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摘要：聚乙烯燃气管是用中密度或高密度聚乙烯生产的管材。高密度聚乙烯管材具有优良的耐化学腐蚀、耐水和耐寒等性能。就目前情况而言，聚乙烯燃气管代替钢管用于低压燃气系统的优势十分明显，然而，其接口质量问题却是一直制约其发展，并困扰工程技术人员的一项难题。本文结合笔者多年的工程实践经验，就如何提高聚乙烯燃气管道接口质量的措施展开论述。
关键词：聚乙烯燃气管道；接口；质量控制
中图分类号：TU996.7文献标识码： A 文章编号：
前言
我国使用聚乙烯管的历史很短，运行中发生的问题还不多。但从国外长期使用聚乙烯管的实践证明，聚乙烯管道系统的严密性优于钢管，但其也有不足之处，如其接口抗拉能力弱，质量一旦不过关，很容易导致漏气事故的发生。
一、聚乙烯燃气管道的连接方式
聚乙烯管道之间按其连接方式的不同，一般分为电熔连接和热熔连接两种。电熔连接是通过對预埋于电熔管件内表面的电热丝的通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材(或管件)的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到焊接目的。热熔连接是用专用设备加热管材(或管件)的端面，使其熔化，然后迅速将其贴合，保证有一定的压力，冷却后达到熔接的目的。电熔连接如果严格按照规范操作，受环境、人为因素影响较少，接头较为牢固可靠，但管件加工工艺复杂，成本较高。以前的手动或半自动热熔连接受环境、人为因素影响较多，接头质量没有电熔连接的可靠，只是不用管件，成本较低。现在使用全自动热熔对接焊机后，由计算机控制温度、压力、时间、顺序等焊接参数，将人为因素降到最低，准确度高，实践证明焊接质量可靠，接头牢固，可以与电熔焊接媲美，而成本比电熔连接低得多。无论哪一种连接方式均存在一定程度的人为因素，所以焊工是否取得相应的上岗证及是否有责任心对焊口质量有很大影响。焊工首先要持证上岗，熟练掌握焊接要领，并要求具有高度责任心，对焊接管材、管件采取必要的加工，控制好各参数，每一步都不能马虎，每一步按要求操作和测试检验，才能保证一个100%合格的接口。
二、聚乙烯燃气管道接头质量的施工控制措施
(1)聚乙烯燃气管道连接前，应对管材、管件及附属设备按设计要求进行核对。核对管材、管件外观是否符合现行的《燃气用埋地聚乙烯管材》和《燃气用埋地聚乙烯管件》国家标准的要求。
(2)聚乙烯燃气管道连接应采用电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍形连接)或热熔连接，不得采用螺纹连接和粘接。聚乙烯管道与金属管道连接，必须采用钢塑过渡接头连接。上述几种连接方式是最经济并能保证聚乙烯燃气管道长期使用的方法。一般来说，其接头的强度都高于管材本身强度。螺纹连接不可使用，因为聚乙烯燃气管道对切口极为敏感，会导致管壁截面减弱和应力集中而易损坏、漏气。至于粘接，因为聚乙烯是一种高度结晶性的非极性材料，而且在一般条件下，其粘接性能较差，一般来说粘接的聚乙烯管道接头强度要比管材本身强度低，故这种方法在燃气管道中不宜使用。
(3)聚乙烯燃气管道不同的连接形式应采用对应的专用连接工具或设备。如对接熔接采用对接设备，电熔连接采用电熔连接专用设备等。连接时，不得使用明火加热。
(4)聚乙烯燃气管道连接宜采用同种牌号、材质的管材和管件。对性能相似的不同牌号、材质的管材与管材或管材与管件之间的连接，应经过试验，确定连接质量能得到保证后，方可使用。在机械性能无甚差别的情况下，对于不同牌号、材质的聚乙烯燃气管道，其熔体流动速率一般都不同，密度一般也不同，因而焊接条件不同。当密度差异较大的两连接件进行连接时，接头处会出现残余应力等不良影响。在实际施工时，不同牌号、材质(即熔体流动速度差值大于0.5g/10min或密度相差较大时)的聚乙烯燃气管道连接，可能获得不稳定的连接质量，所以应避免不同材质的聚乙烯相互熔接。
(5)聚乙烯燃气管道连接的操作工人上岗前，应经过专门培训。经过考试和技术评定合格后，方可上岗操作。由于聚乙烯燃气管道与金属管道性能不同，而且连接方法与焊接设备也不同，它主要是通过加热工具熔化聚乙烯管材或管件，达到连接目的的。接头质量与操作步骤和参数有直接关系，如熔接温度、熔接时间、施压大小、保压冷却时间、连接件对直度等，因此操作工人上岗前要经过专门培训。
