聚乙烯管道热熔连接在施工中的应用

1 概 况
伴随着高分子材料在我国工程建设中的大量使用，其施工技术有了较大进步，塑料管道行业的发展也进步飞速。聚乙烯管材是我国近年来生产的具有国际先进水平的新型绿色环保建材产品，该管材材质较轻，安装时施工简单；管材自身柔韧性好，抗震性能好，使用寿命长；其为高分子材料则自身耐腐蚀、卫生无毒的特点，且对比其他管材具有综合造价低的优点。这使其具有很好的应用效果。它对节省能源、减少污染、保护环境具有重要的意义，是建设部以塑代钢，以塑代水泥的重点推广应用产品。目前，聚乙烯管道在我国的推广和应用十分广泛，并且在未来的几年内将保持良好的发展势头。

聚乙烯管道在全国新建、改建、扩建工程中应用较多：建筑排水管道中塑料管的应用比例达到 70%，建筑给水和热水供应管道中塑料管的应用比例达到 60%，建筑雨水排水管道中塑料管的应用比例达到 50%，城市燃气管道（中低压管）中塑料管的应用比例达到 20%，且聚乙烯管道在燃气、给水等压力管道系统中是首选材料，其管道连接质量关系到整个管网的运行效果，更是施工控制中最重要的环节，也是聚乙烯管道系统整体寿命能否达到 50 年的一个重要因素，对其研究具有重要意义。

2 聚乙烯管道连接接口形式
聚乙烯管道接口的连接形式有很多种，现在市面上相关的工作人员主要使用的焊接方式主要是热熔连接以及电熔连接，除此之外，还有其他的连接方法也在一些工程中被广泛的使用，例如：热收缩套（带）连接；电熔连接分为承插式电熔连接和平口式电热熔连接。焊接连接分为平口式焊接连接、承插式焊接连接及 V 形焊接连接。

3 工程简介
保定道（山西路~解放北路）中水工程，是配合海河两岸综合开发改造项目保定道工程而进行的中水管道配套工程。该工程位于规划道路南侧，距离道路中线 10.5m。工程范围为保定道的山西路至解放北路，起止桩号为：k0+006.164~k1+083.716。该工程主要铺设一条 DN355 中水管线，与大沽北路规划 DN400 中水管道连接，并在相应位置设置中水支管，支管管径为 DN200。该工程的中水管道工程采用聚乙烯管材，管道接口连接采用热熔对接。

4 聚乙烯管道的热熔连接
4.1 热熔连接原理及其优点
根据材料特性，聚乙烯管材一般在高温 190益~240益之间会被熔化（实际同一原材料不同牌号之间熔化温度也不完全一样），将其加热至熔化后，将聚乙烯管材两个管件熔化的部分进行充分接触，并保有适当的焊接压力，冷却后聚乙烯管材便可牢固地融为一体。该热熔连接是聚乙烯材料之间的本体熔接，因此接头处的强度与聚乙烯管材本身的强度一致。

