关于PE电熔管件运营中异常原因总结

关于PE电熔管件运营中异常原因总结杭州中燃验收合格并投入运营的中压PE管道（运营压力0.35MPa）约120公里，2年多时间里先后发现6处PE电熔管件漏气。这6处漏气有一处是居民报警发现，余下皆为巡线发现；发生漏气的管件管径从DN90到DN250不等；品种有弯头、三通、套筒等；从通气到发现漏气时间间隔最短的有半个月，最长的有2年半。面对PE电熔管件漏气的现状我们在想：问题何在？于是我们携异常管件先后拜访宁波宇华、杭州博众电机，寻求专业人员的破解。在他们对我们送去的漏气管件解剖分析和原因解释后，我们找到问题的原因和解决办法，现详述如下。一、 漏气管件现场状态。三、 异常管件的解剖。1、异常管件弯头的解剖2、异常电熔套筒的解剖（1） 电阻丝溢出；根部没有插到底部；（2） 空洞；且电阻丝稀疏；局部高温PE料气化后冷却形成；（3） 一根电阻丝溢出；一根电阻丝根部有小的空洞；且空洞是环形贯穿形成漏气通道；（4） 从红色标识线可以看出安装有问题，没有轴对中，有明显的倾斜；附：由于没有按照标准实施PE电熔管件施工，如没有轴对中、没有刮净氧化皮、熔接冷却时间不够等原因导致电熔焊接缺陷，这些缺陷在短时间内不能暴露，有没有有效检测手段，当路面沉降、调压柜基础沉降时内应力导致缺陷会暴露出现漏气，这种漏气危害极大，极易引发恶性事故。四、 解决办法1、 解决不能轴对中的方法：使用专用夹具：（90/32；250/110）上图中的两个夹具可用于PE电熔管件焊接时的轴对中辅助工具；一般超过250的管件不需要夹具辅助，原因是焊接时间长基本可满足要求，除非特别偏。目前杭州中燃已实施采购2、解决虚焊方法之一：焊接前必须将被焊接管材外壁的氧化层刮干净；否则，宜出现焊接不牢现象；因为氧化层熔融的温度要求相对较高，且不宜与PE熔融料融合，所以要格外小心，特别是小口径管件，对小口径管件，规定的加热时间相对较短，电阻丝在短时间内释放的热量少，在氧化层没有刮干净前提下易发生虚焊；可能在打压的过程是合格的，但由于回填土的压力、路面震动、不均与沉降等原因，虚焊处极易脱落在运营中发生泄漏，引发事故。刮净的标准以焊接段的黄色标识刮净。3、解决虚焊方法二：电熔焊机检查输出电压，规范要求输出电压在39.5v0.5V,如果输出电压低于39V,电阻丝在规定时间内的发热量少，连接部位的PE材料不能有效充分熔融，宜出现虚焊。4、解决内部孔洞方法之一：控制输出电压不能高于40V和按说明书要求实施焊接时间控制，上述两点的失控均可产生电阻丝过热，当温度超过240时，PE材料将发生气化，形成内部空腔，冷却后形成孔洞。5、解决内部孔洞方法之二：安装对接时确保轴对中，如果倾斜角度大，则存在内应力，在电熔焊接时，熔融的PE材料会因为内应力和间隙不匀而流动，流向有间隙较大的部位，熔融的PE料会带动电阻丝滑动，有的部位电阻丝会搭接在一起，有的分散严重，分散严重部位局部过热，形成气化空间。6、注意冷却时不能有水其他注意事项如定期对电熔焊机的输出电压进行标定，电源线的长度规格、不同管件配不同功率焊机等在下面的总结里均有相应解释。另上述分析可能有偏跛，如有异议请及时沟通修订。以下是我们针对异常焊接整理制定的内部标准对于PE电熔焊机几个问题解释一、焊机为什么会保护（爆保险丝）？1） 现在使用的电熔焊机为2KW，而2KW焊机最大能焊接管件为160，有时抢修时的管件远大于目前焊机的最大焊接能力，使之引起过电流保护。2） 焊接头接触不良引起瞬时电流波动。3） 焊机本身内部故障。二、为什么现在有时焊接小管件也会保护，或者是焊接第一次正常第二次就会爆保险丝？对于目前使用的焊机，最小保险丝额定电流为20A。而现使用的保险丝电流为10A，所以对于一些小管件因保险丝匹配不符有时也就会保护（熔断）。三、焊接时输出电压由哪些因素造成不正常？1） 焊机焊接时的输入电压，如电压过低，焊接头的端电压也随之降低。2） 焊机电源线不易过长，否则引起压降，导致虚焊。3） 如电压正常，焊接时接头输出电压仍然过低，说明焊机本身有故障。四、电熔焊机电源线长度宜为多少合适？ 如采用四平米电源线应控制在50米以内，采用六平米电源线应控制在100米以内为宜，当然越短越好，减少电压损耗。五、电熔焊机进口电压波动范围为多少？电熔焊机进口电压控制在180V260V都可以正常使用，保证质量。六、电熔焊机的工作环境温度为多少？电熔焊机工作温度范围为10gcf至+40。特别需要注意的是焊机应当与被焊接的管件处于同一工作温度环境。七、我国对电熔焊机的检定周期是怎么规定的？TSG D2001-2005第二十四条：除国家计量法有关规定外，焊接机具在完成2000个焊口、但最长不超过12个月，必须进行校准和检定，保存相应记录，确保焊接机具经常处于良好的工作状态。