(6)在寒冷气候和大风环境条件下进行操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。在寒冷气候条件下进行熔接操作，达到熔接温度的时间比正常情况下要长，连接后冷却时间也要缩短。因此，此时应对正常情况下焊接参数进行修正。此外，在低于-5℃时进行熔接操作，工人工作环境差，操作精度很难保证。故要采取保护措施或调整熔接工艺。
(7)聚乙烯燃气管材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接前，应将管材和管件在施工现场放置——定时间，使其温度接近施工现场温度。由于聚乙烯燃气管道采用熔化连接，熔接条件(温度、时间)是根据施工现场调节的。管材、管件从存放处运到施工现场，若其温度高于现场温度时，导致加热时间过长；反之，加热时间不足。两者都会影响接头质量。同时，聚乙烯管材的线膨胀系数较大，由于温度变化而产生的热胀、冷缩也较大，如果待连接的管材或管件从不同温度存放处运来，两者温度不同，产生的热胀冷缩也不同，也会影响接头质量。
(8)聚乙烯燃气管道连接时，管端应洁净。每次收工时，管口应临时封堵，防止杂物进入管内。
(9)管道连接结束后，应进行接头外观质量检查。不合格者必须返工，返工后重新进行接头外观质量检查。
(10)当施工中采用电热熔连接接头时，应确保电熔连接机具与电熔管件的正确接通。先将电熔管件套在管材、管件上，检查合格后，然后通电。通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产厂的规定，以保证在最佳供给电压、最佳加热时间下，获得最佳的熔接接头。冷却期间，不得移动连接件或在连接上施加外力，因为聚乙烯燃气管接头只有在全部冷却到环境温度后，才能达到其最大耐压强度。冷却期间其他外力会使管材、管件不能保持在同一轴线上，也不能形成均匀的凸缘，从而影响接头质量。
(11) 当施工中采用热熔对接连接接头时，应事先将管材或管件连接面上的污物用洁净棉布擦净，并对连接面进行铣削，使其与管轴线垂直、并使其与对应的待接断面吻合。在对接连接前，两管段应各伸出夹具一定自由度，并应校直两对应的连接件，使其在同一轴线上，管口错边不宜大于管壁厚度的10%。热熔对接连接均用机械设备来进行，因此，对接连接件要留有夹具工作宽度。待连接的端面应用专用对接连接工具加热，其加热时间与加热温度应符合对接连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。加热完毕，待连接件应迅速脱离对接连接工具的加热板，并用均匀外力使其完全接触，形成均匀凸缘。凸缘高度要符合有关规定要求。热熔连接保压、冷却时间，应符合热熔对接连接工具生产厂家与管材、管件生产厂的规定，在保压、冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。
三、聚乙烯燃气管道的焊口质量检验控制措施
聚乙烯燃气管道的电熔连接和全自动热熔对接焊口由于缺乏无损检测手段，所以连接完后应加强施工自检和第三方检验。检验可采取以下方法：
1．检查全部焊接口的打印记录。
2．外观质量自检应100%进行，验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口按表1要求进行外观检查，数量不应少于焊口数的30%，且每个焊工的焊口数不少于9个。
3．对于全自动热熔对接的焊口，验收人员应抽取一定数量的焊口割除卷边，按表1进行外观检查，以检查接口质量。抽查数量不宜少于10%，且每个焊工的抽查数量不少于5个。
4．检查熔合指示针(如有装置)已经升起。
5．检查管道与管件已经对准成一直线。
6．每个工程均应做接口破坏性试验，如果是电熔连接，应抽取3%焊口，建议不少于1个；如果是全自动热熔对接，应抽取5%的焊口，且每个焊工不少于3个。破坏性试验可把焊口切成4条甚至更多，检查内部熔合情况，未完全熔合视为不合格，也可做拉伸试验，看拉伸强度是否满足要求。
7．接口质量如不合格，应对该焊工的接口进行加倍抽检，再发现不合格，则对该焊工施工的接口全部进行返工。
表1 聚乙烯燃气管道的焊口质量检验要点
三、结语
由于聚乙烯燃气管接头机械强度较低，因此为了保障燃气管线运行时的安全性和可靠性，就要在施工过程中及质量检验等方面下大力气，狠抓施工质量控制，严格按照上述的接头质量检验流程进行操作，确保聚乙烯燃气管接头的施工质量。
