焊接工艺评定11.doc

第一条 通过对燃气聚乙烯管道热熔对接焊接、电熔承插焊接及电熔鞍形焊接接头性能的评价，验证拟定焊接工艺及参数的正确性。

第二条 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：

（一）焊接用管道元件应当符合本规范第二章的要求； （二）焊接应当由施工单位技能熟练的焊工操作；

（三）焊接设备应当满足本规范第五章的规定，所用仪表应当在计量的有效期内且处于正常工作状态；

（四）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，应当符合本规程第六章的规定；

（五）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。评定报告格式见附件2。另外焊接工艺评定报告应由施工单位根据检验记录完成。

第三条 评定原则

（一）对于热熔对接焊接，当出现以下情况时，施工单位应当进行焊接工艺评定：

1．当施工单位采用本规程以外的焊接工艺参数进行焊接时； 2．当不同的原材料等级（例如PE80与PE100）的管道产品互焊时；

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．当管道元件制造单位对焊接有特殊要求，且施工单位使用的焊机不能满足其要求时；

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)。

（二）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，施工单位主要对其进行验证。

第四条 焊接工艺参数

（一） 热熔对接焊接关键工艺参数 1．焊接工艺温度

推荐的焊接工艺温度为200～235℃（见表1，表2），施工单位在实际施工中，可以根据具体施工环境和材料适当调整焊接温度。

2．焊接压力与时间（其关系见图1）

P1

P2 P P拖

t1 t2 t3 t4 t5 T 总的焊接时间 图1 热熔对接焊工艺曲线图 图中：

P1 P2

— 总的焊接压力，P1=P2+P拖（MPa）； — 焊接规定的压力（MPa）；

P拖 — 拖动压力（MPa）； t1 t2 t3

— 卷边达到规定高度的时间。

— 焊接所需要的吸热时间（s）＝管材壁厚×10（s）； — 切换所规定的时间（s）；

t 4 — 调整压力到P1所规定的时间（s）； t 5 — 冷却时间（min）；

（1）焊接压力P1按下式计算：

P1P2P拖

对接规定的压力P2按下式计算：

S1P0p2S2S1 S2 P0 — 管材的截面积（mm） , S1=π×ｅ×（dn-ｅ）；

— 焊机液压缸中活塞的有效面积（mm），为焊机生产厂家提供。 — 作用于管材上单位面积的力（0.15N/mm）。

2

2

2

式中：

P拖 — 拖动压力（MPa）。

（2）吸热时间

推荐的吸热时间等于管道产品的公称壁厚（mm）×10（秒），由管道产品规格、壁厚确定。当环境条件（温度、风力等）恶劣时，应当根据实际情况适当调整。

（二） 热熔对接焊标准工艺参数见表1、表2。

表1 SDR11管材焊接参数

（热板表面温度：PE80－210±10℃；PE100－225±10℃）（缺

P2 请贡主任补齐）

h 管材 管径 壁厚 mm mm 75 90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 6.8 8.2 10.0 11.4 12.7 14.5 16.4 18.2 20.5 22.7 25.5 28.6 32.3 36.4 计算压力 mm 0.43 0.62 0.92 1.19 1.49 1.95 2.48 3.06 3.87 4.77 5.99 7.56 9.63 12.22 1.0 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 sec 68 82 100 114 127 145 164 182 205 227 255 286 323 364 ＜4 ＜4 ＜4 ＜4 ＜4 ＜5 ＜5 ＜5 ＜5 ＜6 ＜6 ＜6 ＜7 ＜7 ＜6 ＜7 ＜7 ＜8 ＜12 ＜13 ＜14 ＜15 ＜12 ＜13 ＜14 ＜15 ＜17 ＜19 t2 t 3 t 4 压力≈P拖 切换时增压时间吸热时间间sec sec t 5 压力＝P1 冷却时间min 10 11 14 15 17 19 21 23 26 28 31 35 39 44 P2 压力＝P1 凸起高度 450 500 560 630 40.9 45.5 50.9 57.3 15.45 19.10 23.93 30.31 3.5 3.5 4.0 4.0 409 455 509 573 ＜8 ＜8 ＜9 ＜9 ＜21 ＜23 ＜25 ＜29 50 55 61 67 表2 SDR17.6管材的焊接参数

