ICS?FORMTEXT?????FORMTEXT點擊此處添加中國標準文獻分類號FORMTEXT?????T/GDASEFORMTEXTXXXX—FORMTEXT20XXFORMTEXT?????FORMTEXT燃氣用聚乙烯管道熔接技術導則FORMTEXTFusionTechnogyGuideforPolyethylenePipelineforGasFORMTEXT?????FORMDROPDOWNFORMTEXT?????FORMTEXT20XX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發布FORMTEXT20XX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施FORMTEXT廣東省特種設備行業協會???發布T/GDASEXXXX—20XX燃氣用聚乙烯管道熔接技術導則范圍本標準規定了燃氣用聚乙烯（PE）管道的熱熔和電熔熔接技術的主要內容和基本要求。本標準適用于燃氣用聚乙烯管道使用半自動和全自動熱熔焊機的熱熔對接焊、電熔焊機的電熔承插焊與電熔鞍形焊，其他介質輸配系統聚乙烯管道的熱熔和電熔的熔接技術可參照執行。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6111流體輸送用熱塑性塑料管材耐內壓試驗方法GB/T15558.1燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第1部分：管材GB/T15558.2燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第2部分：管件GB/T15558.3燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第3部分：閥門GB/T19806塑料管材和管件聚乙烯電熔組件的擠壓剝離試驗GB/T19808塑料管材和管件公稱外徑大于或等于90mm的聚乙烯電熔組件的拉伸剝離試驗GB/T19810聚乙烯（PE）管材和管件熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定GB/T20674.1塑料管材和管件聚乙烯系統熔接設備第1部分：熱熔對接GB/T20674.2塑料管材和管件聚乙烯系統熔接設備第2部分：電熔連接GB/T32434塑料管材和管件燃氣和給水輸配系統用聚乙烯（PE）管材及管件的熱熔對接程序GB/T29461聚乙烯管道電熔接頭超聲檢測CJJ63聚乙烯燃氣管道工程技術規程JB/T12530（所有部分）塑料焊縫無損檢測方法DB44/T1374燃氣用聚乙烯管道電熔連接接頭撕裂剝離試驗方法DB44/T1992燃氣用聚乙烯管道熔接設備定期檢驗規則TSGD2002-2006燃氣用聚乙烯管道焊接技術規程TSGZ6002-2010特種設備焊接操作人員考核細則術語和定義GB/T15558.1、GB/T15558.2、GB/T20674.1、GB/T20674.2和GB/T32434界定的以及下列術語和定義適合于本文件。熱熔對接過程buttfusionprocess通過熱熔對接法實現熱塑性塑料管道元件連接成整體的過程，主要包括卷邊階段（也稱預熱階段或平整階段）、吸熱階段、轉換階段（也稱切換階段）、對接階段（也稱焊接階段或熔接階段）和冷卻階段。