隨著PE管材在燃氣管道項目中的逐漸普及和應用，我們對燃氣施工質量的要求也越來越高，而保證高質量完成焊接作業對焊接設備的性能也有一定的要求。本期小海驕將來為大家介紹聚乙烯（PE）管道系統熱熔對接設備的主要性能要求，一起來了解一下吧！
5. 1 機架及夾具要求
5.1.1 基本要求
熱熔對接焊機應便於維修和保養。
熱熔對接焊機的機架應堅固穩定、輕便。
熱熔對接焊機應足夠堅固，經得起正常野外施工。
機架應能保證管材和／或管件方便的相互移動和校正對中。
熱熔對接焊機應具有在使用過程中支撐加熱板和銑削工具的支撐裝置。支撐裝置不應影響加熱板兩邊的界面作用力傳遞並且不應妨礙在加熱過程中加熱板的適當調整。
在規定環境溫度和正常施工條件下，熱熔對接焊機應能夠使其尺寸範圍內極限公差下的管材和管件熔接達到滿意的熔接效果。
在窄溝中使用的熱熔對接焊機，機架的設計和夾具的結構應能夠使焊機在熔接後便於從窄溝中移出而不損傷 PE 管材。
機架應至少有兩副夾具：一副固定，一副可移動。其作用是在熔接過程中將 PE 管材定位，夾具的設計應能使管材快速定位或移開。
夾具設計和尺寸應能夾緊管材或管件的外周並避免損傷管材或管件的表面。
注 1 : 為安全起見，夾具應設計為合攏後留有一定的間隙。
根據不同管材尺寸更換相應部件後，應無須對管材任何一邊中心線進行調整。內、外夾具不應破壞管材或管件。
注 2 : 同一製造商生產的同型號焊機，對每—尺寸管材的內外夾具應可以互換。
熔接管材公稱外徑≤400mm的熱熔對接焊機，可更換夾具層最多為3層；熔接管材公稱外徑>400mm的熱熔對接焊機，可更換夾具層最多為4層。
熱熔對接焊機應有操作說明。
5.1.2 導向元件
5.1.2.1 總則
導向元件的滑動面應有防腐蝕保護，如鍍硬鉻處理。
熱熔對接焊機應能保證在管材端面加熱完成後，在不損傷已加熱的管材端面的情況下，能在規定轉換時間範圍內抽出加熱板併合攏對接兩管材加熱端面，最長轉換時間應符合表1規定。
在規定的上限或下限環境溫度下，夾具應提供必要的摩擦阻力以平衡熔接力。
5.1.2.2 承壓下的剛性
熱熔對接焊機應保證足夠剛性和穩定性。通過測定已銑削清理的管材端面合攏後的間隙來評價，按7.3.3測試，sp1和sp2兩個位置點的間隙差值應符合表 2 的規定（見7. 3. 3 圖 2 ) 。
5.1.2.3 彎曲下的剛性
夾具支撐和定位系統應有足夠剛性，按照7.3.4.1測試，軸向誤差應在 0.2mm範圍內。
按照 7.3.4.2 測試，被支撐管材的軸向最大誤差應不超過0.5mm。當管材支撐移走時（見圖 3) ，熱熔對接焊機的機架和夾具因額外彎曲產生的軸向誤差應不超過表 3 中給出的值。
5.1.2.4 復圓功能
夾具應具有管端復圓功能，按照 7.3.5.測試，使管端的不圓度不超過壁厚的5% , 管端的錯邊量不應超過管材壁厚的10%。
5.2 界面作用力傳遞
5.2.1 基本要求
所有類型的作業系統（例如手動，液壓，氣動，電動）均應符合本部分的要求。
熔接過程中管材／管材（管件）界面產生的界面作用力可以直接顯示；或者由適宜的焊機操作參數間接測定，此時應考慮作用力傳輸效率和設備的自身摩擦力。
如焊機裝有液壓油缸，則作用力可以油缸壓力指示。對於此類焊機，應提供明確的校準關係表，給出實際界面作用力和壓力計（壓力表）顯示作用力之間的關係。壓力表精度等級應不低於1.0級。
5.2.2 手動系統
機械操作設備應有以下特點：
1.移動夾具應能連續穩定地移動；
2.熔接過程中有可校驗作用力值的系統；
3.有保持熔接作用力的鎖定系統（熔接外徑<63mm管材的熱熔對接焊機可以不具備此類鎖定系統）。
5.2.3 液壓與氣壓系統
在熔接過程中的每個階段，熱熔對接焊機應能保持要求的界面作用力。當作用力由手動操作泵提供時，泵應能單人操作，且應能達到熱熔對接焊機設計範圍內各尺寸管材連接過程所需作用力和時間的要求。
液壓系統應能在管材或管件端面間施加要求的熔接作用力並保持必需的時間。
在正常操作過程，作用力顯示應清晰易讀。
液壓系統應具有過壓保護並應符合相關標準。
5.2.4 電動系統
在連接過程中的每個階段，熱熔對接焊機應能保持要求的界面作用力。
電動系統應能在管材或管件端面間施加要求的熔接作用力並保持必需的時間。在正常操作過程，作用力顯示應清晰易讀。
電氣系統應符合相關標準。
5.2.5 性能
熱熔對接焊機應具有拖動拉力補償。施加在管材端部的淨作用力應在規定熔接作用力的20%範圍內。
熔接公稱外徑≤250mm管材的熱熔對接焊機，熱熔對接焊機自身的摩擦力（滑動拖動拉力）不應超過由最大管徑和壁厚計算得出的熔接作用力的20% , 其最大值為800N。