（热板表面温度：PE80－210±10℃；PE100－225±10℃）(是否也有表1 的问题)

h1 管材 管径 壁厚 mm mm 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 6.3 7.1 8.0 9.1 10.2 11.4 12.8 14.2 15.9 17.9 20.2 22.7 25.6 28.4 31.8 35.8 计算压力 mm 0.60 0.77 1.00 1.27 1.60 2.00 2.51 3.13 3.88 4.91 6.25 7.91 10.03 12.37 15.51 19.65 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 sec 63 71 80 91 102 114 128 142 159 179 202 227 256 284 318 358 ＜4 ＜4 ＜4 ＜5 ＜5 ＜5 ＜5 ＜6 ＜6 ＜6 ＜7 ＜7 ＜8 ＜8 ＜9 ＜9 ＜6 ＜6 ＜6 ＜7 ＜7 ＜8 ＜8 ＜9 ＜10 ＜11 ＜12 ＜13 ＜14 ＜15 ＜17 ＜18 t2 t3 t4 压力≈P拖 切换时增压时间吸热时间间sec sec t5 压力＝P1 冷却时间min 9 10 11 13 14 15 17 19 20 23 25 28 32 35 39 44 P2 压力＝P1 凸起高度 注：以上参数基于环境温度为20℃，油缸面积为510mm2条件下确定。当油缸面积不同时，按上述公式进行计算确定。

（三）电熔承插焊接及电熔鞍型焊接的关键工艺参数包括：电压、加热时间、冷却时间、电阻值，由管道元件制造单位提供。

第五条 焊接工艺评定的覆盖范围 （一）热熔对接焊接工艺覆盖范围

1．相同级别原材料（例如PE80、PE100）的工艺评定可以相互覆盖。

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。

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．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。

(二)电熔焊接工艺覆盖范围

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，并且向施工单位提供相应的焊接工艺参数。

2．施工单位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。

第六条 焊接工艺评定试验

热熔对接焊接、电熔焊接工艺评定项目及试验要求见表3。

第七条 焊接试件数量均为2组。当外观检验两组都不合格时，则判定该焊接工艺不合格；其它检验项目有一项不合格时，则判定该焊接工艺不合格。

表3 焊接工艺评定试验及要求

项目 试验项目 外观 卷边的热稳定热氧化诱导时间（OIT） 性 试验到破坏为止： GB/TXXXX-200X（ISO 拉伸性能 23℃±2℃ 韧性：通过 13953:2001） 脆性：未通过 热熔对接焊接 密封接头 方向 调节时间 试验时间 液压试验 环应力： PE 80 PE 100 试验温度 电熔承插焊接 外观 电熔管件解剖－ 面检验 dn<90挤压剥离23℃±2℃ 试验 dn≥90拉伸剥23℃±2℃ 离试验 ≤33.3% 13954:1997） ≤33.3% 13955:1997） 剥离脆性破坏百分比 GB/TXXXX-200X（ISO 等影响性能的缺陷 剥离脆性破坏百分比 GB/TXXXX-200X（ISO － 4.5 MPa 5.4 MPa 80℃ 第七章第三十八条 无虚焊、过焊、气泡第七章第三十九条 第七章第三十八条 无渗漏 a型 任意 12 h 165h 焊接处无破坏， GB/T6111-2003 ≥20 min GB/T 17391-1998 － 试验参数 要求 第七章第三十六条 试验方法 第七章第三十六条 密封接头 方向 调节时间 试验时间 液压试验 环应力： PE 80 PE 100 试验温度 外观 电熔鞍形焊接 撕裂剥离试验 － 23℃±2℃ a型 任意 12 h 165h 4.5 MPa 5.4 MPa 80℃ 第七章第四十条 第七章第四十条 焊接处无破坏，无渗GB/T6111-2003 漏 剥离脆性破坏百分比 第七章第四十条≤33.3% (ISO/DIS13956:2001） (或表3 焊接工艺评定试验及要求)

项目 试验项目 外观 卷边的热稳定热氧化诱导时间（OIT） 性 试验到破坏为止： 拉伸性能 23℃±2℃ 韧性：通过 脆性：未通过 热熔对接焊接 密封接头 方向 调节时间 试验时间 液压试验 环应力： PE 80 PE 100 试验温度 电熔承插外观 － 4.5 MPa 5.4 MPa 80℃ 第七章第三十八条 第七章第三十八条 漏 a型 任意 12 h 165h 焊接处无破坏，无渗GB/T6111-2003 GB 15558.2中规定 ≥20 min GB/T 17391-1998 － 试验参数 要求 第七章第三十六条 试验方法 第七章第三十六条 焊接 电熔管件中的电阻丝应当排列整齐，不应电熔管件解剖－ 面检验 行，焊后不游离,管件与管材熔接面上无可见界线。 dn<90挤压剥离23℃±2℃ 试验 dn≥90拉伸剥23℃±2℃ 离试验 密封接头 方向 调节时间 试验时间 液压试验 环应力： PE 80 PE 100 试验温度 4.5 MPa 5.4 MPa 80℃ 第七章第四十条 第七章第四十条 漏 a型 任意 12 h 165h 焊接处无破坏，无渗GB/T6111-2003 ≤33.3% ≤33.3% 剥离脆性破坏百分比 GB 15558.2中规定 剥离脆性破坏百分比 GB 15558.2中规定 当有涨出、裸露、错第七章第三十九条 电熔鞍形焊接 外观 撕裂剥离试验 － 23℃±2℃ 剥离脆性破坏百分比 第七章第四十条≤33.3% (ISO/DIS13956:2001）