塑料管道安裝焊接施工規(guī)范

1、塑料管道安裝焊接施工規(guī)范前言防腐塑料管材分為玻纖增強(qiáng)聚丙烯（FRPP）、工程級(jí)聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）三大系列。防腐塑料管件、閥門，采用熱擠塑、高強(qiáng)度模壓一次成型新工藝，聯(lián)結(jié)方式主要有法蘭式、承插式和熱熔對(duì)焊等，與防腐塑料管材三大系列相配套。FRPP、PP、HDPE、UPVC板材、焊條。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管材管件系列。塑料管道具有耐腐蝕、強(qiáng)度高、抗?jié)B漏、內(nèi)阻小、抗拉、抗彎、造價(jià)低、壽命長、安裝維修方便的特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸推廣應(yīng)用，為廣大的用戶所接受。塑料管道焊接安裝施工規(guī)范一、總則塑料管道因具有耐腐蝕、質(zhì)輕、安裝維修方便、抗壓、使用壽命長等特點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)

2、用。為規(guī)范塑料管道的安裝，提高塑料管道的焊接水平，確保工程質(zhì)量，特制定本廠規(guī)范。本規(guī)程適合于以下塑料管材：FRPP、PP、HDPE,二、塑料管道的焊接機(jī)理塑料管道之所以適宜焊接是由其分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的，聚烯烴塑料是一種高結(jié)晶度的聚合物，具有非標(biāo)性廠鏈結(jié)構(gòu)，這些長鏈分子總是相互貫穿，彼此重疊和纏結(jié)在一起，形成所謂的無規(guī)列線團(tuán)結(jié)構(gòu)，長鏈分子間存在著巨大的吸引力，從而使聚合物表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。聚合物隨著溫度的變化表現(xiàn)出許多不同的性能和行為，按照聚合物的行為表現(xiàn)，可以把它分成三種狀態(tài)：結(jié)晶態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。結(jié)晶態(tài)堅(jiān)硬固體高彈態(tài)橡皮狀彈性體粘流態(tài)粘性流體聚合物溫度T塑料管道的焊接是在聚合物的粘流

3、態(tài)下進(jìn)行的，要經(jīng)歷上述三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。出于結(jié)晶溫度Tg以下，聚合物大分子鏈和鏈段被凍結(jié)，分子失去活動(dòng)能力，在受外力作用時(shí)，只能產(chǎn)生瞬間的變形，外力除掉后恢復(fù)原狀，此時(shí)聚合物表現(xiàn)為堅(jiān)硬固體，力學(xué)強(qiáng)度大，彈性模量高，是材料的正常使用狀態(tài)。聚合物處于高彈態(tài)時(shí)，聚合物分子開始具備活動(dòng)能力，但整個(gè)大分子鏈仍不能運(yùn)動(dòng)，在外力作用下，能產(chǎn)生較大的變形，外力消除后，仍能緩慢恢復(fù)原狀。此時(shí)聚合物彈性模量大大降低，力學(xué)性能變差。當(dāng)聚合物處于粘流態(tài)時(shí)，聚合物分子間距離增大，大分子鏈的活動(dòng)能力增強(qiáng)，發(fā)生了整個(gè)分子重心的位移而產(chǎn)生流動(dòng)。在外力作用下，整個(gè)大分子鏈間相互滑動(dòng)而產(chǎn)生形變，是長鏈分子重新重疊和纏結(jié)，由于這種變

4、形是不可逆的，在溫度降低除掉外力后，長鏈分子間依然可以保持這種重組狀態(tài)，這正是熔融連接之所以可靠的原因。Td是聚合物粘流態(tài)的上限溫度，接近這個(gè)溫度，分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇，會(huì)引起聚合物分子的分解，破環(huán)聚合物性能。因此，塑料管道的一個(gè)合格連接口必須滿足以下基本條件：1、熔接界面必須是潔凈的，不潔凈的界面會(huì)影響熔接界面分子間相互滑移和纏結(jié)。2、合理的加熱溫度，以保證獲得足夠的粘流融質(zhì)，溫度過高或過低都會(huì)影響接口質(zhì)量。3、合適的外力，可以加劇分子的變形，是兩界面的分子充分纏結(jié)。熔接時(shí)外力過小，界面間長鏈分子無法充分變形而重新重疊和纏結(jié)，相反外力過大，粘流態(tài)的融質(zhì)都被擠出熔接界面，是界面間的介質(zhì)大都處于高

