近年來，随着我國(guó)經(jīng)濟和和城鎮建設的快速發(fā)展，聚乙烯管道(dào)得到了很大的推廣和應用，聚乙稀管道(dào)以其衛生性能(néng)優良、重量輕、耐腐蝕、特殊的柔韌性(可盤曲)、可熔焊等優勢，在市政和建築給水、燃氣輸配等領域得到了廣泛應用。聚乙烯管道(dào)的連接包括電熔連接和熱熔對(duì)接連接，在中小口徑管道(dào)的連接中有着廣泛的應用，但由于電熔管件在國(guó)内使用的時間較短，管道(dào)施工單位工程質量管理水平的參差不齊，每年都(dōu)發(fā)生大量的電熔管件連接質量問題，管道(dào)連接作爲聚乙烯管道(dào)尤其是燃氣管道(dào)質量管理過(guò)程中的重要一環，加強施工過(guò)程中的質量控制是保證聚乙烯管道(dào)系統安全穩定運行的關鍵，本文從電熔連接質量問題的現象入手，分析問題産生的原因，并從施工人員人員、電熔管件、焊接機具、施工環境，以及檢測等方面(miàn)，對(duì)電熔連接的質量控制控制加以探讨。
電熔連接是通過(guò)電熔管件套在管材外表面(miàn)并通電加熱實現連接。電熔管件包括套筒、鞍形、 變徑、三通和彎頭等 。電熔連接是利用焦耳效應，通電後(hòu)集成(chéng)在管件内表面(miàn)的電阻線圈發(fā)熱引起(qǐ)線圈附近的聚乙烯（PE）熔化，由物料膨脹産生的熔焊壓力使連接界面(miàn)焊接在一起(qǐ)。電熔連接方式有承插式連接和鞍型式連接兩(liǎng)種(zhǒng)方式。
電熔連接技術的關鍵是選擇符合标準的管件，管材與管件之間連接界面(miàn)的間隙适當，不同規格尺寸的連接有各自****間隙值；管材外表面(miàn)在連接前刮削氧化皮時要保證工藝要求的****間隔值，以确保連接界面(miàn)溫度達到規定值時，由物料膨脹所建立起(qǐ)的熔焊壓力，在整個熔接界面(miàn)是均衡的，使分子鏈充分、均勻的擴散、纏結。
一、 電熔連接接頭的缺陷主要有不良操作和焊接工藝缺陷兩(liǎng)種(zhǒng)現象
1、 不良操作對(duì)焊接質量的影響
不良操作是指在進(jìn)行電熔連接時管件組裝、定位、管材或插口管件表面(miàn)氧化層的處理等操作不符合規範的要求，這(zhè)些都(dōu)會對(duì)接口質量造成(chéng)不良影響并導緻焊接失敗，包括以下幾種(zhǒng)情況：
a) 焊接前對(duì)管材表面(miàn)氧化層的刮除工作不充分。
此項問題在管道(dào)連接中較爲常見，這(zhè)是因爲聚乙烯管材在生産過(guò)程中的冷卻階段會在管材表面(miàn)形成(chéng)一層約0.1-0.2mm的氧化層，因此進(jìn)行電熔連接前必須對(duì)焊接區域的表面(miàn)氧化層進(jìn)行刮削處理。否則會大大增加不良接口的比率，甚至造成(chéng)百分之百的熔接失敗，對(duì)于電熔鞍型管件，焊接區域電熱絲包覆線表面(miàn)的刮削也是非常重要的。
b) 電熔管件與待焊管材不同軸現象
電熔管件進(jìn)行焊接時，電熱絲通電後(hòu)向(xiàng)周圍的聚乙烯材料進(jìn)行加熱，正常情況下，聚乙烯材料的加熱并膨脹是均勻的，電熱絲將(jiāng)周圍的聚乙烯材料加熱到熔融狀态，熔料會慢慢填滿空隙，不會在焊接界面(miàn)存在應力現象，因此能(néng)獲得較穩定的焊接質量，電熔管件與待焊管材組裝時存在不同軸現象，電阻絲受到組件不同軸産生的空隙不均勻影響造成(chéng)熔料發(fā)生從小空隙部位向(xiàng)大空隙部位位移情況，最終引起(qǐ)電阻絲堆積直至短路，這(zhè)種(zhǒng)情況往往導緻出現聚乙烯材料的呈液體狀态噴出焊接界面(miàn)的現象。
