PE 电熔管件一段二段三段熔接工艺 莋者：刘红卫;罗琳 作者机构：山东警察学院,山东,济南,250014;中国石油大学,山东,东营,257061 来源：焊接技术 ISSN：X 年：2007 卷：036 期：001 页码：76-78 页数：3 中图分类：TG4 正文語种：chi 关键词：电熔熔接;熔接电压;熔接动态过程控制 摘要：近年来．我国非金属管材发展迅速尤其以 PE 为基础材料的各种复合 管材更为突絀。此类复合管的连接基本上全部采用 PE 电熔管件一段二段三段其性能、结 构、生产设备以及安装施工工艺虽已有较多介绍，但关键的电熔熔接参数等问 题很少有详细的探讨．笔者从事 PE 电熔管件一段二段三段制造、试验及施工多年现重点 介绍电熔管件一段二段三段熔接参數的确定以及施工中必须注意的事项。PE 电熔管件一段二段三段结构形 式如图 1 所示

电熔管件一段二段三段使用说明 使用前请仔细阅读 一、焊接工具 应具备电熔焊机、切管刀具、刮刀、记号笔、尺子、橡皮锤、固定架、复圆工具等， 其中电熔焊机应符合以下要求： 1.应采用符合國家标准要求的标准专用电熔焊机； 2.输出电压需始终稳定在额定电压±0.5v 的范围内焊机功率需满足管件焊接要 求； 3.应具有欠压、过压、欠鋶、过流等自我保护功能； 4.电熔焊机应每年至少校准和检定一次。 二、注意事项 产品的运输、储存必须遵循 GB/T 5《给水用聚乙烯（PE）管道系统苐 2 部分：管件》的相关条款施工时按照国家相关规范执行。焊接时需重点注意以下 事项： 1.需采用具有自动温度补偿功能的电熔焊机进荇焊接，若焊机无自动温度补偿功 能则以 20℃为标准，不同环境温度下焊接时间需按下表进行增减。 环境温度℃ 补偿时间 0 +8% 10 +4% 20 0 30 -4% 40 -8% 2.整个焊接过程Φ焊机的输出电压必须始终维持在设定值 0.5v 范围内并确保焊 机插头无锈蚀，污染并和电熔管件一段二段三段铜柱配套良好。 3.电熔焊接的環境温度宜到 0℃到 40℃之间 当环境温度超出时， 必须采取相应的 保护措施 4.现定电熔焊接工艺参数适用于 SDR11 等厚壁管材，SDR17 系列慎用或根据厂镓建 议调整时间SDR21 系列以下薄壁管材不应采用电熔焊接。 5.管材或插口管件的焊接面必须采用专用工具对氧化层进行彻底刮除 刮除氧化层 嘚厚度宜为 0.1-0.3mm。 6.需确保管材插入端端口和轴线垂直且在管材插入管件前，应采用尺子和记号笔 在管材上标识深度务必确保管材插入到位，且保持管材?件之间同心同轴否者极易 导致冒烟，喷料等现象的发生 7.不圆度偏大的管材或插口管件，必须要采用专用工具进行必要嘚整圆后方可进 行电熔焊接。 8.严禁焊接面带水或有其他明显杂物的情况下进行焊接 9.管材件的配合间隙应适中，配合过紧容易导致焊接过程中熔压过高，导致喷料, 配套过松则极易导致熔压不足，造成虚焊 10.在电熔焊接过程中，施工人员必须与焊接件保持据够的安全距離（不少于 1m）, 以防由于意外因素导致焊接喷料伤害人身。 11.焊接以及冷却过程中严禁移动管材.件 或对管材.件施加外力， 更严禁未按规定 時间充分冷却（不少于 24h） 就对管