5、彈態(tài)，其結(jié)果同樣會(huì)引起接口質(zhì)量的下降。三、焊接操作規(guī)程因?yàn)樗芰瞎艿赖暮附哟蠖荚诼短煜逻M(jìn)行，所以本規(guī)程規(guī)定：適合操作的環(huán)境溫度為+5+25，焊接場(chǎng)地要有保護(hù)措施，以免直接受到日曬雨淋。相對(duì)濕度不超過80%。如果焊接場(chǎng)地周圍的環(huán)境條件不符合以上規(guī)定，就必須在焊接場(chǎng)地人為的創(chuàng)造適宜的條件（如采用加工棚）。1、焊接前的準(zhǔn)備1.1焊接前必須準(zhǔn)備好220V電源，對(duì)焊機(jī)一臺(tái)、焊槍一把、測(cè)溫儀一臺(tái)、鐵鏟一把，無毛抹布及酒精，電刨一臺(tái)、液壓泵一臺(tái)。所使用的設(shè)備必須具有良好的技術(shù)狀況并經(jīng)認(rèn)真檢查。1.2被焊接的管材、管件不能有破損，每一個(gè)接口要求干凈（不得有油、漆、灰塵等）1.3焊接操作須由具有一定熱塑性材料焊接

6、經(jīng)驗(yàn)，對(duì)塑料管道的焊接步驟和參數(shù)有詳細(xì)了解的焊工來承擔(dān)。2、塑料管道的焊接方法塑料管道的焊接方法有：熱風(fēng)焊、對(duì)焊兩種，另國外還有介紹填料擠壓熱風(fēng)焊、電阻絲熱焊等，本規(guī)程不對(duì)其作介紹。塑料管道的連接一般采用：熱風(fēng)焊加套管熱風(fēng)焊、對(duì)焊加套管熱風(fēng)焊連接、法蘭連接三種。2.1熱風(fēng)焊加套管熱風(fēng)焊連接（適合于工藝架空管道的安裝）2.1.1用電刨將管端刨成450角，用沾有酒精的抹布將管端兩頭及套管上的灰塵擦干凈，并將套管套在一根管上。2.1.2將連接的管端對(duì)齊，用熱風(fēng)焊槍將焊條焊滿坡口，冷卻后用電刨刨平凸出的部分。焊槍溫度控制為：FRPP管240左右，PP管220左右，HDPE200左右。焊條與焊接面呈90

7、0角，切施加一定的壓力，焊槍與焊接平面呈600角。2.1.3將套管套在兩管端連接處并兩端均勻分布，然后熱風(fēng)焊套管兩端即可。2.2對(duì)焊加套管熱風(fēng)焊連接（適合于工藝架空管道及埋地管道的安裝）2.2.1將套管套在一根管材上，在將連接的兩根管材放到對(duì)焊機(jī)上，管材要盡可能的同軸心。由于管材端面一般呈橢圓形，通過調(diào)節(jié)夾緊鉗，校正這種變形。為了消除彎曲應(yīng)力，并將軸向摩擦力降低到最小值，可將焊入管道的管材放在一個(gè)支承輥上。2.2.2用電刨將管材焊接面刨平，刨平后檢查一下焊接面的同心度，最大允許位移量V0.1S，且V最大不超過1mm。S為管材的璧厚(mm)，兩個(gè)管材的端面間距不得超過管京的2%。2.2.3用沾有

8、酒精的抹布將兩連接管道的端面擦干凈。2.2.4接通電熱板電源，當(dāng)電熱板溫度達(dá)到焊接溫度時(shí)，繼續(xù)加熱十分鐘，使電熱板溫度均勻。對(duì)于管比分別為S5mm，S=612mm，S13mm時(shí)，要求相應(yīng)電熱板的溫度對(duì)應(yīng)于FRPP管材分別為240、230、225，對(duì)PP管材分別為220、210、205，對(duì)應(yīng)于HDPE管材分別為200、195、190，如有可能電熱板表面上涂上聚四氟乙烯涂層，如電熱板表面有灰塵或屑，應(yīng)在加熱前清除掉。2.2.5將電熱板放在兩根焊管端面之間，把焊管壓在加熱半上，并使其熔融以消除端面的殘余不平面，此時(shí)壓力為0.1Mpa，如果對(duì)焊機(jī)上無壓力顯示裝置，也可通過經(jīng)驗(yàn)掌握。通過控制電熱板上管材

9、端面周邊被擠壓翻卷的融質(zhì)寬度來確定積壓時(shí)間，而積壓翻卷的融質(zhì)寬度是根據(jù)管材璧厚來確定的。管璧厚度S()對(duì)應(yīng)的擠壓翻卷的融質(zhì)寬度（）S70.57S181.018S321.5S322.02.2.6管口焊接面被削平后，擠壓力要下降到最小，焊接面幾乎不與電熱板接觸，此時(shí)擠壓力應(yīng)0.01Mpa，在此加熱時(shí)內(nèi)，擠壓翻轉(zhuǎn)的融質(zhì)寬度幾乎不增加，加熱時(shí)間以秒計(jì)算，（20的晴天）所用時(shí)間在數(shù)值上約等于10倍的璧厚。tg=(1012)Stg為加熱時(shí)間（S）S為管璧厚度（）2.2.7加熱完后，移開電熱板，側(cè)向推壓管材，管材的焊接面就粘結(jié)在一起。通常這種操作需要一定的時(shí)間，管璧薄的時(shí)間短，管璧厚的時(shí)間長（412秒）。在

