摘　要：對(duì)于聚乙烯燃?xì)夤艿罒崛蹖?duì)接連接接頭質(zhì)量檢驗(yàn)的翻邊切除檢驗(yàn)，依照規(guī)范規(guī)定的180°背彎試驗(yàn)方法進(jìn)行檢查，存在部分不合格翻邊不能被檢查出來(lái)的現(xiàn)象。針對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，提出了采用360°面彎拉伸的加強(qiáng)檢查方案。

關(guān)鍵詞：聚乙烯燃?xì)夤艿溃?/span>  熱熔對(duì)接連接；  接頭質(zhì)量；  翻邊背彎試驗(yàn)；  面彎拉伸試驗(yàn)

Discussion on Flanging Removal Test Method of Polyethylene Pipe Hot Melt Butt Joint

Abstract：The flanging removal test for polyethylene gas pipe hot meh butt joint quality inspection is examined in accordance with the 180° back bending test method specified in the code．and there are some unqualified flangings which can not be detected．The verification test for this phenomenon is performed，and the enhanced examination scheme of 360。face bending tensile test is put forward．

Keywords：polyethylene gas pipeline；hot melt butt joint；joint quality；flanging back bending test：face bending tensile test

1　概述

聚乙烯管道具有經(jīng)濟(jì)、耐腐蝕、耐老化、柔軟性能及撓性良好、抵抗快速裂紋的能力良好等諸多的特性^[1]，已在城市中低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用，并且在次高壓燃?xì)夤芫W(wǎng)中也在嘗試應(yīng)用^[2]。聚乙烯管道接頭的施工質(zhì)量，一直是我們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，直徑大于90mm聚乙烯燃?xì)夤艿婪笤O(shè)，接口形式主要采用熱熔對(duì)接連接。熱熔對(duì)接連接接頭的焊接質(zhì)量控制已在相應(yīng)的規(guī)范給出了規(guī)定，熱熔對(duì)接連接接頭的內(nèi)部質(zhì)量尚無(wú)成熟可靠的檢驗(yàn)方法，只能依靠對(duì)接頭的翻邊進(jìn)行外觀檢驗(yàn)和翻邊切除檢驗(yàn)進(jìn)行判斷。在實(shí)際施工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)部分熱熔對(duì)接連接接頭的質(zhì)量，依照規(guī)范規(guī)定的方法進(jìn)行翻邊切除檢驗(yàn)合格，但進(jìn)行送檢試驗(yàn)卻不合格的現(xiàn)象。本文就該問(wèn)題進(jìn)行論述并提出解決方案。

2　工程實(shí)例概況

我單位于2012年敷設(shè)了一段DN 250mm聚乙烯燃?xì)夤艿?/span>(SDR11 PE100)，依照規(guī)范的規(guī)定對(duì)某熱熔對(duì)接連接接頭質(zhì)量進(jìn)行了檢驗(yàn)，在翻邊對(duì)稱(chēng)性檢驗(yàn)和接頭對(duì)正性檢驗(yàn)均合格的前提下，對(duì)其進(jìn)行了翻邊切除檢驗(yàn)，切削下來(lái)的翻邊條外觀檢驗(yàn)合格，翻邊背彎(每隔50mm進(jìn)行180°背彎)試驗(yàn)時(shí)，亦未出現(xiàn)開(kāi)裂、裂縫及熔合線裸露，該對(duì)接接頭質(zhì)量判定為合格。但偶然情況下，發(fā)現(xiàn)該檢驗(yàn)合格的翻邊，使用一字形螺絲刀可以在局部某一段沿熔合面撬開(kāi)(見(jiàn)圖1)，而且分開(kāi)的熔合面光滑平整，我們推斷該接頭質(zhì)量不合格。于是，對(duì)所有已經(jīng)完成的且檢驗(yàn)合格的對(duì)接接頭翻邊進(jìn)行了加強(qiáng)檢查，包括一字形螺絲刀撬、最大限度的扭曲拉伸等，這樣又找到了多個(gè)同類(lèi)問(wèn)題的翻邊。由此，對(duì)規(guī)范規(guī)定的翻邊切除檢驗(yàn)方法能否有效證明熱熔對(duì)接連接接頭質(zhì)量合格提出了疑問(wèn)。

3　執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)定

①燃?xì)饩垡蚁┕艿朗┕?zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為CJJ 63—2008《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》)。

②《規(guī)程》5．2．4條第4款規(guī)定：翻邊切除檢驗(yàn)應(yīng)使用專(zhuān)用工具，在不損傷管材和接頭的情況下，切除外部的焊接翻邊。翻邊切除檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：

a．翻邊應(yīng)是實(shí)心圓滑的，根部較寬；

b．翻邊下側(cè)不應(yīng)有雜質(zhì)、小孔、扭曲和損壞；

c．每隔50mm進(jìn)行180°的背彎試驗(yàn)，不應(yīng)有開(kāi)裂、裂縫，接縫處不得露出熔合線。

③《規(guī)程》5．1．9條規(guī)定，當(dāng)對(duì)熱熔對(duì)接連接接頭的焊接質(zhì)量檢查有爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)按表1規(guī)定進(jìn)行評(píng)定檢驗(yàn)。

