關於PE管道（dào）內（nèi）翻邊的影響及處理（lǐ）辦法

1、背（bèi）景介紹
PE（HDPE）實壁管是給排水工（gōng）程中應（yīng）用較為廣泛的一種塑（sù）料管材，該種管材內壁光滑、抗拉能力（lì）強（qiáng），耐腐蝕（shí），使用年限（xiàn）長，可（kě）用於壓力流管和重力流管（guǎn），開挖施工非開挖（wā）施工均可。在給排水（shuǐ）工程聚乙（yǐ）烯（xī）塑料實壁管管選用（yòng）時（shí），一般按照《給水用聚乙烯（PE）管材（cái）》（GB/T 13663-2000）和《非開挖鋪（pù）設用高（gāo）密度聚乙烯排水管》（CJ/T358-2010）兩個標準，前者適用於壓力管，一般（bān）稱為PE 管，後者適用於非開（kāi）挖重力流（liú）管，一般稱為 HDPE 實壁管（guǎn），因為兩種管材連（lián）接方式相同，本文用（yòng） PE（HDPE）實壁（bì）管統稱兩種上述（shù）兩種管材。城鎮供排水工程中室外給水管用 PE 管，非開挖汙水管用 HDPE 實壁管，在管節連接時普遍采用熱熔對接工藝，該工藝在連接時會形成內翻邊和外翻（fān）邊，翻邊寬（kuān）度 2cm 左右，厚度 1.5cm～3cm。由於管節長度不超過 12m，意味（wèi）著每隔一個管節長度就有一個內翻邊，因此非常有必要重視管道（dào）內翻邊的影響及處理
2、管道連接方式
PE（HDPE）實壁管連接方式有熱熔連接、電熔連接（jiē）和機械（xiè）連接三（sān）類，簡介如下：
1) 熱熔連接（jiē）
熱熔連接是用專（zhuān）用（yòng）加熱工具，在（zài）壓力下加熱聚乙烯管材或管件的待連接部位，使其熔（róng）融後（hòu），移走（zǒu）加熱工具，施（shī）壓將（jiāng）兩個熔融麵連在一起，在穩定的壓力下保持一（yī）段（duàn）時間，直到接頭冷卻。熱熔連接包括熱熔對（duì）接連（lián）接、熱（rè）熔承插連

接、熱（rè）熔鞍（ān）型連接。熱熔承插（chā）工藝適用（yòng）於小口徑 pe 管（20-110mm），熱熔對接工藝適用於 63mm 以上大口徑（jìng）管，熱熔鞍型連接適用於 dn63-dn315mm，是引接小口徑分支管的方式之一。城鎮市政工程一般是（shì）大口徑管道，熱熔對接工藝利用管道本身材料連接（jiē），牢固可（kě）靠，價格便宜，可以（yǐ）用於非開挖施工；缺（quē）點是會（huì）產生內外翻邊，內翻邊不易切除。

2) 電熔連接
電（diàn）熔連接（jiē）是（shì）用內埋電阻絲的專用電（diàn）熔管件（jiàn）與管材或管件的連接部位緊密接觸（chù）通電，通過（guò）內埋的電阻（zǔ）絲加熱連接部位，使其熔融連為一體，直至接頭（tóu）冷卻。電熔連接可用於與不同類型和不（bú）同（tóng）熔體流動速率的聚乙烯管材或插（chā）口管件連接。電熔連接分為電熔（róng）承插連接和電熔鞍型連接，電熔承插連接可以用於管節之間的連接，電熔鞍形連接用於分支管的引入連接。該種連接方式需要專用套件，價格較貴，且易（yì）造成（chéng）虛（xū）焊出現滲漏水事故，一（yī）般在不能采用熱熔連接時（shí）才采用；其優點是連接部位內（nèi）壁平滑，無翻邊，也可以用於拉管。

機械連接有非（fēi）鎖緊型（dn90-dn315mm）、鎖緊型（dn32-dn315mm）、法蘭（lán）連接（dn≥63mm）、鋼塑過渡連接（dn≥32mm）等，前兩種適宜於小（xiǎo）口徑配水直管的連（lián）接，後兩種（zhǒng）適用於不同管材或管材與管件之間的連接。該種方式一般不用於非開（kāi）挖施工管道的（de）管節（jiē）連接。
4）連接方式總結
通過以上連接方式介紹（shào）可以（yǐ）看出，在城鎮（zhèn）市政（zhèng）工程中熱熔（róng）對接工藝是 PE（HDPE）實壁管最經濟、可靠、實用的管節連接方式，缺點就是存在內外翻邊，如果能解決內翻（fān）邊問（wèn）題（tí），將徹底解決（jué） PE（HDPE）應用中的問題。
3、內翻（fān）邊的形成及影響