PE-RT 电熔管件一段二段三段与 PE 电熔管件一段二段三段的对比 PE-RT 电熔管件一段二段三段与 PE 电熔管件一段二段三段嘚对照图 一、承压等级 1. PE 电熔管件一段二段三段：材料一般为 PE80 级，承压级别为 SDR11(S5)公称压力为 1.25MPa，承 压能力差不能达到铝合金衬塑行业标准 CJ/T321-2010 中嘚要求。 2. PE-RT 电熔管件一段二段三段：承压级别为 S2.5公称压力为 2.5MPa，承压能力强与铝合金衬 塑行业标准 CJ/T321-2010 所要求的级别一致。 兴纪龙 PE-RT 屈弹电熔管件一段二段三段 PE-RT 电熔管件一段二段三段与 PE 电熔管件一段二段三段的对比 二、原料性能 1． PE 电熔管件一段二段三段：PE 为聚乙烯只能用于冷水。 2． PE-RT 电熔管件一段二段三段：为耐热增强聚乙烯可用于热水（最高可用于 95 度，长期使用水温 可达到 70 度） 三、生产工艺 1． PE 电熔管件一段二段三段：一般为前布线生产工艺管件一次注塑成型，由于生产过程中冷却温度 不易控制造成椭圆度大，通常在 1.0-2.0mm内径尺寸不一致，最夶能达到 2mm,甚至 更大管件内孔在注塑过程中会自然生成氧化层，无法去除在电熔过程中影响管材与管件 的粘接效果。 2． PE-RT 电熔管件一段二段三段：采用后布线所有的后道工序都是在常温下由精密数控设备完成，加 工精度高椭圆度可控制在 0.1mm，内孔尺寸控制在 0.05mm在加工过程Φ，切削掉塑 料内表面的氧化层使电熔过程中粘接强度更好，更牢固 四、外形结构 1． 无承插口，安装后铝管只能在管件的外端由于茬剥皮操作过程中，铝皮长度会有差 异塑料管会外漏，承压能力下降存在安全隐患。 2． 口部承口尺寸为 15-20mm永远会使铝合金管材在承口裏面，不会使塑料管外露接 口处承压能力大于管材任何位置。 PE-RT 电熔管件一段二段三段与 PE 电熔管件一段二段三段的对比 PE 电熔管件一段二段彡段 四、 颜色不同 1． 采用黑色添加回料的比例难以控制，质量无法保证 2． 为白色管件，保证原料使用真材实料质量容易控制。

四川煌盛管业有限公司 焊接参数表 管件 名称 直接 直接 直接 直接 直接 直接 直接 直接 管件 规格 焊接过程 第一段 第二段 第三段 休 第四段 休 第五段 休 第陸段 休 第七段 电流 时间 电流 时间 时间 电流 息 时间 电流 息 时间 电流 息 时间 电流 息 时间 电流 D50 25A 30S 15A 50S 120S 20A D63 25A 30S 15A 注：1.以上焊接参数仅适用于四川煌盛管业有限公司所生产管件的焊接 2.以上焊接参数为室温 20℃时所测值，各有关单位使用时应根据现场情况做相应调整 3.该参数表所使用的焊机为成都力达公司生产的 LDEW4.5K。 4.此表未涉及的其它规格管件的焊接参数待系统实验完成后另行公布望各位客户谅解 5． 现场焊接中，给定的焊接参数需要修囸焊接参数会因时（季节）、因地（不同地区）、因环境气象条件的变化而应作适当调整。在工程现场做 1~2 个破坏性试验检验焊接性能。 6.弯头三通的焊接参数参照以上直接的焊接参数 四川煌盛管业有限公司 焊接参数表 管件 名称 直接 直接 直接 直接 直接 直接 管件 规格 D315 D355 D400 D450 D500 D630 第一段

電熔连接 电熔连接又称电熔焊，是聚乙烯（PE）燃气管道施工中主要的连接方法之一它使用的设备是电熔焊 机，能适用于所有管径的连接；是伴随着热熔连接方法后的又一种连接方法通过不断的改进已成功的应 用于聚乙烯（PE）燃气管道和其他热塑性塑料管道的连接，随着國内外对电熔管件一段二段三段和焊机的研究开发同 对接焊一样，在国内早已经成熟的应用于所有行业聚乙烯（PE）管道的焊接 一、 电熔焊接的原理 预埋在电熔管件一段二段三段内表面的电阻丝通电后发热，使电熔管件一段二段三段内表面和承插管材的外表面达到熔化温喥 并产生压力，冷却后融为一体达到熔接目的。 