10、進(jìn)行此操作時(shí)，要特別小心，不要損壞已校平和加熱過的焊接表面，表面也不得有灰塵和其他任何雜質(zhì)微粒。2.2.8管材熔合一起后，將壓力從接觸時(shí)的0.01Mpa均勻的增加到0.1Mpa，從0.01Mpa上升到0.1Mpa所用的時(shí)間（S）在數(shù)值上約等于管材璧厚（）。通過觀察所形成翻卷的融質(zhì)寬度，就能定性的估計(jì)出積壓增長率的均勻程度，翻卷的融質(zhì)寬的必須均勻增大，并沿熔化線很好的繞在管的兩邊。2.2.9繼續(xù)使用擠壓力，對(duì)焊機(jī)上的接口冷卻時(shí)間（分）在20晴天時(shí)在數(shù)值上至少等于管璧璧厚（），冷卻期間擠壓力始終不變。通過觸摸連接好的接口，就可定量的估計(jì)出冷卻時(shí)間，焊縫溫度不得高于環(huán)境溫度1015。2.2.10松開

11、夾具，卸下對(duì)焊機(jī)，用電刨將冷卻的融質(zhì)翻卷刨掉，將套管移至焊口中央均勻放置，用熱風(fēng)焊槍將套管兩端焊好即可。2.3法蘭連接就是將法蘭焊在兩根管材端面，在通過螺栓和密封面連接的連接方式，塑料法蘭芬為平面法蘭、突面帶頸法蘭和活套法蘭三種，平面法蘭與管端焊接采用熱風(fēng)焊，突面帶頸法蘭和活套法蘭采用對(duì)焊。2.3.1平面法蘭與管端焊接：用電刨將管材端面刨平，要求端面與管中心軸垂直。將法蘭內(nèi)孔兩端加工成450角，用沾有酒精的抹布將法蘭內(nèi)孔和管材端面擦干凈，再將管材插入平面法蘭中，管材端面低于法蘭5mm，再用焊槍和焊條熱風(fēng)焊法蘭兩邊，填滿法蘭上450坡口。2.3.2突面帶頸法蘭和活套法蘭與管端焊接：只需將突面帶頸

12、法蘭的頸和活套法蘭的墊環(huán)與管端對(duì)焊即可，具體的操作步驟參見2.2.12.2.10。2.3.3法蘭與法蘭連接是應(yīng)嚴(yán)格對(duì)中，軸向的偏差不應(yīng)大于2mm，不得采用強(qiáng)制擰緊螺栓的方式來調(diào)整，擰緊螺栓分兩次進(jìn)行，第一次均勻擰緊，在對(duì)角擰緊螺栓。3、焊接質(zhì)量的保證3.1為了保證焊接質(zhì)量，焊工首先要在精度低和不重要的管道焊接工作中獲得實(shí)踐，然后才能焊接料液輸送管道和高壓力管道，要完全熟悉焊接工藝參數(shù)以及所用的工具。3.2操作過程中要有兩人以上，操作要有班長監(jiān)護(hù)，負(fù)責(zé)檢查焊接工藝規(guī)定的精度和允許公差，另外他還要負(fù)責(zé)焊接情況記錄，并進(jìn)行目測(cè)檢查。3.3每個(gè)管道焊完后都要進(jìn)行常溫壓力試驗(yàn)，通常試驗(yàn)壓力為工作壓力的1

13、.5倍，檢察管道及每個(gè)接口有無滲漏。3.4地面管道要考慮防紫外線，地下管道要埋在地面凍土層以下。四、塑料管道的熱膨脹及補(bǔ)償因塑料管道的線膨脹系數(shù)較大，故在塑料管道的安裝時(shí)要考慮補(bǔ)償。L=alt1000L為管道的熱膨脹量（或冷收縮量）A為管到的線膨脹系數(shù)m/m.L為管道的初始長度mt為運(yùn)行時(shí)和安裝時(shí)的溫度差對(duì)于小口徑塑料管道一般采用自然補(bǔ)償法，對(duì)于大口徑的長距離管道采用補(bǔ)償器補(bǔ)償，一般采用的補(bǔ)償器有:套筒式伸縮補(bǔ)償器、F46波紋補(bǔ)償器、柔性卡箍接頭和球形橡膠伸縮接。五、管架塑料管道在架空敷設(shè)時(shí)，應(yīng)對(duì)管道采用管托支承，塑料管道在管托上應(yīng)能自由伸縮，支架距離見下表：公稱外徑1721溫度常溫40608

14、0100以上常溫406080不同溫度下支架的距離1.000.800.700.700.601.000.800.800.7027344248607590110125100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫40600.601.000.900.800.800.701.301.001.000.900.801.401.201.101.000.801.401.301.201.100.801.501.401.301.200.901.701.501.401.301.001.801.601.501.401.102.001.801.701.601.302.001.801.7014016018020022525028031580100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫406080100以上常溫40