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燃气用聚乙烯管道焊接技术安全规程
  Safety Regulation on Welding Technology for Gas
                Polyethylene Pipe
                (征求意见稿)




 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布
                   年   月   日
TSG D2001—2005                     特种设备安全技术规范


                      目   录
第一章     总   则……………………………………………………………………………(1)
第二章     燃气用聚乙烯管道元件…………………………………………………………(1)
第三章     焊接工艺评定……………………………………………………………………(1)
第四章     焊工考试与管理…………………………………………………………………(3)
第五章     焊接机具…………………………………………………………………………(5)
第六章     焊接操作基本要求………………………………………………………………(6)
第七章     检验与试验………………………………………………………………………(7)
第八章     附   则……………………………………………………………………………(7)


附件 1    聚乙烯(PE)焊接工艺评定参数、试验和要求………………………………(8)
附件 2    聚乙烯(PE)焊工考试内容、方法和要求……………………………………(13)
附件 3    聚乙烯(PE)焊接操作过程基本要求…………………………………………(17)
附件 4    聚乙烯(PE)焊接检查与试验…………………………………………………(20)
附件 5    撕裂剥离试验方法……………………………………………………………(23)
附件 6    聚乙烯(PE)焊接工艺评定报告………………………………………………(26)
附件 7    聚乙烯(PE)焊工考试基本情况表……………………………………………(28)
附件 4 聚乙烯(PE)焊工焊接操作技能考试检验记录 ………………………………(29)
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          燃气用聚乙烯管道焊接技术安全规程

                 第一章 总 则


  第一条 为了规范燃气用聚乙烯管道的焊接技术工作,         根据
                          提高管道焊接质量, 《特
          、
种设备安全监察条例》《压力管道安全管理与监察规定》的规定,制定本规程。
  第二条   本规程适用于燃气用聚乙烯管道元件预制和管道安装过程中的焊接安全
技术工作,其他领域聚乙烯管道的焊接安全技术工作也可以参照本规程执行。
  第三条 燃气用聚乙烯管道元件制造单位或者管道安装单位(以下简称施工单位),
应当取得特种设备制造或者安装许可。
  第四条 聚乙烯管道焊接作业人员(以下简称 PE 焊工)必须取得质量技术监督部门
颁发的特种设备作业人员证。PE 焊工考试由国家质量监督检验检疫总局(以下简称国
家质检总局)确定的考试机构负责实施,由考试机构所在地的省(自治区直辖市)质量
技术监督部门(以下简称省级质检部门)颁发特种设备作业人员证。
  第五条 进行热熔对接连接、电熔承插连接和电熔鞍形连接的聚乙烯焊接应当按本
规程规定进行焊接工艺评定。


             第二章 燃气用聚乙烯管道元件


  第六条 燃气用聚乙烯管道元件必须符合 GB15558 系列《燃气用埋地聚乙烯管道系
统》现行国家标准的要求。
  第七条 燃气用聚乙烯管道元件制造单位应当提供质量证明书。质量证明书的内容
必须齐全、清晰,并加盖燃气用聚乙烯管道元件制造单位的质量检验章。当从非制造单
位获得燃气用聚乙烯管道元件时,施工单位应当同时取得质量证明书原件或者加盖供材
单位检验公章和经办人章的有效复印件。施工单位应当对所获得的燃气用聚乙烯管道元
件与质量证明书的真实性和一致性负责。


                第三章 焊接工艺评定
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    第八条 通过对燃气用聚乙烯管道热熔对接焊接、电熔承插焊接及电熔鞍形焊接接
头性能的评价,验证拟定焊接工艺及参数的正确性。
    第九条 进行热熔对接焊接,当出现下列情况之一时,施工单位应当进行焊接工艺
评定:
    (一)当施工单位采用本规程以外的焊接工艺参数进行焊接时;
    (二)当不同的原材料等级(例如 PE80 与 PE100)的管道元件互焊时;
    (三)同一原材料等级的管道元件熔体质量流动速率(MFR)差值不小于 0.5g/10min
(190℃,5kg)时;
    (四)当管道元件制造单位对焊接有特殊要求,且施工单位使用的焊机不能满足其要
求时;
    (五)当施工环境与焊机工作条件有较大差距时。
    第十条     电熔承插焊接和电熔鞍形焊接,焊接工艺评定由管道元件制造单位在产品
设计定型时进行,施工单位主要对其进行验证,验证项目为工艺评定规定的项目,验证
的检验试验按第十一条(五)款的规定。
    第十一条 进行燃气用聚乙烯管道焊接工艺评定时,应当符合以下基本要求:
    (一)焊接用管道元件应当符合本规范第二章的要求;
    (二)焊接应当由施工单位取得特种设备作业人员证并且技能熟练的焊工操作;
    (三)焊接设备应当满足本规范第五章的规定,所用仪表应当在计量的有效期内且处
于正常工作状态;
    (四)焊接工艺评定所用试件的切割、刮削、组对以及清理等工艺措施的操作规程,
应当符合本规程第六章和附件 3 的规定;
    (五)焊接工艺评定试件的检验试验,应当由有能力的检验检测机构或者有关机构
(以下简称检验机构)进行,并且对检验试验质量负责。检验机构应当做好相关检验试
验记录,出具检验试验报告。施工单位应当根据检验试验报告编写焊接工艺评定报告,
焊接工艺评定报告格式见附件 6。
    第十一条         热熔对接焊的焊接工艺评定具有以下的覆盖范围:
    (一)相同级别原材料的焊接工艺评定可以相互覆盖;
    (二)不同系列管道元件 SDR11、SDR17.6)的焊接工艺评定可以相互覆盖;

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  (三)当 dn≤250 ㎜的规格时,任选一个规格进行评定即可覆盖 dn≤250 ㎜所有规格;
  注: dn,公称外径(下同)。

