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1、1,第一章,聚乙烯管道焊工培训的意义和要求,2,第一节,聚乙烯管道培训的意义,3,一、国务院2003年6月1日起实施的特种设备安全监察条例。 二、压力管道的定义 指利用一定的压力输送气体或液体的管状设备，且公称直径大于25mm，其输送介质为最高工作压力0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸气介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度标准沸点的液体介质。 三、压力管道的分类 劳动部1996年颁布的压力管道安全管理与监察规定按用途压力管道划分为工业管道、公用管道和长输管道。 工业管道：指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道。,4,四、2005年7月1日
2、起实施的特种设备作业人员监督管理办法对特种设备作业人员种类与项目等内容作了明确要求，其目录序号09规定特种设备焊接作业包括承压焊、结构焊，这其中也包括了聚乙烯管道焊工，它属于特种设备作业人员的一类。 五、2006年10月27日颁布了燃气用聚乙烯管道焊接技术规则，从2007年1月1日起实施。,5,第二节 聚乙烯管道焊接作业人员管理,6,一、焊工资格分类 焊工资格分为热熔对接焊接和电熔焊接两类。热熔对接焊接项目代号为BW1和BW2，电熔项目代号为EW。 聚乙烯管道资格范围表,7,国家允许一人同时申请BW1、BW2资格考试，两项均合格时方可取的BW-2资格。 二、焊工证件的管理 聚乙烯管道焊工证有效
3、期为4年，有效期内焊工证在全国范围内有效。有效期届满前3个月，若继续从事焊接工作，焊工应向焊工考试机构提出申请，由焊工考试机构安排焊工重新进行复试。复试原则上应当重新进行操作技能考试，但在2年有效期内，中断焊接时间超过6个月，焊接质量一直良好且能够提供有效焊接记录的焊工可以免试1次；中断焊接工作6个月以上再从事此项工作时，必须重新进行考试。,8,三、焊工考试机构 1、聚乙烯管道焊工考试机构基本条件 聚乙烯管道焊工考试机构具备以下条件 有1名或1名以上从事聚乙烯管道元件焊接工作达3年以上，并且具有中级职称的人员担任主任或副主任，有2名或2名以上焊接技能指导教师或技师。 有容纳40人以上的考试教室
4、和焊接操作技能考试的场地，具备与管道元件焊接相适应的热熔对接焊接、电熔承插焊接、电熔鞍形焊接的焊接设备和工装、试样和试件的加工设备。以及焊接性能试验仪器及设备。 具有组织100名以上PE焊工考试和管理焊工考核档案的能力。 具有适用于不同焊接方法、不同牌号材料的基本知识考试题库；有满足PE焊工考试要求并经评定合格的焊接工艺规程。,9, 具有PE焊工考试细则和相关的管理制度。 2、聚乙烯管道焊工考试机构主要职责 聚乙烯管道焊工考试机构主要职责如下： 制定焊工考试计划； 审查焊工资格； 确定考试内容； 检验考试用管件、焊接设备、焊接性能测试仪器及焊接用仪表； 组织焊工进行基本知识和焊接操作技能考试，
5、负责考场纪律； 负责考试试件和试样的检测，评定考试成绩； 办理特种设备PE焊接作业人员证延期手续；,10, 建立、管理焊工考试档案； 编制焊工考试焊接工艺规程。 第三节 焊工考试内容 焊工考试包括基本知识考试和焊接操作技能考试两部分。 一、焊工考核基本知识 焊工考核的基本知识包括： 燃气压力管道安全知识、安全技术规范及常见施工规范； 聚乙烯管道原材料的有关基本知识； 聚乙烯管材、管件的标准和技术要求；,11, 焊接设备、焊接辅具、量具的种类、名称、使用、工作原理和维护； 各种管件的焊接方法和特点、焊接工艺参数、焊接流程、注意事项、操作方法及其对焊接质量的影响； 缺陷种类及产生的原因和危害； 焊