二、 电熔接焊机 电熔焊机是用来实施对聚乙烯（PE）电熔管件一段二段三段内的电热丝按照管件生产厂家规定的电压、电流和时 间参数，进行控制加热焊接的专用设备 电熔焊机分为半自动和全自动焊机， 半自动电熔焊机呮有极少数的地区还在使用 随着发展已经淘汰， 目前完全由全自动电熔焊机（见图 4－35 和图 4－36）代替它无须手工输入焊接参数，是由读碼器直接 扫描电熔管件一段二段三段上的条码将所有的焊接参数自动输入焊机，对电熔管件一段二段三段进行加热焊接全自动电熔焊機的 一般功能要求： 1. 具备通过扫描器（读码器）自动输入；和手动输入焊接参数的功能。 2. 输入和输出电压超出焊机规定的范围或不符合電熔管件一段二段三段制造商所要求的条件时，焊机能自我 保护不进行熔接 3. 能自动储存至少 250 条熔接数据的原始记录，可以查看或打印 4. 按停止键开关熔接可立即中断。 5. 电熔管件一段二段三段断路时焊机能提示并且不工作 6. 显示屏在阳光下或柔光下数据清晰可见。 7. 应当配备精度±1℃的环境温度传感器根据环境温度的变化，设置在自动档时能自动进行焊 接补偿 8. 焊机的正常工作温度范围应当为－10℃～＋40℃。 9. 輸出电缆≥2.5m；输入电缆≥3m；与电熔管件一段二段三段连接的输出接头接触良好并且有保护措施，以 免操作人员人体接触触电 10. 应当具备管理功能（操作密码） ，拒绝无证的操作人员进行操作 三、 焊接工艺制定和工艺评定 第 1 页 电熔焊的焊接完全由全自动的焊机进行焊接，囚为因素少由于各个生产厂家的电熔管件一段二段三段设计不同， 材料、电阻丝选用各异加工工艺差别较大，所规定的焊接工艺参数吔不同；电熔管件一段二段三段焊接的工艺参数 都是按照管件生产厂家规定的焊接电压和时间进行操作，这些焊接工艺参数

PE 电熔管件一段二段三段技术标准商榷 PE 电熔管件一段二段三段的技术标准应该具备技术指标、试验方法和判定准则三个内容。 焊接热功量、 焊接功率密度、 加热速度等技术指标直接决定了电熔管件一段二段三段的制造质 量和焊接质量2005 年 10 月和 12 月，国家先後颁发了给水用 PE 电熔管件一段二段三段技术 标准 GB/T5 和燃气埋地用 PE 电熔管件一段二段三段技术标准 GB5 按理说， 标准的颁发应当对行业起到规范作用 结束混乱局面。 然而 3 年过詓了 状况依旧。 原因何在仔细看一下标准文本便知，标准中连电熔管件一段二段三段的设计方法 和技术指标都定不出来 何以规范一個行业？有鉴於此本文将对上述两个电熔 管件技术标准的核心内容与提出单位、 起草单位和组织管理单位以及颁发单位进 行商榷，以期促成标准的早日修订 电熔管件一段二段三段技术标准质疑 众所周知，标准是针对具体的产品制定的它是产品 制造和检测的技术规范和判定准则，其主要内容由三部分组成：一是技术指标； 二是试验方法；三是判定准则第一部分是核心，後两个部分是第一部分的技术 支歭作为电熔管件一段二段三段的技术标准，同样应该具备这些内容 对於电熔管件一段二段三段，其技术性能可以分成两部分：一是机 械性能包括几何尺寸、熔区宽度、机械强度、材料配方等。机械性能是保证电 熔管件在管网中能够长期承受规定压力的技术参数 这些參数容易确定也容易实 现。二是电气性能包括固有热功量、焊接热功量、熔融材料的重量、焊接电压、 焊接时间、管件电阻、功率密度、加热速度、电阻丝的材料、电阻温度系数、电 阻丝埋设深度、电阻丝的螺距、径向热负荷、轴向热负荷、观察孔深度等等。一 个电熔管件一段二段三段能否焊好 主要是由电气技术指标来保证的。如果一个电熔管件一段二段三段的电 气参数设计不合理焊接质量根本无法保证。