  (四)当 250<dn≤630 ㎜时,任选一个规格进行评定即可覆盖 250<dn≤630mm 的所
有规格。
  第十二条      进行电熔焊接工艺评定时,应当符合以下规定:
  (一)制造单位应当对所有规格的电熔管件和电熔鞍形管件在设计生产时逐一进行
焊接工艺评定,并且向施工单位提供相应的焊接工艺参数;
  (二)施工单位使用同一制造单位提供的管道元件时,任选一个规格进行验证即可覆
盖所有规格。
     第十三条   热熔对接焊接、电熔焊接工艺评定应当在施工单位保存至该焊接工艺评
定失效。
  第十四条 燃气用聚乙烯管道焊接工艺评定参数、试验及要求见附件 1:



                第四章 PE 焊工考试与管理


     第十五条   PE 焊工资格分为热熔对接焊接和电熔焊接两类,其资格的适用范围和
项目代号见附件 2
  第十六条 PE 焊工的考试工作应当由聚乙烯焊工考试机构(以下简称 PE 焊工考委
会)负责组织和实施。PE 焊工考试机构及所承担的考试项目范围,由国家质检总局确
定。
  第十七条 PE 焊工考试机构以下具备以下条件:

     (一)有 1 名或 1 名以上从事聚乙烯管道元件焊接工作 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;
     (二)有容纳 40 人以上的考试教室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;
  (三)具有组织 100 名以上 PE 焊工考试和管理 PE 焊工考核档案的能力;
  (四)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;

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    (五)具有 PE 焊工考试细则和相关的管理制度。
    第十八条 PE 焊工考试机构应当在考试 10 日前将焊工考试项目、时间、地点通知
PE 焊工和考试机构所在地的省级质检部门。PE 焊工考试机构主要职责如下:

    (一)制定焊工考试计划;
    (二)审查焊工资格;
    (三)确定考试内容;
    (四)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;
    (五)组织焊工进行基本知识和焊接操作技能考试,负责考场纪律;
    (六)负责考试试件和试样的检测,并评定考试成绩;
    (七)办理 PE 焊工特种设备作业人员证延期手续;
    (八)建立、管理焊工考核档案;
    (九)编制焊工考试焊接工艺规程。
    第十九条 PE 焊工应当向有资格的 PE 焊工考试机构提出申请,经同意后方可参加
考试。申请考试的 PE 焊工应当具有初中或初中以上文化程度,身体健康,能够严格按
照焊接工艺规程进行操作,独立承担焊接工作。
    第二十条         PE 焊工考试内容和方法如下:
    (一)PE 焊工考试内容包括基本知识和焊接操作技能两部分。
    (二)PE 焊工基本知识考试合格后,才能参加焊接操作技能考试,PE 焊工基本知识
考试合格有效期为 6 个月,换证时应当重新进行考试。
    焊接操作技能考试应当从焊接方法、试件的材料、焊接试件的标准尺寸比(SDR)
及操作过程等方面进行考核。焊接方法包括热熔对接焊接和电熔焊接(承插焊接、鞍形
焊接)。
    焊工理论考试和焊接技能考试的内容、方法和要求见附件 2。
    第二十一条 PE 焊工焊接操作技能考试不合格者,允许在 PE 焊工基本知识考试合
格有效期内补考一次。
    第二十二条         PE 焊工基本知识考试和焊接操作技能考试的结果应当记入《聚乙烯
(PE)焊工考试基本情况表》(附件 3)和《聚乙烯(PE)焊工焊接操作技能考试检验
记录》(附件 4)。
    第二十三条 应当按以下规定向 PE 焊工发证,并且对其进行管理:


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                               由
  (一)经基本知识考试和焊接操作技能考试合格的 PE 焊工, PE 焊工考试机构将《聚
乙烯(PE)焊工考试基本情况表》和《聚乙烯(PE)焊工焊接操作技能考试检验记录》
报省级质检部门,经审核后由省检部门签发特种设备作业人员证;
  (二)持有特种设备作业人员证的 PE 焊工应当按本规程规定,承担与考试合格项目
相应的聚乙烯(PE)管道焊接工作;
  (三)PE 焊工考试机构应当建立焊工考核档案,内容包括焊工考试试卷、试件的检
验试验记录和报告、考核记录等;

  (四)PE 焊工特种设备作业人员证有效期为 4 年,在有效期满 6 个月前,继续从事
焊接工作的 PE 焊工,应当向 PE 焊工考试机构提出申请,由 PE 焊工考试机构安排 PE 焊
工重新进行考试;
  (五)有效期内的 PE 焊工特种设备作业人员证在全国同等有效;
  (六)中断燃气聚乙烯管道焊接工作半年以上再从事燃气聚乙烯管道焊接工作时,必
须重新考试;
  (七)持证 PE 焊工的实际焊接操作技能不能满足聚乙烯管道的焊接质量要求、或者
违反焊接操作工艺以致发生重大的焊接质量事故,或者经常出现焊接质量问题时,质量
技术监督部门可暂扣其特种设备作业人员证、或者提请发证机构吊销其特种设备作业人
员证。被吊销特种设备作业人员证后,该 PE 焊工 1 年后方可提出考试申请。



                  第五章 焊接机具


  第二十四条 焊接机具包括热熔对接焊机和电熔焊机。焊接机具除满足相应的国家
标准外,还应当符合以下要求:
  (一)焊接机具正常的工作温度范围为-10℃~+40℃。如果超出此温度范围工作,需
要焊机制造单位和施工单位协商采取适当的保护措施;
  (二)除满足国家计量法有关规定外,焊接机具在完成 2000 个焊口、但最长不超过
12 个月,必须进行校准和检定,保存相应记录,确保焊接机具经常处于良好的工作状
态;




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    (三)电熔焊机应有一个数据检索存储装置,该装置通过一个接口将存储的数据下载
到电子设备(计算机或者打印机),存储容量至少为 250 个焊口的参数(至少包括第二
十九条(六)款的内容),电熔焊机应当有工作参数自动输入及环境温度自动补偿功能,
自动输入的方式可以是条形码、识别电阻、磁卡或者微控芯片。