6、接质量的影响因素和预防措施； 焊接质量的检验方法和要求，非破坏性检验和破坏性检验方法的特点和要求。 二、焊接操作技能 聚乙烯管道焊工按照以下要求进行焊接操作技能考试：,12, 焊接操作技能考试前，由考试机构确定焊工考试代号，并在试件上标注焊工考试代号和考试项目代号； 考试试件的规格和数量应当符合表1-2的要求，考试试件的形式见图1-1图1-5； 焊工考试用的所有管道原件，应当由焊工进行切割取样； 焊工应当按已评定合格的焊接工艺焊接考试试样； 考试用管道原件必须符合有关要求，电熔焊接管件应当是取自原包装； 考试所用的焊机必须符合规定的要求； 试件的检验与试验要求见表1-3，并且符合相关要求。,1
7、3,表1-2 试件的规格尺寸和数量,14,第二章 聚乙烯管道原材料的基本知识 第一节 聚乙烯材料概述 一、聚乙烯的性质 聚乙烯英文缩写为PE，其密度为0.940.96g/cm3，成型收缩率为1.53.6，成型温度在140230之间。低压聚乙烯的熔点、刚性、硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电绝缘性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性、伸长率、冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高、耐疲劳、耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯适于制作减震、耐磨及传动零件。,15,1、乙烯单体 分子式为CH2 = CH2 2、乙烯的聚合 将乙烯单体聚合在一
8、起，就为聚乙烯。乙烯的聚合有以下三种方法： 高压聚合法； 中压聚合法； 低压聚合法。 3、聚乙烯的分类 低密度聚乙烯（简称LDPE） 由高压聚合工艺生产，密度为0.9100.925g/cm3，其结晶度为5565。,16, 中密度聚乙烯（简称MDPE） 由利用高效催化剂，在中低压下生产，密度为0.9260.940g/cm3，其结晶度为7080。 高密度聚乙烯（简称HDPE） 由低压聚合工艺生产，呈线型，密度为0.9410.965g/cm3，其结晶度为8095。 二、聚乙烯原料的基本性能 生产燃气用管材、管件，必须使用由原材料生产商制造的燃气用专用混配料。,17,1、聚乙烯专用混配料 用于管材、管
9、件生产的聚乙烯的混配料，其基本性能应符合表2-1要求。 表2-1 聚乙烯混配料的基本性能,18,19,20,21,2. 聚乙烯助剂 燃气用的聚乙烯助剂主要有防止氧化的抗氧化剂、光稳定剂和便于识别的着色剂等。 3、聚乙烯混配料的分级与命名 聚乙烯混配料按其性能指标分级与命名如表2-2所示,22,表2-2 聚乙烯混配料的分级与命名,23,注：表中LCL为在内部水压下，20，50年预测的长期静液压强度的97.5置信下限的应力值，单位为MPa,是材料的一个长期性能指标。 根据聚乙烯材料的长期静液压强度将聚乙烯管材和管件分为PE80和PE100。PE100必定为高密度聚乙烯（HDPE）；PE80可以是中
10、密度聚乙烯（MDPE），也可以是高密度聚乙烯（HDPE）。由于性能的的区别，在选择管材时，必须考虑PE80和PE100在长期静液压强度、耐慢速裂纹增长和耐快速裂纹扩展方面的不同，要考虑实际情况确定。同PE80相比，PE100具有更加优良的耐压性能，可制成更薄的管壁，而且更加经济。,24,三、聚乙烯的物理化学性能 1. 聚乙烯的物理性能 聚乙烯为白色蜡状透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能，易燃烧且离火后能继续燃。高密度聚乙烯熔点范围为132135。 2. 聚乙烯的化学性能 优异的化学稳定性。 聚乙烯现已成为主要的燃气管道专用料的主要原因包括： 使用期限长50100年的设计寿命，耐
11、快速和慢速裂纹增长；,25, 安全性优良盘管可减少管件接口，不泄漏、耐老化、耐腐蚀、耐环境应力开裂及抗地震； 经济性加工容易、重量轻、安装费低及维护成本低； 环境友好可回收再利用。 第二节 聚乙烯材料的基本性能 1. 聚乙烯的密度 2. 聚乙烯的分子量,26,3、聚乙烯材料的强度 4、聚乙烯材料长期静液压强度 5、聚乙烯材料短期静液压强度 6、聚乙烯材料的流变性 7、聚乙烯材料的熔接性 聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，随温度的变化可分成三种状态：结晶态（坚硬固体）、高弹态（橡皮状弹性体）、粘流态（粘流体）。当聚乙烯材料加热超过其熔融温度T(HDPE 为130137)后，变成粘滞的流体，在焊接压力