熱熔焊機fusionweldingmachine由壓力系統、固定夾持機構（機架）、焊接面銑削系統和加熱系統以及監控系統等裝置構成的用于熱塑性管道連接的熔接設備。熱熔焊機根據自動化程度分為半自動熱熔焊機和全自動熱熔焊機。全自動熱熔焊機automaticfusionweldingmachine插入加熱板后，無需人工干預，能自動完成所有熱熔對接過程的熱熔焊機，具有自動控制和監測并記錄關鍵參數功能。半自動熱熔焊機semi-automaticfusionweldingmachine插入加熱板后，由人工手動操作逐步完成熱熔對接過程的熱熔焊機，具有通過外部電力提供驅動力的半自動系統功能。規定焊接壓力definedfusionpressure焊接過程中，實際作用于焊接界面的壓力，也稱焊接規定的壓力或熔接壓力?？偤附訅毫otalweldingpressure焊接過程中拖動壓力和規定焊接壓力之和，也稱總的焊接壓力或施焊壓力。焊接溫度weldingtemperature按照焊接工藝及相關焊接標準的要求，焊接管材所需要達到的加熱板溫度。焊接時間weldingtime整個焊接過程所需要的時間。對于熱熔對接焊，即卷邊時間、吸熱時間、轉換時間、熔接時間和冷卻時間之和；對于電熔承插焊和電熔鞍形焊，即熔接時間和冷卻時間之和。電熔焊接electro-fusionwelding將聚乙烯電熔管件通電加熱至表面熔化狀態，使之與相接觸的另一元件表面焊合的方法，可劃分為電熔承插焊接和電熔鞍形焊接兩種方式。電熔焊機controlunit能夠完成熔接過程中電熔焊接工藝參數控制的設備。焊接電壓weldingvoltage電熔焊接時，電熔焊機根據設置的焊接參數輸出的電壓。總則從事管道熔接的焊工應按照TSGZ6002-2010規定考核合格，持有相應類別和項目的《特種設備作業人員證》。從事燃氣用聚乙烯管道熔接施工單位應具有GB1級聚乙烯管道安裝專項的資質。熔接所用的燃氣用聚乙烯管材、管件（含焊制管件）和閥門制造企業應取得相應的特種設備制造許可證，產品應滿足GB/T15558.1、GB/T15558.2和GB/T15558.3的要求，且管材應按規定經特種設備檢驗檢測機構監督檢驗合格。熔接設備聚乙烯管道熔接設備應符合GB/T20674.1和GB/T20674.2的要求。熱熔連接宜采用全自動焊機。全自動焊機應具備以下功能：能實現一致、可靠、可重復的操作；自動完成加熱板插入待焊管道元件之后的所有焊接階段（包括卷邊、吸熱、切換、對接和冷卻）；焊機采用閉環控制系統，在焊接過程中突然出現焊接參數（溫度、壓力和時間等）不符合焊接工藝要求時，應及時反饋和補償，否則自動中斷焊接并報警；能控制、監視并記錄焊接過程各階段的主要參數；銑削管道元件端面后，能夠自動檢查管道元件是否夾裝牢固，如夾裝不牢固應能提示或報警；能自動測量拖動壓力（峰值拖動壓力和滑動拖動壓力）并具有自動補償拖動壓力功能；加熱板表面應具有良好的溫度均勻性，確保在正常環境溫度下，在170℃～260℃范圍內溫度控制系統能確保加熱板工作區域內任一點的溫度偏差不超過±7℃，并且加熱板表面的平均溫度與所設定的焊接溫度的偏差不超過±5℃。