    第二十五条 燃气聚乙烯管道热熔对接鼓励采用全自动焊机。全自动热熔对接焊机
一般具有以下功能:
    (一)可以实现一致、可靠、可重复的操作;
    (二)系统将控制监视并记录焊接过程各阶段的主要参数,并判断每一焊口的状况;
    (三)焊机有一个数据检索存储装置,该装置通过一个接口将存储的数据下载到电子
设备(计算机或打印机),存储容量至少为 500 个焊口的参数。这些参数包括焊机型号、
焊机编号、环境温度、焊接日期、焊接时间、焊工代码、工程代码、焊口编号、焊接的
管道类型(原材料级别、公称外径、壁厚或 SDR 值)、拖动拉力(峰值拖动拉力和动态
拖动拉力)、热板温度、成边压力、吸热时间、切换时间、焊接压力、冷却时间等;
    (四)自动铣切管道端面,自动检查管道是否夹装牢固;
    (五)自动测量拖动拉力(峰值拖动拉力和动态拖动拉力)以及自动补偿拖动力;
    (六)自动监测热板温度,如果热板温度没有在设定的工作温度范围内,焊机应该无
法进行焊接;
    (七)热板插入待焊管材之后的所有阶段(加压、成边、降低压力、吸热、抽板、加
压、保压、冷却)自动进行,最大可焊接范围 dn≤315mm 的全自动热熔对接焊机的抽板
时间不应大于 4 秒,最大可焊接范围 dn≥400mm 的全自动热熔对接焊机的抽板时间不应
大于 8 秒;
    (八)微处理器采用闭环控制系统,在焊接过程中突然出现不符合焊接参数时,焊机
能够自动中断焊接并报警提示焊工;



                     第六章 焊接操作基本要求


    第二十六条        PE 焊工必须遵守以下焊接操作守则:
    (一)焊接区域内应当防范不良的气候影响,风雨天气和在零度以下进行焊接时,必
须采取适当的保护措施,以保证需要焊接的焊接面有足够的温度;
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  (二)与焊接面接触的所有物品必须清洁,焊接面在焊接前必须清洁和干燥,需要焊
接的部位不能有损伤破坏、杂质、污垢(如:污物、油脂、切屑等);
  (三)确保焊接过程的连续性,焊接完成后应当进行充分的自然冷却,以消除其内应
力;
  (四)对于 dn≤63mm 或壁厚 e<6mm 的管道元件不允许使用热熔对接的焊接方法;
  (五)不同 SDR 系列的管道元件互焊时,推荐采用电熔连接或采用适当的加工方法使
焊接处壁厚相同;
  (六)焊接时每一个焊口应当有详细的焊接原始记录,焊接原始记录至少应当包括天
气情况、环境温度、焊工代码、焊口编号、管道规格类型、焊接压力、拖动压力、增压
时间、加热板温度、切换时间、吸热时间、冷却时间等。
     第二十七条 聚乙烯(PE)焊接操作过程基本要求见附件 3



                  第七章 检验与试验


  第二十八条 焊接检验与试验可分为非破坏性检验和破坏性检验;非破坏性检验主
要手段为目测和外观检查,用于施工现场的质量控制和操作人员的自检。破坏性检验主
要用于焊接工艺评定及对焊接质量有争议焊口的试验。
  第二十九条 聚乙烯(PE)焊接检验与试验见附件 4



                  第八章 附 则


  第三十条 进口燃气用聚乙烯管道元件的性能指标不得低于我国现行标准的要求。
  第三十一条 本规则由国家质检总局负责解释。
  第三十二条 本规则自     年 月   日起施行。




附件 1

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                 聚乙烯(PE)焊接工艺评定参数、试验及要求


    一、焊接工艺参数
    (一)热熔焊接关键工艺参数
    1.热熔焊接工艺温度
    推荐的焊接工艺温度为 200~235℃(见表 1-1、表 1-2),施工单位在实际施工
中,可以根据具体施工环境和材料适当调整焊接温度。
    2.焊接压力与时间
    焊接压力与时间的关系见图 1-1。
                 P
                 P2
        P1




                         t1     t2      t3                     T
                 P拖




                                             t4   t5

                                      总的焊接时间

                              图 1-1   热熔对接焊工艺曲线图
             图中:
                         图 1 热熔对接焊工艺曲线图
              P1 — 总的焊接压力,P1=P2+P 拖(MPa);
              P2 — 焊接规定的压力(MPa);
             P 拖 — 拖动压力(MPa);
              t1 — 卷边达到规定高度的时间;
              t2 — 焊接所需要的吸热时间(s)=管材壁厚(e)×10(s);
              t3 — 切换所规定的时间(s);
             t   4    — 调整压力到 P1 所规定的时间(s);
             t   5    — 冷却时间(min)。


    (1)焊接压力 P1 和焊接规定的压力 P2 分别按下式计算:

         P  P2  P拖
          1
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                S1  P0
         p2 
                  S2
       式中:
                         2
           S1 — 管材的截面积(mm ),      S1=π×e×(dn-e);
                                2
           S2 — 焊机液压缸中活塞的有效面积(mm ),由焊机生产厂家提供;
                                    2
          P0 — 作用于管材上单位面积的力(0.15N/mm );
         P 拖 — 拖动压力(MPa)。

      (2)吸热时间
      推荐的吸热时间等于管道元件的公称壁厚(mm)×10(秒),由管道元件规格、壁
厚确定。当环境条件(温度、风力等)恶劣时,应当根据实际情况适当调整。
      3.热熔对接焊推荐的标准焊接工艺参数见表 1-1、表 1-2。
                    表 1-1   SDR11 管材焊接参数
             (热板表面温度:PE80=210±10℃;PE100=225±10℃)
        管材           压力=P1 压力≈P 拖                         压力=P1
管径                                     切换时间 增压时间
        壁厚       P2  凸起高度 吸热时间                            冷却时间
 dn             MPa                       t3    t4
          e              h         t2                       t5
(mm)                                    (sec) (sec)
        (mm)           (mm)      (sec)                     (min)
 75      6.8       219/S2   1.0   68     <4        <6        10

