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经验表明,接头是PE管道易损坏的部分,目前,国际上普遍采用不可拆卸的焊接接头,即热熔连接和电熔连接方式,这是经济并能保证PE管道长期使用的连接方式。下面对两种连接方式作个简述,以进行比较。(一)热熔焊接热熔焊接技术的要点,是利用加热工具,把管件和管材连接端面加热到特定温度,在可控压力下,经特定的时间后,使熔融材料达到粘流态的特定温度,再使管材和管件在一定压力下融合在一起。热熔连接传统的方法有:对接,承插,鞍型三种,其中可靠的是对接焊,用得也多。热熔对接焊的优点:(1)如果操作方确,连接焊口可靠性会很高,使用寿命很长。(2)管材用量少,成本低,长直管线连接的经济效益显著。(3)若采用符合ISO12176-1热熔机标准的焊接设备,对接焊技术比较容易掌握。热熔对接焊的不足:(1)空间狭窄时,操作比较困难。(2)焊接对中要求高,由于焊接时要求对中偏差不得大于10%,故对小口径管材及薄壁管焊接有一定困难。(3)不同牌号树脂实施焊接时,质量难以保证,需要做验证试验。(二)电熔焊接电熔焊接也称电热熔焊接,它是通过对电热熔管件内表面的电阻丝通电,使管材和管件相连接的界面加热,熔化,熔融,冷却到要求的时间后才能达到焊接的目的。
优点:(1)电熔焊接操作简单,效率高,容易掌握。(2)若采用符合标准的管件与符合ISO12176-2的电熔焊机相配合,将减少了人力因素的影响,提高了焊口的性。(3)电热熔(比其它方法)需要的管沟可以较窄,可以减少土方量,在管道 连接(碰口)和抢修时都十分方便。(4)可以将不同牌号PE料的管道连接起来。缺点:(1)电熔管件价格稍高,对大口径管件的焊接要注意成本核算。(2)需专门的表面处理,(刮掉待焊管材或管件表面的氧化皮)。(3)对管材和电熔管件配合园柱面的几何精度和尺寸精度要求高。管道连接技术的高低是PE管道能否快速发展的关键。热熔焊接对,普及PE管道技术起了很大的作用。从目前国内外的情况看,大口径焊接采用热熔焊是可靠,简便和经济的;小口径管道采用电熔焊是简便,,可行的。目前的施工技术中,主要,可靠的连接方式应该是热熔对接焊和电熔焊,也是大家必须掌握的技术。(三)PE管道线不宜采用简单的承插连接。我们不宜将给水PVC管所采用的弹性密封圈的承插连接结构,简单的用于PE压力管道的连接(如果要用也应采取防糯变的措施,并要经过试验验证),因为这两种材料的性能有很大的差异,从两种管材标准可知,PVC的弹性模量E≥3000MPa,而PE的弹性模量E≥800MPa。所以仅为PVC的26%左右。要特别提出的是:这个弹性模量是短期弹性模量,在长期受力的情况下,塑料会发生蠕变,表现为弹性模量降低(长期弹性模量低于短期弹性模量)。PVC和PE都是热塑性塑料,都有蠕变特征,但其程度不同,这可以从长期和短期弹性模量的变化量来说明。
塑化度正是制品结晶程度与PVC初级粒子熔化程度的反映,塑化度可用流变法测量。PVC塑化后在制品中形成了贯穿的结晶网络,这种结构的变化,必然引起力学性能的改变,进而影响制品的性能。因此在硬质PVC加工过程中,控制好塑化度,使制品的各部分塑化均一,对保证硬质PVC管材质量非常重要。用增加二氯甲烷浸渍试验来反映管材塑化的情况。本文将确定PVC管材的 塑化度,并探讨影响塑化度及均一的因素,以指导生产达到 值。1,硬质PVC管材的 塑化度硬质PVC未塑化或塑化度低时,PVC初级粒子未解体或解体很少,粒子间还未融合,塑料化度时,所有初级粒子融合,制品冷却后,可形成均匀分布,贯穿整个制品的结晶网络,晶网会限制分子链的运动。 技术监督局下发的GB/T10002.1-1996中。这两种结构的管材冲击强度较低,与管材韧性有关的指标(如落锤冲击性能)不易达标,这两种塑化的管材都不是我们希望的。大量研究和测度结果表明:硬质PVC管材的综合性能 值是在塑化度为60%-70%时得到的。因此,我们应选择适当的条件,使塑化度均匀并控制在此范围内。2,塑化度的调整塑化度的调整应从配方,混料,加工条件等方面综合考虑。2.1配方的选择调整树脂用悬浮法生产的PVC树脂有疏松型和紧密型。疏松型树脂表皮较薄,内部疏松,亚粉粒体积较大且大小均匀,易于破碎,释放初级粒子。
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⑸可靠的连接性能:PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体,接缝不会由于土壤移动或载荷的作用断开。⑹良好的施工性能─管道质轻,焊接工艺简单,施工方便,工程综合造价低。三,使用范围及连接方式因PP-R管道口径越大,要求的壁厚越厚,流通面积反而减小,而材料的成本十分昂贵,主要应用在室内冷热水输送。
PP-R管道的口径一般不超过D160,市场上的口径多为D20-D110,其连接方式一般采用热熔承插连接,采用暗覆。因PE材料的性能强度很好,应用领域广泛,市政给水排水,室内给排水,养殖,灌溉,工业用等管道领用。在室内安装时一般采用暗覆,必要时可以采用明装。PE大口径(D>63)管材,一般采用热熔对接连接,D≤63以下一般采用热熔承插或电熔连接,实践证明,PE管道采用热熔对接连接或电熔连接焊接部分的强度要远远高于管体本身的强度,因此施工安装性有一定的保障。四,工程造价同样规模的室内给水工程,因PP-R管道原料一般采用进口的PP-R管道生产专用料,原料成本较高,故整个施工工程的直接材料成本较高。而PE给水管道在一般情况下以国产料生产的产品已能满足我们建筑室内给排水施工的要求,相对来说,工程的直接材料费较低。得出硬质PVC管材塑化度的 范围为60%-70%。分析配方,混料,工艺条件对塑化度的影响,以指导生产过程,并对塑化度调整到 塑化范围。在加工过和中,硬质PVC的粒子结构将发生很大变化,在较低加工温度下,由于热和剪切力的作用,颗粒分解成初级粒子;随着温度的升高,初级粒子部分被粉碎;当加工温度更高时,初级粒子可全部粉碎,晶体熔化,边界消失,形成二维网络,这一过程称为熔融或凝胶化,一般称为塑化。比较硬质PVC管材塑化度与力学性能的关系。
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