本發(fā)明涉及hdpe管道焊接，特別涉及一種大型hdpe管道接頭焊接方法、管體系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、hdpe管是一種高密度聚乙烯材質(zhì)(high?density?polyethylene)的管道，具有多項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)，例如連接可靠、抗撞擊、不易開(kāi)裂、經(jīng)久耐用且抗腐蝕。正因如此，hdpe管已成為給排水系統(tǒng)中的主流選擇。一般情況下管道系統(tǒng)的整體性能，往往取決于其最脆弱的環(huán)節(jié)。對(duì)hdpe管道而言，這個(gè)薄弱點(diǎn)通常出現(xiàn)在焊接接頭處。目前業(yè)內(nèi)主要采用兩種hdpe管道焊接方式：

2、第一種是電熱熔承插式焊接。具體操作是：先將特制的電熔管件套在管子外部，然后通過(guò)專業(yè)焊機(jī)給管件通電。管件內(nèi)部的電熱絲會(huì)使接觸面熔化，冷卻后便能形成牢固連接。

3、第二種是熱熔對(duì)接焊接。這種方法是將兩根管道的端面同時(shí)與熱板接觸，待表面熔化后快速移開(kāi)熱板，立即將兩端壓合。保持一定壓力直至冷卻后，就能形成一個(gè)強(qiáng)度甚至超過(guò)管材本身的接頭。

4、但是在對(duì)大型hdpe管道(內(nèi)徑3米以上，單節(jié)重量超過(guò)1噸)的接頭進(jìn)行焊接時(shí)，由于大型hdpe管道管徑較大，不僅需要在管道接頭的外部使用焊帶進(jìn)行焊接，還需要在大型hdpe管道接頭的內(nèi)部進(jìn)行焊接，上述兩種常用的焊接方法均無(wú)法滿足對(duì)大型hdpe管道接頭內(nèi)部進(jìn)行加固焊接，直接運(yùn)用于大型hdpe管道接頭焊接會(huì)導(dǎo)致大型hdpe管道焊接不牢固，造成大型hdpe管道焊接失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的hdpe管道焊接方法無(wú)法對(duì)大型hdpe管道內(nèi)部進(jìn)行加固焊接，容易造成大型hdpe管道焊接失效的不足，提供一種大型hdpe管道接頭焊接方法、管體系統(tǒng)。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種大型hdpe管道接頭焊接方法，包括以下步驟：

3、s1.對(duì)齊hdpe管道的接頭，將焊帶套接于內(nèi)部支撐裝置并預(yù)留出補(bǔ)焊區(qū)域，補(bǔ)焊區(qū)域位于焊帶的首端和尾端之間；移動(dòng)內(nèi)部支撐裝置至相鄰hdpe管道的接頭處，調(diào)整內(nèi)部支撐裝置使焊帶與hdpe管道接頭區(qū)域的內(nèi)壁抵緊；

4、s2.將焊帶與焊機(jī)連接，對(duì)hdpe管道的接頭進(jìn)行電熔焊接，焊帶焊接完成后移除內(nèi)部支撐裝置；

5、s3.對(duì)補(bǔ)焊區(qū)域進(jìn)行擠壓焊接。

6、本發(fā)明提供的大型hdpe管道接頭焊接方法，通過(guò)在hdpe管道接頭的內(nèi)部區(qū)域使用焊帶，并利用內(nèi)部支撐裝置對(duì)焊帶進(jìn)行支撐和定位，使得可以在管道接頭的內(nèi)壁區(qū)域完成焊接加固，相較于傳統(tǒng)hdpe管道焊接方法，本方法從hdpe管道內(nèi)部進(jìn)行加固焊接，能夠大幅提升接頭整體的焊接強(qiáng)度，減少焊接失效的風(fēng)險(xiǎn)；

7、使用內(nèi)部支撐裝置從hdpe管道內(nèi)部將焊帶與接頭區(qū)域的內(nèi)壁抵緊，解決了大型hdpe管道內(nèi)部焊接不牢固的難題，焊帶被內(nèi)部支撐裝置抵緊后，與hdpe管道內(nèi)壁充分接觸，在焊接過(guò)程中受熱均勻，能夠更好地融化并形成高強(qiáng)度的焊接層，這種緊密接觸有效消除了內(nèi)壁焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的空隙或不連續(xù)現(xiàn)象，從而顯著提升接頭的密封性和防泄漏性能；