 90      8.2       315/S2   1.5   82     <4        <7        11

110      10.0      471/S2   1.5   100    <4        <7        14

125      11.4      608/S2   1.5   114    <4        <8        15

140      12.7      763/S2   2.0   127    <4        <12       17

160      14.5      996/S2   2.0   145    <5        <13       19

180      16.4     1261/S2   2.0   164     <        <14       21

200      18.2     1557/S2   2.0   182    <5        <15       23

225      20.5     1971/S2   2.5   205    <5        <12       26

250      22.7     2433/S2   2.5   227    <6        <13       28

280      25.5     3052/S2   2.5   255    <6        <14       31

315      28.6     3862/S2   3.0   286    <6        <15       35

355      32.3     4906/S2   3.0   323    <7        <17       39
                                                              续表

                                                              -9-
TSG D2001—2005                                         特种设备安全技术规范

        管材                   压力=P1   压力≈P 拖                     压力=P1
管径                                            切换时间     增压时间
        壁厚           P2      凸起高度    吸热时间                       冷却时间
 dn                (Mpa)                         t3       t4
          e                     h       t2                        t5
(mm)                                           (sec)    (sec)
        (mm)                  (mm)    (sec)                      (min)
 400     36.4     6228/S2     3.0     364      <7       <19       44

 450     40.9     7882/S2     3.5     409      <8       <21       50

 500     45.5     9731/S2     3.5     455      <8       <23       55

 560     50.9     12207/S2    4.0     509      <9       <25       61

 630     57.3     15450/S2    4.0     573      <9       <29       67

注:以上参数基于环境温度为 20℃。
                        表2   SDR17.6 管材的焊接参数
                (热板表面温度:PE80=210±10℃;PE100=225±10℃)
         管材              压力=P1 压力≈P 拖                           压力=P1
管径                                        切换时间 增压时间
         壁厚         P2   凸起高度 吸热时间                              冷却时间
(dn)                                        t3     t4
         (e)      (Mpa)     h          t2                         t5
mm                                         sec    sec
         mm                mm         sec                        min
 110     6.3      305 /S2     1.0      63      <4       <6        9
 125     7.1       394/S2     1.5      71      <4       <6        10
 140     8.0       495/S2     1.5      80      <4       <6        11
 160     9.1       646/S2     1.5      91      <5       <7        13
 180     10.2      818/S2     1.5     102      <5       <7        14
 200     11.4     1010/S2     1.5     114      <5       <8        15
 225     12.8     1278/S2     2.0     128      <5       <8        17
 250     14.2     1578/S2     2.0     142      <6       <9        19
 280     15.9     1979/S2     2.0     159      <6       <10       20
 315     17.9     2505/S2     2.0     179      <6       <11       23
 355     20.2     3181/S2     2.5     202      <7       <12       25
 400     22.7     4039/S2     2.5     227      <7       <13       28
 450     25.6     5111/S2     2.5     256      <8       <14       32
 500     28.4     6310/S2     3.0     284      <8       <15       35
 560     31.8     7916/S2     3.0     318      <9       <17       39
 630     35.8     10018/S2    3.0     358      <9       <18       44
注:以上参数基于环境温度为 20℃。


-10-
特种设备安全技术规范                                     TSG D2001—2005


    (二)电熔承插焊接及电熔鞍型焊接的关键工艺参数
    包括电压、加热时间、冷却时间、电阻值。
    电熔承插焊接及电熔鞍型焊接的关键工艺参数由管道元件制造单位提供。


    二、焊接工艺评定试验及要求
    (一)热熔对接焊接工艺评定试验及要求见表 1-3。

                表 1-3   热熔对接焊接工艺评定试验及要求
序
         试验项目           试验参数       试验要求           试验方法
号
1   外观                    -
                                 附件 4,一
2   卷边切除检查                -                    附件 4,一
3   卷边背弯试验                -      不开裂、无裂纹
                    热氧化诱导时间                    GB/T
4   卷边的热稳定性                        ≥20 min
                    (OIT)                      17391-1998
                                   试验到破坏为止:
                                               GB 15558.2 中规
5   拉伸性能            23℃±2℃         (1)韧性,通过;
                                               定
                                   (2)脆性,未通过
                    (1)密封接头,a 型;
                    (2)方向,任意;
                    (3)调节时间, 12 h;
                    (4)试验时间, 165h; 焊接处无破坏,无
6   静液压强度试验                                    GB/T6111-2003
                    (5)环应力:        渗漏
                    ①PE804.5 Mpa
                    ②PE100,5.4 MPa
                    (6)试验温度,80℃




                                                       -11-
TSG D2001—2005                                     特种设备安全技术规范


     (二)电熔承插焊接工艺评定试验及要求见表 1-4。

                 表 1-4    电熔承插焊接工艺评定试验及要求
序
          试验项目             试验参数            试验要求          试验方法
号
 1   外观                      -           附件 4,三        附件 4,三
                                         电熔管件中的电
                                         阻丝应当排列整
                                         齐,不应当有涨
                                         出、裸露、错行,
     电熔管件解剖面检
 2                           -           焊后不游离,管件      附件 4,四
     验
                                         与管材熔接面上
                                         无可见界线,无虚
                                         焊、过焊气泡等影
                                         响性能的缺陷
     dn<90 挤 压 剥 离 试                     剥离脆性破坏百       GB 15558.2 中规
 3                        23℃±2℃
     验                                   分比不大于 33.3%   定
     dn≥90 拉伸剥离试                         剥离脆性破坏百       GB 15558.2 中规
 4                        23℃±2℃
     验                                   分比不大于 33.3%   定
                       (1)密封接头,a 型;
                       (2)方向,任意;
                       (3)调节时间,12 h;
                       (4)试验时间,165h;     焊接处无破坏,无
 5   静液压强度试验                                      GB/T6111-2003
                       (5)环应力:           渗漏
                       ①PE 804.5 Mpa;
                       ②PE 1005.4 Mpa;
                       (6)试验温度 80℃

