PE管道热熔对接接事故原因分析

河北建投宝塑管业有限公司  袁根立

PE管道采用热熔对接焊接的连接方式安全可靠，但不规范的操作，也会导致焊口裂缝漏水或焊口断裂，现把造成PE管道焊接事故的原因列举出来，以便施工方在以后的管道焊接时加以改进。分析PE管道焊接事故，一般是以下几个方面的原因引起的。

一、  环境因素对焊接质量的影响。

1. 冬天恶劣的环境、风沙雨雪天气焊接时，可能导致加热板的实际温度降低。有时两端敞口的管道内形成过堂风，也会降低加热板的温度。风沙天气焊接管道，无法保证加热板的洁净，熔融的粘接表面，极易粘上灰尘，影响到焊接强度。

2. 冬天极冷的环境下焊接，管材、管件不在同一地方存放，焊接后容易造成两端收缩不对等。

3. 严寒恶劣天气下焊接时，焊接前几根管材，液压行程前进后退迟缓，不但延长了切换时间，而且焊机电器的零件极易造成损坏。

4. 阴雨天野外焊接，没有采取防雨措施，加热完毕后取出加热板对接的瞬间，雨滴落在粘接面上。

5. 野外对接时不小心，将树枝、草叶等杂物挤在对接面中。

根据相关施工规范，《埋地聚乙烯给水管道施工技术规程》CJJ101—2004的条文中，虽没有明令禁止环境温度低于多少就不能焊接了，但要求当环境温度低于-5℃时，应在搭设的简易帐篷内焊接。规定要求：当管材、管件异地存放温度不统一时，应提前将管材、管件置放一处储存一段时间，然后再焊接。根据施工经验，大风沙中焊接时，管道两端的敞口处，应用木板、棉被等物品加以遮挡，保证加热面的洁净，避免管内形成风道降低加热板的温度。

二、  焊接人员素质与操作方法对焊接质量的影响

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1、 焊接人员在管道焊接时，对时间、温度、压力的掌控有误。

时间、温度、压力是 PE管道焊接的三个要素，我们要求焊接时使用的温度是220℃，使用过高的焊接温度或者过多的延长加热时间，会导致熔融后的焊接表面产生碳化、分解，使用过低的温度或者缩短加热时间，粘接表面没有完全熔融，对接后就会形成虚焊。有时我们看到，管道在外力的作用下，焊口处沿着焊缝齐茬断裂，焊接表面光滑平整，就是加热板温度太低与加热时间过短造成的。上面提到的时间，包括加热时间和对接后的冷却时间两部分，PE管道焊接使用的加热时间是：管道的每毫米壁厚加热10秒，（从管材完全熔融，一周出现熔融环开始计时）。焊接时应该根据管材的壁厚，正确地在热熔机上设定加热时间和冷却时间。现实中经常有焊接工人焊接时根本不知道管材所需要的加热时间、冷却时间、对接压力是多大，既不使用焊机的计时器计时，也不掐表计时，而是根据自己的经验随意操控。有时管材在加热板上加热时，焊接工人却在旁边吸烟唠嗑，加热时间的长短非常随意，甚至出现加热时间过长致使管材冒烟或发出难闻的气味时，才发现加热时间过长了;反之加热时间不够，管材对接面没有完全熔融就强行对接，也达不到理想的焊接效果，甚至会出现管材从焊口处齐茬断开的现象。使用对接压力的大小，取决于管材对接面积和焊机油压缸的面积，规范的焊接,焊机操作人员应根据焊机油压缸的面

（因加热板温度过低或加热时间短，导致焊口齐茬断裂）

积与管材的截面积，通过公式计算 得出焊接时所需的压力，再通过调试焊机测试出管材的自身重量、现场地面的拖拉阻力，两者相加，设定相应的对接压力。

我在江西处理过一起焊接事故，用户在电话里几次强调说，管材加热完毕对接时卡瓦卡不住管材，管材的两个端面一顶紧，管材就在卡瓦里面滑脱，当我们中午赶到现场时，看到用户焊接的是d_n110的PE管材正在保压冷却，这种规格的管材对接压力加上拖动力，一般情况下就是7、8公斤左右，可我一看焊机的保压表，发现使用的压力是8MPa，找到他们了解后才知道，原来他们错误地认为8MPa就是8公斤，使对接压力整整高出了10倍，所以就出现了他们所说的卡瓦卡不住管材，对接时管材总是滑脱的情况。使用过大的对接压力，会使管材截面熔融的材料全部挤出形成虚焊，给管道的安全运行存在着重大隐患。

2、操作人员的责任心对焊接质量的影响

其实上面刚刚提到的将8MPa当做8公斤的情况就属于这类情况，在焊接施工过程中，许多施工队伍都是临时组建农民工，缺乏责任心，工人不按照规范施工，对时间、温度、压力随意操作的现象比较普遍，比如:

（1）在加热时间上不掐表、不计时。                                                     （2）冷却时间未到用手摸摸不烫手就拆卸卡瓦，这种情况如果采用吊车配合吊装十几米长的大口径管道，冷却时间未到就拆卸卡瓦吊装管材，焊口处就存在不安全因素。

（3）加热板不洁净沾有灰尘泥沙、铣削不到位、粘接面不洁净或用粘有油污的手触摸切削端面等，都会影响焊接质量。还有个别的现象，因工地土质松软，加热板托架的四条支腿直接插入泥土里，导致加热板的底部与地面直接接触，底部沾满泥土不说还造成加热板上下温度的不均匀。

（4）观察熔融环的形状，判断时间、温度、压力的使用是否正常。

有经验的焊接工人在焊接管道时，除了随时观察焊机的压力表、温控仪外，还能通过观察熔融环（翻边）的外观、测量翻边的宽度等方法，进一步验证焊接时间、温度、压力使用的是否合理。正常的翻边应是实心和圆滑的，根部较宽带有光泽。根部较窄有卷曲现象的翻边，可能是对接压力太大或加热时间太短，反之则根部较宽翻边过大。一般情况下，翻边的宽度（双边）是壁厚的0.7-0.9倍，小管取大值，大管取小值。总之，时间、温度、压力是焊接工艺的三个要素，对管道焊接的质量起着至关重要的作用。

三、管材、管件本身原因对焊接焊接质量的影响

管材、管件本身的原因主要包括两个方面：

1、个别厂家的管材因缩口多少不同，造成管材直径大小不一，对接时错边超标，对接困难影响焊接质量。                                                                                      2、用户选用的管材与管件的压力等级不同，导致管材、管件壁厚不相同，按照相关规定，壁厚不相同的管材、管件是不允许热熔对接的，个别施工方强行对接。

四、焊机本身原因对焊接质量的影响

（使用过高的焊接温度，粘接表面碳化，导致焊缝开裂。）

焊接时通过观察熔融环的宽度、外表光泽和辨别气味，能间接判断焊机的实际温度，极个别情况下，焊机温控仪显示的温度不一定就是实际温度，用红外测温仪测试实际温度，会发现测量温度与焊机显示温度高出55、60℃甚至更多，焊接时仪表显示是220℃，测量的实际温度已经接近300℃了，有时加热时焊板表面会冒着烟雾发出刺鼻的气味，如果遇到这种情况，过分的相信焊机温控仪所显示的温度没有及时纠正继续焊接，焊接PE管道质量就存在安全隐患了，虽然此类情况极少，也要高度重视。           

综上所 述，以上各种原因都可能影响到PE管道焊接质量，现把它列举出来加以分析总结，以根除事故，消除隐患，确保管道的安全运行。