PE管道，也叫聚乙烯管道，因具有耐腐蝕、抗震性能好、韌性大、彈性大、安裝方便、運(yùn)輸成本經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用。我國有關(guān)PE管道方面的研究和應(yīng)用起步比較晚，于1990年左右才開始推廣和應(yīng)用，隨著近些年聚乙烯材料技術(shù)、工藝水平等各個(gè)方面都取得一定的發(fā)展和進(jìn)步，國家開始加大了對管材生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的重視，逐漸建立和完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此PE管道得以在諸多行業(yè)領(lǐng)域都取得廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前年生產(chǎn)和應(yīng)用的PE管材大約有30萬噸，而且這個(gè)數(shù)據(jù)正呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。PE管道能否安全穩(wěn)定地運(yùn)行已經(jīng)成為近些年關(guān)注的重點(diǎn)，一方面是材料原因，另一方面就是PE管道焊接質(zhì)量問題，因此本文結(jié)合工程實(shí)例對PE管道焊接質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討。
1、熱熔焊機(jī)焊接的質(zhì)量控制方法
所謂熱熔焊接，就是指利用熱熔焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備對兩個(gè)焊接件的表面進(jìn)行加熱，直至達(dá)到一定的熔融溫度，使二者混合為一體。熱熔焊接根據(jù)其焊接方式又分為熱熔對接焊、熱熔承插焊以及熱熔鞍形焊等，其中熱熔對接焊是比較常見的連接方式，也是PE管道應(yīng)用最為廣泛的連接方式。焊接設(shè)備比較簡單、連接費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì)、焊接接頭牢固可靠、可以獲得超過母材強(qiáng)度的焊接接頭、焊接的密封性好等特點(diǎn)，因此本工程選擇熱熔對接焊方式。
1.1 熱熔焊機(jī)對接焊步驟
熱熔對接焊必須要用到熱熔對焊機(jī)，以此對PE管道端面進(jìn)行加熱，使表面迅速熔化和貼合，施加一定壓力的情況下，并經(jīng)過冷卻而使得二者熔接。尺寸不同的聚乙烯管道都能夠通過該方法焊接，最好是公稱直徑不小于90mm的聚乙烯管道。熱熔對接焊具有一定的經(jīng)濟(jì)性，甚至是接頭受拉或者是受壓的情況下都可以產(chǎn)生比管道本身還要高的強(qiáng)度。
具體而言就是：
1）裝夾管材元件，可以通過支架把管道墊平，對其同心度進(jìn)行調(diào)整和控制，通過夾具對管道的不圓度進(jìn)行核對和校正，提前預(yù)留一定的焊接距離；
2）銑削焊接面，銑削出一定的厚度，確保焊接端面光潔和平行，保證對接端面間隙不大于0.3mm，錯(cuò)邊量不大于焊接處壁厚的10%。如果重新裝夾則要進(jìn)行重新銑削；
3）對拖動(dòng)壓力進(jìn)行測量和檢查，只要進(jìn)行焊接，就要進(jìn)行測量和記錄工作；
4）加熱是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)，首先要放置好加熱板，對焊接壓力（P1)進(jìn)行調(diào)整=拖動(dòng)壓力(P拖)+焊接規(guī)定壓力(P2)。如果加熱板周邊焊接處圓周卷邊凸起高度超過某值時(shí)，則降低壓力到P拖；
5）切換對接，在一定時(shí)間內(nèi)抽出加熱板，迅速貼合焊接面，把壓力穩(wěn)步提升到P1，避免發(fā)生高壓碰撞的情況；
6）拆卸管道元件，冷卻一段時(shí)間，待壓力降至零，可以拆卸管道元件。
1.2 熱熔對接焊過程控制
熱熔焊接過程控制是針對熱熔焊接步驟進(jìn)行的，而不是根據(jù)最終焊口對接質(zhì)量進(jìn)行合格判定的。其中，有幾個(gè)影響因素非常重要，包括溫度、時(shí)間以及壓力。由于聚乙烯管道熱熔焊接容易受到外界因素的影響，且熱熔焊接參數(shù)沒有統(tǒng)一的定值。國外對于熱熔焊接的利用配備了一套比較完整的操作規(guī)程和參數(shù)設(shè)定計(jì)算方法，我國對聚乙烯管道熱熔焊接的參數(shù)設(shè)定是由生產(chǎn)廠商提供，因此各生產(chǎn)廠所提供的相關(guān)參數(shù)也就存在較大的差異。除此之外，在現(xiàn)實(shí)施工中，哪怕是對溫度、時(shí)間和壓力等任何一個(gè)因素的忽視，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。以下熱熔對接焊過程必須嚴(yán)格控制。