参考文献：
[1]张宇.建筑燃气工程施工.中国建筑工业出版社,2008.11
[2]方瑜，供燃气用埋地聚乙烯管道，中国建筑工业出版社,2007.09
[3]张晓，市政管道工程施工手册，中国建筑工业出版社,2010.03
关键词：聚乙烯燃气管道；接口；质量控制
中图分类号：TU996.7文献标识码： A 文章编号：
前言
我国使用聚乙烯管的历史很短，运行中发生的问题还不多。但从国外长期使用聚乙烯管的实践证明，聚乙烯管道系统的严密性优于钢管，但其也有不足之处，如其接口抗拉能力弱，质量一旦不过关，很容易导致漏气事故的发生。
一、聚乙烯燃气管道的连接方式
聚乙烯管道之间按其连接方式的不同，一般分为电熔连接和热熔连接两种。电熔连接是通过對预埋于电熔管件内表面的电热丝的通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材(或管件)的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到焊接目的。热熔连接是用专用设备加热管材(或管件)的端面，使其熔化，然后迅速将其贴合，保证有一定的压力，冷却后达到熔接的目的。电熔连接如果严格按照规范操作，受环境、人为因素影响较少，接头较为牢固可靠，但管件加工工艺复杂，成本较高。以前的手动或半自动热熔连接受环境、人为因素影响较多，接头质量没有电熔连接的可靠，只是不用管件，成本较低。现在使用全自动热熔对接焊机后，由计算机控制温度、压力、时间、顺序等焊接参数，将人为因素降到最低，准确度高，实践证明焊接质量可靠，接头牢固，可以与电熔焊接媲美，而成本比电熔连接低得多。无论哪一种连接方式均存在一定程度的人为因素，所以焊工是否取得相应的上岗证及是否有责任心对焊口质量有很大影响。焊工首先要持证上岗，熟练掌握焊接要领，并要求具有高度责任心，对焊接管材、管件采取必要的加工，控制好各参数，每一步都不能马虎，每一步按要求操作和测试检验，才能保证一个100%合格的接口。
二、聚乙烯燃气管道接头质量的施工控制措施
(1)聚乙烯燃气管道连接前，应对管材、管件及附属设备按设计要求进行核对。核对管材、管件外观是否符合现行的《燃气用埋地聚乙烯管材》和《燃气用埋地聚乙烯管件》国家标准的要求。
(2)聚乙烯燃气管道连接应采用电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍形连接)或热熔连接，不得采用螺纹连接和粘接。聚乙烯管道与金属管道连接，必须采用钢塑过渡接头连接。上述几种连接方式是最经济并能保证聚乙烯燃气管道长期使用的方法。一般来说，其接头的强度都高于管材本身强度。螺纹连接不可使用，因为聚乙烯燃气管道对切口极为敏感，会导致管壁截面减弱和应力集中而易损坏、漏气。至于粘接，因为聚乙烯是一种高度结晶性的非极性材料，而且在一般条件下，其粘接性能较差，一般来说粘接的聚乙烯管道接头强度要比管材本身强度低，故这种方法在燃气管道中不宜使用。
(3)聚乙烯燃气管道不同的连接形式应采用对应的专用连接工具或设备。如对接熔接采用对接设备，电熔连接采用电熔连接专用设备等。连接时，不得使用明火加热。
(4)聚乙烯燃气管道连接宜采用同种牌号、材质的管材和管件。对性能相似的不同牌号、材质的管材与管材或管材与管件之间的连接，应经过试验，确定连接质量能得到保证后，方可使用。在机械性能无甚差别的情况下，对于不同牌号、材质的聚乙烯燃气管道，其熔体流动速率一般都不同，密度一般也不同，因而焊接条件不同。当密度差异较大的两连接件进行连接时，接头处会出现残余应力等不良影响。在实际施工时，不同牌号、材质(即熔体流动速度差值大于0.5g/10min或密度相差较大时)的聚乙烯燃气管道连接，可能获得不稳定的连接质量，所以应避免不同材质的聚乙烯相互熔接。
(5)聚乙烯燃气管道连接的操作工人上岗前，应经过专门培训。经过考试和技术评定合格后，方可上岗操作。由于聚乙烯燃气管道与金属管道性能不同，而且连接方法与焊接设备也不同，它主要是通过加热工具熔化聚乙烯管材或管件，达到连接目的的。接头质量与操作步骤和参数有直接关系，如熔接温度、熔接时间、施压大小、保压冷却时间、连接件对直度等，因此操作工人上岗前要经过专门培训。
(6)在寒冷气候和大风环境条件下进行操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。在寒冷气候条件下进行熔接操作，达到熔接温度的时间比正常情况下要长，连接后冷却时间也要缩短。因此，此时应对正常情况下焊接参数进行修正。此外，在低于-5℃时进行熔接操作，工人工作环境差，操作精度很难保证。故要采取保护措施或调整熔接工艺。