自動監測加熱板溫度，溫度超出加熱板設定溫度范圍時自動中止焊接；配置數據存儲裝置和數據下載接口，存儲容量應在200個焊口記錄以上；具有環境溫度監測功能，當環境溫度超出允許范圍時自動中止焊接。使用完畢后，應對設備進行表面除塵和清理，用防塵罩遮蓋。應定期對熔接設備及其附件進行檢查、維護和保養，發現設備缺陷時應立即修復或更換，包括液壓油的檢查和更換，可參照設備廠家說明進行。重點檢查的部件與要求參照附錄A。運輸和移動時應避免劇烈震動和沖擊。不得存放在潮濕或腐蝕性的環境中。應按CJJ63要求每年至少進行一次檢驗，并符合DB44/T1992規定的檢驗要求。下列情況下，管道連接應采用電熔焊接方式：a)不同原材料強度級別和熔體質量流動速率差值大于等于0.5g/10min（190℃，5kg）的聚乙烯混配料制造的管材、管件和閥門；b)焊接端部標準尺寸比（SDR）不同的管材；c)公稱直徑小于等于63mm或公稱壁厚小于6mm的管材。焊接工藝要求施工單位應具有可覆蓋其所用焊接工藝的焊接工藝評定報告，應按TSGD2002-2006的要求進行焊接工藝評定，并依據焊接工藝評定報告編制相應的焊接作業指導書，其技術檔案資料和焊接工藝評定試件應一直保存到工藝失效為止。焊接工藝評定技術檔案資料內容參照附錄B。電熔管件制造單位應在產品設計定型時對每一個規格型號進行焊接工藝評定，并且向管道安裝單位提供相應的焊接工藝參數。熔接環境要求應確保熔接環境溫度在-10℃～+40℃范圍內，施工現場溫度超出此范圍應采取必要措施，否則不得進行焊接作業。應防范不良氣候影響，在風雨天氣以及在-5℃以下進行焊接時，必須采取適當的保護措施，以保證焊接面有足夠的溫度。應保持熔接面以及與熔接面接觸的物品清潔和干燥；施焊部位不得有損傷破壞、雜質、污垢（污物、油脂、切屑等）。熔接較大口徑的管材時，宜將管件遠端管口封蓋，避免氣流影響。當管材或管件存放處與施工現場溫差較大時，焊接作業前應將管材、管件在施工現場放置足夠時間，使其溫度接近施工現場溫度后方可進行熔接。焊口信息管理要求熔接完成后，應按焊口信息記錄表實時填寫所焊焊口信息或打印焊口信息，并建立完善的焊口信息管理檔案。熱熔對接焊口信息至少應包括焊接管理信息、熔接設備信息、管道元件信息、焊接參數信息、焊接結果信息等五個方面，各項至少包括以下內容：焊接管理信息包括焊接日期與時間、工程編號、焊口編號、焊口序號、焊工代號；熔接設備信息包括設備編號與型號、總油缸活塞有效面積、程序版本號；管道元件信息包括管道元件名稱、原材料級別、公稱直徑、公稱壁厚或SDR值；焊接參數信息包括焊接參數執行標準（或各參數的設定值）、加熱板溫度、拖動壓力、規定焊接壓力、卷邊壓力、卷邊位移或卷邊時間、吸熱壓力、吸熱時間、切換時間、對接時間、冷卻壓力、冷卻時間、環境溫度；焊接結果信息包括熔接過程的完成或失敗及出錯信息。電熔焊口信息內容應至少包括焊接管理信息、熔接設備信息、管道元件信息、焊接參數信息、焊接結果信息等五個方面，各項至少包含以下內容：焊接管理信息包括焊接日期與時間、工程編號、焊口編號、焊口序號、焊工代號；熔接設備信息包括設備編號與型號、程序版本號；管道元件信息包括管道元件名稱、原材料級別、公稱直徑、公稱壁厚或SDR值、條形碼；焊接參數信息包括輸出電壓、熔接時間、冷卻時間、環境溫度；焊接結果信息包括熔接過程的完成或失敗及出錯信息。管道焊接接頭質量檢驗方法分為非破壞性檢驗和破壞性檢驗。