翻邊是在管道擠壓焊接過程（chéng）中形成，左右對稱凸起，呈ω狀。由於焊接管道時外側有卡箍固定而內側無支撐，內翻邊會略大於外翻邊，會有縮徑影響。按內翻邊厚度（dù） 1.5～2cm 計算，內徑將縮小 30～40mm。在給水工程上會（huì）影響管道的過流能力，產生水垢沉積，引起微生物在管道內的滋生；在排水工程上會產生淤積、減小過流（liú）斷麵、影（yǐng）響管道清通，且在 CCTV檢測（cè）時，該種接口內翻（fān）邊（biān）也被認定為 II 級缺陷。
4、內翻邊處理辦（bàn）法
在以往的材料宣傳、標準規範和工程設計施（shī）工（gōng）中都忽視（shì）了內翻邊的存在。目前能夠查到的隻有（yǒu）一個內翻邊切除（chú）技術，是某塑料製品公司擁有內翻邊切除（chú）專（zhuān）利。它是采用帶有一個刀頭和兩個支撐臂的旋轉切割（gē）機，先折疊刀頭，通過長杆或（huò）加長杆將切割機推進到管道焊接（jiē）處，然後旋轉長杆打開刀頭，繼續旋轉帶動刀頭及支撐（chēng）臂（bì）整體轉動（dòng），切割內翻邊。刀頭打開後與兩個支撐臂形成3點支撐，刀頭有限位輪，避免切割到（dào）管體（tǐ）。使用（yòng）時，待焊接完成，采用加長杆推送到管道內部焊接（jiē）處，打開刀頭卡住翻邊，然後在管道外邊旋轉長杆端頭，帶動切割機旋轉切割內翻邊。見圖（tú）3.
由於（yú）管（guǎn）節長度一般（bān）為6m以上，焊接後（hòu）2min左右就冷卻（què）了，冷卻後翻邊很硬，人工用長（zhǎng）杆旋轉帶動切除管道內（nèi）翻邊很難實現，該技術在實際工程中（zhōng）未見應（yīng）用。由於缺少方便可靠的內翻邊切除技術，在以往的工程中（zhōng）基（jī）本都未切除（chú）內（nèi）翻邊。

針（zhēn）對現有技術存（cún）在的問題和當（dāng）前PE管（guǎn）電熱熔焊接內（nèi）翻邊切除亟需解決的難（nán）點，我們構想了一種PE管道熱熔對接內翻邊切除工具，原理示意見圖5。
該內翻邊切除機由管內移動切割設備及（jí）管外操控手柄組成（chéng），兩者通過磁力耦合（hé）定位連接。管內移動切割設備由支架、切割器及（jí）磁鐵底座組成；支架可調節（jiē）適應不同管徑管道，支架與（yǔ）管內壁接觸部位安裝萬向輪或滾珠，可（kě）在管內前後移動或旋轉；切割器由電動機及刀頭組成，刀頭前錐後圓，便於（yú）切入後切割打磨（mó）；刀頭刀片有（yǒu）一定傾斜，使切割碎屑落入另外一側；切割器與配重磁鐵吸座對置安裝（zhuāng）於支架上，配重磁鐵與切割器重量相（xiàng）當，便（biàn）於管內移（yí）動切割設備旋轉移動；管外（wài）操控手柄主要由手柄基座、遙控發射器、耦合定位電磁鐵（tiě）、刀（dāo）頭位置示意棒組成，遙控發射器用於遙控管內電機開關，耦合（hé）定位電磁鐵在開關閉合後，通電產生強磁性，與管內磁性底座對應（yīng）吸附；刀頭位置示意棒便於形象理解刀頭在管內的位（wèi）置。

該種新型（xíng）內翻邊（biān）切（qiē）除（chú）機具有如下優點：
1) 操（cāo）控方便，強磁（cí）耦合定位連接，可以在外部控（kòng）製切割機移動切割；
2) 切割快速省力，電（diàn）動切割，外部手動操縱移位，切（qiē）割快速；
3) 在管道焊接（jiē）完成後，可以隨時移動切割；
4) 可以在手柄遙控控製電機啟（qǐ）停；
5) 切割機可以在管道內自（zì）由移動（dòng）。
5、應用及建議
按照上述原理製作的原（yuán）型機切除一個D630管道內翻（fān）邊需時約5min，翻邊殘餘不足1mm，原型切除機工作時照（zhào）片見圖6。

原型（xíng）機在中山市沙朗片區汙水（shuǐ）管工程中（zhōng）進行了應用，實施工序如下：
1) 待焊接管道上架；
2) 將切除機從待焊口置於管道內（nèi）部（bù），線纜拖至下個焊口；
3) 焊接完成後，用手柄移動切除機至接口處；
4) 啟動切除機，繞管周移動手柄，帶動切（qiē）除機切除內翻邊；
5) 完成後用線纜拉出切除機；
6) 下個焊口重複上述流程。
至於翻邊切除後是否對管道（dào）接口強度產生影響，理論上（shàng）來（lái）說，在管材質量材料達標的前提下，聚（jù）乙烯材料的的（de）溫（wēn）度在180到210就是正常塑化，熱熔焊接就是利用加溫塑化結（jié）合的模式使兩管材熱（rè）熔平麵塑化結合，壓（yā）力擠出來的翻邊對兩平麵結合處（chù）不構成影響，在此實（shí）際拉管工程中切除管道內翻邊未觀察到任何不良影響。
PE（HDPE）管道熱熔對接時產生（shēng）的內翻邊會影響給水管道的過流能力，引起微生物滋（zī）生；減小排水管過流斷麵（miàn），產生淤積，影響管（guǎn）道清（qīng）通。新型的內翻邊切除（chú）機（jī）可以（yǐ）在焊接時快（kuài）速高（gāo）效地切除內翻邊，在此情況下，建議建設、設（shè）計人員應重視內翻邊問題，在設（shè）計階段提（tí）出（chū）內翻（fān）邊（biān）的切除要求。