给水管网改造工程施工方案

PE管热熔对接施工方案竹子林四、五建小区给水管网改造工程为深圳市水务集团福田分公司二00四年管网改造（竹子林四、五建住宅小区）工程。本工程位于深南大道北侧金众集团以北，竹子林四、五建住宅小区（金众小区）内，共需埋设PE给水管道5578米，管径dn63至dn315不等。本工程把对PE管的热熔对接作为特殊施工过程，为保证PE管道施工质量和进度特指定本施工方案。一、热熔对接机设备简介：本工程PE管热熔对接设备采用杭州先创电控设备厂生产的DRJ—315热熔焊机，DRJ—315热熔焊机由夹具、铣刀、加热板、电动控制部分和液压系统组成。其采用电动铣削，液压驱动，整体结构为“分体”式，加热板由温度表直接显示温度，加热板表面有不粘涂层，电动机带动液压泵，系统的各种压力直接由调压阀手动调节。主要技术参数：焊接温度调节范围（°C）0—300工作电压（V）220加热板功率（W）2500油泵电动功率（W）750铣刀电动功率（W）1000二、PE管热熔对接的要求：a)需用专用的热熔对接机具。b)应检查有无产品出厂合格证，并索要出厂检验报告；c)一般适用于OD≥90mm管；管壁厚度6mm。d)适用于同种牌号、材质的管材与管材，管材与管件连接。性能相似，不同牌号材质的连接需试验验证。e)不使用明火。f)在寒冷气候（-5度以下）和大风环境下进行连接操作时，应采取保护措施，或调整连接工艺。三、热熔对接连接（对接焊）工艺1、焊接工艺曲线和参数聚乙烯管材的焊接一般分三个阶段，加热段、切换段、对接段，根据管子的不同规格和截面积制定其焊接参数。焊接工艺三个重要参数：温度、压力、时间。1)．温度的确定聚乙烯管材对接焊的最佳焊接温度为200～230℃，一般生产厂家确定为210±10℃；是聚乙烯材料的加工温度，在材料粘流态转化温度之上，只有在这种条件下，聚乙烯产生熔融流动，聚合物的大分子才能进行相互扩散形成缠绕，得到最大的强度和高质量的焊接结果；实践证明，温度低于180℃，即使加热时间长，也不能达到质量好的焊接结果。如果温度过高，将有可能激活分子链中的C键与氧发生反应，使材料降解，聚乙烯材料将受到氧化破坏。析出挥发性的物质和气体，材料结构发生变化，生成不饱和烃，出现杂质，从而使焊接质量降低。2)．时间的确定加热时间的确定：焊接端面平整后10×壁厚（mm）秒。加热时间的长短，决定焊接的质量；是否能将温度均匀传递到焊接面及一定的深度，在转换的阶段保持最佳的焊接温度。管端面熔化的最佳时间，是随着需要加热的面积增大而增大的，更重要的是对流和辐射传播的能量，会随着管壁厚度的增加而减小。管端面的不平度，造成热量的传递不均匀，窝藏空气，产生气孔，最终影响焊接质量，所以需要和压力密切的配合，在加热的同时施加一定的压力，平整焊接面，促进塑化，形成理想的焊接面进行热传递，然后降压吸热。切换时间的确定：10秒内尽可能地缩短，其端面冷却非常快，对接速度慢直接影响焊接质量。冷却时间的确定：见表1；1.15～1.33×壁厚（mm）分钟。聚合物材料的导热性差，只有金属的几十分之一，冷却速度相应的缓慢，在冷却的时间内需要进行结晶，收缩，所以需要有充分的时间降到结晶温度，进行充分的晶粒生长，消除内应力，在一定的压力下冷却，避免焊接端面有缩孔。3)．压力的确定焊接压力和冷却压力根据焊接面的截面积×0.15N/mm2；在210±10℃的温度下，焊接时间、压力的取值，可以参照德国焊接协会DVS2207－95的标准。