聚乙烯管道安装.doc

聚 乙 烯 管 道 连 接 技 术 编著:李正华 审批:蓝元虎 成都三环金属制品有限公司 聚乙烯（PE）管道连接技术 聚乙烯（PE）是一个由多种工艺方法生产的具有多种结构和特性及多种用途的系列品种树脂，最早是由英国的帝国化学公司（ICI）于1933年发明的。并于1939年开始商品化生产。聚乙烯管道应用始于20世纪40年代，到今天已经历了大约三个阶段: 第一阶段 （20世纪40年代～70年代末）主要为PE32、PE40、PE63。最初用于做电话线导管和矿井无压排水。为低密度聚乙烯（LDPE）。20世纪50年代末，高密度聚乙烯管道作为压力管道材料进入市场，其最小要求强度为6.3Mpa.此时聚乙烯管道真正开始用做压力管道。20世纪60年代中期开始采用聚乙烯管输送天然气。 第二阶段（20世纪80年代～90年代初，主要是PE80）随着聚合催化剂以及聚合工艺技术的不断发展，具有良好的长期耐蠕变性的第二代高密度聚乙烯（HDPE）管道在欧洲问世，其最小要求强度（MRS）为8.0MPa(PE80)。几年之后，比HDPE具有良好的柔韧性的PE80级中密度聚乙烯（MDPE）管道材料问世。从此以后，MD/HDPE快速占领了城镇供水管道和城镇燃气管道市场。 第三阶段（20世纪90年代初~至今，主要是PE100），在PE80级HDPE管道基础上进一步提高了最小要求强度（MRS）和耐快速开裂性能（RCP）和耐慢速开裂性能（SCG），其最小要求强度（MRS）为10.0MPa(PE100)，主要应用于压力较大和直径较大的城镇供水管道和城镇燃气管道。目前聚乙烯树脂已占世界合成树脂产量的三分之一，居第一位。管材已成为在PVC-U之后，世界上消费量第二大的塑料管道品种。已被广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、油田、矿山、化工及邮电通讯领域。现在已有超100级聚乙烯管道出现，如PE125。公司从2002年开始投资生产聚乙烯管道以来，现已开发生产出给水、排水、燃气、煤矿用瓦斯管几个系列产品和配套管件，聚乙烯管道已成为公司的主打产品。 第一节 聚乙烯管道熔接机理及技术要求 聚乙烯管道熔接机理（同样适合于聚丙烯） 由于聚乙烯是具有非极性的长链分子结构，这些长链分子总是相互贯穿，彼此重叠或缠结在一起，形成无规则的线团结构。长链分子间存在着强大的吸引力，从而使聚乙烯表现出良好的力学特性。聚乙烯随温度变化表现出许多不同的性能和行为，按照其行为表现，一般可分为三种状态：结晶态（玻璃态）、高弹态、和粘流态（见图一）。 T1 T2 T3 结晶态 高弹态 粘流态 T聚乙烯温度 坚硬固体 橡皮状弹性体 粘性液体 图一 不同温度条件下聚乙烯的状态 结晶态：处于结晶温度以下，聚乙烯分子链和链锻被冻结，分子失去活动能力，在外力作用下，只能产生瞬时的变形，外力消除后会恢复原状，是材料的正常使用状态。 高弹态：聚合物分子开始具有活动能力，但整个分子链仍不能运动，在外力的作用下，能产生较大的变形，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。 粘液态：聚合物分子间距大，大分子链的运动能力增强，直至发生整个分子中心位移而产生流动。在外力作用下，整个分子链间相互滑动而产生变形，使长链分子重新重叠和惨结，这种形变是不可逆的，再温度降低后除掉外力。其长链分子间依然可以保持这种重组状态。 聚乙烯管道熔接正是在粘流态下进行的，这是聚乙烯管道熔接可靠的保证。当温度继续升高超过粘流态上限温度时，分子运动进一步加剧，引起聚乙烯分子的分解而破坏其性能。可见熔接的温度范围是狭窄的，所以一般推荐的热熔焊温度为PE80 210℃±10℃；PE100 225±10℃（环境温度 从加热熔接界面的加热端到管材的常温端是一个温度渐变过程，分子的活性差别很大。在熔接时，外力是人为施加的，施力过小，界面间长链分子未能充分变形，从而不能有效的重新重叠及缠结；相反，对接力过大熔融的融质都被挤出熔接界面，使界面间分子温度低于熔接的合适温度，将引起接口质量下降。 整个熔接的过程是聚乙烯的温度和作用于熔接端的压力随时间变化的过程。为获得足够的粘流态融质、保证熔接界面分子间相互滑移和分子充分缠结，从而得到一个合格的熔接接口，熔接过程必须满足以下基本条件： 清洁的熔接界面； 合理的加热温度； 合适的外力； 充分的熔接时间。 聚乙烯压力管道连接技术要求 1、焊接区域内应当防范不良的气候影响：在风雨天气和在零度以下进行焊接时，必须采取适当的保护措施，以保证需要焊接的焊接面有足够的温度。 2、与焊接面接触的所有物件必须清洁，待焊接面