聚乙烯管道的连接技术.doc

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1、聚乙烯管道的连接技术一、聚乙烯管的熔接机理：聚乙烯是一种高结晶的聚合物，这种聚合物随温度的变化可分成三种状态：结晶态Tg高弹态Tm粘流态Td坚硬固体橡皮状弹性体粘流体T1、结晶态：聚合物大分子链和链段被冻结，分子失去活动能力，在受外力作用时，只能产生瞬间变形，外力除掉后，可恢复原状，是材料的正常使用状态。2、高弹态：聚合物分子开始具备活动能力，但整个大分子链仍不能运动，在外力的作用下，能产生较大变形，外力解除后仍能缓慢恢复原状。此时，聚合物弹性模量大大降低，力学性能变差。3、粘流态：聚合物分子间距离增大，大分子链的活动能力增强，发生了整个分子重心位移，而产生流动，在外力的作用

2、下整个大分子链间相互滑动，而产生变形使长链分子重新重叠和缠结，这种变形是不可逆的，在温度降低后除掉外力其长链大分子间依然可以保持这种重组状态。4、聚乙烯管的熔接是在聚合物的粘流态下进行的，一个完整的熔接过程要经历上述三种状态的转变。5、要获得一个合格的接口，必须满足的基本条件：（1）熔接界面必须是干净、干燥的，不干净的界面会影响分子间的相互滑动和缠结。（2）合理的加热温度和加热时间，以保证获得足够的粘流态的融质。（3）合适的外力，可以加剧分子变形，使得界面的分子充分地缠结。6、电熔对接焊时其外力是靠融质获得，无需人为施加。7、热熔对接时，外力是人为施加的，压力过小，界面间长链

3、分子无法充分变形，无法重新重叠及缠结。相反对接力过大，粘流态的融质都被挤出熔接界面，使界面的介质大都处在高弹态，形成假焊。二、聚乙烯管道的连接聚乙烯一般可在190℃~260℃范围内被溶化（不同材料、牌号的溶化温度一般亦不相同）。此时若将管材（或管件）两端溶化的部分充分接触，并保持适当的压力，冷却后便可牢固地融为一体。聚乙烯管之间按其连接方法的不同，一般分为热熔连接和电熔连接两种。此外在钢管与聚乙烯管之间连接还需要进行钢塑转换。（一）热熔连接通过专用连接板被加热到210℃后，使熔接管线两端通过加热板加热熔化，同时迅速将两端贴合，通过机具保持一定的压力，冷却后达到连接的目的。1、

4、热熔承插连接：（目前已不采用）2、鞍形热熔连接：（目前已不采用）3、热熔对接连接:用加热板将管材或管件的端面加热，撤去加热板，将两个端面对接在一起。这种连接方式在管材之间连接时无需管件，接口成本较低。热熔对接连接具有以下特点：①需用专用的热熔对接机具。②一般适用于DN≥110mm管。③适用于同牌号、材质的管材与管材，管材与管件连接。性能相似，不同牌号的连接需试验验证。④易受环境、人为因素影响。⑤不使用明火。⑥在寒冷气候（-5°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。热熔对接连接的优点：a因不使用电熔管件，可以降低工程成本；b机具维修简单；c连接工艺操

5、作简单易学。热熔对接连接的不足：a易受环境、人为因素影响（全自动对接熔接无此不足）；b设备投资较电熔机高，且体积较大；c只适用于DN≥110mm以上管径连接。（二）电熔连接采用专门的电熔管件，由专用的电熔焊机，按照一定的规则控制流过管件中埋设的电阻丝中的电流量，使其合理发热，加热管件与管件的连接界面，经过一定时间的熔融，达到溶接目的。这种接口方式，操作简单、人为因素少、可靠性高，但管件价格较高，接口成本，特别是大口径管材的接口成本较高。1、电熔连接的特点：①电熔连接的要求：a专用的电熔连接机具b不得使用明火。c在寒冷气候（-5°以下）和大风环境下进行连接操作时，应采取保护措施

6、，或调整连接工艺。②电熔连接的优点：a适用于所有规格尺寸管；b适用于同牌号、材质的管材与管材，管材与管件连接，适用于不同牌号、材质的管材与管材，管材与管件连接；c不易受环境、人为因素影响；d设备投资低，维修费用低；e连接操作简单易掌握；f保持管道内壁光滑，不影响流量；g焊口可靠性高。③电熔连接的不足：a专用电熔管件费用高，加大工程成本；b各种品牌管件专用条码不同，焊机不兼容，降低了焊机使用效率。（三）两种连接方式比较及综合运用全面考虑以上两种连接方式，点熔连接方式最可靠、方便，并使用于所有管径的连接。不同管材之间也可以使用。但由于需使用专用电熔管件，而电熔管件价格较高，增大了

7、工程成本，不利于燃气PE管的推广。而热熔对接连接方式随着全自动对接焊机的产生，使PE管的连接质量有了可靠的保障，并且，不需要使用管件，降低了工程材料成本，但只允许在管径≥110mm以上管径使用（原因：这与PE管本身制造特点有关，燃气PE管SDR的方式加工管材，随管径增大壁厚增大，管径减少而壁厚减少，所以，燃气规范中规定DN＜110mm管径燃气PE管不得使用热熔对接连接方式）。通过对电熔连接和热熔连接方式的比较，不难看出，在管径DN≥110mm时，除特殊部位采用电熔连接方式，应尽量采用热熔对接连接方式，这