pe焊接技术规程-(47459)

燃气用聚乙烯管道焊接技术规程

1内容

规定了燃气用聚乙烯管道热熔及电熔焊接通用工艺，供项目施工中焊接作业指导书使用。

2引用文件

2.1 GB15558《燃气用埋地聚乙烯管道系统》

2.2 CJJ63-2008聚乙烯燃气管道工程技术规程

3 焊接工艺

3.1 焊接区域内应当防范不良的气候影响；风雨天气和在零度以下进行焊接时，必须采取适当的保护措施，以保证需要焊接的焊接面有足够的温度；焊接操作人员的熟练技巧应当在任何外界温度及环境下都能进行操作。

3.2 与焊接面接触的所有物品必须清洁，焊接面在焊接前必须清洁和干燥；需要焊接的部位不能有损伤破坏、杂质、污垢（如：污物、油脂、切削等）。

（三）确保焊接过程的连续性，焊接完成后应当进行充分的自然冷却，以消除其内应力。

（四）对于公称外径≤63mm或壁厚< 6mm的管道产品不允许使用热熔对接的焊接方法。

（五）不同SDR系列的管道产品互焊时，应当采用适当的加工方法使焊接处壁厚相同。

（六）焊接时每一个焊口应当有详细的焊接原始记录，焊接

原始记录至少应当包括环境温度、焊工代码、焊口编号、管道规格类型、焊接压力、拖动压力、增压时间、加热板温度、切换时间、吸热时间、冷却时间等。

第三十三条热熔对接焊的焊接操作过程如下：

（一）焊接前准备

清洁油路接头正确的连接焊机各部件；测量电源电压，确认电压符合焊机要求。检查清洁加热板，涂层损坏应当更换。其表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除，油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行处理。

按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数。焊接前，加热板应当在焊接温度下适当预热，以确保加热板温度均匀。

（二）装夹管材/管件

用辊杠或者支架将管垫平，调整同心度，利用夹具校正管材不圆度，并且留有足够的焊接距离。

（三）铣削焊接面

铣削足够厚度，使焊接端面光洁、平行，确保对接端面间隙< 0.3mm；错边量小于焊接处壁厚的10％。重新装夹时必须重新铣削。

（四）拖动压力的测量及检查

每次焊接时必须测量并且记录拖动压力（P拖）。

（五）加热

放置加热板，调整焊接压力（P1）＝拖动压力（P拖）＋焊接

规定压力（P2）。

当加热板两侧焊接处圆周卷边凸起高度达到规定值时，降压至拖动压力（P拖），在确保加热板与焊接端面紧密贴合的条件下，开始吸热计时。

（六）切换对接

在规定的时间内抽出加热板，立即贴合焊接面，迅速将压力匀速升至焊接压力（P1），严禁高压碰撞。

（七）拆卸管道元件

达到冷却时间后，将压力降至零，拆卸完成焊接的管道元件。

第三十四条电熔焊的焊接操作过程如下：

（一）焊接前准备：测量电源电压，确认焊机工作时的电压符合要求；清洁电源输出接头，保证良好的导电性。

（二）管材截取：管材的端面应垂直轴线，斜度＜5mm。（见图4）。

（三）焊接面清理：测量电熔管材的长度或者中心线，在焊接的管材表面上划线标识（见图5），将划线区域内的焊接面刮削0.1～0.2mm厚度，以去除氧化层。

（五）管材与管件承插：在管材上重新划线，位置距端面为1/2管件长度。将清洁的电熔管件与需焊接的管材承插，保持管件外侧边缘与标记线平齐。安装电熔夹具，不得使电熔管件承受外力，管材与管件的不同轴度应当小于2%。

