有超聲波、磁粉、渦流、X射線和滲透五種方法。 PE材料為非鐵磁性材料，顯然不能采用磁粉、渦流探傷方法；焊縫缺陷有表面缺陷也有內部缺陷，因而也不能采用滲透探傷方法；雖然 X 射線探傷方法可以檢測內部缺陷，但受限于其危險性和操作的復雜性。采用超聲波進行無損檢測便成為了最佳選擇。目前PE管焊接質量的超聲波無損檢測技術仍處于初級階段，主要是根據超聲波的反射波形來判斷接口的熔接是否存在缺陷。然而，采用傳統的超聲波無損探傷，由于其受聚乙烯界面多次反射、回波的干擾，探測靈敏度低、缺陷空間分辨低，造成缺陷檢出率低、無法準確進行缺陷空間定位、不能有效進行缺陷的定量分析。2012年下半年開始，上海海驕與上海市特檢院、復旦大學材料科學系等單位合作，已開展“燃氣用聚乙烯管道焊接接頭相控陣超聲波檢測技術研究”的課題研究2。相控陣超聲波檢測技術具有探測靈敏度高、空間分辨力強，提高了缺陷的檢出率。它還可以用圖像的方式直觀的顯示內部缺陷，并且可以利用現代信號分析處理技術，對缺陷進行定量分析。3結語近年來PE管在燃氣行業(yè)中的應用越來越廣泛，如何保障 PE 管網的可靠性和安全性，已是我們面臨的現實和重要的課題，而有效提高 PE 管施工質量，加強對接頭質量的有效檢