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    PE管道熱熔接頭翻邊切除檢驗方法的探討

    點擊次數:   更新時間:18/02/24 13:55:02     來源:www.huzhouer.com關閉分    享:
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    PE管道熱熔接頭翻邊切除檢驗方法的探討

    .概況

    聚乙烯管道具有經濟、耐腐蝕、耐老化、柔軟性能及撓性良好、抵抗快速裂紋的能力良好等諸多的特性,已在城市中低壓燃氣管網中得到廣泛的應用,并且在次高壓燃氣管網中也在嘗試應用。聚乙烯管道接頭的施工質量,一直是我們關注的焦點。目前,直徑大于90 mm聚乙烯燃氣管道敷設,接口形式主要采用熱熔對接連接。熱熔對接連接接頭的焊接質量控制已在相應的規范給出了規定,熱熔對接連接接頭的內部質量尚無成熟可靠的檢驗方法,只能依靠對接頭的翻邊進行外觀檢驗和翻邊切除檢驗進行判斷。在實際施工過程中,我們發現部分熱熔對接連接接頭的質量,依照規范規定的方法進行翻邊切除檢驗合格,但進行送檢試驗卻不合格的現象。本文就該問題進行論述并提出解決方案。

    .工程實例概況

    2012年敷設了一段DN250mm聚乙烯燃氣管道(SDR11   PE100,依照規范的規定對某熱熔對接連接接頭質量進了檢驗,在翻邊對稱性檢驗和熱頭對正性檢驗均合格的前提下,對其進行了翻邊切除檢驗,切削下來的翻邊條外觀檢驗合格,翻邊背彎(每隔50mm進行180度背彎)試驗時,亦未出現開裂、裂縫及熔合線裸露,該對接接頭質量判定為合格。但偶然情況下,發現該檢驗合格的翻邊,使用一字形螺絲刀可以在局部某一段沿熔合面撬開(見圖1),而且分開的熔合面光滑平整,我們推斷該接頭質量不合格。

    于是,對所有已經完成的且檢驗合格的對接接頭翻邊進行了加強檢查,包括一字形螺絲刀撬、最大限度的扭曲拉伸等,這樣又找到了多個同類問題的翻邊。由此,對規范規定的翻邊切除檢驗方法能否有效證明熱熔對接連接接頭質量合格提出了疑問。


    .執行標準及相關規定

    3.1 聚乙烯管道施工執行的標準為CJJ 632008《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》(以下簡稱《規程》)。

    3.2 《規程》5.2.4條第4款規定:翻邊切除檢驗應使用專用工具,在不損傷管材和接頭的情況下,切除外部的焊接翻邊。翻邊切除檢驗應符合下列要求:

    3.2.1 翻邊應是實心圓滑的,根部較寬;

    3.2.2 翻邊下側不應有雜質、小孔、扭曲和損壞;

    3.2.3 每隔50 mm進行180°的背彎試驗,不應有開裂、裂縫,接縫處不得露出熔合線。

    3.3《規程》5.1.9 條規定,當對熱熔對接連接接頭的焊接質量檢查有爭議時,應按表1規定進行評定檢驗。

    1熱熔對接焊接工藝評定檢驗與試驗要求

    四、試驗驗證

    4.1 驗證方法

    依據《規程》5.1.9 條規定,每次試驗需選擇2個現場檢查出來有疑問的接頭,一個接頭做耐壓(靜液壓)強度試驗(見圖2),另一個接頭選取翻邊不合格段所對應的管段作取樣件(圖3中的黑色部分),做拉伸性能試驗(見圖3)。試驗的方法及參數遵照表1的相關規定。其中耐壓(靜液壓)強度試驗時,因管道材質為PE100,所以環應力σ取5.4 MPa。管內試驗壓力按下式計算:

    4.2驗證內容及結果

    針對2項工程,總計做了3批次試驗,試驗情況見表2。

    2試驗驗證內容及結果

    2中,耐壓(靜液壓)強度試驗合格,即焊接處無破壞,無滲漏;拉伸性能試驗不合格,指焊接接頭破壞類型為脆性開裂(見圖4);拉伸性能試驗合格,則焊接接頭破壞類型為韌性開裂(見圖5)。


    .驗證結果分析

    5.1依據《規程》的規定對某個熱熔對接接頭進行質量檢驗,翻邊對稱性檢驗和接頭對正性檢驗均合格,翻邊切除檢驗時,翻邊外觀檢驗合格,翻邊背彎試驗也合格,但如果采用其他方法,使翻邊在熔合面部位開裂,開裂斷面是光滑平整的脆性開裂面,則該熱熔對接連接接頭在做拉伸試驗時,開裂類型可能是脆性開裂,這個熱熔對接連接接頭質量可能是不合格的。

    5.2《規程》給出的翻邊背彎試驗“每隔50mm進行180度的背彎試驗,不應有開裂、裂縫,接縫處不得露出熔合線”的檢驗標準不夠嚴格,需要進一步加強。

    .建議

    工程實踐中,我們通過與材料制造及熱熔連接設備廠家技術人員進行交流,發現采用360°的面彎并拉伸的方法(見圖6),可以將有質量問題的翻邊檢驗出來。這種方法在最后拉伸時會在熔合面上形成很大的剪切力,比180°背彎更有效。

    合格的判定:翻邊不開裂,或者即使開裂,開裂面是韌性開裂面(見圖7),判定為合格;翻邊發生開裂,并且開裂面是光滑平整的脆性開裂面(見圖8),判定為不合格。對于判定不合格的接頭需割除接頭重新焊接,如果不合格的數量較多,但翻邊脆性開裂長度小于25%,則應該通過選取典型試件做拉伸性能試驗來最終確定該類焊接接頭是否合格。


    大口徑PE100聚乙烯管道熱熔對接連接接頭的焊接,即使采用全自動設備焊接,仍然可能出現不合格的接頭,并且問題產生的原因相當復雜,甚至有些因素在施工過程中是很難克服的。尤其是材料本身是否對焊接質量有影響,影響有多大,很難通過某一個試驗數據來進行判斷。因此,工程實踐中應加強現場檢驗,尤其是工程初期最好進行100%翻邊切除檢驗,并且增加本文的檢驗方法,就可以進一步提高熱熔對接連接接頭的焊接質量控制水平。我單位已在工程實踐中,增加了該種翻邊檢驗方法,取得了很好的效果。


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