非破壞性檢驗可由焊接作業人員、質檢人員進行，也可委托第三方檢測機構進行；破壞性檢驗應委托具有相應資質的第三方機構進行。熱熔熔接程序和要求熱熔對接周期的示意圖以及各要素說明見圖1。P——壓力（表壓）；t1——卷邊時間；t2——吸熱時間；t3——切換時間；t4——對接時間；t5——焊機內保壓冷卻時間；t6——移除焊機后冷卻時間；P1——卷邊壓力；P2——吸熱壓力；P3——對接壓力、冷卻壓力；Pt——拖動壓力。熱熔對接周期示意圖熱熔對接程序的焊接參數值應符合表1要求。熱熔對接程序焊接參數及對應值參數a單位對應值b加熱板溫度℃200～235卷邊壓力P1MPa最小初始卷邊尺寸mm1～4最短吸熱時間t2s10enc吸熱壓力P2MPa0～Pt熱熔對接壓力P3MPa最長熱熔對接升壓時間t4s5～35最短焊機內保壓冷卻時間t5min6～80最短移除焊機后冷卻時間t6min——a以上參數基于環境溫度為20℃。在寒冷氣候（-5℃以下）或風力大于5級的環境條件下進行連接操作時，應采取保護措施，或調整工藝，可參見相關規定或說明。b具體操作工藝參數值見GB/T32434附錄C。cen為管材的公稱壁厚（mm）；S1為管材或管件的截面積(mm2)；S2為焊機液壓缸中活塞的總有效面積(mm2)，由焊機生產廠家提供。焊接前準備檢查待焊管材原材料級別、公稱外徑、SDR值等信息，確認合適的焊機型號、焊接工藝類型和焊接參數，并熟悉焊機各部件性能和焊接操作方法。將焊機機架平穩放在施工地面上，放置好銑刀和加熱板，并就位輥輪支架；正確連接焊機各部件，測量電源電壓，其偏差不得超出焊機額定電壓的±15%,確保電源符合焊機輸出功率的要求，并使焊機外殼良好接地。設定焊接溫度和焊接時間對半自動熱熔焊機，按照焊接工藝及焊機使用說明正確設定加熱板溫度、吸熱時間和冷卻時間等參數。半自動熱熔焊接作業時，插入加熱板前應保持加熱板恒溫10min以上。對全自動熱熔焊機，按照焊機屏幕提示，輸入管道元件信息；按照焊接工藝規范要求選擇和調用相應的焊接參數表或參數標準。清潔管材或管件端面、銑刀及加熱板表面在將管材或管件置入熱熔焊機前，使用干凈的無紡布擦試焊接端面、清潔待焊管材或管件的內外表面，并去除所有的雜質（包括灰塵、油污等）。擦拭干凈距管材端部至少30cm區域的內、外表面。加熱板與銑刀表面聚乙烯的殘留物宜用干凈木質工具去除，油污、油脂等應使用干凈的無紡紙或棉布蘸丙酮或酒精進行清潔。當日施工前，每一規格第一個焊接焊口為試焊焊口并應切除，以清潔加熱板表面。當加熱板涂層損壞時，應更換加熱板。夾持待焊管道元件用輥杠或支架將管道元件就位，調整好同心度。如有需要，裝夾前使用夾具校正管材（距端口處50mm左右）的不圓度。打開活動夾具，固定相應的卡盤并安裝管材，宜使待焊管材伸出卡盤長度約為30mm，并使待焊管材端面間距離滿足放置銑刀和加熱板的要求，即端面間距不得小于銑刀或加熱板寬度。合上上夾具并擰緊螺栓，并使兩待焊管材的平均錯邊量達到最小。銑削管材端面和對中啟動銑刀，調節壓力從較小壓力逐漸增加至可完全銑削，避免銑削時壓力過大致使銑刀損壞。停止銑削前，應緩慢降低壓力，直至不銑削端面時打開活動夾具。檢查銑削后兩焊接端面應光潔、平行，最大間隙應小于0.3mm，最大錯邊量不超過焊接處壁厚的10%。如不滿足須重新再銑削操作。