4　試驗(yàn)驗(yàn)證

①驗(yàn)證方法

依據(jù)《規(guī)程》5．1．9條規(guī)定，每次試驗(yàn)需選擇2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢查出來(lái)有疑問(wèn)的接頭，一個(gè)接頭做耐壓(靜液壓)強(qiáng)度試驗(yàn)(見(jiàn)圖2)，另一個(gè)接頭選取翻邊不合格段所對(duì)應(yīng)的管段作取樣件(圖3中的黑色部分)，做拉伸性能試驗(yàn)(見(jiàn)圖3)。試驗(yàn)的方法及參數(shù)遵照表1的相關(guān)規(guī)定。其中耐壓(靜液壓)強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，因管道材質(zhì)為PE100，所以環(huán)應(yīng)力s取5.4MPa。管內(nèi)試驗(yàn)壓力按下式計(jì)算：

p＝s[2d/(d-d)]

式中p——試驗(yàn)壓力，Mpa

s——由試驗(yàn)壓力引起的環(huán)應(yīng)力，Mpa

d——測(cè)量得到的試樣自由長(zhǎng)度部分壁厚的最小值，mm

d——測(cè)量得到的試樣平均外直徑，mm

②驗(yàn)證內(nèi)容及結(jié)果

針對(duì)2項(xiàng)工程，總計(jì)做了3批次試驗(yàn)，試驗(yàn)情況見(jiàn)表2。

表2中，耐壓(靜液壓)強(qiáng)度試驗(yàn)合格，即焊接處無(wú)破壞，無(wú)滲漏；拉伸性能試驗(yàn)不合格，指焊接接頭破壞類(lèi)型為脆性開(kāi)裂(見(jiàn)圖4)；拉伸性能試驗(yàn)合格，則焊接接頭破壞類(lèi)型為韌性開(kāi)裂(見(jiàn)圖5)。

5　驗(yàn)證結(jié)果分析

①依照《規(guī)程》的規(guī)定對(duì)某個(gè)熱熔對(duì)接連接接頭進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，翻邊對(duì)稱(chēng)性檢驗(yàn)和接頭對(duì)正性檢驗(yàn)均合格，翻邊切除檢驗(yàn)時(shí)，翻邊外觀檢驗(yàn)合格，翻邊背彎試驗(yàn)也合格，但如果采用其他方法，使翻邊在熔合面部位開(kāi)裂，開(kāi)裂斷面是光滑平整的脆性開(kāi)裂面，則該熱熔對(duì)接連接接頭在做拉伸試驗(yàn)時(shí)，開(kāi)裂類(lèi)型可能是脆性開(kāi)裂，這個(gè)熱熔對(duì)接連接接頭質(zhì)量可能是不合格的。

②《規(guī)程》給出的翻邊背彎試驗(yàn)“每隔50mm進(jìn)行180°的背彎試驗(yàn)，不應(yīng)有開(kāi)裂、裂縫，接縫處不得露出熔合線”的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)格，需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

6　建議

工程實(shí)踐中，我們通過(guò)與材料制造及熱熔連接設(shè)備廠家技術(shù)人員進(jìn)行交流，發(fā)現(xiàn)采用360°的面彎并拉伸的方法(見(jiàn)圖6)，可以將有質(zhì)量問(wèn)題的翻邊檢驗(yàn)出來(lái)。這種方法在最后拉伸時(shí)會(huì)在熔合面上形成很大的剪切力，比180°背彎更有效。

合格的判定：翻邊不開(kāi)裂，或者即使開(kāi)裂，開(kāi)裂面是韌性開(kāi)裂面(見(jiàn)圖7)，判定為合格；翻邊發(fā)生開(kāi)裂，并且開(kāi)裂面是光滑平整的脆性開(kāi)裂面(見(jiàn)圖8)，判定為不合格。對(duì)于判定不合格的接頭需割除接頭重新焊接，如果不合格的數(shù)量較多，但翻邊脆性開(kāi)裂長(zhǎng)度小于25％，則應(yīng)該通過(guò)選取典型試件做拉伸性能試驗(yàn)來(lái)最終確定該類(lèi)焊接接頭是否合格。

大口徑PE100聚乙烯管道熱熔對(duì)接連接接頭的焊接，即使采用全自動(dòng)設(shè)備焊接，仍然可能出現(xiàn)不合格的接頭，并且問(wèn)題產(chǎn)生的原因相當(dāng)復(fù)雜，甚至有些因素在施工過(guò)程中是很難克服的。尤其是材料本身是否對(duì)焊接質(zhì)量有影響，影響有多大，很難通過(guò)某一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行判斷。因此，工程實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，尤其是工程初期最好進(jìn)行100％翻邊切除檢驗(yàn)，并且增加本文的檢驗(yàn)方法，就可以進(jìn)一步提高熱熔對(duì)接連接接頭的焊接質(zhì)量控制水平。我單位已在工程實(shí)踐中，增加了該種翻邊檢驗(yàn)方法，取得了很好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓黎清，惲惠德，方正．燃?xì)庥镁垡蚁┕艿赖膽?yīng)用[J]．煤氣與熱力，2007，27(11)：30-35．

[2]段武榮．聚乙烯管應(yīng)用于0.6MPa次高壓燃?xì)夤芫W(wǎng)的探討[J]．煤氣與熱力，2012，32(1)：B22-B24．

本文作者：張偉  王淑范  王文化

作者單位：淄博綠能燃?xì)夤こ逃邢薰?/span>