12、的作用下，其分子分解并相互扩散，产生范德华作作力从而牢固地焊接在一起。,27,8、聚乙烯管道焊口应满足的基本条件 聚乙烯管道要获得一个合格的焊口，必须满足的基本条件是： （1）. 熔接界面必须是干净、干燥的，不干净的界面会影响分子间的相互滑移和缠绕； （2）. 合理的加热温度和加热时间，以保证获得足够的粘流态熔体； （3）. 合适的外力，可以加剧分子变形，使两界面的分子缠结； （4）.足够的冷却时间。,28,第三节 聚乙烯材料的相关标准体系 当前燃气用聚乙烯管道相关标准、规程、规范主要如下： 1. 特种设备安全技术规范TSG D20022006燃气用聚乙烯管道焊接技术规则； 2. 城镇建设工程
13、行业标准CJJ 632008聚乙烯燃气管道工程技术规程； 3. 城镇建设工程行业标准CJJ 332005城镇燃气输配工程施工及验收规范； 4. 国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第1部分：管材；,29,5. 国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第2部分：管件； 6. 国家标准GB 1558.12003 燃气用埋地聚乙烯管道系统 第3部分：阀门； 7. 国家标准GB/T 20674.12006 塑料管材和管件 聚乙烯系统熔接设备 第1部分：热熔对接； 8. 国家标准GB/T 20674.22006 塑料管材和管件 聚乙烯系统熔接设备 第1部分
14、：电熔连接。,30,第三章 聚乙烯管材、管件、阀门技术要求第一节 聚乙烯管材,31,1.聚乙烯管材的物理性能见表3-1,32,2. 聚乙烯管材的力学性能,33,34,35,. 聚乙烯材料相关术语（1）抗拉强度和断裂伸长率；（2）熔体质量流动速率；（3）原料的水分含量；（4）挥发组分含量：（5）炭黑含量；（6）纵向回缩率；（7）热稳定性；（8）公称直径；（9）平均外径；（10）公称壁厚；（11）标准尺寸比；（12）最大工作压力。,36,二、聚乙烯管材的标识和规格尺寸1. 标识标识含以下内容： 特种设备制造标记“TS”或“AZ”; 监检标记“CS”; 内部流体，“燃气”或“GAS”字样； 混配料牌
15、号； 标准尺寸比或SDR; 规格尺寸； 材料和命名（混配料级别，PE80或PE100）； 标准代号； 生产厂名或商标； 生产日期或批号。,37,2. 规格尺寸表3-4 聚乙烯管材的规格尺寸 单位：mm,38,39,注： 备注栏中有*号为目前国内常用尺寸规格； SDR为标准尺寸比，即公称外径与公称壁厚之比。,40,第二节 聚乙烯管件一、聚乙烯管件的性能 根据管件的生产方式不同，可将管件分为注塑管件和焊制管件两大类。大部分管件都可用注塑成型的方法制造，但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用焊接的方法制造。根据施工方法、用途的不同，可将聚乙烯管件分为电熔管件、热熔对接管件、承插管件、钢塑转换
16、接头等类型。按工程习惯，聚乙烯管道系统的管件又可分为套筒、弯头、三通、鞍型三通、变径、端堵、法兰、钢塑转换等。,41,二、 常用聚乙烯管件标识与规格尺寸1. 管件标识 按照GB1558.22005和相关特种设备法规的要求，燃气管件应为黄色或黑色管材，标识内容应该打印或直接成型在管件表面上，并保证在正常的储存、搬运、操作和安装后字迹清晰。,42,标识含以下内容： 特种设备制造标记“TS”或“AZ”; 生产厂名或商标; 监检标记“CS”； 规格尺寸； 标准尺寸比或SDR; “燃气”或“GAS”字样； 混配料牌号; 材料和命名（混配料级别，PE80或PE100）； 标准代号; 熔接条件（熔接时间，冷却时间等）； 自动电熔焊的识别标志（如条码等）。,43,第三节 聚乙烯阀门一、聚乙烯阀门的基本要求 聚乙烯阀门的阀体需使用PE80或PE100混配料制造。其密封件应均匀一致且内部无裂纹、不纯物质或杂质；密封件安装后应能抵抗正常操作产生的机械载荷。阀门的外