電熔管件與待焊管材不同軸
c) 焊接時管件和管材安裝不到位
焊接時管材插入管件位置沒(méi)有達到焊接前的劃線位置，即插入位置不到位，這(zhè)樣一部分電阻線將(jiāng)不與管材接觸而裸露在空氣中，導緻焊接時裸露的電熱絲通電後(hòu)受熱不均而出現冒煙甚至短路現象，引起(qǐ)焊接失敗。
電熔鞍型管件未夾緊導緻的熔接失敗電熔鞍型管件在安裝時需對(duì)管件的螺絲進(jìn)行均勻的擰緊工作，保證鞍型管件的整個焊接端面(miàn)與管材緊密貼合在一起(qǐ)，如果安裝時電熔鞍型管件與管材之間存在縫隙，會引起(qǐ)鞍型管件的空焊，導緻焊接時裸露的電熱絲通電後(hòu)受熱不均而出現冒煙甚至短路現象，引起(qǐ)焊接失敗。
電熔鞍型管件未夾緊導緻的熔接失敗
d) 焊接後(hòu)采用冷水強制冷卻
焊接後(hòu)的電熔管件需進(jìn)行正常的自然冷卻以獲得****的焊接效果，冷卻階段中電熱管件和管材不能(néng)受外力左右，且不得采用冷水等方式進(jìn)行強制冷卻，因爲電熔管件冷卻的過(guò)程是聚乙烯（PE）材料收縮的過(guò)程，強制冷卻將(jiāng)引起(qǐ)焊接區域局部冷卻不均勻導緻焊接質量的下降。
2、 焊接工藝缺陷
a、 未熔接或熔接程度不夠現象
此現象是指電熔管件焊接完成(chéng)後(hòu)，進(jìn)行剝離試驗時電熔管件與管材焊接處出現脆性開(kāi)裂現象，此現象有可能(néng)在焊接完成(chéng)後(hòu)管件本身有發(fā)熱現象，觀察孔有頂出現象，甚至在焊接完成(chéng)後(hòu)的試壓工作都(dōu)有可能(néng)通過(guò)，但是在管道(dào)長(cháng)時間運行後(hòu)有可能(néng)會出現災難性的事(shì)故。
出現此現象的原因有以下幾點：
a) 部分廠家電熔焊機存在以下現象：焊接開(kāi)始計時後(hòu)輸出電壓需要大約4秒鍾時間才能(néng)達到設定電壓，這(zhè)對(duì)于焊接時間較短的小口徑電熔管件來說是緻命的，例如dn63mm電熔套筒焊接時間僅爲50秒，使用此種(zhǒng)焊機進(jìn)行焊接等于是將(jiāng)電熔套筒的焊接時間縮短的10%，這(zhè)種(zhǒng)情況下焊接質量必然無法保證。
b) 現場焊接時的電壓受焊機或工作環境的影響達不到電熔管件焊接要求，導緻焊接熱量低，焊接區域未達到熔融狀态進(jìn)行正常的焊接；
現場焊接時焊接時間過(guò)短，有可能(néng)是設置時間過(guò)短或焊接過(guò)程中斷，焊接熱量低于正常焊接的熱量，導緻焊接失敗；
c) 熔管件與管材的間隙過(guò)大，管件焊接時聚乙烯（PE）原料達到熔融狀态後(hòu)也無法充分填滿整個焊接界面(miàn)的間隙，造成(chéng)整個焊接界面(miàn)未熔合或熔接強度過(guò)低；
d) 電熔管件或管材表面(miàn)在焊接前存在沙土、水、油等污染，焊接時這(zhè)些雜物直接夾雜在焊接界面(miàn)中，導緻焊接界面(miàn)的熔接質量嚴重下降，從而引起(qǐ)焊接面(miàn)的脆性開(kāi)裂現象。
b、 電熔管件的過(guò)熔現象
電熔管件過(guò)熔現象電熔管件的過(guò)熔現象是是指焊接時電熔管件出現聚乙烯（PE）原料呈流淌狀溢出甚至噴出，管材或管件外觀顔色發(fā)生變化。