熔接公稱外徑在 250mm<dn≤630mm管材的熱熔對接焊機，熱熔對接焊機自身的摩擦力（滑動拖動拉力）不應超過由最大管徑和壁厚計算得出的熔接作用力的20% , 其最大值為1200。
熔接公稱外徑 630mm<dn≤l600mm管材的熱熔對接焊機，熱熔對接焊機自身的摩擦力（滑動拖動拉力）不應超過由最大管徑和壁厚計算出的熔接作用力的 20% 。
可移動夾具在任何位置摩擦力變化的最大值應小於熱熔對接焊機自身摩擦力（滑動拖動拉力）的10%。
機架、夾具和銑刀的設計應確保在銑削後管材和／或管件端面熔接要求的足夠熔接作用力和行程， 並考慮同步運動中其他各種外力，例如拖動補償、摩擦力、夾具移動的力。
5.3 銑刀
5.3.1 基本要求
銑刀應能雙面銑削，通過手動、電動、氣動或液壓控制，並能將準備加熱的管材或管件端面銑削成垂直於其中軸線的清潔、平整、平行的匹配面。
銑刀的設計應保證切削屑與銑削麵、銑刀分離，使操作者清晰可見，並由此判斷銑削是否完成。
同種型號的熱熔對接焊機之間，銑刀應可互換。銑刀應適合銑削熱熔焊機設計範圍內所有尺寸的管材。
刀片應可拆卸。
應有限位措施防止銑削管材或管件端面超出良好熔接接頭的允許範圍。
5.2.2 性能
銑刀應能同時雙面銑削，使每個熔接表面光滑平整，熔接面之間的最大間隙應不超過表 2 中 的規定值。
5.4 加熱板
5.4.1 基本要求
加熱板應能使待熔接的管材 和I或管件的端面達到滿意的熔融狀態。加熱板應裝配有溫度控制系統。
同種尺寸和型號的熱熔對接焊機之間，加熱板應可互換。
如果在操作過程中由於自身質量或其他原因單人不容易移出加熱板，宜配備液壓、氣動或機械裝置來實現並作為熱熔對接焊機的一部分。
對於手動熱熔對接焊機，加熱板的熱容量應滿足：如果在操作溫度下加熱板的連接電源意外斷電， 應仍可繼續供熱直到完成一個合格的接頭。如果加熱板不能達到要求，則應在熱熔對接焊機上裝備意外斷電警示裝置。
加熱系統應保證在正常的環境條件下，使管材和／或管件的端面加熱到熔接溫度並維持穩定的熔接條件。
5.4.2 加熱板尺寸
加熱板應有足夠的尺寸以確保向兩個熔接端面進行良好的熱傳導。
熔接公稱外徑≤250mm管材的熱熔對接焊機，加熱板的內部和外部的" X"值（見圖 1) 最小應為10mm; 熔接公稱外徑>250mm管材的熱熔對接焊機," X"值最小應為15 mm。
加熱板與管端端面接觸的兩面應平整，平面度為±0.1mm/100mm。
熔接公稱外徑≤250mm管材的熱熔對接焊機加熱板的厚度偏差應不超過0.2mm; 熔接公稱外徑>250mm的管材的熱熔對接焊機加熱板厚度偏差應不超過0.5mm, 加熱板與管材接觸的區域不應有孔或螺釘。
5.4.3 加熱板材料和表面處理
加熱板應由導熱性良好的材料製作並能經受正常施工操作。
接觸管材或管件的加熱板表面應不粘黏熔融料，允許非破壞性清理，並能滿足正常的現場施工操作要求。例如，用彩色 PTFE( 聚四氝乙烯）作表面塗層或做其他表面處理，PTFE 塗層的顏色應滿足：當加熱完成後，無論PE或PTFE塗層是否老化，任何殘留在加熱板上的PE材料清晰可見。
塗層在熔接過程中可以向熔接界面傳導熱量。
加熱板也可用硬鉻合金或不鏽鋼製造。
5.4.4 加熱系統
加熱板應為電加熱。
加熱板應裝有溫度顯示裝置，當達到工作溫度時，其能夠清晰顯示溫度。溫度顯示器應獨立於其他任何溫度控制或監控系統之外，應防止機械、電、熱的損壞，且應可更換。
加熱板在垂直狀態及工作溫度下應能夠持續工作至少4h。在此之後，在常溫且不受太陽曝曬的環境中測量，手柄的溫度應不超過 50 °C 。
應裝配顯示器以顯示通電和加熱狀態，顯示的工作溫度與加熱板預設溫度的偏差應小於±5攝氏度 。應具有避免預設溫度意外改變的措施。
5.4.5 加熱板性能
5.4.5.1 加熱板表面的表面粗糙度 Ra 按照GB/T3505一2000的規定，硬輅合金或不鏽鋼加熱板的Ra 應小於0. 63m, 這種類型的加熱板表面應沒有非粘性塗層。
如果加熱板表面含有PTFE或其他非粘性材料塗層，加熱板表面的最大粗糙度為2.5 m。
5.4.5.2 塗層在 270 攝氏度溫度下至少保持1h, 冷卻至環境溫度再加熱到熔接溫度，塗層材料應達到5.4.3的要求。
在-10°C 到+40°C，環境溫度下，在170°C 至 260°C 範圍內溫度控制系統應能確保加熱板工作區域任一點的溫度偏差小於±1°c 。
溫度控制系統在環境溫度和工作溫度之間經受 50 次加熱和冷卻循環試驗後仍能符合本條款要求。
5.4.5.3 熱傳導效率和熱容量應滿足：當加熱板在工作溫度且在管端施加卷邊壓力的情況下，最大直徑、最大壁厚管材的界面溫度能在20s內從-5°C 上升到 180°C。管材界面溫度應在 23 °C ± 2°C 環境溫度下，按照7.6.4進行測試。
以上參考自標準GB/T20674.1-2006歸納總結