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输配水设备:聚乙烯(PE)管道系统热熔对接设备的主要性能要求

文章录入:卫生安全检测评价网   文章来源:卫生安全检测评价网   添加时间:2020-12-9

5. 1 机架及夹具要求

5.1.1 基本要求

热熔对接焊机应便于维修和保养。

热熔对接焊机的机架应坚固稳定、轻便。

热熔对接焊机应足够坚固,经得起正常野外施工。

机架应能保证管材和/或管件方便的相互移动和校正对中。

热熔对接焊机应具有在使用过程中支撑加热板和铣削工具的支撑装置。支撑装置不应影响加热板两边的界面作用力传递并且不应妨碍在加热过程中加热板的适当调整。

在规定环境温度和正常施工条件下,热熔对接焊机应能够使其尺寸范围内极限公差下的管材和管件熔接达到满意的熔接效果。

在窄沟中使用的热熔对接焊机,机架的设计和夹具的结构应能够使焊机在熔接后便于从窄沟中移出而不损伤 PE 管材。

机架应至少有两副夹具:一副固定,一副可移动。其作用是在熔接过程中将 PE 管材定位,夹具的设计应能使管材快速定位或移开。

夹具设计和尺寸应能夹紧管材或管件的外周并避免损伤管材或管件的表面。

注 1 : 为安全起见,夹具应设计为合拢后留有一定的间隙。

根据不同PE管材尺寸更换相应部件后,应无须对管材任何一边中心线进行调整。内、外夹具不应破坏管材或管件。

注 2 : 同一制造商生产的同型号焊机,对每—尺寸管材的内外夹具应可以互换。

熔接管材公称外径≤400mm的热熔对接焊机,可更换夹具层最多为3层;熔接管材公称外径>400mm的热熔对接焊机,可更换夹具层最多为4层。

热熔对接焊机应有操作说明。

5.1.2 导向元件

5.1.2.1 总则

导向元件的滑动面应有防腐蚀保护,如镀硬铬处理。

热熔对接焊机应能保证在管材端面加热完成后,在不损伤已加热的管材端面的情况下,能在规定转换时间范围内抽出加热板并合拢对接两管材加热端面,最长转换时间应符合表1规定。

在规定的上限或下限环境温度下,夹具应提供必要的摩擦阻力以平衡熔接力。

5.1.2.2 承压下的刚性

热熔对接焊机应保证足够刚性和稳定性。通过测定已铣削清理的管材端面合拢后的间隙来评价,按7.3.3测试,sp1和sp2两个位置点的间隙差值应符合表 2 的规定(见7. 3. 3 图 2 ) 。

5.1.2.3 弯曲下的刚性

夹具支撑和定位系统应有足够刚性,按照7.3.4.1测试,轴向误差应在 0.2mm范围内。

按照 7.3.4.2 测试,被支撑管材的轴向最大误差应不超过0.5mm。当管材支撑移走时(见图 3) ,热熔对接焊机的机架和夹具因额外弯曲产生的轴向误差应不超过表 3 中给出的值。

5.1.2.4 复圆功能

夹具应具有管端复圆功能,按照 7.3.5.测试,使管端的不圆度不超过壁厚的5% , 管端的错边量不应超过管材壁厚的10%。

5.2 界面作用力传递

5.2.1 基本要求

所有类型的操作系统(例如手动,液压,气动,电动)均应符合本部分的要求。

熔接过程中管材/管材(管件)界面产生的界面作用力可以直接显示;或者由适宜的焊机操作参数间接测定,此时应考虑作用力传输效率和设备的自身摩擦力。

如焊机装有液压油缸,则作用力可以油缸压力指示。对于此类焊机,应提供明确的校准关系表,给出实际界面作用力和压力计(压力表)显示作用力之间的关系。压力表精度等级应不低于1.0级。

5.2.2 手动系统

机械操作设备应有以下特点:

1.移动夹具应能连续稳定地移动;

2.熔接过程中有可校验作用力值的系统;

3.有保持熔接作用力的锁定系统(熔接外径<63mm管材的热熔对接焊机可以不具备此类锁定系统)。

5.2.3 液压与气压系统

在熔接过程中的每个阶段,热熔对接焊机应能保持要求的界面作用力。当作用力由手动操作泵提供时,泵应能单人操作,且应能达到热熔对接焊机设计范围内各尺寸管材连接过程所需作用力和时间的要求。

液压系统应能在管材或管件端面间施加要求的熔接作用力并保持必需的时间。

在正常操作过程,作用力显示应清晰易读。

液压系统应具有过压保护并应符合相关标准。

5.2.4 电动系统

在连接过程中的每个阶段,热熔对接焊机应能保持要求的界面作用力。

电动系统应能在管材或管件端面间施加要求的熔接作用力并保持必需的时间。在正常操作过程,作用力显示应清晰易读。

电气系统应符合相关标准。

5.2.5 性能

热熔对接焊机应具有拖动拉力补偿。施加在管材端部的净作用力应在规定熔接作用力的20%范围内。

熔接公称外径≤250mm管材的热熔对接焊机,热熔对接焊机自身的摩擦力(滑动拖动拉力)不应超过由最大管径和壁厚计算得出的熔接作用力的20% , 其最大值为800N。

