【焊工技能】提升检验PE管材焊接质量操作方法大全

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PART 01 PE管件焊接

聚乙烯(PE)管道热熔连接、电熔连接焊口接头质量快速、实用的检测方法和合格判定也是目前PE管道施工的一个瓶颈。以热熔连接为例，目前的检测方法是以目测焊口焊环的外观来检验其质量，虽然有些问题可以通过焊环的外观发现，但有些内在的问题则无法从表面体现，比如“假焊”。“假焊”的外观与合格外观相差无几，但长期强度无法保证，某燃气公司曾发生因PE管熔口熔接形成“假焊”，其他管线施工时破坏了燃气管道地基，燃气管道在不平衡外力作用下，被挤压开裂造成重大泄漏事故。

在电熔连接方面，仅靠最终电熔管件上观察孔的顶出与否来判断焊接的质量是不完全也是不确切的，观察孔仅作为判断焊接效果的一个依据。电熔焊接接头的最终质量最主要还是靠操作过程中严格的控制。所以研究出聚乙烯(PE)压力管道接头质量快速、实用检测方法，对确保工程质量具有重要意义。就PE管道连接施工而言，虽然操作简单容易掌握，但无论热熔连接和电熔连接的操作过程都必须严格控制操作步骤，也就是操作的过程控制，而并非单一的靠最终焊口来对接头质量进行合格的判定。

以热熔焊接为例，温度、时间和压力是焊接过程中最重要的三个因素，由于PE管道热熔焊接非常容易受到环境变化和人为操作因素的影响。

在世界范围内都没有统一的定值，但在一些使用PE管道较早的国家都形成了一套比较完善和成熟的操作规程和参数设定的计算方法，而在我国很多PE管道工程的施工中，三个重要因素的设定一般由聚乙烯(PE)生产企业提供，所以存在的差异较大。另外在许多地方，施工人员野蛮施工造成的质量事故也是时有发生。

在热熔焊接方面，尽管在温度、时间和压力三个重要因素上比较重视，但是整个操作过程中的其它细节往往容易被忽视。比如待焊端面的铣削，如何保持端面的清洁以及最终焊口的冷却过程及时间等细节问题，这些问题被忽视可能从最终的焊口上无法表现出来，使焊口的内在性能无法保证。因此焊接工艺和操作规程的正确有效执行至关重要，并且和焊接设备性能的稳定和操作人员的责任心紧密相关。

在电熔连接方面，仅靠保证对电熔管件输放电压的稳定和焊接时间的准确是不够的。而焊接前的准备工作如：待焊管材管件端面是否清洁，如存在杂质，最终熔接的效果肯定受到影响；氧化层的刮除，不刮除或是刮除程度不够很可能会引起熔接百分之百的失败；电熔管件与待焊管材或管件的组装是否正确也会影响最终焊接的质量。

此外，焊接前电熔管件的贮存条件是否符合标准以及焊接后冷却的过程是否得当等都是影响最终焊接质量的因素。而在国内这些方面进行规范和必要的施工技术配套则落后于PE管发展应用的速度，从而一定程度上制约了PE管道的推广应用。因此，对工程技术人员以及施工人员进行专业培训，逐步实现持证上岗是使PE管道施工走向正规和良好发展的有效途径。

PART 02 验收方法

方法一：检查全部焊接口的焊机焊接数据记录。

方法二：外观质量自检应100％进行。监理以及验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口进行外观检查，数量不得少于焊口数的30％，且每个焊工的焊口数不少于9个。外观质量检查可按下面检查要点进行。

热熔对接：1）检查卷边是否正常均匀，使用卷边测量器测量其宽度应在指定的大小范围内；2）割除卷边后，检查卷边底部、管道的焊接界面不应有污染物；3）检查卷边底部的焊接界面不应出现熔和不足而造成的裂缝；4）将卷边向背后屈曲，不应出现熔和不足而造成的裂缝；5）检查两端管道在接口上应对准成一直线。

电熔连接：1）检查管件两端管道的整个圆周应有刮削痕迹；2）检查熔合过程中的熔解物没有渗出管件；3）检查管件应处于两边管道定位线的中间；4）检查熔合指示针(如有此装置)已经升起；5）检查管道与管件已经对准成一直线。

