RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管雙熱熔連接施工技術研究

陳軍強

【摘 要】RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管具有強度高、抗高壓、耐高溫、耐腐蝕等優點，但由于缺少相應的施工技術操作規程，往往容易出現管道滲漏等質量問題，所以未能在采暖冷熱水系統中得到廣泛認可和使用。由中鐵六局建安公司承建的哈站南出口住宅建設項目目前已完成竣工驗收，其中住宅和商服的采暖管道設計要求除管道井內采用鋼管外，其余全部采用RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管。基于這種情況，本文結合該復合管特點，結合本工程實際，利用整平整圓器做好管材焊接斷面處理，通過加強溫度控制、熱熔操作控制，可確保對接焊口的熱熔質量，提高施工速度，降低施工成本。具有使用材料、設備少，操作工藝簡單快捷，經濟適用，質量有保障等優點，可為今后同類施工提供一定的參考借鑒，從而也會更好地推動RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管的發展。

【關鍵詞】RPAP5、鋁塑復合管、整平整圓、雙熱熔對接焊

一、前言

RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管通俗的講就是帶有塑料保護層的金屬管，同時擁有塑料管和金屬管的優點。哈站南出口住宅建設項目位于祖國高寒地區黑龍江省哈爾濱市，總建筑面積為167817.98平方米，包括9棟高層住宅樓和4個商服，高層住宅為剪力墻結構，該項目于2018年底竣工。采暖系統設計采用明裝散熱器，采暖熱源由市政熱網經小區換熱站供給，連續采暖，供回水溫度為60～50℃。采暖管道各戶熱計量裝置前采用焊接鋼管，熱計量裝置后采用RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管，工程量總計10.5萬米，直接、彎頭等管件和閥門共計12萬個，工程體量較大。采用該種復合管能夠避免冷熱水系統腐蝕生銹，同時也能承受較高的水壓，具有較強實用性和經濟性。但是想要滿足冷熱水系統建設要求，還要保證管道施工質量，因此還應加強對RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管雙熱熔連接施工技術的研究，達到既充分發揮管材本身最優的特性，又滿足了施工質量要求的最終目標。

二、RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管特點

從結構上來看，RPAP5對接焊鋁塑復合管采用鋁管為載體，利用高強度專用合金鋁帶通過氬弧全熔焊方式進行對接焊，內外層采用PE-RT耐熱聚乙烯專用材料，與鋁管之間采用高性能熱熔膠粘合，在高溫高壓條件下共擠復合而成。從特點上來看，復合管在標準塑料管道中設置了金屬管，提高了管道的強度、剛度和抗壓性能，并且能夠避免氧氣滲入和阻隔紫外線，可以對管道中微生物生長進行抑制，因此可以避免金屬器件腐蝕老化，延長管道使用壽命。管道采用超聲波搭接技術進行鋁層施工，主承壓層為塑層，具有較強的耐高溫性能和柔韌性，長期工作溫度為95℃，是國內目前唯一符合95℃高溫熱水用管的塑料復合管材，該復合管能夠在施工中彎曲和拉直，并且導熱系數較低，可以減少傳輸介質熱量損失，達到較好的保溫效果。采用的塑料材質具有無臭、無毒等特點，不會引起水的二次污染，可以滿足綠色環保要求。此外，采用該種管道，由于規格和品種齊全，所以施工時與各種水表、水泵等進行配套安裝，因此可以在各種民用和工業冷熱水系統安裝中得到使用，并為系統運行提供安全保障。

三、RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管施工技術分析

（一）施工工藝原理

在RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管施工過程中，管件端口為雙層環壁結構承口，需要同時與內外層進行熔接，所以需要采用雙熱熔對接焊技術。采用該種技術，在管道熔接時首先必須保證在一定的溫度條件下，才能使不同材質的管材和管件內部的耐高溫聚乙烯的高分子的緊密性遭到破壞，以此來融化管材和管件并再次重組彼此之間的分子排列組合方式，使得管材和管件合為一體。而且需要提出的是，采用這樣的技術，需要保證在一定的高溫壓力條件下進行，這樣才能使管材和管件充分融合在一起，形成一個密閉的整體空間。在這一過程中，分子重組將導致連接部分厚度加大，從而使管材強度得到提高，所以經過成功的一次性溶接處理的接口是不會發生滲漏的，也能夠避免采用機械連接造成的管道滲漏問題，還能避免采用單熱熔連接無法實現管道內外同時并合的問題發生。從施工工藝上來看，由于管件承口內則設置有襯套，可以在熔接過程中對內層壁進行有效支撐。在管件外壁，則設置有排氣孔，能夠在熔接過程中將腔內氣體排出，以免接口處出現氣孔，保證管材與管件得到較好的熔接，避免管道出現滲漏。在實際施工過程中，可以采用專用熱熔器進行管道熱熔連接，由于無需進行倒角和套絲，所以可以提高管道施工效率。采用優質銅嵌管件進行管道與配件連接，進一步保證管道安裝安全可靠。另外針對接頭位置，可以在地板填充層和墻內暗埋，為管道設計和安裝提供便利。