八、电熔焊机使用基本要求：(一)焊接区域内应当防范不良的气候影响，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；(二)与焊接面接触的所有物品必须清洁，焊接面在焊接前必须清洁和干燥，需要焊接的部位不能有损伤破坏、杂质、污垢（如：污物、油脂、切屑等）；(三)确保焊接过程的连续性，焊接完成后应当进行充分的自然冷却，以消除其内应力；(四)对于dn63mm或壁厚e6mm的管道元件不允许使用热熔对接的焊接方法；(五)不同SDR系列的管道元件互焊时，推荐采用电熔连接或采用适当的加工方法使焊接处壁厚相同；(六)焊接时每一个焊口应当有详细的焊接原始记录，焊接原始记录至少应当包括天气情况、环境温度、焊工代码、焊口编号、管道规格类型、焊接压力、拖动压力、增压时间、加热板温度、切换时间、吸热时间、冷却时间等。九、电熔焊接的操作步骤：(一)焊接前准备1.测量电源电压，确认焊机工作时的电压符合要求。2.清洁电源输出接头，保证良好的导电性。(二)管材截取管材的端面应垂直轴线，其误差 5mm。(三)焊接面清理测量电熔管材的长度或者中心线，在焊接的管材表面上划线标识（见图5），将划线区域内的焊接面刮削0.10.2mm厚，以去除氧化层。(四)管材与管件承插在管材上重新划线，位置距端面为1/2管件长度。将清洁的电熔管件与需要焊接的管材承插，保持管件外侧边缘与标记线平齐。安装电熔夹具，不得使电熔管件承受外力，管材与管件的不同轴度应当小于2。(五)输出接头连接焊机输出端与管件接线柱牢固连接，不得虚接。(六)焊接模式设定按焊机说明书要求，将焊机调整到“自动”或“手动”模式。(七)焊接数据的输入按自动或者手动方式输入焊接数据。(八)焊接1.启动焊接开关，开始计时；2.手动模式下焊接参数应当按管件产品说明书确定。(九)自然冷却：冷却时间应当按管件产品说明书确定，冷却过程中不得向焊接件施加任何外力，完成冷却后，拆卸夹具。以下是对我们使用的电熔焊机的检测结果电熔焊机测试报告为尽快确认施工现场的电熔焊机是否满足要求，2011-05-13特邀请电熔焊机厂方携带仪器对现场使用的电熔焊机进行测试，并与先前用“普通万用表”测试的数据进行了比对。本次测试分别对江苏省安、江苏安顺、江苏天力、宜宾新添、浙江诸安、泰兴机电六家工艺安装单位及生产运营抢险用电熔焊机进行了测试了。测试数据分别为：生产部抢险用电熔焊机： 生产企业：杭州博众机电， 测试电压:40.697V江苏省安电熔焊机： 生产企业：杭州博众机电， 输出电压测试为:39.369V(左手侧为真有效值万用表显示读数：39.369V，右手侧为普通万用表显示读书：28.7V)江苏安顺电熔焊机： 生产企业：杭州永通电子， 输出电压测试为:39.433V(左手侧为真有效值万用表显示读数：39.433V，右手侧为普通万用表显示读书33.8V)江苏天力电熔焊机： 生产企业：杭州永通电子， 输出电压测试为:38.842V宜宾新添电熔焊机： 生产企业：杭州博众电子技术有限公司， 输出电压测试为:39.404V浙江诸安电熔焊机： 生产企业：杭州苒茵之科技有限公司， 输出电压测试为:39.212V泰兴机电电熔焊机1： 生产企业：上海亚大， 输出电压测试为:39.212V(左手侧为真有效值万用表显示读数：39.369V，右手侧为普通万用表交流档显示读书：83.1V，直流档44.5V)泰兴机电电熔焊机2： 生产企业：杭州先创电子技术有限公司， 输出电压测试为:39.511V经现场测试，可以得出以下结论和建议：一、 各施工单位电熔焊机除江苏天力输出电压38.842略低于标准值（39.5V0.5V）外，其余焊机均在正常输出范围，可以正常使用。二、 目前在使用的电熔焊机均能在输入电压发生变化时（170V-250V），对输出电压作出调整，使其输出始终稳定于（39.5V0.5V），但反应的速度有差异。建议在各产品前加设稳压器以使输入电压始终保持稳定。其中杭州永通产电熔焊机在出入偏低时，反应略差；杭州博众电子技术有限公司生产的电熔焊机反应略强。三、 生产部抢险用杭州博众机电电熔焊机和泰兴机电先创电熔焊机，仅对dn110以下适用，对 dn110以上管径，不推荐使用，容易自动切断或有输出偏低的现象。泰兴机电亚大电熔焊机对dn110以下管径输出电压偏高，容易造成过焊。四、 目前工程材料在采购中有一批如下图所示配件，生产方为“DAEYOUN”，与宇华、星河等国内一批常用配件标准有差异，其输出电压要求是40V，而非常用标准39.5V,当前焊机在使用前，均应对输入参数作调整，将有39.5V改为40V,此点须引起重视。五、对电熔焊机应保持每年检测和标定一次。