焊接工艺曲线表1聚乙烯管材热熔对接焊参数值（环境温度20℃）壁厚度mm端面平整凸起高度（压力P＝0.15N/mm2）（温度210±10℃）mm吸热时间（压力P≈0.01N/mm2）（温度210±10℃）S（秒）切换时间取出热板对接S（秒）冷却时间（压力P＝0.15N/mm2）保压状态下min（分）4.50.545564.5…7.01.040…705…66…107.0…12.01.570…1206…810…1612.0…19.02.0120…1908…1017…2419.0…26.02.5190…26010…1224…3226.0…37.03.0260…37012…1632…4537.0…50.03.5370…50016…2045…6050.0…70.04.0500…70020…2560…80四、PE焊接操作：1、焊接前的准备检查清洁热板；聚四氟乙烯（PTEF）涂层损坏需更换。其最大粗糙度为2.5μm。压力时间tP0拖动P2(接缝)P1(焊接)端面平整吸热取板调压冷却总焊接时间加热段切换段对接段1）清洁油路接头后接通油路。2）检查电源、电压、接地后接通电路，空转排气。3）热板升温，红灯亮后预热10分钟，热板表面温度为210±10℃。4）安装与管材规格相符的卡具（卡具的要求：卡具与管子的焊接部位不同心度小于2％）。管子的不圆度5%。2、焊接操作1)．打开机架，按工艺要求设置吸热时间和冷却时间。2)．卡管（管件）；调整同心度，必要时调整浮动悬挂装置或用辊杠支架将管垫平减小摩擦力。3)．放置铣刀锁安全锁。4)．启动铣刀，闭合机架，调整压力，端面进行铣削，形成连续屑后，降压力。5)．打开机架，开安全锁，取出铣刀。6)．闭合机架，a.记录拖动压力(P0)。b.检查间隙0.3mm。C.错位量管壁厚10％。7)．加压到焊接压力，查管子是否卡紧。如果未卡紧或调整管子位置，需重复（3）的过程。8)．打开机架，放加热板（焊接端面有灰尘需清洁）。9)．闭合机架加压到焊接压力(P1)=拖动压力(P0)＋接缝压力(P2)。10)．观察管端凸起高度，降压至拖动压力(P0)，同时按吸热计时按钮，计时开始。11)．蜂鸣器响吸热结束，打开机架，迅速取出热板，立即闭合机架，调整压力到焊接压力(P1)，同时按冷却计时按钮。12)．蜂鸣器响，冷却时间到，降压力，松开卡具螺丝取管，进行下一循环。b)焊接注意事项：1)．必须测量电网、发电机电压，保证电压220V，防机毁。2)．必须测量加负载后的电压、机器外壳接地，保证人身安全。3)．与焊接端面接触的所有物件必须清洁，保证焊接质量。4)．加热板温度指示灯必须亮(红色)，保证焊接温度。5)．卡管必须留有足够的距离，保证焊接端面有效接触。6)．铣削时铣刀安全锁必须锁死，防止铣刀飞出伤人。7)．铣屑必须是连续的长屑，保证焊接端面有效接触。8)．铣削完必须先降压力,后打开机架,再停铣刀，防止端面出台阶。9)．取出铣刀、热板时不能碰伤端面，防止翻边不均匀有划伤。10)．凸起要求的高度必须是圆周，保证焊接有效面平整。11)．焊接压力必须加入拖动压力，保证有效焊接面的压力值。12)．熔融面相接触时严禁高压碰撞，保证焊接质量。13)．启动泵站时，方向杆应处于中位，保证电机无负载起动。14)．安装高压软管时接头必须清洁，防止泥沙进入液压系统。15)．机器远离酸碱或要有防护，保证机器的使用寿命。16)．必须保持机架镀铬导杆清洁勿划伤，保证不漏油和损失压力值。17)．热板必须清洁、无划伤、无油污及粘异物，保证焊接质量。18)．N68抗磨液压油六个月更换一次，勿因小失大。19)．机器的电子部分不防水，严禁进水，阴雨天施工要有防护。20)．拆卸油管必须泄压，接头加防尘帽，保证下次安装顺利。