PE焊接管理程序.docx
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PE焊接管理程序
PE管焊接控制程序
1目的和使用范围
为确保工程建设施工中PE管道焊接质量得到有效控制,达到施工标准和工艺要求,特制定本质量控制程序。
本程序适用于公司压力管道安装范围内的焊接施工管理。
1.1、一般规定
1.1.1聚乙烯管道元件应选用已经取得特种设备制造许可证的制造单位生产的管道元件。
要求管道元件制造单位提供质量证明书、质量证明书的内容必须齐全,并加盖管道元件制造单位的质量检测章。
若从没有实行制造许可的非聚乙烯元件制造单位获得管道元件,必须取得质量证明书元件。
1.1.2聚乙烯管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时,其设计压力应不大于管道最大允许工作压力,最大允许工作压力应符合表4.1.3的规定。
表4.1.3聚乙烯管道的最大允许工作压力(MPa)
城镇燃气种类
PE80
PE100
SDR11
SDR17.6
SDR11
SDR17.6
天然气
0.50
0.30
0.70
0.40
液化石油气
混空气
0.40
0.20
0.50
0.30
气态
0.20
0.10
0.30
0.20
人工煤气
干气
0.40
0.20
0.50
0.30
其它
0.20
0.1
0.30
0.20
1.1.3在聚乙烯管道系统中应采用注塑管件,不宜采用聚乙烯管材(在工厂预制)焊制成型的焊制管件;当采用焊制管件时,其系统工作压力不应超过0.2MPa。
1.1.4已采购聚乙烯管材和管件应安排尽快使用。
管材从生产到使用期间,存放时间不宜超过1年,管件不宜超过2年。
当超过上述期限时,应重新抽样,进行性能检验,合格后可以使用。
a管材检验项目应包括:
静液压强度(165h/80℃)、热稳定性和断裂伸长率;管件检验项目应包括:
静液压强度(165h/80℃)、热熔对接连接的拉伸强度或电熔管件的熔接强度。
b组批及抽样:
检验组批的管材、管件应具备相似存放条件,存放条件差异大的不应组成同一个检验批。
港华联合供应商供应的管材,抽取1个/批次进行检验,管件按GB15558.2规定分组抽取1个/组/批次进行检验,管件的尺寸分组和公称外径范围符合表1.4-2的规定;非联合供应商供应的材料,须对每种规格的材料抽取1个/批次进行抽检。
如1次抽样检验不合格,可加倍抽样检验。
1次抽样检验或加倍抽样检验全部合格的,全部材料合格;加倍抽样检验未全部合格的,则全部材料不合格。
表1管件的尺寸分组和公称外径范围
尺寸组
1
2
3
公称外径De范围
De<75
75≤De<250
250≤De<630
c过期后抽样检验合格的管材,在存放条件符合要求时,存放时间不应超过半年;管件不应超过一年。
d从生产到使用期间,管材总存放时间不应超过1年半;电熔管件不应超过3年。
e未密封包装的热熔注塑管件存放时间按管材的相关规定执行。
1.1.5应按项目CEA对施工队领用聚乙烯管材和管件的数量进行控制。
长时间不
能使用的材料应及时办理退库或项目转用手续,避免因存放条件不当影响材料质量或使用期限。
1.1.6在聚乙烯管件领出或退回时,应检查确认其包装完好,包装损坏的管件不应出库或退库。
1.2、管材、管件和阀门的运输
1.2.1任何时候都要保护好聚乙烯管材和附件,不得粗暴吊卸和搬运,并严禁与油类和化学物品混合存放。
1.2.2搬运时,不得抛、摔、滚、拖;在冬季搬运时,应小心轻放。
当采用机械设备吊装直管时,必须采用非金属绳(带)吊装,避免划伤管材。
1.2.3装卸盘管时,必须采用非金属绳(带)吊装或人工方式;使用前不可将盘管捆绑带拆除。
1.2.4管材运输时,应有适当的管托支撑,并采用非金属绳(带)捆扎、固定,管材接触处不得有可能损伤管材的尖凸物。
1.2.5聚乙烯管件、阀门运输时,应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠,并应有防晒、防雨淋措施。
1.2.6在聚乙烯管件焊接使用前,不应拆除密封包装袋。
1.2.7未安装前,聚乙烯法兰的密封面应有适当的保护措施,避免其受到划伤或磨损。
1.3、材料的贮存
1.3.1聚乙烯管材、管件和阀门应存放在通风良好的库房或棚内,远离热源,并应有防晒、防雨淋的措施。
1.3.2管材应水平堆放在平整的地面上,管道底部应放置方木或砂袋管托,管托高出地面不宜小于150mm。