出現過(guò)熔現象的原因很多，主要有以下幾點：
a) 現場焊接時的電壓受焊機或工作環境的影響超過(guò)電熔管件焊接要求，導緻焊接熱量過(guò)大，焊接區域達到熔融狀态後(hòu)繼續加熱導緻聚乙烯（PE）原料受熱過(guò)度造成(chéng)聚乙烯（PE）原料呈流淌狀溢出甚至噴出；
b) 現場焊接時焊接時間過(guò)長(cháng)，有可能(néng)是設置時間過(guò)長(cháng)或焊接過(guò)程出現異常，焊接熱量超出正常焊接的熱量，出現過(guò)熔現象。
過(guò)熔現象在焊接完成(chéng)後(hòu)的試壓工作基本上都(dōu)能(néng)通過(guò)，但過(guò)熔現象嚴重時對(duì)焊口處的聚乙烯（PE）原料會産生降解的影響從而影響焊口的焊接質量。
二、 電熔連接的質量控制
電熔連接的質量控制包括以下幾點：
1、 選用具有可靠産品質量控制系統的管道(dào)原件生産廠家
聚乙烯壓力管道(dào)專用原料的性能(néng)，能(néng)否有效轉移到管材管件上，生産設備和制造工藝至關重要，事(shì)實表明，設備性能(néng)差，工藝控制落後(hòu)，無法生産出滿足标準要求的産品；在利益的驅使下，目前國(guó)内有些生産廠家使用非壓力管道(dào)專用料生産，或測試設備不齊全，根本沒(méi)有按産品标準的要求進(jìn)行型相關的出廠檢驗，在管材管件的質量控制上一片空白，因此，施工前應選用具有可靠産品質量控制系統的管道(dào)原件生産廠家，目前國(guó)内的幾大燃氣公司也成(chéng)立了G5+的組織，并對(duì)燃氣管道(dào)生産廠家制定了相關的考核标準，這(zhè)也推動了燃氣管道(dào)産品行業的質量控制發(fā)展。
2、焊接機具
對(duì)聚乙烯（PE）管道(dào)的施工，大量工作集中在連接上，聚乙烯管道(dào)的連接方式有：熱熔對(duì)接、熱熔承插、電熔連接，無論使用熱熔還(hái)是電熔連接，焊接機具的質量好(hǎo)壞是保證焊接接口質量的一個關鍵因素。目前，國(guó)内已經(jīng)能(néng)夠生産自動焊機并可以自動進(jìn)行經(jīng)過(guò)驗證的工藝參數，并能(néng)根據環境溫度等自然環境條件進(jìn)行自動調整，焊接時的各種(zhǒng)工藝參數記錄可以存儲、輸出，消除了影響焊接接口質量的各種(zhǒng)人爲因素，有可靠的重複性，能(néng)實現可追溯性。與焊制機具配套的如整圓器、爬壁刮刀等輔助工具對(duì)管材的焊接質量和施工效率有很大的幫助。
2、 焊接工藝
目前我國(guó)已經(jīng)全面(miàn)的制定聚乙烯管道(dào)的産品、設計、施工等方面(miàn)的标準，電熔管件的連接工藝可根據TSG D2002-2006《燃氣用聚乙烯（PE）管道(dào)焊接技術規則》中的相關标準進(jìn)行操作，電熔連接的工藝參數要按照管道(dào)元件的生産廠家進(jìn)行焊接。
3、施工環境條件
在管道(dào)原件生産廠家，環境條件比較容易控制，尤其是在實驗室内，但是，在野外的施工現場，環境條件較爲惡劣而且變化很大，若控制不好(hǎo)，必將(jiāng)影響到聚乙烯（PE）管道(dào)的連接質量。2009年作者曾在江蘇泰州處理過(guò)熱熔焊接翻遍粘連現象的問題，在夏天太陽直曬的情況下，黑色聚乙烯管材表面(miàn)溫度可以達到60℃，在這(zhè)種(zhǒng)氣溫下施工，電熔或熱熔連接的工藝參數包括溫度、時間等必須進(jìn)行調整。因此，管道(dào)安裝敷設的工作環境應注意：在雨天、大風、低溫潮濕等天氣施工應做好(hǎo)防護措施；高溫或低溫天氣施工必須修正焊接工藝參數。