（六）输出接头连接：焊机输出端与管件接线柱牢固连接，不得虚接。

（七）焊接模式设定：按焊机说明书要求，将焊机调整到“自动”或“手动”模式。

（八）焊接数据的输入：按自动或手动方式输入焊接数据。

（九）焊接：启动焊接开关，开始计时；手动模式下焊接时间应当按管件产品说明书确定。

（十）自然冷却：冷却时间应当按管件产品说明书确定，冷却过程中不得向焊接件施加任何外力，完成冷却后，拆卸夹具。

第三十五条电熔鞍形管件的焊接操作过程

（一）焊接前准备：同第三十四条。

（二）划线：在管材上划出焊接区域。

（三）焊接面清理：将划线区域内的焊接面刮削0.1～0.2mm 厚，以去除氧化层，刮削区域应大于鞍体边缘。

（四）管件安装：用管件制造单位提供的方法进行安装，确保管件与管材的两个焊接面无间隙。修补用电熔鞍形管件必须对

中，且电热丝区域不得安装在被修补的孔上。

（五）焊接数据输入：同第三十三条（八）。

（六）焊接：同第三十三条（九）。

（七）自然冷却：接头在冷却过程中应当处于夹紧状态。鞍形三通的冷却时间应当大于60分钟或者按产品说明书进行开孔操作。

（八）封堵：按照管件产品说明书进行封堵。

第八条通过对燃气聚乙烯管道热熔对接焊接、电熔承插焊接及电熔鞍形焊接接头性能的评价，验证拟定焊接工艺及参数的正确性。

第十二条进行燃气聚乙烯管道焊接工艺评定时，应符合以下基本规定：

（一）焊接用管道元件应当符合本规范第二章的要求；

（二）焊接应当由技能熟练的PE焊工操作；

（三）焊接设备应当满足本规范第五章的规定，所用仪表应当在计量的有效期内且处于正常工作状态；

（四）焊接工艺评定所用试件的切割、刮削、组对及清理等工艺措施的操作规程，应当符合本规程第六章的规定；

*（五）焊接工艺评定试件的检验试验，应当由国家质检总局认可的检验单位或机构进行。检验试验的单位或机构应当做好相关试验的记录工作，检验完成后应当提供焊接工艺评定报告。评定报告格式见附件2。另外焊接工艺评定报告应由施工单位根

据检验记录完成。

第十三条评定原则

（一）对于热熔对接焊接，当出现以下情况时，施工单位应当进行焊接工艺评定：

1．当施工单位采用本规程以外的焊接工艺参数进行焊接时；

2．当不同的原材料等级（例如PE80与PE100）的管道产品互焊时；

3．同一原材料等级的管道元件熔体质量流动速率(MFR)差值大于等于0.5g/10min（190℃，5kg）时；

4．当管道元件制造单位对焊接有特殊要求，且施工单位使用的焊机不能满足其要求时；

5．当施工环境与焊机工作条件有较大差距时 (请再查资料，是否有对环境条件的要求)。

（二）对于电熔承插焊接和电熔鞍形焊接，工艺评定由管道元件制造单位在产品设计定型时进行，施工单位主要对其进行验证。

第十四条焊接工艺参数

（一）热熔对接焊接关键工艺参数

1．焊接工艺温度

推荐的焊接工艺温度为200～235℃（见表1，表2），施工单位在实际施工中，可以根据具体施工环境和材料适当调整焊接温度。

2．焊接压力与时间（其关系见图1）

图中：

P 1 — 总的焊接压力，P 1=P 2+P 拖（MPa ）； P 2 — 焊接规定的压力（MPa ）； P

拖

— 拖动压力（MPa ）；

t 1 — 卷边达到规定高度的时间。 t 2 —

焊接所需要的吸热时间（s ）＝管材壁厚×10（s ）；

t 3 — 切换所规定的时间（s ）； t

4

— 调整压力到P 1所规定的时间（s ）；

t

5

— 冷却时间（min ）；

（1）焊接压力P 1按下式计算：

图1 热熔对接焊工艺曲线图

20

1 2S P

S p ?

=

拖

P P

P+

=

2

1

对接规定的压力P2按下式计算：

式中：

S1—管材的截面积（mm2） , S1=π×ｅ×（dn-

ｅ）；

S2—焊机液压缸中活塞的有效面积（mm2），为焊机

生产厂家提供。

P0—作用于管材上单位面积的力（0.15N/mm2）。

P

拖

—拖动压力（MPa）。

（2）吸热时间

推荐的吸热时间等于管道产品的公称壁厚（mm）×10（秒），由管道产品规格、壁厚确定。当环境条件（温度、风力等）恶劣时，应当根据实际情况适当调整。

（二）热熔对接焊标准工艺参数见表1、表2。

表1 SDR17.6管材的焊接参数

（热板表面温度：PE80－210±10℃；PE100－225±10℃）(是否也有表1 的问题)