     (三) 电熔鞍形焊接工艺评定试验及要求见表 1-5。

                 表 1-5    电熔鞍形焊接工艺评定试验及要求
序
          试验项目             试验参数            试验要求          试验方法
号
 1   外观                      -           附件 4,五        附件 4,五

                                         剥 离 脆 性 破 坏 百 附件 4、五;附
 2   撕裂剥离试验               23℃±2℃
                                         分比不大于 33.3% 件 5


     三、焊接工艺评定试件数量
     均为 2 组。当外观检验两组都不合格时,则判定该焊接工艺不合格;其它检验项目
有一项不合格时,则判定该焊接工艺不合格。
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特种设备安全技术规范                                TSG D2001—2005


附件 2

       聚乙烯(PE)焊接焊工考试内容、方法和要求
  一、焊工资格范围
  焊工资格范围见表 2-1
                  表 2-1   PE 焊工资格范围

  PE 焊工资格           适用范围              焊工考试项目代号
                   dn ≤ 250mm            HW-1
   热熔焊接
                   dn > 250mm            HW-2
   电熔焊接           规格尺寸不限                  EW


  二、考试内容
  (一)PE 焊工基本理论知识内容
   1.燃气压力管道安全知识、法规及常见施工规范;
   2.聚乙烯(PE)管道原材料的有关基本知识;
   3.聚乙烯(PE)管材、管件的标准和技术要求;
   4.焊接设备、焊接辅具、量具的种类、名称、使用、工作原理和维护;
   5.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;
   6.缺陷产生的原因和危害;
   7.焊接因素对焊接质量的影响和预防措施;
   8.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特点和要求。



  二、焊接操作技能考试

  (一)焊接操作技能考试前,由 PE 焊工考委会负责编制焊工考试代码,并在 PE 焊工
考委会成员、监考人员与焊工共同在场的情况下进行确认,在试件上标注焊工考试代码
和考试项目代号;
  (二) 考试试件的规格和数量应当符合表 2-2 的要求;试件单件形式见图 2-1,
组合件形式见图 2-3 所示,

  (三)PE 焊工考试用的所有管道元件,应当由 PE 焊工进行切割取样;
                                                 -13-
TSG D2001—2005                                                           特种设备安全技术规范


    (四)PE 焊工应当使用评定合格的焊接工艺规程和焊接考试试件;
    (五)考试所用的管道元件必须符合第二章要求,电熔管件应当是原包装;
    (六)考试所用的焊机必须符合第五章的要求。

                                表 2-2      试件的尺寸和数量

                 试件数量                            试件尺寸(mm)
 试件形式
                 (不少于)               dn      L       L1              e         材料
                    2
                           110≤dn<250                           ≥ 6
热熔对接焊             (注 1)
                       2            ≥315     应当满足安                   —       PE80 或
                                             装和试验要
电                   2                                           dn≤63        PE100
     承插焊                            ≥63      求
熔                 (注 2)                                       (按 SDR11)
焊    鞍形焊               1            ≥110                             —
注:(1)分别是图 A 和图 C;
 (2)分别是图 B 和图 D
                           e
                               dn




            L                                             L

     A. 管材对接焊试件                                  B. 管材电熔焊试件
                               或其它管件                                         或其它管件




      L           L1                             L              L1

                                              D. 管材与管件电熔焊试件
    C. 管材与管件对接焊试件
             dn




                                L



                                    E.电熔鞍形焊试件
                                图 2-1      考试试件的形式
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特种设备安全技术规范                                                 TSG D2001—2005




     dn

               弯头        电熔套筒          鞍型管件    电熔套筒

                    变径      PE 管          变径      PE 管           端帽
          L1




                            L1                        L1
                                   L


               图 2-2     考试试件的组合件形式示意图


     三、焊工考试成绩评定
     (一)PE 焊工基本知识考试满分为 100 分,60 分为合格。
     (二)PE 焊工焊接操作技能考试需要通过焊接操作过程和检验试件进行综合评定。
各考试项目的试件按本条规定的检验项目进行检验,各项检验合格时该考试项目为合
格。
  试件的检验项目及要求见表 2-3,每个试件先进行焊接过程的考核和外观检查,
检查合格后再进行其它项目的检验。考试试件应当在焊工考委会保存 6 个月。




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                   表 2-3   试件的检验项目及要求

项目          检验项目     试验参数        要求           检验方法
       外观              -     附件 4,一       附件 4,一
热熔
对接                           试验到破坏为止:
焊接     拉伸性能         23℃±2℃   (1)韧性,通过;    GB 15558.2 中规定
                             (2)脆性,未通过
       外观              -     附件 4,三       附件 4,三
电熔     dn<90 挤压剥离试           剥离脆性 破坏 百分
承插                 23℃±2℃               GB 15558.2 中规定
       验                     比不大于 33.3%
焊接     dn≥90 拉伸剥离试           剥离脆性 破坏 百分
                   23℃±2℃               GB 15558.2 中规定
       验                     比不大于 33.3%
电熔     外观              -     附件 4,五
鞍形                           剥离脆性 破坏 百分 附件 4,五
焊接     撕裂剥离试验       23℃±2℃
                             比≤33.3%