4、過(guò)程管理
在管道(dào)施工管理方面(miàn)，由于在我國(guó)的發(fā)展時間不長(cháng)，應用技術的基礎研究工作薄弱，有的設計人員、施工人員對(duì)聚乙稀管道(dào)系統的特性缺乏了解，既不能(néng)很好(hǎo)地針對(duì)具體工程選用合适的材料，也缺乏正确的施工技術，造成(chéng)有的工程質量難以保證。因此，管材管件生産企業在大力推廣新型聚乙烯管道(dào)系統的同時，應積極同應用設計部門配合，按照有關标準中的規定制訂切實可操作的工程安裝方案，并在施工中不斷積累經(jīng)驗，不斷改進(jìn)完善，嚴格執行，确保管道(dào)的工程質量。在施工過(guò)程中，施工人員應根據管材管件生産廠家提供經(jīng)過(guò)驗證的電熔或熱熔焊接工藝參數、工藝規程嚴格操作，并作好(hǎo)工藝記錄和焊接接口質量自檢記錄，以确保焊接質量的穩定可靠和可追溯性。
這(zhè)裡(lǐ)要特别強調的是經(jīng)過(guò)實踐驗證焊接工藝參數和規程，必須要有效的執行，這(zhè)又和焊接設備性能(néng)的穩定和操作人員的責任心緊密相關。因此，必須實行施工過(guò)程的質量監督和檢驗責任制等相關現場施工管理制度。
5、 電熔連接後(hòu)的質量檢查
對(duì)聚乙烯（PE）壓力管道(dào)檢驗的重點在于管材管件、焊接接口的質量。管材管件的質量有相應的國(guó)家标準和國(guó)際标準進(jìn)行規範，用戶必須嚴格按标準的要求采購材料和檢測驗證。在焊接接口的質量檢驗上，TSG D2002-2006《燃氣用聚乙烯（PE）管道(dào)焊接技術規則》有詳細描述，主要從外觀和内在性能(néng)兩(liǎng)方面(miàn)進(jìn)行，内在性能(néng)檢驗分爲外觀檢驗和破壞性試驗及微觀分析，必要時可按照上述标準進(jìn)行相關的焊接工藝評定。本文不再詳述。
6、人員
這(zhè)是電熔連接，也是所有人類生産活動中所有質量控制的最重要一個環節，任何的生産行爲都(dōu)是由人來實現的。在管材管件的生産環節，原材料的質量控制、生産工藝規程的貫徹實施、制造過(guò)程檢驗和出廠檢驗、包裝、儲存、運輸，在應用環節，材料的設計選用、焊接過(guò)程的控制、管道(dào)的安裝施工以及質量檢測等，都(dōu)是靠人來完成(chéng)的。中華人民共和國(guó)國(guó)家質量監督檢驗檢疫總局 第140号令《國(guó)家質量監督檢驗檢疫總局關于修改<特種(zhǒng)設備作業人員監督管理辦法>的決定》第五條中規定：特種(zhǒng)設備生産、使用單位（以下統稱用人單位）應當聘（雇）用取得《特種(zhǒng)設備作業人員證》的人員從事(shì)相關管理和作業工作，并對(duì)作業人員進(jìn)行嚴格管理。特種(zhǒng)設備作業人員應當持證上崗，按章操作。
因此，對(duì)人員的理論和操作培訓、考核非常重要，通過(guò)培訓考核，提高生産人員、施工人員對(duì)産品性能(néng)的認識，提高他們的質量意識：使其意識到自己所從事(shì)的質量活動的重要性，意識到與其他環節質量活動的相關性；熟練掌握并正确執行生産、安裝施工工藝規程，提高作業能(néng)力。