[發明專利]一種高密度聚乙烯管排的預制方法

在審

• 申請號: 202011108901.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN114382977A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 馮建;魏作友;錢文來;李懷見;殷晨清;王朋;薛章利;趙云龍
• 申請（專利權）人: 上海納川核能新材料技術有限公司
• 主分類號: F16L47/32
• 分類號: F16L47/32;F16L41/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高密度聚乙烯管排的預制方法。通過主管道熱熔對接焊縫的超聲波無損檢測工序，嚴格控制主管道熱熔對接的質量。通過研發定制的熱熔承插焊機，利用吸熱時間分段累計控制實現管座支管與主管道的承插連接。而且通過加工特定尺寸類型的“T”型通孔承口，可以實現承插焊接過程中多余熔體物料的有序堆積，不影響管座的通孔堵塞。本發明專利能確保管排對接焊縫及管座直管的承插焊接的質量可靠性，大幅提升聚乙烯管排熱熔及承插接頭的效率和一致性。

技術領域

本發明涉及高密度聚乙烯管道的預制連接，具體涉及高密度聚乙烯管排的預制方法。

背景技術

目前國內核電廠的鼓形濾網反沖洗系統噴水管道及管嘴普遍使用不銹鋼材料。其通過在不銹鋼管道開孔、焊接螺紋管座、連接噴嘴等工序制作而成與管道間的焊接方式為人工氬弧焊。

針對國內多個核電廠反沖洗系統的不銹鋼海水管道運行情況進行調研，發現在役及在建核電機組反沖洗不銹鋼管道腐蝕情況普遍存在，特別是運行時間較長的核電廠。相關腐蝕防護單位針對CFI不銹鋼管道的腐蝕研究結果表明：不銹鋼噴水管排的焊縫及熱影響區易發生氯離子小孔腐蝕，管道內壁鈍化膜遭受焊接破壞造成耐腐蝕能力降低。由于沖洗管排長期經受含氯海水的氧化腐蝕、海水水質的惡化、以及系統各種復雜運行工況的累積作用，近年來在役核電廠中相繼出現了噴水管排穿孔腐蝕及管嘴腐蝕現，嚴重影響了鼓形濾網反沖洗系統的可靠運行。

高密度聚乙烯（HDPE）管材由于耐腐蝕、耐輻照、抗震性能好、使用壽命長等諸多優點，在化工、市政及海洋工程領域得到了廣泛的應用，逐漸成為替換碳鋼管和不銹鋼管的優良對象。聚乙烯管材普遍采用熱熔對接和電熔連接，均有成熟的設備及工藝來控制焊接質量。但是聚乙烯管排整體預制除熱熔對接外，需要大量的管座支管承插焊接。聚乙烯承插焊接在市政工程小口徑管道和配件連接應用中有少量應用，但是多數屬于人工手動焊接。焊接工藝不成熟、操作不規范、導致焊縫的質量難以保證，管路系統安全存在隱患。對于核電用聚乙烯管排來說，焊接過程數據記錄及焊接質量控制十分重要，如何實現聚乙烯管排預制過程安全可靠性和大量管座支管承插焊接的一致性顯得十分重要。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種高密度聚乙烯管排的預制方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：按圖紙將聚乙烯管道和管道或者配件按熱熔對接的方式先預制成主管道，且所有熱熔對接焊縫需經過超聲無損檢測，確保對接焊縫質量可靠；

步驟二：利用“T”型鉆頭在主管道管壁加工一個“T”型通孔，其中“T”型通孔大圓直徑和深度可以由管座支管外徑設定；小圓直徑10mm，直接鉆穿主管道連通主管內徑，大圓底部距離主管道內壁至少保留3mm壁厚，便于有序堆積承插過程產生的多余熔融料；

步驟三：根據管座支管外徑和壁厚設定支管吸熱時間，吸熱至支管底部出現輕微一圈熔體；

步驟四：根據聚乙烯主管道“T”型通孔內徑尺寸設定承口的吸熱時間，承口的吸熱時間較長，可將支管的吸熱時間包含在內，采用分段累計控制；

步驟五：由熱熔承插焊機陽模加熱器在225℃條件下先對主管道“T”型通孔進行加熱，加熱到一定時間后，再由陰模加熱器加熱支管外徑，直至主管“T”型通孔和支管同步完成吸熱時間；

步驟六：移除陽模和陰模加熱器，該切換時間需要控制在6s以內，焊機支管夾持器將加熱好的管座均速插入主管道“T”型通孔，保壓壓力可控制在500N，并在此壓力下維持保壓冷卻時間90s以上；

步驟七：保壓冷卻時間結束后，焊機支管夾持器松開支管，完成管座支管和主管道的熱熔承插焊接；

焊機工作臺沿著主管道軸線方向移動至主管道下一個焊接位置，依次實現管排管座直管的定距離有序承插焊接；

本發明具有以下優點：1. 主管道熱熔對接每個焊縫實施超聲波無損檢測工序，確保主管道每個焊縫的質量可靠；2. 承插焊接通過控制吸熱時間和保壓壓力可保證每個承插焊接焊縫質量可靠；3. 主管道的特殊加工的“T”型通孔有利于承插過程多余熔融料的有序堆積，不影響支管的通流能力。

附圖說明