1.3.3聚乙烯直管的堆放高度,在仓库内不宜超过1.5m,在施工现场不宜超过1m。
直管堆放应稳固,管端应有封堵保护管盖。
1.3.4原厂捆扎的直管,堆叠不应超过两捆。
盘管应贮存在盘卷架上或平放贮存,平放贮存时堆叠不宜超过二捆。
1.3.5管材、管件和阀门存放时,应按不同规格尺寸、不同类型、不同时间分别存放,悬挂或张贴物料信息标识,并应遵守“先进先出”原则。
1.3.6所有运送到施工现场的材料都应检查其有无损坏,发现不合格的材料应及时向管理人员报告,做醒目标记并单独存放,适时运离施工现场作废弃处理。
1.3.7在施工现场发现损坏包装的聚乙烯电熔管件,应标记、单独存放并同时向管理人员报告。
如经检查其熔合面洁净无污染,应及时更换新包装袋密封后保存;熔合面污染的电熔管件,应适时运离施工现场作废弃处理。
1.3.8管材在户外临时存放时,应采用遮盖物遮盖。
在施工现场的管件,应存放在储物箱内。
1.3.9应定期检查施工单位的材料存放,其存放条件应符合要求。
第二章设备管理
2.1、主要设备
2.1.1焊接机具包括热熔对接焊机和电熔焊机。
焊接机具除满足相应的国家标准外,还应当符合以下要求:
a焊接机具正常的工作温度范围为-10℃~+40℃。
如果超出此温度范围工作。
b电熔焊机有数据检索存储装置,该装置通过一个接口将存储的数据下载到电子设备(计算机或者打印机),存储容量至少为250个焊口的参数。
并且有工作参数自动输入及环境温度自动补偿功能。
自动输入的方式可以是条形码、识别电阻、磁卡或者微控芯片。
2.1.2燃气聚乙烯管道热熔对接鼓励采用全自动焊机。
全自动热熔对接焊机一般具有以下功能:
a可以实现一致、可靠、可重复的操作。
b系统将控制监视并记录焊接过程各阶段的主要参数,并判断每一焊口的状况。
c焊机有数据检索存储装置和数据下载接口,存储容量至少为200个焊口的状况。
d自动铣切管道端面。
自动检查管道是否夹装牢固。
e自动测量拖动拉力(峰值拖动拉力和动态拖动拉力)以及自动补偿拖动力。
f自动监测热板温度。
如果热板温度没有在设定的工作温度范围内,焊机应该无法进行焊接。
g热板插入待焊管材之间后的所有阶段(加压、成边、降低压力、吸热、抽板、加压、保压、冷却)自动进行。
最大可焊接范围≤315mm的全自动热熔对接焊机的抽板时间不应大于4秒;最大可焊接范围≥400mm的全自动热熔对接焊机的抽板时间不应大于8秒。
h微处理器采用闭环控制系统,在焊接过程中突然出现不符合焊接参数时,焊机能够自动中断焊接并报警提示焊工。
2.2、辅助设备
2.2.1测量焊接环境温度应配有温度计,有风环境还需配有风速仪。
2.2.2电熔焊接应配备固定夹具,且需良好的维护和保养。
2.2.3电熔焊接的管端氧化皮刮削操作,在沟底进行或管道口径较大时,宜采用机械刮刀,必要时配合手刮刀使用。
2.2.4经常使用辅助工具还有:
水平尺、记号笔、切管器、支撑滑轮、复圆夹、焊接检验尺、刨边器、卷边检测尺等。
第三章焊工管理
3.1、承担聚乙烯燃气管道焊接的人员,必须具有国家相关部门颁发的聚乙烯压力管道焊工证,且在证书有效期及合格范围内从事焊接操作。
3.2、根据工程质量管理要求,施工单位还应配有质量员、资料员等专职人员,且应经国家有关培训机构和公司内部培训合格后上岗。
3.3、焊工培训由公司人力资源培训部、焊接技术负责人、焊接培训中心共同协调、拟订年度焊工培训计划。
复试焊工也应列入年度培训计划之内。
3.4、培训计划内容:
包括年度焊工培训期数、培训人数、培训时间及项目。
3.5、培训计划管理
由焊工考试机构负责组织焊工作业人员基本知识和焊接操作技能考试结果的鉴定。
经考核鉴定合格的人员,有培训单位依据焊接作业人员资质管理的规定提供人员办证所需的相关资料,统一办理焊工作业人员资质证书。
第4章焊接工艺评定管理
4.1、对于热熔对接焊接,当出现以下情况时,应当进行焊接工艺评定:
4.1.1当采用本规程以外的焊接工艺参数进行焊接时;
4.1.2当不同的原材料等级(例如PE80与PE100)的管道产品互焊时;
4.1.3同一原材料等级的管道元件熔体质量流动速率(MFR)差值大于等于0.5g/10min(190℃,5kg)时;
4.1.4当管道元件制造单位对焊接有特殊要求,且使用的焊机不能满足其要求时;
4.1.5当施工环境与焊机工作条件有较大差距时(请再查资料,是否有对环境条件的要求)。
4.2、对于电熔承插焊接和电熔鞍形焊接,工艺评定由管道元件制造单位在产品设计定型时进行,主要对其进行验证。