注：以上参数基于环境温度为20℃，油缸面积为510mm条件下确定。当油缸面积不同时，按上述公式进行计算确定。

（三）电熔承插焊接及电熔鞍型焊接的关键工艺参数包括：电压、加热时间、冷却时间、电阻值，由管道元件制造单位提

供。

第十五条焊接工艺评定的覆盖范围

（一）热熔对接焊接工艺覆盖范围

1．相同级别原材料（例如PE80、PE100）的工艺评定可以相互覆盖。

2．不同系列管道产品（例如SDR11、SDR17.6）的工艺评定可以相互覆盖。

3．当公称外径dn≤250㎜的规格时，任选一个规格进行评定即可覆盖dn≤250㎜所有规格。

4．当公称外径dn＞250㎜时，任选一个规格和压力等级进行评定即可覆盖dn＞250mm的所有规格。

(二)电熔焊接工艺覆盖范围

1．制造单位应当对所有规格的电熔管件和电熔鞍形管件在设计生产时逐一进行焊接工艺评定，并且向施工单位提供相应的焊接工艺参数。

2．施工单位使用同一制造单位提供的管道元件时，任选一个规格进行验证即可覆盖所有规格。

第十六条焊接工艺评定试验

热熔对接焊接、电熔焊接工艺评定项目及试验要求见表3。

第十七条焊接试件数量均为2组。当外观检验两组都不合格时，则判定该焊接工艺不合格；其它检验项目有一项不合格时，则判定该焊接工艺不合格。

表3 焊接工艺评定试验及要求

(或表3 焊接工艺评定试验及要求)

第四章 PE焊工考试与管理

第十八条 PE焊工资格分为热熔对接焊接焊接和电熔焊接两

类，其资格的适用范围见表4。

表4 PE焊工资格范围

第十九条省级特种设备焊工考试监督管理委员会（以下简称焊工考核监管会）在省质

量技术监督部门的领导下负责PE焊工考试的监督管理。

第二十条 PE焊工的考试工作应当由聚乙烯焊接考核委员会（以下简称PE焊工考委会）负责组织和实施。

（一）具备以列条件的单位可以组成PE焊工考委会：

1．有1名或1名以上从事聚乙烯管道元件焊接工作3年以上，并且主任或副主任由有中级职称的人员担任，有2名或2名以上焊接技能指导教师或技师。

2．有容纳40人以上的考试教室和焊接操作技能考试的场地，具备与管道元件焊接相适应的热熔对接焊接、电熔承插焊接、电熔鞍形焊接的焊接设备和工装、试样和试件的加工设备以及焊接性能试验仪器及设备。

3．具有组织PE焊工考试和管理PE焊工考核档案的能力，应当具有管理100名以上PE焊工的能力。

4．具有适用于不同焊接方法、不同牌号材料的基本知识考试题库；有满足PE焊工考试要求的焊接工艺规程。

5．具有PE焊工考试细则和相关的管理制度。

（二） PE焊工考委会主要职责如下：

1．制定焊工考试计划。

2．审查焊工资格。

3．确定考试内容。

4．检验考试用管材、管件、焊接设备、焊接性能测试仪器及焊接用仪表。

5．组织焊工进行基本知识和焊接操作技能考试，负责考场纪律。

6．负责考试试件和试样的检测，并评定考试成绩。

7．办理PE焊工合格证延期和注销手续。

8．建立、管理焊工考核档案。

9．发放焊工证。

10．评定或确认焊工考试用焊接工艺。

PE焊工考委会应在评定合格焊接工艺的基础上编制焊工考试焊接工艺规程。PE焊工考委会在考试十日前将焊工考试项目、时间、地点通知PE焊工和PE焊工考试监管会。

第二十一条 PE焊工考委会及所承担的考试项目范围，须经国家质检总局审核批准。PE焊工考委会只能在批准的范围内，组织PE焊工的考试工作，国家质检总局每4年应对PE焊工考委会进行一次审核。

第二十二条 PE焊工应当向有资格的PE焊工考委会提出申请，经考委会同意后可参加考试。申请考试的PE焊工应具有初中或初中以上文化程度，身体健康，能严格按照焊接工艺规程进行操作，独立承担焊接工作。

第二十三条 PE焊工考试内容和方法如下：

（一）PE焊工考试内容包括基本知识和焊接操作技能两部分。

（二）PE焊工基本知识考试合格后，才能参加焊接操作技能考试，PE焊工基本知识考试合格有效期为6个月。换证时应当重新进行考试。

（三）PE焊工基本知识的考试应包括以下内容：

1．燃气压力管道安全知识、法规及常见施工规范。

2．聚乙烯（PE）管道原材料的有关基本知识。

3．聚乙烯（PE）管材、管件的标准和技术要求。

4．焊接设备、焊接辅具、量具的种类、名称、使用、工作原理和维护。

5．各种管件的焊接方法和特点、焊接工艺参数、焊接流程、注意事项、操作方法及其对焊接质量的影响。

6．缺陷产生的原因和危害。

7．焊接因素对焊接质量的影响和预防措施。

8．焊接质量的检验方法和要求，非破坏性检验和破坏性检验方法特点和要求。

第二十四条 PE焊工基本知识考试和焊接操作技能考试的结