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电熔管件的设计与应用分析.doc


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电熔管件的设计与应用分析



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  摘要:随着城镇化的加速,电熔管件的需求量越来越大,质量参差不齐的电熔管件涌入市场应用中。针对此状况,对电熔管件的设计与应用非常重要,以使其对提高电熔管件的质量有指导与借鉴的意义。文章分析了电熔管件的技术特点,阐述了电熔管件的电气性能与几何结构及实验设计,并根据电熔管件的工程经验对电熔管件的常见问题点与工程问题管件的分析步骤予以概述。
  关键词:电熔管件;聚乙烯管件;电气性能;实验设计;时间参数;电阻参数 文献标识码:A

  中图分类号:TQ320 文章编号:1009-2374(2015)02-0068-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0132
  目前市场上电熔管件的各个厂家的设计各有不同,如对同一型号规格的管件,时间参数、电阻参数等各不相同。但具体分类可以从电阻线情况分,一种是对电阻线过塑处理置于管件内,另一种是电阻线不处理直接置于管件内;从加工形式工序分,一种是先成型管件毛坯,然后将电阻线布置于管件内,一般又叫后布线工艺,另一种是形成内腔用于布线的载体,然后注塑成型电熔管件,一般又叫二次成型布线工艺。随着城镇化的加速,电熔管件的需求量,越来越大,质量参差不齐的电熔管件涌入市场应用中。针对此状况,对电熔管件的设计与应用非常重要,以使其对提高电熔管件的质量有指导与借鉴的意义。
  1 电熔管件概述
  能通电加热集成在PE材料焊接表面的电阻线圈,利用焦耳效应、引起的线圈附件PE材料融化,使两个产品融合在一起的产品。电熔管件遵循的主要标准:国家标准是燃气用聚乙烯(PE)管道系统(第二部分)(GB 15558.2-2005);给水用聚乙烯(PE)管道系统(第二部分):管件(GB/T 13663.2)。该标准是对该行业或领域的统一和规范,对电熔管件而言,该标准是对产品设计制造检测和应用的技术规范和判断的准则。

  2 电气性能设计
  熔融结合管件内壁与管材外壁的聚乙烯材料所需要的热量Q1与通过电熔焊机加热电熔管件内电阻丝所产品的热量Q2建立合适的平衡方程。其中Q1主要由熔区的宽度、熔区的深度、管件口径及聚乙烯的材料配方决定,Q2主要由管件的电阻线的电阻值、焊接时间、焊接所用焊机器的输出电压或电流参数决定。目前市场上所用的焊机有恒压式和恒流式两种。恒压式一般输出电压有39.5伏和80伏两种。这一平衡方程决定了合理选取熔区宽度与深度,电阻线丝的电阻与焊接时间的关键参数的相对关系。熔区越宽,电阻线布置越深,所熔的聚乙烯材料越多,所需的热量越多;一般管件口径越大,电阻线直径约粗,管件布置电阻线的间距越大。目前市场客户对熔区长度的参数与焊接时间参数控制比较严格。
  对最小电阻的考虑:焊机的最大输出功率P,焊接电熔管件的工作电压U,这两个参数基本可以确定管件设计要求的最小电阻(R=U*U/P)。电阻温度变化系数的考虑:目前市场上用的焊机一般有恒压焊机和恒流焊机两种。恒压焊机是开始时输出的热量最大,然后慢慢减少到某一个输出热量值。恒流焊机是开始输出的热量最小值,然后慢慢增加到某一个输出热量值。

  3 几何尺寸结构设计
  以电熔套筒管件为例,介绍基本的几何尺寸选取和接线柱和观察孔两个重要的结构单元。电熔弯头、电熔变径、电熔三通基本可以参照电熔套筒进行设计其功能基本是一致的。
  e参数:产品的壁厚,保证产品工作50年所需要的产品工作的公称压力,当管件和配用的管材由相同MRS分级的聚乙烯制造时,从距离管件端口2L1/3处开始,管件主体任一处的壁厚应大于或等于相应管材的最小壁厚;e越小成本越低,e取的越大成本越高。厂家在考虑成本的同时,务必重视考虑强度的要求。
  L参数:L/2应对应同口径系列的,小于或等于插口管件的管状长度。L/2参数一般由外边冷却区,熔接长度区,中间冷却区长度三个部分组成;冷却区太短,容易在焊接时溢料,熔接区一般有最小长度的要求,若太短对焊接的熔接强度有影响,中间冷却区长短影响装配时扭力及管材齐端口的要求。L越小成本越低,L越大成本越高,厂家在考虑成本同时,务必重视考虑满足参数关系、装配关系。

  ¢A:标准要求大于同规格管材口径即可。该尺寸大小对焊接效果有影响,该尺寸的椭圆度,标准要求不大于0.015dn,其中dn为管件的公称内径。对产品的焊接效果和装配难易影响很大。该尺寸市场和客户很关注,一定程度上也
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  • 时间2021-05-23
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