8、將焊帶套接于內(nèi)部支撐裝置的外部并預(yù)留出補(bǔ)焊區(qū)域，可以有效彌補(bǔ)焊帶在生產(chǎn)過(guò)程中可能存在的尺寸公差問(wèn)題，使得生產(chǎn)好的焊帶能夠適應(yīng)不同尺寸的hdpe管道，顯著提高焊帶的適配性，在生產(chǎn)實(shí)際中，如果hdpe管道的管徑過(guò)大，可以適當(dāng)減小焊帶的長(zhǎng)度并增加補(bǔ)焊區(qū)域的數(shù)量，例如設(shè)置兩段補(bǔ)焊區(qū)域；通過(guò)擠壓焊接對(duì)補(bǔ)焊區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)焊接，彌補(bǔ)常規(guī)電熔焊接方法中首尾端可能存在的焊接盲區(qū)或焊接質(zhì)量不足的問(wèn)題，補(bǔ)焊工藝的加入有效避免了由于首尾焊接未完全融合而導(dǎo)致的焊接薄弱點(diǎn)，確保了管道接頭在壓力環(huán)境下的密封性和機(jī)械性能；

9、本發(fā)明提供的大型hdpe管道接頭焊接方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中大型hdpe管道接頭內(nèi)壁焊接不牢固的問(wèn)題，大幅提升了焊接強(qiáng)度、密封性和可靠性，降低了焊接失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率和適用性。

10、優(yōu)選地，s1中對(duì)齊hdpe管道的接頭之前，先對(duì)hdpe管道的接頭區(qū)域進(jìn)行打磨和清潔。

11、hdpe管道的接頭區(qū)域在運(yùn)輸、存放或施工過(guò)程中可能會(huì)附著灰塵、油污、氧化層或其他雜質(zhì)，這些污染物會(huì)阻礙焊帶與管道接頭區(qū)域的有效熔融。通過(guò)打磨和清潔，可以去除這些雜質(zhì)，為焊接提供一個(gè)干凈、無(wú)障礙的表面，從而確保焊帶與管道內(nèi)壁接觸充分，提高焊接效果。

12、優(yōu)選地，還包括：s4.對(duì)焊帶的側(cè)邊與hdpe管道的內(nèi)壁進(jìn)行角焊，并打磨角焊縫。

13、一方面對(duì)焊帶側(cè)邊與hdpe管道內(nèi)壁進(jìn)行角焊，可以形成一個(gè)額外的焊接支撐結(jié)構(gòu)，從而補(bǔ)強(qiáng)焊帶與管道內(nèi)壁的連接。這種角焊縫相當(dāng)于在焊接區(qū)域的兩側(cè)形成了加固點(diǎn)，顯著增強(qiáng)了整個(gè)焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度，更好地承受外界的拉伸、彎曲和剪切力。另一方面由于大型hdpe管道管徑較大，管道內(nèi)流量和流速較高，打磨后的角焊縫表面更加平滑，能夠減少流體流經(jīng)焊接接頭時(shí)的阻力和紊流現(xiàn)象，有助于提高管道的輸送效率，同時(shí)減少焊縫區(qū)域的磨損，提高焊接區(qū)域的穩(wěn)定性。

14、優(yōu)選地，還包括：s5.hdpe管道焊接完成后進(jìn)行火花測(cè)試：將火花測(cè)試儀的探頭沿著焊接處移動(dòng)，火花測(cè)試儀的探頭移動(dòng)速度不超過(guò)40厘米/秒且不低于5厘米/秒，若出現(xiàn)火花則對(duì)出現(xiàn)火花區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)焊，直至焊接處均通過(guò)火花測(cè)試。