(7)聚乙烯燃气管材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接前，应将管材和管件在施工现场放置——定时间，使其温度接近施工现场温度。由于聚乙烯燃气管道采用熔化连接，熔接条件(温度、时间)是根据施工现场调节的。管材、管件从存放处运到施工现场，若其温度高于现场温度时，导致加热时间过长；反之，加热时间不足。两者都会影响接头质量。同时，聚乙烯管材的线膨胀系数较大，由于温度变化而产生的热胀、冷缩也较大，如果待连接的管材或管件从不同温度存放处运来，两者温度不同，产生的热胀冷缩也不同，也会影响接头质量。
(8)聚乙烯燃气管道连接时，管端应洁净。每次收工时，管口应临时封堵，防止杂物进入管内。
(9)管道连接结束后，应进行接头外观质量检查。不合格者必须返工，返工后重新进行接头外观质量检查。
(10)当施工中采用电热熔连接接头时，应确保电熔连接机具与电熔管件的正确接通。先将电熔管件套在管材、管件上，检查合格后，然后通电。通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产厂的规定，以保证在最佳供给电压、最佳加热时间下，获得最佳的熔接接头。冷却期间，不得移动连接件或在连接上施加外力，因为聚乙烯燃气管接头只有在全部冷却到环境温度后，才能达到其最大耐压强度。冷却期间其他外力会使管材、管件不能保持在同一轴线上，也不能形成均匀的凸缘，从而影响接头质量。
(11) 当施工中采用热熔对接连接接头时，应事先将管材或管件连接面上的污物用洁净棉布擦净，并对连接面进行铣削，使其与管轴线垂直、并使其与对应的待接断面吻合。在对接连接前，两管段应各伸出夹具一定自由度，并应校直两对应的连接件，使其在同一轴线上，管口错边不宜大于管壁厚度的10%。热熔对接连接均用机械设备来进行，因此，对接连接件要留有夹具工作宽度。待连接的端面应用专用对接连接工具加热，其加热时间与加热温度应符合对接连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。加热完毕，待连接件应迅速脱离对接连接工具的加热板，并用均匀外力使其完全接触，形成均匀凸缘。凸缘高度要符合有关规定要求。热熔连接保压、冷却时间，应符合热熔对接连接工具生产厂家与管材、管件生产厂的规定，在保压、冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。
三、聚乙烯燃气管道的焊口质量检验控制措施
聚乙烯燃气管道的电熔连接和全自动热熔对接焊口由于缺乏无损检测手段，所以连接完后应加强施工自检和第三方检验。检验可采取以下方法：
1．检查全部焊接口的打印记录。
2．外观质量自检应100%进行，验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口按表1要求进行外观检查，数量不应少于焊口数的30%，且每个焊工的焊口数不少于9个。
3．对于全自动热熔对接的焊口，验收人员应抽取一定数量的焊口割除卷边，按表1进行外观检查，以检查接口质量。抽查数量不宜少于10%，且每个焊工的抽查数量不少于5个。
4．检查熔合指示针(如有装置)已经升起。
5．检查管道与管件已经对准成一直线。
6．每个工程均应做接口破坏性试验，如果是电熔连接，应抽取3%焊口，建议不少于1个；如果是全自动热熔对接，应抽取5%的焊口，且每个焊工不少于3个。破坏性试验可把焊口切成4条甚至更多，检查内部熔合情况，未完全熔合视为不合格，也可做拉伸试验，看拉伸强度是否满足要求。
7．接口质量如不合格，应对该焊工的接口进行加倍抽检，再发现不合格，则对该焊工施工的接口全部进行返工。
表1 聚乙烯燃气管道的焊口质量检验要点
三、结语
由于聚乙烯燃气管接头机械强度较低，因此为了保障燃气管线运行时的安全性和可靠性，就要在施工过程中及质量检验等方面下大力气，狠抓施工质量控制，严格按照上述的接头质量检验流程进行操作，确保聚乙烯燃气管接头的施工质量。
参考文献：
[1]张宇.建筑燃气工程施工.中国建筑工业出版社,2008.11
[2]方瑜，供燃气用埋地聚乙烯管道，中国建筑工业出版社,2007.09
[3]张晓，市政管道工程施工手册，中国建筑工业出版社,2010.03