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PE管【热熔对接焊口】失败案例及原因分析

好久没有节选《管道施工指导手册》的内容了,今天把里面总结的PE热熔对接焊口失败案例以及原因分析整理出来,希望对各位有所帮助,感谢管道技术俱乐部提供的资料。


案例一:


北方某地,PE80管道外径200mmSDR11通过强度试验压力0.6MPa和气密性试验,运行压力0.07MPa运行四个月后巡线发现泄漏,开挖后发现焊口处泄漏见图1),观察其焊缝翻边,明显小于正常焊缝的宽度,第一感觉为焊接温度低,吸热时间不足;剖开泄漏处,焊接面光亮如镜,焊口为脆性断裂,并且在焊接面上留有镶入的铁屑和泥土砂粒。



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1运行四个月焊口泄漏剖为脆性断裂


 存在的问题:


1焊缝翻边明显小于正常翻边宽度

2焊面光亮,焊接处留有铁屑和泥土沙粒


 原因分析:


将预热阶段时间计算在吸热时间内,吸热时间短,热量不够,从而得到的熔融物料少,焊口翻边小,同时焊口处聚乙烯大分子未获得足够的能量和空间迁移、缠绕,从而使焊口达不到应有的强度和性能;焊接面污染使得焊口质量差,造成泄漏。


案例二:


北方某地敷设聚乙烯PE管道,公称外径250mmSDR17.6材料等级PE80焊接管道长度约60米,在拖管入沟时发生焊口开裂见图2


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2拖管时焊口开裂


 原因分析:


经对断口检查发现焊口内外翻边正常,但断口端面平整发亮,说明擦拭热板的物品带有油等异物,形成油膜,造成假焊。

还有一种可能是焊机机架行程不足造成假焊,这种情况在目前焊机状态下已较少出现。


案例三:


南方某地,公称外径315mmSDR17.6材料等级PE100工程完工后强度试验0.6MPa验收完成,该管线是城市建设预埋的管线;第二年准备使用,运行前重新打压试验发现泄漏见图3


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3外径315mmSDR17.6预埋管道焊口泄漏处图


 存在问题:


通过在未开裂处作拉伸试验,取样在较小的力度下断裂,在断口处发现泥沙。


 原因分析:


经追踪发现此焊口为焊接的第一个焊口,出现焊口泄漏的原因主要是焊接准备不充分,热板不净洁,切换时间过长,从而出现假焊。


案例四:


南方某地外径315mmSDR11材料等级PE80焊接后翻边表面产生1~2mm的气泡见图4),焊口下方密集,焊口上方稀少,造成外观不合格。


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4焊口下方气泡密集


 原因分析:


焊接前下雨,管材端口未封堵,雨水进入管材内部,在焊接时对管材内外表面用干布擦拭,但处理长度不够,在焊接时,由于坡度问题,雨水在焊接时由高处缓慢流至热板处,焊接时熔融面将水分裹入,翻边时汽化产生气泡,致使焊口上方气泡稀少下方密集。端口经用酒精进行擦拭,并保证端口高度足够的情况下焊接,焊口气泡现象消除。


引申知识:CJJ63-2008中提到焊口麻点问题。


案例五:


南方某地外径200mmSDR11材料等级PE80由于翻边有缺陷见图5),对焊口质量怀疑,现场监理未通过。


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5管材表面处理不彻底翻边受阻产生缺陷


 原因分析:


该焊口翻边缺陷是由于管材外表面粘有厂家不干胶的合格证,焊接前在焊接范围内未清理,熔融聚乙烯的熔体在翻边受阻,造成翻边缺陷,也许焊口质量试验不会有较大问题,但通过焊口外观检查现场监理判定该焊口为不合格。


综合以上案例及施工实际来看,导致热熔焊接失败的主要原因可以总结为以下几点:


(1)无焊接工艺:

施工过程中根据实际情况制定相应的焊接工艺是必须的。缺少焊接工艺容易出现执行焊接工艺不严格,操作过程不规范,缺乏应有的管理等问题。


(2)焊接温度低:

加热板未达到焊接温度就开始焊接;电源电压低,距电源距离远,导线截面积小,导致加热板不能正常工作。


(3)焊接面污染:

热板表面不洁净污染焊接面或铣削后的焊接面污染


(4)天气原因:

恶劣天气焊接操作时无应有的保护措施。


(5)切换超时:

切换对接的时间超出规定时间。


(6)焊接参数错误:

由于操作者失误将焊接参数设定错误;焊机生产厂提供的焊接参数不准确。


(7)焊机未定期维护:

压力表、温度指示器,发出错误信息。


(8)机架问题:

装夹管材、管件两端间距过宽,机架行程不足,行程假焊。


(9)管材管件问题:

采用了不合格厂家的管材或管件。


(10)冷却时间过短:

冷却过程未完成就停机拆卸。

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