（二）管道滲漏原因分析

RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管做為一種新型供暖管材，在本工程中開始推廣使用。由于大多數安裝人員初次接觸該管材，對其性能不了解，出現了熔接的管線多次試壓多次滲漏現象，安裝人員普遍反映該管材可熔性差。針對安裝單位反映熔合差的問題，我單位在廠家試驗室里進行接頭熔合破壞性試驗：管線在6.53MPa時爆破，其爆破壓力遠遠大于設計工作壓力1.25MPa，熱熔接頭部位完好無損，足以證明該材料可熔性非常好。再通過對問題熱熔接頭剖切觀察存在以下在主要缺陷：一是接頭未熔接到最深處，二是管材內壁未全部融合。主要原因分析：一是水暖安裝工以往熱熔連接較多的是PE，PPR管的，接觸過RPAP5雙面墊熔對接的較少，按以往操作工藝施工容易出現熔合不到位的現象。二是生產廠家提供的技術指導參數：RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管熱熔溫度應控制在220～230℃。而經銷商提供的熱熔器為可調控溫度模式，熱熔溫度幅度較大，不是材料未融化就是將其加熱成熔融狀態，嚴重影響熔接質量。三是熱熔器模頭在熔接一定數量的接頭后，表面有粘連現象，作業人員未及時清理干凈模頭，接頭處出現夾渣，影響接頭質量。四是管材出廠時是盤圓狀態，現場施工時要進行調直、切割等操作，過程中易引起管材橢圓度超標，內徑不圓是熔接時局部未全部融合的主要原因。

（三）施工工藝操作要點

工藝流程：

施工準備→管材校直→切割→整平整圓→噴涂脫模劑→雙熱熔對接焊→試壓

1.施工準備

在實際施工時，應選用符合產品特點的熱熔焊施工機具，并完成能夠配合施工的專用工具選擇。結合RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管特點，每一個施工班組至少應配置1臺恒溫型熱熔機，并準備好一把專用切管器，1個整圓器，1個平板銼，脫模劑等以及其他輔助工具。RPAP5對接焊鋁塑復合管在環境溫度低于5℃時具有較大的脆性，所以還應盡量在室內進行焊接，以免受不良天氣的影響。如果施工環境溫度低于0℃，還要采用升溫措施，以免焊縫表面出現細小顆粒等問題。在焊接前，應檢查焊機及相關工具工作條件能否滿足要求，如熱熔溫度控制裝置靈敏程度和準確程度能否滿足要求，并確認管材、管件的材料性質是否符合要求，規格型號能不能達到焊接的條件，合格證和復試報告能不能達到施工驗收的要求。結合現場實際情況和施工圖，還要完成實測樣圖繪制，并進行尺寸表明，根據樣圖確定管道配料表。此外，焊接前還要做好管道固定，要求支吊架和套管的，制作安裝程序必須符合相關的規范，在穿墻和樓板處進行套管鋪埋工作要保證且必須使套管高度超出地坪高度。

2.管材校直

RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管的供應規格有多種，本文以長度50米做解釋說明。拿到產品后，要將管子的一頭固定然后展開，直到測量出需要的長度為止。當管徑小于等于20mm時，可直接用手調直；當管徑大于20mm時，可先用腳壓住管子，滾動管子盤卷向前拉伸，壓直管子，再用手調直。

3.切割管及整平整圓操作

連接管道前需對管材端口進行切割和整平整圓。管材端口的切割采用專用切管器，尤其在冬季施工，考慮到管材有一定低溫脆性，需要采用鋒利刀具緩慢進行管材切割。切割的位置宜選擇距離管材端口3cm到5cm，方便切管器切割操作，并注意避開端頭出現變型的部分，然后再對管道端面進行切割，直至端面無錯口且平整，則可以對管材兩端進行合攏，施加適當壓力。將管材調直后，需要保證管材切口端面與管材軸線垂直，然后將毛刺、毛邊用平板搓去除。為保證管道同心度在同一水平上，需要采用整圓器將切口整圓。在整圓前，需要確認整圓器是否存在彎曲、變型等情況，并且保證軸與套間隙不超出0.6mm。在切割和整圓過程中，操作人員需要嚴格執行技術交底，并掌握整圓時管材回轉、退出等動作的要領。而整圓器位置禁止出現偏斜或傾斜問題，一旦位置不好需立即調整，以免出現偏斜等問題。針對RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管，整圓器末端可以采用磨砂面，以便使因盤圓卷曲、現場調直和切割等操作引起的變形得到整圓處理，并且做好毛刺和麻面打磨。嚴格按照要求進行操作，并在整圓后做好管材及管件熔接部位的清潔，則能避免因端面不平整、內徑不圓而引發的局部未融合問題的產生。