對中檢查，同軸性錯邊量應不超過壁厚10%，如超過應需重新裝持夾具，且必須再次進行銑削直至滿足要求。測量拖動壓力對半自動熱熔焊機，關閉焊機泄壓閥，調整表壓從零逐漸增大至活動夾具剛剛開始平穩閉合，閉合前讀取并記錄活動夾具在機架上平穩滑動時的壓力值，記此壓力值為拖動壓力。對于沒有泄壓閥的焊機，可按焊機使用說明書，進行操作設定卷邊壓力。對全自動熱熔焊機，按屏幕提示，觀察拖動壓力測量過程。熔融管材或管件端面對半自動熱熔焊機，確認加熱板溫度達到規定的焊接溫度10min以上時，按照焊接參數表，調節液壓表壓力至規定的總壓力。打開活動夾具，將加熱板就位，閉合夾具，使兩待焊接端面在要求的總壓力下形成規定高度的卷邊，并記錄卷邊達到規定高度的時間，即完成卷邊過程；當卷邊達到規定高度或規定時間時，調節泄壓閥使壓力表示數降到拖動壓力或者接近于零，確保加熱板與管道元件緊密貼合，開始吸熱計時，保持在此壓力下達到要求的吸熱時間，即完成吸熱過程。對全自動熱熔焊機，按屏幕提示，觀察卷邊和吸熱過程。連接管材或管件端面對半自動熱熔焊機，達到規定的吸熱時間后，及時打開活動夾具并取出加熱板，立即閉合活動夾具使兩焊接端面貼合，即完成切換過程；迅速將壓力勻速升至施焊壓力并開始熔接，直至焊接端面處的翻邊達到圓潤飽滿，不應出現高壓碰撞，即完成對接過程。對全自動熱熔焊機，按屏幕提示，觀察切換過程和對接過程。焊接接頭冷卻對半自動熱熔焊機，熱熔對接后，焊接接頭固定在焊機機架內完成規定時間的保壓冷卻以及降壓冷卻（當采用的焊接工藝有規定時）。冷卻過程中如壓力出現下降時，應及時補壓。對全自動熱熔焊機，按屏幕提示，觀察冷卻過程。取出焊接接頭冷卻完成后，泄壓至零，拆除固定夾具。電熔連接程序和要求熔接前的準備工作包括a）檢查待焊管材及管件原材料級別、公稱直徑、SDR值等信息，確認合適的焊機型號、焊接類型和焊接參數，并熟悉焊機各部件性能和焊接操作方法；b）將焊機平穩放在施工地面上，測量電源電壓，其偏差不得超出焊機額定電壓的±15%，確保電源符合焊機輸出功率的要求，并使焊機外殼良好接地；c）當輸出連接線連接接頭損壞時，應更換連接接頭；d）檢查電熔管件完好性，其封裝袋應完好。截取管材截取管材的端面應與其軸線垂直，管材端部傾斜小于5mm，見圖2。截取管材端部傾斜標識管材待焊區域對于承插管件，在焊接的管材表面上劃斜線標識待焊區域，標識長度為管件長度一半或管件可插入深度加10mm，見圖3。對于鞍形管件，根據鞍型管件尺寸在管材上劃出待焊區域，其區域應大于鞍體邊緣。管材表面劃斜線標識清理焊接面管材管件裝配前，應采用專用刮刀刮除管材待焊接區域表面氧化層，管材公稱外徑90mm以上宜采用旋轉刮刀進行刮削，深度宜為0.1mm～0.2mm；并確保完全刮除管材表面的劃線且與管件內表面有一定間隙。裝配管材與管件對于承插連接，在管材上重新劃線，劃線標示管材與管件有效裝配位置。拆去管件的外封裝，采用專用的固定夾具固定管材，將氧化皮已刮好的管材與管件有效裝配，確保與管材劃線標線平齊，且電熔管件不應承受外力。對于鞍型連接，熔接面清理后，重新標識管材安置管件位置的標識線，采用機械固定裝置固定干管連接部位，保持直線度和圓度，按照管件制造單位提供的方法進行安裝，使管件與管材的兩個焊接面無間隙。修補用的鞍形管件應對中，且電阻絲區域不得安裝在被修補的孔上。連接焊機輸出接頭焊機輸出端與管件接線柱牢固連接。