4.3、进行燃气聚乙烯管道焊接工艺评定时,应符合以下基本规定:
4.3.1焊接用管道元件应当符合GB15558.1——2003《燃气用埋地聚乙烯管道系统第一部分,管材》和GB15558.2——2005《燃气用埋地聚乙烯管道系统第一部分,管件》的要求;
4.3.2焊接应当由技能熟练的聚乙烯焊工操作;
4.3.3焊接设备应当满足本规范第二章的规定,所用仪表应当在计量的有效期内且处于正常工作状态;
4.3.2焊接工艺评定所用试件的切割、刮削、组对及清理等工艺措施的操作规程,应当符合TSGD2001-2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》的规定;
4.3.4焊接工艺评定试件的检验试验,应当由国家质检总局认可的检验单位或机构进行。
检验试验的单位或机构应当做好相关试验的记录工作,检验完成后应当提供焊接工艺评定报告。
另外焊接工艺评定报告应根据检验记录完成。
4.4、热熔对接焊接工艺覆盖范围
4.4.1相同级别原材料(例如PE80、PE100)的工艺评定可以相互覆盖。
4.4.2不同系列管道产品(例如SDR11、SDR17.6)的工艺评定可以相互覆盖。
4.4.3当公称外径dn≤250㎜的规格时,任选一个规格进行评定即可覆盖dn≤250㎜所有规格。
4.4.4当公称外径dn>250㎜时,任选一个规格和压力等级进行评定即可覆盖dn>250mm的所有规格。
4.5、进行电熔焊接工艺评定时,应当符合以下规定:
4.5.1制造单位应当对所有规格的电熔管件和电熔鞍形管件在设计生产时逐一进行焊接工艺评定,并且提供相应的焊接工艺参数。
4.5.2使用同一制造单位提供的管道元件时,任选一个规格进行验证即可覆盖所有规格。
第5章焊接操作过程管理
5.1、焊接操作过程基本要求
5.1.1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;焊接操作人员的熟练技巧应当在任何外界温度及环境下都能进行操作。
5.1.2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、切削等)。
5.1.3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。
5.1.4对于公称外径≤63mm或壁厚<6mm的管道产品不允许使用热熔对接的焊接方法。
5.1.5不同SDR系列的管道产品互焊时,应当采用适当的加工方法使焊接处壁厚相同。
5.1.6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。
5.2、热熔对接焊的焊接操作过程
5.2.1焊接前准备
清洁油路接头正确的连接焊机各部件;测量电源电压,确认电压符合焊机要求。
检查清洁加热板,涂层损坏应当更换。
其表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除,油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行处理。
按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数。
焊接前,加热板应当在焊接温度下适当预热,以确保加热板温度均匀。
5.2.2装夹管材/管件
用辊杠或者支架将管垫平,调整同心度,利用夹具校正管材不圆度,并且留有足够的焊接距离。
5.2.3铣削焊接面
铣削足够厚度,使焊接端面光洁、平行,确保对接端面间隙<0.3mm;错边量小于焊接处壁厚的10%。
重新装夹时必须重新铣削。
5.2.4拖动压力的测量及检查
每次焊接时必须测量并且记录拖动压力(P拖)。
5.2.5加热
放置加热板,调整焊接压力(P1)=拖动压力(P拖)+焊接规定压力(P2)。
当加热板两侧焊接处圆周卷边凸起高度达到规定值时,降压至拖动压力(P拖),在确保加热板与焊接端面紧密贴合的条件下,开始吸热计时。
5.2.6切换对接
在规定的时间内抽出加热板,立即贴合焊接面,迅速将压力匀速升至焊接压力(P1),严禁高压碰撞。
5.2.7拆卸管道元件
达到冷却时间后,将压力降至零,拆卸完成焊接的管道元件。
5.3、电熔焊的焊接操作过程
5.3.1焊接前准备:
测量电源电压,确认焊机工作时的电压符合要求;清洁电源输出接头,保证良好的导电性。
5.3.2管材截取:
管材的端面应垂直轴线,斜度<5mm。
(见图4)。