    (二)合格判定与检验方法应当符合第六章、第七章有关要求。




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附件 3

            聚乙烯(PE)焊接操作过程基本要求


  一、热熔焊的操作过程
  (一)焊接前准备
  1.清洁油路接头正确的连接焊机各部件。
  2.测量电源电压,确认电压符合焊机要求。检查清洁加热板,涂层损坏应当更换。
其表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除,油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行
处理。
  按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数。焊接前,加热板应当
在焊接温度下适当预热,以确保加热板温度均匀。
  (二)装夹管材元件
  用辊杠或者支架将管垫平,调整同心度,利用夹具校正管材不圆度,并且留有足够
的焊接距离。
  (三)铣削焊接面
  铣削足够厚度,使焊接端面光洁、平行,确保对接端面间隙 < 0.3mm;错边量小于
焊接处壁厚的 10%。重新装夹时必须重新铣削。
  (四)拖动压力的测量及检查
  每次焊接时必须测量并且记录拖动压力(P 拖)。
  (五)加热
  放置加热板,调整焊接压力(P1)=拖动压力(P 拖)+焊接规定压力(P2)。
  当加热板两侧焊接处圆周卷边凸起高度达到规定值时,降压至拖动压力(P        拖)或
者在确保加热板与焊接端面紧密贴合的条件下,开始吸热计时。
  (六)切换对接
  在规定的时间内抽出加热板,立即贴合焊接面,             (P ,
                       迅速将压力匀速升至焊接压力 1)
严禁高压碰撞。
  (七)拆卸管道元件
  达到冷却时间后,将压力降至零,拆卸完成焊接的管道元件。


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TSG D2001—2005                      特种设备安全技术规范


    二、电熔焊的焊接操作过程
    (一)焊接前准备
    1.测量电源电压,确认焊机工作时的电压符合要求。
    2.清洁电源输出接头,保证良好的导电性。
    (二)管材截取
    管材的端面应垂直轴线,其误差 < 5mm。(见图 4)。
    (三)焊接面清理
    测量电熔管材的长度或者中心线,在焊接的管材表面上划线标识(见图 5),将划
线区域内的焊接面刮削 0.1~0.2mm 厚,以去除氧化层。
    (四)管材与管件承插
    在管材上重新划线,位置距端面为 1/2 管件长度。将清洁的电熔管件与需要焊接的
管材承插,保持管件外侧边缘与标记线平齐。安装电熔夹具,不得使电熔管件承受外力,
管材与管件的不同轴度应当小于 2%。


                                   1/2 管件长度+5mm
                 < 5mm




         图 3-1 截取误差       图 3-2 刮去所有斜线


    (五)输出接头连接
    焊机输出端与管件接线柱牢固连接,不得虚接。
    (六)焊接模式设定
    按焊机说明书要求,将焊机调整到“自动”或“手动”模式。
    (七)焊接数据的输入
    按自动或者手动方式输入焊接数据。
    (八)焊接
    1.启动焊接开关,开始计时;
    2.手动模式下焊接参数应当按管件产品说明书确定。
    (九)自然冷却:冷却时间应当按管件产品说明书确定,冷却过程中不得向焊接件施

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加任何外力,完成冷却后,拆卸夹具。


  三、电熔鞍形管件的焊接操作过程
  (一)焊接前准备
  同电熔焊。
  (二)划线
  在管材上划出焊接区域。
  (三)焊接面清理
  将划线区域内的焊接面刮削 0.1~0.2mm 厚,以去除氧化层,刮削区域应大于鞍体
边缘。
  (四)管件安装
  用管件制造单位提供的方法进行安装,确保管件与管材的两个焊接面无间隙。修补
用电熔鞍形管件必须对中,且电热丝区域不得安装在被修补的孔上。
  (五)焊接数据输入
  同电熔焊。
  (六)焊接
  同电熔焊。
  (七)自然冷却
  接头在冷却过程中应当处于夹紧状态。鞍形三通的冷却时间应当大于 60 分钟或者
按产品说明书进行开孔操作。
  (八)封堵
  按照管件产品说明书进行封堵。




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附件 4

                 聚乙烯(PE)焊接检查与试验


    一、热熔对接焊的非破坏性检验
    (一)外观检查
    1.几何形状:翻边应沿整个外圆周平滑对称,尺寸均匀、饱满、圆润。翻边不得有
切口或者缺口状缺陷,不得有明显的海绵状浮渣出现,无明显的气孔。
    2.卷边(见图 4-1)的中心高度 K 值必须大于零。
    3.焊接处的错边量不得超过管材壁厚的 10%。




            焊缝                    K > 0




                   图 4-1   对接焊卷边示意图


    (二)卷边切除检查
    1.使用外卷边切除刀切除卷边,进行检查。
    卷边应当是实心圆滑的,根部较宽(见图 4-2)。卷边底面不得有污染、孔洞等。
若发现杂质、小孔、偏移或者损坏时,则判定为不合格。
    2.卷边背弯试验:
    将卷边每隔几厘米进行 1800 的背弯试验,进行检查。当有开裂、裂缝缺陷时,则判
定为不合格(见图 4-3)。




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特种设备安全技术规范                            TSG D2001—2005




       图 4-2 合格实心的卷边       图 4-3 卷边背弯试验开裂示意图
  (三)卷边的热稳定性试验
  卷边的热稳定性试验方法应当符合现行国家标准 GB/T17391-1998 的要求。


  二、热熔对接焊的破坏性检验
  (一)拉伸性能试验
  拉伸性能试验测试方法应当符合相应标准。
  (二)静液压强度试验
  静液压强度试验方法应当符合现行国家标准 GB/T6111-2003 的要求。


  三、电熔焊的非破坏性检验
  进行外观检查。
  1.电熔管件应当完整无损,无变形及变色。
  2.从观察孔应当能看到有少量的 PE 顶出,但是顶出物不得呈流淌状;焊接表面不
得有熔融物溢出。
  3.电熔管件承插口应当与焊接的管材保持同轴。
  4.检查管材整个圆周的刮削痕迹。