4.噴涂脫模劑

在熱熔機加熱前，應對熱熔機模頭進行噴涂脫模劑，可采用油性氣霧脫模劑。將模頭表面清理干凈后，在距離模頭20-30cm處輕按壓嘴均勻噴射。在模頭上噴涂脫模劑，最主要的作用就是為了在下一步工序中，管材和管件在滿足熱熔要求后能迅速、順暢的退出，確保熔接質量。

5.雙熱熔對接焊

采用雙熱熔連接技術進行鋁塑復合管熔接，在使用恒溫型熱熔機前需要做好熱熔端頭溫度的把控，將熔接溫度控制在220℃-230℃范圍內，保證材料融化的同時，避免材料出現非熔融狀態，從而使熔接質量得到保證。待熱熔器綠燈亮起時即可開始熱熔加熱，管材和管件應當同時插入模頭，管材和管件需要用力緩慢地（絕不能左右搖晃）插入熱熔模頭的最深處，加熱時間在5—8秒為宜，冬季施工可適當延長時間。通過觀察，待有少量熔融料從模頭底部溢流孔中溢出后，迅速將管材、管件退出雙熱熔模頭。熱熔加熱應嚴格控制時間和火候，需要快速把管材和管件取出，并確保管材沿直線無旋轉插入管件，而且要嚴格控制插入深度。連接承插過程中，應均勻推進，保證到位，并禁止彎曲、旋轉，避免管件端向翻卷，最終要使接頭處形成均勻的凸緣。針對剛熱熔承插的接頭，可以進行校正，但嚴禁旋轉。對連接的位置要進行規范施壓，確保焊接工作的完成。待到冷卻階段，需要按照規定時間進行焊口冷卻，不能提前移動管道。冷卻后，仔細觀察接頭位置，檢查焊縫是否符合要求。完成雙熱熔后，需要及時清理模頭上的殘余料，應避免使用尖銳金屬物清理，以免破壞摸頭表面特殊涂層。完成管道安裝后，在封管及覆蓋裝飾層前，需要嚴格按照技術規范進行試壓。

6.試壓

具體來講，管道的試驗壓力為工作壓力的1.5倍，但最小不得小于0.6MPa；對管道加壓要嚴格按照規定的程序進行，安裝壓力表的時候要選擇最低位置，并要一段一段開展，每段長不得大于500米。注水的時候要注意控制水流速度，使水慢慢從底向高溢出，排出管道空氣。水滿以后，要進行水密性檢查。檢查無問題后開展加壓試驗。加壓的速度要保持緩慢穩定，到目標壓力時停止加壓，觀察60分鐘，查看有無漏水現象。60分鐘之后，再次加壓到試驗壓力值，如果10分鐘后壓力下降不超過0.025MPa，即可判斷合格。

（四）特別注意事項

進行雙熱熔對接焊時需要確保管材和管件的品牌保持一致，并使用RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管專用的熱熔器和配套模頭。雙熱熔對接焊連接完成后，必須時刻保持模頭干凈無污染。對接時要保證兩個管件中間存在一定長度的管段，這是因為對接時時有縮頸的現象發生。RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管的彎曲半徑不得小于5倍的管外徑。全部的安裝程序完成后，要對敞開的管口進行封堵處理。需要特別說明的是管材的運輸和儲存條件比較苛刻，要避免硬撞、擠壓、日曬、污染等，儲存在陰涼通風環境中，堆放也不要超過2米高。

四、結論

針對RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管，采用雙熱熔對接焊施工技術，可以利用整圓器做好管材焊接斷面處理，并通過加強溫度控制、熱熔操作控制，保證焊接質量，快速完成RPAP5對接焊鋁塑復合壓力管的安裝，所以能夠較好的滿足冷熱水系統建設要求。該復合管還可應用于建筑內高溫散熱器采暖系統、中央空調管路系統、太陽能管路系統、壁掛爐采暖管路系統、醫藥企業供水系統等對系統溫度、壓力、耐腐蝕性和氣體滲透等要求較高的領域。在實際施工操作的過程中，一方面是要完全了解該種管材的特性，全部掌握該施工技術的工藝原理，另一方面是在連接過程中還要加強雙熱熔對接焊施工技術關鍵操作要點的把控，確保施工質量，符合驗收規范，繼而使該復合管得到更廣泛的應用。

【參考文獻】

[1]《高密度聚乙烯排水管熱熔焊接施工技術》，蔡雪霞，魏東岳，程建峰編著，陜西建筑，2015.

[2]《論RPAP5對接焊式鋁塑復合管在建筑工程中的應用》，殷松編著，城市建筑，2013.

[2]《鋁塑復合管在采暖工程中的應用分析》，劉健編著，科技致富向導，2013.