5.3.3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0.1~0.2mm厚度,以去除氧化层。
5.3.4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%。
5.3.5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。
5.3.6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。
5.3.7焊接数据的输入:
按自动或手动方式输入焊接数据。
5.3.8焊接:
启动焊接开关,开始计时;手动模式下焊接时间应当按管件产品说明书确定。
5.3.9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。
5.4、电熔鞍形管件的焊接操作过程
5.4.1焊接前准备:
测量电源电压,确认焊机工作时的电压符合要求;清洁电源输出接头,保证良好的导电性。
5.4.2划线:
在管材上划出焊接区域。
5.4.3焊接面清理:
将划线区域内的焊接面刮削0.1~0.2mm厚,以去除氧化层,刮削区域应大于鞍体边缘。
5.4.4管件安装:
用管件制造单位提供的方法进行安装,确保管件与管材的两个焊接面无间隙。
修补用电熔鞍形管件必须对中,且电热丝区域不得安装在被修补的孔上。
5.4.5焊接数据输入:
按自动或手动方式输入焊接数据。
5.4.6焊接:
启动焊接开关,开始计时;手动模式下焊接时间应当按管件产品说明书确定。
5.4.7自然冷却:
接头在冷却过程中应当处于夹紧状态。
鞍形三通的冷却时间应当大于60分钟或者按产品说明书进行开孔操作。
5.4.8封堵:
按照管件产品说明书进行封堵。
第6章检验与试验
6.1、一般规定
焊接检验与试验可分为非破坏性检验和破坏性检验;非破坏性检验主要手段为目测即外观检查,用于施工现场的质量控制和操作人员的自检。
破坏性检验主要用于焊接工艺评定及对焊接质量有争议的焊口进行试验。
6.2、热熔对接焊的非破坏性检验
6.2.1外观检查
a几何形状:
翻边应沿整个外圆周平滑对称,尺寸均匀、饱满、圆润。
翻边不应有切口或缺口状缺陷,不应明显的有海绵状浮渣出现。
b卷边(见图6)的中心高度K值必须大于零。
c焊接处的错边量不应超过管材壁厚的10%。
图6对接焊卷边示意图
6.2.2卷边切除检查
a使用外卷边切除刀切除卷边,进行检查。
卷边应当是实心圆滑的,根部较宽(见图7)。
卷边底面不得有污染、孔洞等。
若发现杂质、小孔、偏移或损坏时,判定为不合格。
b卷边背弯试验:
将卷边每隔几厘米进行背弯试验,进行检查。
当有裂缝缺陷时,判定为不合格(见图8)。
图7合格实心的卷边图8卷边背弯试验开裂示意图
6.2.3卷边的热稳定性试验
卷边的热稳定性试验方法应当符合现行国家标准GB/T17391-2003的要求。
6.3、热熔对接焊的破坏性检验
拉伸性能测试方法应当符合相应的国家标准。
6.4、电熔焊的非破坏性检验
6.4.1外观检查
a电熔管件应完整无损,无变形及变色。
b从观察孔应能看到有少量的PE顶出,但是顶出物不应呈流淌状;焊接表面不应有熔融物溢出。
c电熔管件承插口应当与焊接的管材保持同轴。
d检查管材整个圆周的刮削痕迹。
6.4.2无损探伤(鼓励采用)
6.5、电熔焊的破坏性检验
6.5.1电熔管件剖面检验(请丁所长补充该方法,取样、45°角的截取等)电熔管件中的电阻丝应当排列整齐,不应当有涨出、裸露、错行,焊后不游离。
管件与管材熔接面上无可见界线。
6.5.2拉伸剥离试验
拉伸剥离试验方法应当符合相应的国家标准。
6.5.3挤压剥离试验
挤压剥离试验方法应当符合相应的国家标准。
6.6、电熔鞍形管件焊接的检验
6.6.1外观检查
a电熔鞍形管件与管材焊接后,不应有熔融物流出管材表面;从观察孔应能看到有少量的PE顶出,但是顶出物不应呈流淌状。
b电熔鞍形管件应与管材轴向垂直。
c鞍形管件和管材装配时不应有明显间隙。
d鞍形管件焊接处周围应有刮削痕迹。
6.6.2撕裂剥离试验
撕裂剥离试验方法参照TSGD2002-2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》的要求
6.6.3液压试验
液压试验方法应当符合现行国家标准GB/T6111-2003的要求。
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