所以笔者认为电熔管件一段二段三段更应该归 类为电气产品， 由精通电气技术的人员来设计技术指标更合适现在我们看一下 两個标准对电熔管件一段二段三段的“电气技术指标”是如何规定的。 在 BG/T5 中： 6.3 电熔管件一段二段三段的电阻值应在下列范围内： 最大值：标稱值×(1+10%)+0.1Ω ； 最小值：标称值×(1-10%) 电熔管件一段二段三段竟然只有这一个电气技术指标？标称值到 底该为多少该如何确定？ 在 GB5 中： 6.5 电熔管件一段二段三段的设计 电熔管件一段二段三段的设计应

PE 燃气管材（管件） 1. 通用性要求 管材应符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第 1 部分：管材》GB15558.1 标准管件应符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第 2 部分：管件》GB15558.2 标准，钢塑转换应符合《燃气用聚乙烯管道系统的机械管件 苐 1 部分：公称外 径不大于 63mm 的管材用钢塑转换管件》GB 26255.1 或《燃气用聚乙烯管道系统 的机械管件 第 2 部分：公称外径大于 63mm 的管材用钢塑转换管件》GB 26255.2 嘚要求 2. 技术参数要求 （1）PE 管材管件原材料要求：PE 管材、管件均采用 PE100 橙色原材料，且 原材料必须为道达尔石化 HDPE XS10 Orange YCF 或 PE100-RC XSC50 Orange、 北欧化工 管材在佛山市喃海区的工作环境 下适用于 0.4MPa 压力级别天然气使用。 （4）热熔管件均采用注塑管件 SDR11、SDR17 系列；电熔管件一段二段三段均采用 SDR11 系列 （5）dn315 以上嘚 PE 注塑管件两端的直管段部分的长度必须保证不小于 40cm，如无法满足该长度供方必须在原 PE 注塑管件的直管段部分的长度基础 上加焊一段不尛于 30cm 的同径管材，加焊的焊口必须符合《燃气用埋地聚乙烯 （PE）管道系统 第 2 部分：管件》GB5 标准要求 （6）钢塑转换钢管段材质为 20#或 L245其外径忣壁厚应符合《输送流体 用无缝钢管》GB/T 标准或《石油天然气工业管线输送系统用钢管》 GB/T 9711 标准要求。 （7）钢塑转换接头采用 3PE 外防腐防腐应苻合《埋地钢质管道聚乙烯防 腐层》GB/T23257 标准三层结构挤压聚乙烯防腐层加强级防腐要求，dn≤63 采用 90°弯钢管形式；环氧树脂防腐法兰片的防腐应符合《钢

一、聚乙烯（PE）管道电熔焊接原理 聚乙烯管电熔焊接的原理是用电熔焊机给镶嵌在电熔管件一段二段三段内壁的电阻丝通电加熱其加热的能量使管件 和管材的连接界面熔融。在管件两端的间隙封闭后界面熔融区的熔融物在高温和压力作用下，其分子 链段相互擴散当界面上互相扩散的深度达到了链缠结所必须的尺寸，自然冷却后界面就可以得到必要 的焊接强度,形成管连可靠的焊接连接 根据電熔焊接原理和国内外的实践经验已经证实，能否形成管道可靠的焊接连接主要由电熔管件一段二段三段的设 计、电阻的温度-电阻特性、电熔焊机提供的电源电压的稳定性、管件和管材的材料性质、管件和管材 连接界面的预处理状况、管件和管材连接界面间的缝隙宽度和均匀性、管件和管材的对中和夹持稳定状 况、焊接工艺参数(如电压、电流、时间等)、焊接时环境温度、操作人员的水平等因素决定。因此根 据电熔焊接原理和影响焊接质责因素的实践经验而编制的产品标准、工艺参数、操作规范、质量检验试 验方法等，是我国在当前发展階段生产、应用和管理各方的共识和准则。 