  四、电熔焊的破坏性检验
  (一)电熔管件剖面检验
  取电熔后的组件,用锯条与熔接组件端面成 45°角进行切开,组件中的电阻丝应
当排列整齐,不应当有涨出、裸露、错行,焊后不游离。管件与管材熔接面上应当无可
见界线。

                                              -21-
TSG D2001—2005                        特种设备安全技术规范


    (二)拉伸剥离试验
    拉伸剥离试验方法应当符合相应标准。
    (三)挤压剥离试验
    挤压剥离试验方法应当符合相应标准。
    (四)静液压强度试验
    静液压强度试验方法应当符合现行国家标准 GB/T6111-2003 的要求。


    五、电熔鞍形管件焊接的检验
    (一)外观检查
    1.电熔鞍形管件与管材焊接后,不得有熔融物流出管材表面;从观察孔应当能看到
有少量的 PE 顶出,但是顶出物不得呈流淌状。
    2.电熔鞍形管件应当与管材轴向垂直。
    3.鞍形管件和管材装配时不得有明显间隙。
    4.鞍形管件焊接处周围应当有刮削痕迹。
    (二)撕裂剥离试验
    撕裂剥离试验方法见附件 5。




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附件 5

                 撕裂剥离试验方法
  一、范围
  本方法用于测试管材的电熔或者热熔承插连接或鞍型连接管道的连接强度的试验
方法。


  二、原理
  本方法通过撕裂百分比,分裂的外形特征及分裂的位置来测定的连接强度。试验环
境温度控制在(23±2)℃。
  组件的撕裂强度是对焊接面进行破坏性拉伸试验所得到的撕裂百分比得到的,从分
裂的外形、位置可以说明组件的熔接质量。


  三、试验设备
  主要试验设备包括:
  (一)拉力试验机,能够保证拉伸速度在100mm/min±10%;
  (二)芯轴,其最大外径尺寸不能超过测试管材最小内径的5%。


  四、试样
  (一)取样
  试样为从正常生产中获得的用管材和(或)管件连接所得到的连接件。
  (二)准备试样
  试样由一根管材和另一根管材或管件的连接件组成,试样的加工见如图5-1所示。
在电熔连接或者鞍形连接的情况下,应当保证附着管材截面的电阻丝切断后没有明显的
减少,勿损伤管材面。
  (三)试样的数量
  试样数量应当符合相应产品标准中所规定的数量;
  推荐试样数量至少为3个。


  五、试验条件
                                            -23-
TSG D2001—2005                               特种设备安全技术规范


    试样应当在焊接完成24小时后,在(23±2)℃条件下最少进行6小时的状态调节后
才可进行试验。


    六、试验步骤
    在(23±2)℃下进行试验,步骤如下:
    (一)芯轴插入管材;
                                     PE管件

                                     PE管材
                                     芯轴




                             de
                  阴影部分被切除为允许设备夹爪沿整个套筒的装卡长度

                           de=管材外径


                   图5-1   管件的机械加工部分


    (二)根据选择的试验方法不同,可以按照按图5-2或者图5-3的安装方式对试样施
力;
    (三)以100mm/min±10%的拉伸速度施力;
    (四)记录下整个试验中所施力的变化;
    (五)继续加载直至试样的某些部位发生完全分离或者撕裂,并且记录所施加的力;
    (六)检查试样并记录开裂的位置(即在管材上还是在管件上、在电阻丝线圈或界面
之间)以及破裂的类型,其中特别需要注意的是破坏界面是脆性破坏还是韧性破裂)。


    七、试验报告
     试验报告应当包括以下内容:
    (一)试样各部分的材质;
     (二)管件的规格;

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     (三)管材的尺寸,包括平均外径、椭圆度、壁厚、焊接前的长度等;
     (四)试样的尺寸,管材的自由长度;
     (五)试样的焊接参数;
     (六)测试的温度及测量的精度;
     (七)试样的数量;
     (八)焊接时间,预处理的时间;
     (九)最大分离力;
     (十)破坏的形式:界面分离、电阻丝线圈撕开、管材或管件屈服、表面脆性开裂或
柔性破坏;
     (十一)试验室名称;
     (十二)测试日期。

                       PE管件

                       PE管材
                                固定
                       芯轴
       F                    F   图10 固定管材加力


                                 移动夹爪
de




                                                     PE管件
                 de
                                                     PE管材
             de=管材外径                                           活动
                                                     芯轴


           图5-2   固定管材加力
                                               F
                                                                 固定夹爪
                                de




                                               de
                                           de=管材外径

                                        图6-3   固定夹爪加力

                                                                    -25-
特种设备安全技术规范
                 附件 6

                            聚乙烯(PE) PE 管道热熔对接焊接工艺评定报告(草稿)
                  试件名称                        规格系列                       检验标准
                  工艺评定检
                                              送样数量                       送样日期
                  验试验单位
                  管道元件制
                                              原材料      牌号:       等级:      生产厂家:
                   造单位
                  焊工姓名                        焊机型号                       焊接日期
                          焊接温度         吸热压力          吸热时间      冷却压力      冷却时间      环境温度
                  焊接工艺

                  检测项目     外观      卷边切除检查       卷边的背弯试验      卷边热稳定性试验   拉伸性能试验    静液压强度试验
                  检验结果
                    结论

                 评定结论:


                 备注:
TSG D2001-2005




                 报告:             审核:                   批准:              报告日期:
                 附:检验试验单位的报告原件




                                                                                            -26-
                                                                                                   -
                                                                                     -27-
                                  聚乙烯(PE)电熔焊接工艺评定报告(草稿)
TSG D2001-2005




                 试件名称                   规格系列                      检验标准
                 工艺评定检
                                        送样数量                      送样日期
                 验试验单位
                 管道元件制
                                        原材料      牌号:      等级:      生产厂家:
                  造单位
                  焊工姓名、
                                        焊机型号                      焊接日期
                   编号
                           焊接电压           焊接时间            冷却时间             环境温度
                 焊接工艺