熔接公称外径在 250mm<dn≤630mm管材的热熔对接焊机,热熔对接焊机自身的摩擦力(滑动拖动拉力)不应超过由最大管径和壁厚计算得出的熔接作用力的20% , 其最大值为1200。

熔接公称外径 630mm<dn≤l600mm管材的热熔对接焊机,热熔对接焊机自身的摩擦力(滑动拖动拉力)不应超过由最大管径和壁厚计算出的熔接作用力的 20% 。

可移动夹具在任何位置摩擦力变化的最大值应小于热熔对接焊机自身摩擦力(滑动拖动拉力)的10%。

机架、夹具和铣刀的设计应确保在铣削后管材和/或管件端面熔接要求的足够熔接作用力和行程, 并考虑同步运动中其他各种外力,例如拖动补偿、摩擦力、夹具移动的力。

5.3 铣刀

5.3.1 基本要求

铣刀应能双面铣削,通过手动、电动、气动或液压控制,并能将准备加热的管材或管件端面铣削成垂直于其中轴线的清洁、平整、平行的匹配面。

铣刀的设计应保证切削屑与铣削面、铣刀分离,使操作者清晰可见,并由此判断铣削是否完成。

同种型号的热熔对接焊机之间,铣刀应可互换。铣刀应适合铣削热熔焊机设计范围内所有尺寸的管材。

刀片应可拆卸。

应有限位措施防止铣削管材或管件端面超出良好熔接接头的允许范围。

5.2.2 性能

铣刀应能同时双面铣削,使每个熔接表面光滑平整,熔接面之间的最大间隙应不超过表 2 中 的规定值。

5.4 加热板

5.4.1 基本要求

加热板应能使待熔接的管材 和I或管件的端面达到满意的熔融状态。加热板应装配有温度控制系统。

同种尺寸和型号的热熔对接焊机之间,加热板应可互换。

如果在操作过程中由于自身质量或其他原因单人不容易移出加热板,宜配备液压、气动或机械装置来实现并作为热熔对接焊机的一部分。

对于手动热熔对接焊机,加热板的热容量应满足:如果在操作温度下加热板的连接电源意外断电, 应仍可继续供热直到完成一个合格的接头。如果加热板不能达到要求,则应在热熔对接焊机上装备意外断电警示装置。

加热系统应保证在正常的环境条件下,使管材和/或管件的端面加热到熔接温度并维持稳定的熔接条件。

5.4.2 加热板尺寸

加热板应有足够的尺寸以确保向两个熔接端面进行良好的热传导。

熔接公称外径≤250mm管材的热熔对接焊机,加热板的内部和外部的" X"值(见图 1) 最小应为10mm; 熔接公称外径>250mm管材的热熔对接焊机," X"值最小应为15 mm。

加热板与管端端面接触的两面应平整,平面度为±0.1mm/100mm。

熔接公称外径≤250mm管材的热熔对接焊机加热板的厚度偏差应不超过0.2mm; 熔接公称外径>250mm的管材的热熔对接焊机加热板厚度偏差应不超过0.5mm, 加热板与管材接触的区域不应有孔或螺钉。

5.4.3 加热板材料和表面处理

加热板应由导热性良好的材料制作并能经受正常施工操作。

接触管材或管件的加热板表面应不粘黏熔融料,允许非破坏性清理,并能满足正常的现场施工操作要求。例如,用彩色 PTFE( 聚四氝乙烯)作表面涂层或做其他表面处理,PTFE 涂层的颜色应满足:当加热完成后,无论PE或PTFE涂层是否老化,任何残留在加热板上的PE材料清晰可见。

涂层在熔接过程中可以向熔接界面传导热量。

加热板也可用硬铬合金或不锈钢制造。

5.4.4 加热系统

加热板应为电加热。

加热板应装有温度显示装置,当达到工作温度时,其能够清晰显示温度。温度显示器应独立于其他任何温度控制或监控系统之外,应防止机械、电、热的损坏,且应可更换。

加热板在垂直状态及工作温度下应能够持续工作至少4h。在此之后,在常温且不受太阳曝晒的环境中测量,手柄的温度应不超过 50 °C 。

应装配显示器以显示通电和加热状态,显示的工作温度与加热板预设温度的偏差应小于±5摄氏度 。应具有避免预设温度意外改变的措施。

5.4.5 加热板性能

5.4.5.1 加热板表面的表面粗糙度 Ra 按照GB/T3505一2000的规定,硬辂合金或不锈钢加热板的Ra 应小于0. 63m, 这种类型的加热板表面应没有非粘性涂层。

如果加热板表面含有PTFE或其他非粘性材料涂层,加热板表面的最大粗糙度为2.5 m。

5.4.5.2 涂层在 270 摄氏度温度下至少保持1h, 冷却至环境温度再加热到熔接温度,涂层材料应达到5.4.3的要求。

在-10°C 到+40°C,环境温度下,在170°C 至 260°C 范围内温度控制系统应能确保加热板工作区域任一点的温度偏差小于±1°c 。

温度控制系统在环境温度和工作温度之间经受 50 次加热和冷却循环试验后仍能符合本条款要求。

5.4.5.3 热传导效率和热容量应满足:当加热板在工作温度且在管端施加卷边压力的情况下,最大直径、最大壁厚管材的界面温度能在20s内从-5°C 上升到 180°C。管材界面温度应在 23 °C ± 2°C 环境温度下,按照7.6.4进行测试。

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