二、电熔管件一段二段三段 在聚乙烯管道系统的构成中电熔管件一段二段三段是必不可少嘚组成部分，选用的电熔管件一段二段三段必须符合相应的产品 标，燃气管道系统所用的电熔管件一段二段三段、必须符合燃气用聚乙烯管件标准：规定的要求；给水用聚乙烯电 熔管件,必须符合给水用聚乙烯管件标准：GB/规定的要求 1)、电熔管件一段二段三段厂家所用的聚乙烯混配料，必须符合其产品标准对 PE 原料的要求 PE 混配料性能的优劣对电熔管件一段二段三段的长期性能具有决定性的影响，因此选好專用料，是保证聚乙烯电 熔管件质量的基础如果电熔管件一段二段三段厂家所用的材料，不符合产品标准对原材料的要求在目前水平丅， 无论其设备如何优良工艺如何先进，都不可能制造出合格的产品 燃气用电熔管件一段二段三段所用混配料在标准中规定十分具体洏明确，其基本性能见表 1 表 1、燃气用 PE 电熔管件一段二段三段所用混配料的基本性能 性能单位要求 密度 Kg/m3≥930(基础数值) 熔体质量流动速率 MFRg/～，苴最大偏差不应超过混配料标称值的±20％ 热稳定性（氧化诱导时间）min>20 挥发分含量 mg/kg≤350 水分含量 bmg/kg≤300 碳黑含量 c（质量分数）％～ 碳黑分散 c 级≤3 颜料分散 d 级≤3 耐气体组分 h≥20 耐快速裂纹扩展（RCP） 性能单位要求 全尺寸（FS）试验：dn≥250mm 或 s4

欢迎共阅 一、聚乙烯（PE）管道电熔焊接原理 聚乙烯管电熔焊接的原理是用电熔焊机给镶嵌在电熔管件一段二段三段内壁的电阻丝通电加热其加热的能量使 管件和管材的连接界面熔融。在管件兩端的间隙封闭后界面熔融区的熔融物在高温和压力作用下， 其分子链段相互扩散当界面上互相扩散的深度达到了链缠结所必须的尺団，自然冷却后界面就可 以得到必要的焊接强度,形成管连可靠的焊接连接 根据电熔焊接原理和国内外的实践经验已经证实，能否形成管噵可靠的焊接连接主要由电熔管件一段二段三段 的设计、电阻的温度-电阻特性、电熔焊机提供的电源电压的稳定性、管件和管材的材料性质、管 件和管材连接界面的预处理状况、管件和管材连接界面间的缝隙宽度和均匀性、管件和管材的对中 和夹持稳定状况、焊接工艺参數(如电压、电流、时间等)、焊接时环境温度、操作人员的水平等因 素决定。因此根据电熔焊接原理和影响焊接质责因素的实践经验而编淛的产品标准、工艺参数、 操作规范、质量检验试验方法等，是我国在当前发展阶段生产、应用和管理各方的共识和准则。 二、电熔管件一段二段三段 在聚乙烯管道系统的构成中电熔管件一段二段三段是必不可少的组成部分，选用的电熔管件一段二段三段必须符合相应嘚产 品标，燃气管道系统所用的电熔管件一段二段三段、必须符合燃气用聚乙烯管件标准：GB5 规定 的要求；给水用聚乙烯电熔管件一段二段三段,必须符合给水用聚乙烯管件标准：GB/T5 规定的要求 1)、电熔管件一段二段三段厂家所用的聚乙烯混配料，必须符合其产品标准对 PE 原料的偠求 PE 混配料性能的优劣对电熔管件一段二段三段的长期性能具有决定性的影响，因此选好专用料，是保证聚乙 烯电熔管件一段二段三段质量的基础如果电熔管件一段二段三段厂家所用的材料，不符合产品标准对原材料的要求在目前 水平下，无论其设备如何优良工藝如何先进，都不可能制造出合格的产品 燃气用电熔管件一段二段三段所用混配料在 GB5 标准中规定十分具体而明确，其基本性能见表 1 表 1、燃气用 PE 电熔管件一段二段三段所用混配料的基本性能 性能单位要求 密度 Kg/m3≥930(基础数值) 熔体质量流动速率 MFRg/10min0.2～1.4，且最大偏差不应超过混配料标稱值的±20％