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未去除端口氧化層對 PE 燃氣管焊接質量的影響?、

2025-09-27

工地上的焊機嗡嗡作響,焊工老李把兩根PE燃氣管往夾具里一卡,設定好溫度、時間、壓力,按下啟動鍵,整套動作行云流水。可三個月后,這段焊縫卻在打壓試驗里“啪”一聲脆斷,燃氣噴薄而出,嚇得眾人四散。問題出在哪?不是機器,不是參數,而是焊接前那段灰蒙蒙的氧化層——它像一層隱形塑料膜,把本該融為一體的管材生生隔開。

pe管從擠出機頭出來那一刻,聚乙烯分子鏈就暴露在空氣里。高溫下,氧分子鉆進表層,與碳鏈握手言和,生成羰基、羥基等極性基團,顏色也由本色乳白變成暗灰。這層不到0.2 mm的氧化皮,肉眼看著不起眼,熔點卻比新鮮聚乙烯高出20 ℃以上。熱熔焊接時,焊板溫度被設定在210 ℃左右,新鮮料早已黏成綢緞狀,氧化層卻只是表面發黏,內部依舊“心如磐石”。兩段管材在壓力下被迫貼合,看似融為一體,實則中間夾著一張脆性“餅干”,輕輕一掰就能聽見“咔啦”一聲脆響。

更麻煩的是氧化層讓原本親如兄弟的聚乙烯分子鏈無法相互擴散。正常焊接界面會形成10 μm以上的互穿網絡,像鋼筋搭接一樣把兩邊牢牢鎖死;而被氧化的界面只能形成2—3 μm的淺層互鎖,拉伸強度瞬間掉30 %以上。現場做剝離試驗,好焊縫能把管壁拉得變形也不開裂;帶氧化層的焊縫卻像舊郵票,一撕就掉,斷面光滑得能照出人影。

有人算過一筆賬:DN200的SDR11 PE管,設計工作壓力0.4 MPa,焊縫系數按0.8計算,理論上可承受16 MPa環向應力。若氧化層未除,焊縫系數跌至0.5,同樣壁厚只剩10 MPa安全裕量。城市燃氣波動、地基沉降、溫度循環一來,應力集中點率先在脆性界面撕開微裂紋。裂紋順著氧化層與新鮮料之間的弱界面擴展,從微米級到毫米級只需幾次壓力沖擊,最終釀成燃氣泄漏甚至爆炸。

那該怎么辦?答案簡單卻常被偷懶:刮。用專用刮刀沿管材圓周方向一次性刮削,寬度≥焊接面、深度0.3 mm,直到露出乳白有光澤的新鮮層。刮削后半小時內必須上機焊接,避免二次氧化;若遇大風或烈日,用防紫外線遮陽棚罩住管口。現場質檢員最好隨身帶一張“刮削對比卡”:一面是刮凈的乳白,一面是帶灰的氧化,讓工人一眼就能自檢。每道焊縫冷卻前再做卷邊對稱性檢查,卷邊中心若有明顯分層或夾雜氣泡,立即切除重焊。

別讓0.2 mm的氧化層毀掉整條燃氣管線的安全。把刮削寫進施工交底,把“露出本色”寫進驗收單,讓每一次熱熔都真正“融”為一體,城市地下的燃氣才能安靜、安全地奔跑。



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