                 检测项目      外观          拉伸剥离        挤压剥离         撕裂试验       静液压强度试验
                 检验结果
                  结论
                 评定结论:
特种设备安全技术规范




                 备注:




                 报告:             审核:             批准:             报告日期:
                 附:检验试验单位的报告原件
TSG D2001—2005                                  特种设备安全技术规范


附件 7
                 X X X X 聚乙烯(PE)焊工考试委员会
                   聚乙烯(PE)焊工考试基本情况表

                                          编号:

  姓      名                        性   别
   身份证号                           电   话
   工作单位
   地     址
   文化程度                          首次取证时间
原有焊工资格           热熔对接焊接 dn≤250mm□,dn>250mm□; 电熔焊接□
  现申请资格          热熔对接焊接 dn≤250mm□,dn>250mm□; 电熔焊接□
   考试性质          初考□,重考□,补考□
   重考原因                          焊工考试代码
 基本          考试日期                考试项目代号       HW-1□;HW-2□;EW□
 知识
 考试          试卷编号                     考试成绩
             考试日期                     原材料        合格□,不合格□
         试件加工及尺寸       合格□,不合格□       考场纪律       遵守□,不遵守□
                 普通对接焊机                          正常□,不正常□
         焊接
 焊接              自动对接焊机     型号            状态     正常□,不正常□
         设备
 操作
                 全自动电熔焊机                         正常□,不正常□
 技能
 考试      焊工施焊要求        合格□,不合格□       测试设备        合格□,不合格□
         检测人员资质       合格□,不合格□        其   他
         不正常情况记载
         监考人员(签字)
PE 焊工考试监督管理委员会成员(签字,和日期)




- 28 -
特种设备安全技术规范                                               TSG D2001—2005


附件 8
          X X X X 聚乙烯(PE)焊工考试委员会
         聚乙烯(PE)焊工焊接操作技能考试检验记录

焊工姓名________     ___   考试代码                        试件编号_____________
焊接     对接焊                   手动□,自动□
方法     电熔焊                   手动□,自动□
焊机     对接焊焊机                 型号:
名称     全自动电熔                 型号:
       规格:
管材
       PE 材料级别:PE80□,PE100□  标准尺寸比:SDR11□,SDR17.6□
       规格:
管件
       PE 材料级别:PE80□,PE100□  标准尺寸比:SDR11□,SDR17.6□
                      对接焊的焊接过程评定
项目                          项目
         评定项目       评定结果         评定项目       评定结果
 号                           号
 1     焊接前准备     合格□,不合格□       4.1         测拖动压力
1.1     清洁接头                    4.2          检查间隙
1.2     测量电压                    4.3          检查错边
1.3     热板检查                    4.4          检查夹紧
       热板预热 10
1.4                                 5       端面平整吸热     合格□,不合格□
         分钟
 2      装夹焊件     合格□,不合格□       5.1         端面平整压力
       设置吸热冷
2.1                             5.2          圆周凸起
        却时间
2.2    清洁管表面                    5.3          吸热计时
 3     铣削焊接面     合格□,不合格□           6        切换对接      合格□,不合格□
       放铣刀锁安
3.1                             6.1          切换时间
         全锁
3.2    形成连续屑                    6.2          冷却计时
       降压、开机
3.3                                 7         拆卸       合格□,不合格□
        架、停刀
3.4      清屑                     7.1         降压松夹具
       测拖动压力
 4               合格□,不合格□
        及检查

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TSG D2001—2005                                    特种设备安全技术规范

                                                            续表
                      电熔焊的焊接过程评定
项目                           项目
         评定项目     评定结果                   评定项目        评定结果
 号                            号
                                         承插管件及轴
 1       焊接前准备                   5
                                            线
                                         手动或自动模
1.1      测量电压                    6
                                            式
1.2      辅具准备                    7       输入焊接参数
 2       管材截取                    8        冷却时间
 3        划线
 4       去氧化皮
电熔焊过程评定结果:合格□,不合格□           监考人员(签字):
          对接焊试件外观检查                      电熔焊试件焊缝外观检查
项目                           项目
          检查项目    检查结果                    检查项目       检查结果
 号                            号
 1       焊缝圆周凸起                  1        承插尺寸
 2       中心焊缝高度                  2        同轴度
 3       是否有浮渣                   3        刮氧化皮
 4       是否有缺口                   4       熔融材料流出
 5         缩孔
 6        冷却时间
 7        错边量
 8        磕碰痕迹
对接焊外观检查结果:合格□,不合格□           电熔焊外观检查结果:合格□,不合格□
对接焊过程评定:合格□,不合格□
不正常情况记载:




监考人员(签字,签字日期):



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特种设备安全技术规范                                  TSG D2001—2005

                                                      续表
                 对接焊试件拉伸检验
试件编号                     报告编号
试验日期                     试样编号      □□-1;□□-2;□□-3
检测结果                     试验结论      合格□ 不合格□
检验员(签字):                              日期:
               电熔焊挤压剥离试验(dn<90mm)
试件编号                     报告编号
试验日期                     试样编号      □□-1;□□-2;□□-3
检测结果                     试验结论      合格□ 不合格□
检验员(签字):                              日期:
              电熔焊拉伸剥离试验(dn≥90mm)
试件编号                     报告编号
试验日期                     试样编号      □□-1;□□-2;□□-3
检测结果                     试验结论      合格□ 不合格□
检验员(签字):                              日期:
              电熔焊撕裂剥离试验(电熔鞍形)
试件编号                     报告编号
试验日期                     试样编号      □□-1;□□-2;□□-3
检测结果                     试验结论      合格□ 不合格□
检验员(签字):                              日期:

  本 PE 焊工考委会确认该焊工按《聚乙烯(PE)焊工考试与管理》进行焊接操作技
能考试和检验,数据正确,记录无误。


  该项目焊接操作技能考试结果评为                (合格、不合格)



  主任委员(签字):                  日期:


附:试验单位报告。
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