（1）熱熔焊機(jī)的選擇。選擇能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)參數(shù)曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)而又規(guī)范的焊接的熱熔焊機(jī)，并能保證PE管道焊接的接口橫截面平滑干凈，預(yù)熱溫度符合相關(guān)要求，管口橫截面對接壓力均衡。
（2）焊接現(xiàn)場控制。焊接施工現(xiàn)場要根據(jù)實(shí)際情況而定，如果遇到風(fēng)雨天氣，則應(yīng)及時(shí)搭建一個(gè)移動(dòng)工作帳篷，防止焊口受灰塵、雨水影響，保證預(yù)熱溫度。如果在野外進(jìn)行焊接，則焊機(jī)的下面需要鋪上模板，保證焊機(jī)水平放置，還要放置焊機(jī)下面的凸起物對焊接過程產(chǎn)生影響；對PE管道進(jìn)行焊接過程中，焊機(jī)周邊管道要架設(shè)在滾動(dòng)導(dǎo)向支架上，防止管道和地面雜物之間產(chǎn)生一定的摩擦，保證管道表面不會(huì)產(chǎn)生損傷。
（3）配備UPS穩(wěn)壓電源。由于PE管道焊接工作大多是在野外進(jìn)行，發(fā)電機(jī)的功率及輸出電壓有可能不穩(wěn)定，造成焊接質(zhì)量不符合要求的情況，因此需配備UPS穩(wěn)壓電源。
（4）保證管口刨刀清潔無雜物，焊機(jī)加熱板工作表面干凈整齊；加熱板在不工作期間要放置在干凈的保溫筒內(nèi)；焊接人員要掌握PE管手動(dòng)對中推進(jìn)和液壓推動(dòng)方法，要熟悉同心卡具的使用，平滑推力，這樣對避免焊縫錯(cuò)邊有一定幫助。
1.3 焊接過程檢測要點(diǎn)控制
1）對現(xiàn)場焊接施工操作人員的證件情況進(jìn)行檢查，是不是已經(jīng)取得相關(guān)從業(yè)證書，并且在許可的作業(yè)范圍內(nèi)進(jìn)行焊接。
2）對焊接施工環(huán)境進(jìn)行檢查，確保其符合作業(yè)要求，還有就是采取一定的防范對策，避免不良?xì)夂驅(qū)附淤|(zhì)量產(chǎn)生影響。
3）對焊接的表面清理工作進(jìn)行檢查，是不是干凈整齊無雜物，銑削端面和氧化層刮削是不是符合要求。
4）對焊接全過程是不是根據(jù)施工順序進(jìn)行檢查。
5）對輸入焊接的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)正確無誤，熱熔對接焊的關(guān)鍵在于拖動(dòng)壓力、焊接壓力、吸熱時(shí)間以及冷卻時(shí)間等，對這些參數(shù)進(jìn)行檢查。
1.4 焊接質(zhì)量檢査
聚乙烯管道施工情況比較復(fù)雜，影響因素比較多，現(xiàn)階段對PE管道焊接接頭質(zhì)量的無損檢測技術(shù)尚未成熟，因此十分有必要加強(qiáng)焊接質(zhì)量的檢查工作。
對焊接口焊機(jī)焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，并將數(shù)據(jù)記錄。檢查人員要對焊口割除卷邊的數(shù)量進(jìn)行抽取，根據(jù)以上檢查要點(diǎn)對接口質(zhì)量進(jìn)行檢查，抽查數(shù)據(jù)要大于10%，每個(gè)焊工的抽查數(shù)據(jù)要大于5個(gè)。每個(gè)工程要做接口破壞性試驗(yàn)，由于采取的是全自動(dòng)熱熔對接，則要抽取5%的焊口，每個(gè)焊工要大于3個(gè)，破壞性試驗(yàn)?zāi)軌虬押缚谇谐伤臈l以上，對其管道內(nèi)部的熔合情況進(jìn)行檢查，如果沒有完全的熔合則可以看做是不合格，當(dāng)然也可以通過拉伸試驗(yàn)對其進(jìn)行檢查，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行即可[8]。如果接口質(zhì)量不符合技術(shù)要求，則對焊工接口進(jìn)行加倍數(shù)量的抽查和檢驗(yàn)，如果再發(fā)現(xiàn)不合格，則對此焊工所焊接的所有接口進(jìn)行返工處理，直至檢查合格。
2結(jié)語
目前，我國在聚乙烯管道標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范方面的研究和應(yīng)用比較晚，在PE管道工程進(jìn)行焊接施工中，依然會(huì)出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題。隨著聚乙烯管道的應(yīng)用越來越廣泛，針對聚乙烯焊接技術(shù)及焊接質(zhì)量的研究將得到相關(guān)部門的高度重視，因此焊接施工人員一定要加強(qiáng)對PE管道焊接質(zhì)量的重視，保證聚乙烯管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。