热熔焊接的主要优点有：整体施工过程迅速，且操作简单；管材的接头连接紧密，可靠性高，管道热熔连接后能保持管道内壁光滑，不会影响水的流通量。

4.2 管道热熔连接的施工
（1）热熔连接前，首先要保证管材与管件连接面必须清洁、干燥、无油。用木质刮刀将加热工具上的聚乙烯残留物切除，并用洁净棉布将焊接表面的污物擦净；
（2）将待焊管材夹紧，固定在机架上。要求对两端面的间距要合理设置，使其既满足闭合夹具时待焊接的两端面能充分接触的要求，又满足安装铣刀的要求；
（3）在使用其他工具之前，要对工具的质量情况进行检查，确保工具不会对整个焊接过程造成影响，除此之外，操作工具的顺序也非常的重要，以下我们以铣刀的使用为例，希望可以引起人们的关注：在使用铣刀之后，会产生连续的切屑，使用之后，要对系统进行一定的处理，以降压为主，最后再关闭铣刀；
（4）取下铣刀并闭合夹具，同时检查管道两端面的间隙，要求间隙量不得大于 0.3mm。施工中要注意取下铣刀时，铣刀不要碰撞管材的端面。同时要注意不要用手摸铣削好的端面，且铣削好的端面不要被油污等污染，如发生此类情况需要对其端面进行重新铣削；
（5）对焊机上两个对应的待焊接件进行校直，使两个焊件的轴心在同一轴线上，且两个焊件的错边量不宜大于管材壁厚的 10%；
（6）检查加热板的温度是否适宜，达到工作温度指示灯亮后开始操作；
（7）在测试的过程中，要对系统的压力进行控制，并且记录过程的各个阶段的压力情况，给不同阶段的压力进行命名，方便后续的区分，除此之外，要对有关的数据进行记录，方便日后的检查；
（8）本工程热熔连接加热时间和加热温度及热熔连接冷却时间根据管材生产厂家派驻的技术人员提供的时间确定；
（9）要对吸热的时间进行严格的把控，减少时间等外界因素对焊接的影响，在焊接的过程中，要减少碰撞等情况的发生，根据有关的资料显示，一旦出现这种情况，就会对整个的焊接过程造成影响，不利于后续的工程推进；
（10）在升压的过程中，要最大程度地保证稳定性，要保证均匀的升压，为避免形成假焊、虚焊，需要整个过程在规定的时间内完成，并且这个过程的相关控制人员不能对冷却进行干扰；
（11）对冷却时间的把控也非常的重要，在冷却之后，要最大程度地减少系统的压力，最终取下焊接好的零件。
4.3 施工中的注意事项
（1）接通热熔器的电源对加热板进行加热，为使整个加热板的温度均匀，要在加热板上的红指示灯第一次亮起后，再持续加热 10min，然后再进行使用。
（2）切割聚乙烯管材，必须使断面垂直于管轴线。
（3）熔接弯头或三通管时应该注意其方向。
（4）在规定的加工时间内，刚熔接好的管件接头还可以进行校正，但严禁对管件进行旋转。
4.4 热熔接头质量检验
每次热熔连接完成后，均要对热熔接口进行外观质量检验，对于现场不符合质量检验要求的，要求必须将接口切开后进行返工，返工后对热熔接头的外观质量重新进行检查，直至合格为止。聚乙烯管道敷设完毕后，应对管道系统进行闭水试验，合格后方可进行回填。

5 结 语
在焊接工作进行前，要对焊接的部位进行除尘操作，去除灰尘以及一些残存的杂质，对焊接元器件的处理也是必不可少的，元器件在焊接的工程中很容易就焊接在一起了，因此，在焊接进行前，要将两个元器件按照一定的力度朝向相同的方向进行处理，尤其是要注意元器件的脚，确保不连在一起，这样可以有效地提高焊接的效率，减少突发情况的发生；焊接的过程中对焊锡丝的加热，通过对数据进行调查，我们可以知道一般来说，焊接的温度控制在 400益左右，温度过高或者过低都会对焊接产生影响，除此之外，加热的时间也应该引起我们的关注，一般情况下加热的时间不能超过 2min，控制在两分钟左右情况最好，主要的加热操作是在开始加热前，要准备好焊锡丝，确保焊点是光滑的，控制好加热的时间，保护焊盘，减少温度对其造成的损伤。

聚乙烯管道的热熔连接在保定道工程中水管道施工中取得了良好的效果，保证了一次交验合格率 100%。综合其在工程中应用得出：热熔连接过程中最重要的三个因素是温度、时间、压力，这三个因素对整个管道的整体质量造成很大的影响，应做为今后类似工程的施工重点进一步加强控制。

综上所述，为了使聚乙烯管道技术更好更快的发展，我们应形成一套比较完善和成熟的操作规程和参数设定的计算方法，并制定出相应的规范和完善的技术质量保证措施，同时要严格正确执行热熔工艺和操作规程，从而保证聚乙烯管道热熔连接的施工质量。