輸出端尺寸與管件接線柱尺寸不匹配時，應使用專用的轉換接頭。選擇焊接模式并輸入焊接參數按焊機屏幕提示，選擇相應的焊接模式“自動”或“手動”。如選擇“自動”模式，通過讀取管件條形碼輸入焊接參數；如選擇“手動”模式，手動輸入相應的焊接參數。焊接參數至少包括焊接電壓、熔接時間、冷卻時間。焊接與冷卻按焊機屏幕提示，啟動焊接開關，使焊機自動完成焊接過程。焊接結束后進行冷卻。承插焊冷卻時間按照管件條碼或產品說明書要求確定。鞍型連接接頭在冷卻過程中應處于夾緊狀態，冷卻時間應大于60min或按照產品說明書要求。拆除夾具冷卻完成后，拆除固定夾具。開孔與封堵對于需要開孔的鞍形管件在完全冷卻后，應卸下管件的端帽與密封圈。按照要求使用專用鉆孔工具在管件正確的位置上進行鉆孔。管材鉆透后，將鉆孔刀提到要求位置，防止鉆孔刀下滑將孔堵塞。對于需要封堵的鞍形管件，應按照管件產品說明書要求，旋緊上蓋或焊接端帽進行封堵。熱熔連接質量檢驗非破壞性檢驗宏觀（外觀）檢驗目測焊口卷邊對稱性和接頭對稱性，焊口外觀應符合以下要求：卷邊應沿整個管材或管件圓周平滑對稱，尺寸均勻、飽滿、圓潤，卷邊最低處的深度（A）不應低于管材或管件表面，見圖4；卷邊不得有切口或者缺口狀缺陷、明顯的海綿狀浮渣、明顯的氣孔、二次卷邊等；焊縫兩側緊鄰卷邊的外圓周的任何一處錯邊量（V）不應超過管材或管件壁厚的10％，見圖5；卷邊高度與寬度符合相關規定要求。卷邊對稱性示意圖接頭對稱性示意圖卷邊切除檢驗使用專用的卷邊切除工具，在不損傷管材、管件或接頭情況下切除外卷邊。卷邊應符合以下要求：卷邊應是實心圓滑的，根部較寬；卷邊下側不應有雜質、小孔、扭曲和損傷；每隔50mm進行180°背彎時，根部不應有開裂、裂縫等。無損檢測如有要求時，可按照JB/T12530對焊口進行無損檢測。破壞性檢驗按GB/T19810要求進行拉伸性能測試。試樣拉伸斷裂后韌性為合格，否則不合格。按GB/T6111要求進行試驗溫度為80℃、持續時間165h的靜液壓試驗。試樣焊接處應無破壞、無滲漏為合格，否則不合格。試件尺寸要求見附錄C。電熔連接質量檢驗非破壞性檢驗宏觀（外觀）檢驗目測焊口管件與管材焊接處，焊口外觀應符合以下要求：焊后電熔管件應完整無損壞、變形和變色，且焊接處管件位置與管材上的標識線重合；電熔承插管件承插口與焊接管材保持同軸；鞍形管件與管材軸向垂直且管材壁無塌陷；從觀察孔能看到有少量的聚乙烯頂出，但是頂出物不得呈流淌狀，焊接表面不得有熔融物溢出；承插焊插口管材和鞍形管件焊接處應有明顯圓周狀刮削痕跡和管件位置標志。無損檢測如有要求時，可按照GB/T29461和JB/T12530對焊口進行無損檢測。破壞性檢驗剖面檢查對于承插焊管件，焊接接頭中管件橫截面成45°角進行切開，組件中的電阻絲應排列整齊，無漲出、裸露、錯行，焊后無游離現象；管件與管材熔接界面上應無可見界線，無虛焊、過焊氣孔等影響性能的缺陷。剝離試驗承插焊焊接接頭應按GB/T19806要求進行擠壓剝離試驗或GB/T19808要求進行拉伸剝離試驗；鞍形焊焊接接頭應按GB/T19806要求進行擠壓剝離試驗、按DB44/T1374要求進行撕裂剝離試驗，試樣剝離脆性破壞百分比不超過33.3%為合格，否則不合格。靜液壓試驗按GB/T6111要求進行試驗溫度為80℃、持續時間165h的靜液壓試驗。試樣焊接處應無破壞、無滲漏為合格，否則不合格。