15、對(duì)大型hdpe管道來(lái)說(shuō)，焊接接頭的密封性直接關(guān)系到管道的使用安全?；鸹y(cè)試能夠檢測(cè)出焊接區(qū)域可能存在的微小漏點(diǎn)或不連續(xù)性，避免管道在使用過(guò)程中因密封不良而發(fā)生泄漏，確保焊接接頭具備良好的密封性能；花測(cè)試儀的探頭移動(dòng)速度設(shè)置為不超過(guò)40厘米/秒且不低于5厘米/秒，能夠在保證檢測(cè)精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的檢測(cè)效率，避免移動(dòng)過(guò)快導(dǎo)致漏檢或移動(dòng)過(guò)慢影響施工進(jìn)度的情況。

16、優(yōu)選地，補(bǔ)焊區(qū)域的高度為10cm～15cm。

17、補(bǔ)焊區(qū)域的高度設(shè)置為10cm～15cm，提供了一個(gè)合理且充分的補(bǔ)焊操作空間。這樣的高度可以有效容納補(bǔ)焊過(guò)程中需要的焊接材料和熱熔區(qū)域，避免因空間不足導(dǎo)致焊接不均勻或不完整，從而確保焊接質(zhì)量。

18、優(yōu)選地，內(nèi)部支撐裝置包括支撐架和若干弧形撐板，每個(gè)弧形撐板通過(guò)至少一組伸縮缸與支撐架連接；焊帶能夠套接于弧形撐板的外表面，弧形撐板用于推動(dòng)焊帶與hdpe管道接頭區(qū)域的內(nèi)壁抵緊。

19、弧形撐板的外表面與焊帶緊密接觸，其弧形設(shè)計(jì)能夠很好的匹配hdpe管道的內(nèi)壁形狀，伸縮缸能夠精確控制弧形撐板的運(yùn)動(dòng)，使焊帶均勻地貼緊接頭區(qū)域的內(nèi)壁，確保焊接過(guò)程中焊帶與hdpe管道內(nèi)壁緊密貼合，提升焊接強(qiáng)度和密封效果；使用時(shí)，可以先收縮伸縮缸，便于將焊帶安裝于內(nèi)部支撐裝置以及內(nèi)部支撐裝置的移動(dòng)，內(nèi)部支撐裝置移動(dòng)到位后可以均勻伸出弧形撐板推動(dòng)焊帶與hdpe管道接頭區(qū)域的內(nèi)壁抵緊，很好的適應(yīng)不同管徑的大型hdpe管道，極大提高了內(nèi)部支撐裝置的通用性和適配性。

20、優(yōu)選地，弧形撐板的數(shù)量為至少三個(gè)，相鄰弧形撐板之間的角度相同，弧形撐板的外表面弧度與hdpe管道內(nèi)表面弧度相同。

21、至少三個(gè)弧形撐板的設(shè)置能夠在hdpe管道內(nèi)部空間形成均勻的支撐點(diǎn)分布，確保焊帶在與hdpe管道內(nèi)壁貼合時(shí)，壓力分布更加均勻，避免因支撐不均導(dǎo)致的焊帶局部貼合不良或變形。相鄰弧形撐板之間的角度相同，能夠?qū)崿F(xiàn)力的均勻分布，使得支撐裝置整體更加穩(wěn)定，焊接過(guò)程中的受力更平衡?；⌒螕伟宓耐獗砻婊《扰chdpe管道內(nèi)表面弧度相同，實(shí)現(xiàn)了弧形撐板與管道內(nèi)壁的完美匹配。這樣設(shè)計(jì)可以確保焊帶緊密貼合在管道內(nèi)壁，避免了貼合不均或接觸不緊密的問(wèn)題。

22、優(yōu)選地，焊帶與hdpe管道接觸的面設(shè)置至少兩條熱熔絲，熱熔絲沿焊帶的長(zhǎng)度方向以多排疊加的方式繞制。

23、通過(guò)增加熱熔絲的數(shù)量，能夠顯著提高焊帶與hdpe管道接頭區(qū)域的焊接強(qiáng)度。熱熔絲多排疊加繞制進(jìn)一步擴(kuò)大了焊接區(qū)域內(nèi)的熔融面積，有助于增強(qiáng)焊接接口的承載能力，確保焊接區(qū)域在高壓或重載條件下的穩(wěn)定性和安全性。

24、優(yōu)選地，焊帶與hdpe管道接觸的面設(shè)置至少兩組熱熔絲，一組熱熔絲包括兩條熱熔絲，相鄰兩組熱熔絲的間距為10cm～15cm，同一組熱熔絲內(nèi)相鄰兩條熱熔絲的間距為4cm～6cm。