方法三：对于全自动热熔对接的焊口，验收人员应抽取一定数量的焊口割除卷边，按上面的检查要点来检查接口质量。抽查数量不得少于10％，且每个焊工的抽查数量不少于5个。

方法四：聚乙烯管道接口需做破坏性试验才能检查内部质量。聚乙烯燃气管道最容易损坏和泄漏的部位，就是管道接口。工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。所以严格的接口质量验收对地下燃气管道工程十分重要。如果是电熔连接，应抽取3％焊口，建议不少于1个；如果是全自动热熔对接，应抽取5％的焊口，且每个焊工不少于3个。破坏性试验可把焊口切成4条甚至更多，检查内部熔合情况，未完全熔合视为不合格，也可做拉伸试验，看拉伸强度是否满足要求。

方法五：接口质量如不合格，应对该焊工的接口进行加倍抽检，再发现不合格，则对该焊工施工的接口全部进行返工。 通过以上验收方法，如果合格，则聚乙烯管道接口质量可信度可认为与钢管焊口差不多。

环境温度过低时。当施工环境低于零下五度时对PE管焊接会产生影响。因为PE焊接时温度设定在210°左右，气温过低会导致PE料迅速冷却，造成粘连不完全，同时气温太低会导致熔接面结晶，粘连不上。在气温低时施工应该在连接处搭建防风防寒措施，并通过焊接试验调整焊接工艺参数，以确保焊接质量。

PART 03 合格PE管材标准

正常的、合格的管材外观。1.外表光滑，平整匀称。2.外表色泽一致。

PART 04 PE管材生产过程中出现的问题及处理

1.产品表面粗糙

1）调整工艺温度，一般是温度低造成；

2）提高冷却水温，或提高生产速度；

3）检查水路，是否存在堵塞或水压不均现象（四面不均），造成水点式粗糙或水压过大冷却速度过快而形成；

4）检查机筒，机头等加热圈是否有损坏，造成加工工艺温度不够而形成外表面粗糙；

5）调整定径套进水流量和③同理；

6）咨询原料供应商，本批次原料参数（融脂大小、加工温度等）；

7）检查模具芯部温度，若高于口模区段温度，提高或调低芯部温度（针对内壁粗糙）；

8）清理模具（口模芯模内0.5-1CM处特别容易产生焦料造成表面不光）；

9）调整定径套与口模的距离（越近越光滑，靠定径套压、磨光）；

10）调整配方，一般是低熔指和高熔指料配比不佳造成。

2.外表面出现沟痕

1）调整定径套出水压力，出水量要求均衡，水量过大易造成水沟；

2）调整真空定型箱内喷嘴角度，使管材冷却均匀；

3）检查口模，定径套，切割机等硬件是否存在杂物，毛刺等；

4）更换原料时也会行成条纹式的沟痕，需要拉一段时间可好转。更换原料种类时（如MPP换PE时）需要用低熔指纯料200KG左右先洗机筒，把机筒内的其他类料洗干净，再用配方料生产。

3.内表面出现沟痕：

1）检查内管是否进水，如进水则将刚出口模的管坯捏牢，使其内腔封闭。大口径必须停机把水排尽方可在开机，或者接头时用料垒个堤坝，防止水倒入新接的管材内。

注：水原因引起的沟槽（内沟是水小、外沟是水大）

2）降低模具内部温度(温度越高对模具的光滑度越敏感)。

3）清理并修复抛光模具，比如模具有刺或积压焦料。

4）停机时间过长引起芯模温度局部温度低或者结垢 。

内壁粗糙：

Α. 检查芯模温度是否偏低或偏高

Β. 检查模具间隙太大（或者拉伸过大）→需要更换模具

C. 检查原料是否潮湿→需要做烘干处理。

D. 停机时间过长，需要清模拉一段时间，待温度高起来就好

4.管道内部出现抖动环（或波纹状）

1）调整定径套出水，使其出水均匀（水压时大时小易造成抖动环）；

2）调整二室真空度，使后室真空度略高于前室真空度（降低密封皮对管材的摩擦）；

3）检查真空密封垫是否过紧；

4）检查牵引机是否存在抖动现象 管道内部出现抖动环（或波纹状）；

5）检查主机出料是否均匀；

6）检查真空箱或主机是否有抖动现象，如果主机模头抖动增加一个模具支架以固定模具，如果是真空箱抖动，更换抖动大的真空泵或水泵，或调整四肢受力脚支撑点，使受力均匀；

7）调整切割机移动气压，使其切割时减轻对管材的速度影响；

8）可降低熔体温度，降低外观的影响；

9）拉远定径套与口模的距离，减少设备震动对管胚的影响。

拉远与口模的距离减少震动影响

5.无真空：

1）检查真空泵进水口是否无水或者 堵塞，如堵塞，用针状物疏通，或拆掉水管接头进行清理；

2）检查真空泵工作是否正常，是否反转；

3）检查真空管路有否漏气；

4）检查芯模压紧螺钉中间的小孔是否堵塞，如堵塞，用铁丝疏通（造成管子吸扁打不起真空）；

5）检查真空箱盖子、密封圈是否漏气。

6.管材外圆（外径）尺寸超差：

1）调整真空度大小可改变外圆尺寸；

2）调整管材速度可改变外圆尺寸；

3）修正定径套内孔尺寸（比如SDR17--SDR11）；

备注：一般管材真空控制在0.3-0.4之间对产品质量影响是最小的。厚壁管（一般大于30mm挤出量≥700kg）速度越慢外径越小，速度越快外径越大，水温越高 外径越大，温度越低外径越小。

7.管材不圆度（椭圆）大：

1）调整真空定型机，喷淋箱内喷嘴角度，使管材冷 却均匀；

2）检查真空定型机，喷淋箱内水位高度，水压表压 力，使喷淋量大而有力最好程雾状；

3）检查喷淋箱水温状况，若＞35℃，需配置冷冻水 系 统降低水温；

4）调整管材导向夹持装置，以修正管材的椭圆度；

5）检查托轮位置是否在同一水平上，是否满足产品 规格要求，或把真空箱托轮改装成半圆托盘式；

6）调整工艺；

7）检查并修正定径套内孔圆度；

8） 加长真空箱长度；

9）检查水路，清洗过滤器。

8.管材壁厚不均匀：

1）在模具上调整壁厚，调整模具间隙四周大小，小口径四 周一直，大口径左右一直上大下小；

2）调整真空定型机及喷淋箱内喷嘴角度，使管材冷却均匀；

3）调整定径套（沟槽水孔）出水，使其出水均匀；

4）拆开模具，检查模具内部螺钉是否松动，并重新拧紧；

5）大口径可以调整壁厚拉伸比，以降低融锤对管子壁厚的影响；

6）调整口模四周温度，改变熔体的流动速度，从而达到改变壁厚（一般用于dn630-en25以上的生 产线，同时要求口模加热圈最少分为上下两 块以上）；

7）调整定径套与口模芯模的同心度；

8）漏真空，漏真空的面一定是偏薄的，检查漏真空原因；

9）检查下楼口温度是否稳定（一般稳定在65℃-为佳）手感为不烫手，进出水是否够（针对一 根管材前后不均）。

9.塑化温度过高：（外表油光或亚光状态）

1）调整工艺；

2）调整模具芯部加热温度，并对模具内部通风冷却；

3）螺杆与机筒间隙过大，造成原料逆流重复剪切烧料，更换机筒螺杆；

4）螺杆与机筒间隙过小，剪切率太大，造成剪切热过高，熔体温度降不下来；

δ间隙大，生产效率低，剪切作用小，不利于热传导，不利于物料的熔融和混合， δ间隙小，剪切作用大，容易引起物料热力学降解。

小直径螺杆δ＝0.005 DS

大直径螺杆δ＝0.002 DS

δ＝0.1～0.65mm

10.切割计长不准确：

1）检查计长轮是否压紧。

2）检查计长轮是否摆动，并拧紧计长轮架固定螺栓

3） 检查切割机行程开关有否损坏

4）检查旋转编码器是否损坏

5）旋转编码器接线有否脱焊（航空插头座接触是否良好）

6）各单机外壳（PE端子）应各自引接地线到一个总接地点可靠接地，且该接地点应有符合电气接地要求接地桩，不容许各单机外壳（PE端子）串联后接地，否则将引入干扰脉冲，引起切割长度不准