25、對(duì)熱熔絲的組內(nèi)間距和組間間距進(jìn)行優(yōu)化，同一組熱熔絲內(nèi)相鄰兩條熱熔絲間距的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠有效提高局部焊接區(qū)域的熔接強(qiáng)度，保證每一組熱熔絲在焊接過(guò)程中形成牢固的焊接點(diǎn)，使得局部區(qū)域具備足夠的強(qiáng)度，能夠承受較高的內(nèi)壓和外力；相鄰兩組熱熔絲之間的合理間距設(shè)計(jì)則確保了焊帶的焊接強(qiáng)度在整體上均勻分布，從而避免焊帶沿焊接界面出現(xiàn)強(qiáng)度不均的現(xiàn)象，有效提高了焊接接頭的整體穩(wěn)定性。

26、在第二方面，本發(fā)明提供一種管體系統(tǒng)，使用上述大型hdpe管道接頭焊接方法進(jìn)行焊接，包括兩根hdpe管道和兩條焊帶，一條焊帶焊接于兩根hdpe管道接頭的內(nèi)壁，另外一條焊帶焊接于兩根hdpe管道接頭的外壁，位于hdpe管道內(nèi)的焊帶的側(cè)邊與hdpe管道的內(nèi)壁形成角焊縫。

27、本發(fā)明提供的管體系統(tǒng)，通過(guò)在兩根hdpe管道的接頭內(nèi)壁和外壁分別焊接焊帶，形成內(nèi)外雙層焊接結(jié)構(gòu)，能夠顯著增強(qiáng)接頭區(qū)域的整體強(qiáng)度和承壓能力。內(nèi)壁焊帶與外壁焊帶的協(xié)同作用，避免單一焊接結(jié)構(gòu)因局部應(yīng)力集中而失效，確保管體系統(tǒng)在高壓條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。角焊縫在內(nèi)壁焊帶的側(cè)邊與hdpe管道內(nèi)壁之間形成過(guò)渡，能夠減少流體流經(jīng)焊接接頭時(shí)的阻力和紊流現(xiàn)象，有助于提高管道的輸送效率，同時(shí)減少焊縫區(qū)域的磨損，提高焊接區(qū)域的穩(wěn)定性。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

29、1.本發(fā)明提供的大型hdpe管道接頭焊接方法，通過(guò)在hdpe管道接頭的內(nèi)部區(qū)域使用焊帶，并利用內(nèi)部支撐裝置對(duì)焊帶進(jìn)行支撐和定位，使得可以在管道接頭的內(nèi)壁區(qū)域完成焊接加固，相較于傳統(tǒng)hdpe管道焊接方法，本方法從hdpe管道內(nèi)部進(jìn)行加固焊接，能夠大幅提升接頭整體的焊接強(qiáng)度，減少焊接失效的風(fēng)險(xiǎn)；

30、2.本發(fā)明提供的大型hdpe管道接頭焊接方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中大型hdpe管道接頭內(nèi)壁焊接不牢固的問(wèn)題，大幅提升了焊接強(qiáng)度、密封性和可靠性，降低了焊接失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率和適用性。

31、3.本發(fā)明提供的管體系統(tǒng)，通過(guò)在兩根hdpe管道的接頭內(nèi)壁和外壁分別焊接焊帶，形成內(nèi)外雙層焊接結(jié)構(gòu)，能夠顯著增強(qiáng)接頭區(qū)域的整體強(qiáng)度和承壓能力。內(nèi)壁焊帶與外壁焊帶的協(xié)同作用，避免單一焊接結(jié)構(gòu)因局部應(yīng)力集中而失效，確保管體系統(tǒng)在高壓條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。角焊縫在內(nèi)壁焊帶的側(cè)邊與hdpe管道內(nèi)壁之間形成過(guò)渡，能夠減少流體流經(jīng)焊接接頭時(shí)的阻力和紊流現(xiàn)象，有助于提高管道的輸送效率，同時(shí)減少焊縫區(qū)域的磨損，提高焊接區(qū)域的穩(wěn)定性。