PE电熔管件的技术标准应具有三项内容：技术指标、试验方法和判断准则。焊接热功率、焊接功率密度、加热速度等技术指标直接决定了电熔管件的制造质量和焊接质量。2005年10月和12月，我国先后发布了给水用pe电熔管件技术标准GB/T13663.2-2005和埋地燃气用PE电熔管件技术标准GB15558.2-2005。按理说，标准的发布应该规范行业，结束乱象。然而，三年过去了，情况依然如故。是什么原因呢仔细看看标准的正文，标准中电熔管件的设计方法和技术指标都无法确定，那为什么要规范一个行业呢？鉴于此，本文将与提出单位、起草单位、组织管理单位和发布单位共同探讨上述两项电熔管件技术标准的核心内容，以促进标准的早日修订。众所周知，电熔管件的技术标准受到质疑。本标准是针对特定产品而制定的。它是产品制造和测试的技术规范和判断准则。其主要内容由三部分组成：一是技术指标；二是测试方法；第三是标准。第一部分是核心，后两部分是第一部分的技术支撑。作为电熔管件的技术标准，这些内容应该也是有的。对于电熔管件，其技术性能可分为两部分：一是机械性能，包括几何尺寸、熔区宽度、机械强度、材料配方等。机械性能是保证电熔管件在管网中长期承受规定压力的技术参数。这些参数易于确定和实现。二是电气性能，包括固有热功率、焊接热功率、熔化材料重量、焊接电压、焊接时间、管道电阻、功率密度、加热速度、电阻丝材料、电阻温度系数、电阻丝埋深、电阻丝间距、径向热负荷、轴向热负荷、观察孔深度等。电熔管件能否焊接好，主要由电气技术指标来保证。如果电熔管件的电参数设计不合理，焊接质量根本无法保证。因此，笔者认为，电熔管件应归入电气产品，由精通电气技术的人来设计技术指标更为合适。现在我们来看看两个标准是如何规定电熔管件的“电气技术指标”的。在BG/T13663.2-2005中，电熔管件的电阻值应在以下范围内：最大值：标称值(110%)0.1；最小值：标称值 (1-10%)。这是电气管件唯一的电气技术指标？名义价值应该是多少？如何确定？GB15558.2-2005中：电熔管件的设计。电熔管件的设计应确保管件与管道或其他管件组装时电阻丝和/或密封件不会移位。一共35个字，这是电熔管件的设计。电熔管件的电气性能：电熔管件应根据其工作电压、电流和供电特性采取相应的保护措施。当电压高于25V时，按管件生产厂家和超声波焊机生产厂家的规定操作时，焊接时应保证人不能触及带电部分。23时，电熔管件的电阻应在以下范围内：最大值：标称值(110%)0.1；最小值：标称值(1-10%)；最大值内的0.1考虑了测量过程中可能存在的接触电阻。这两段连起来，本质完全一样，没有给出有用的电气技术指标和设计方法。这是目前电熔管件市场技术状况混乱的根源。任何厂商想怎么做就怎么做，谁也说服不了谁。因此，应修订和完善该标准
当管件的直径(内径)确定后，我们就可以计算出，要焊好一个管件，熔化区的pe材料要升到230多少克(230是PE较好的熔化状态)。重量为：W=3DL2/1000 (g) (1)，其中d为管径；L2是熔化区的宽度；是熔化深度。1克PE上升到230所需的热功率为K焦耳，w克PE上升到230所需的热功率为：Q=WK=DL2(焦耳)(2)由公式(2)可知，Q是电熔管件的固有参数，我们称之为内禀热功率，其大小取决于管径、熔化区宽度和熔化深度三个参数。每个电熔管件的固有热功是一定的，一个电熔管件能否焊接好主要取决于这个参数。由于电熔管件的焊接热功是由电阻丝产生的，为了焊接好一个电熔管件，电阻丝产生的焊接热功必须等于固有热功，所以有：Q=U2T/R=PT(焦耳)(3)，其中U为焊接电压，R为管件电阻，T为焊接时间，P为焊接功率。这样，固有的热功就与管件的电气参数有关。从公式(3)可知，焊接热功取决于三个参数：焊接电压、管道电阻和焊接时间。根据公式(2)和(3)，我们可以立即确定一个电熔管件是否合格，因为电熔管件制成后，焊接电压和焊接时间已经由厂家给出，电阻值R可以用仪器测得。首先根据公式(2)计算固有热功，然后根据公式(3)计算焊接热功。如果焊接热功等于固有热功，则管件合格；如果焊接热功远大于固有热功，焊接时可能发生过焊、碳化、喷浆甚至焊爆；如果焊接热功远小于固有热功，焊接肯定不好。Page由于公式(3)中的q是三元函数，所以当q为常数时，如何确定u、r、t的值是电熔管件设计的关键。为了确定U、R和T的值，必须对它们进行数学优化。焊接功率密度dp/ds焊接功率密度是电熔管件的另一个重要参数，在设计电熔管件时必须确定。焊接功率密度随电熔管件的直径而变化。所谓功率密度，就是熔化区的单位面积。
积上容许施加的焊接功率，当它确定了之後，就可以计算出电熔管件的焊接功率：P=(dp/ds)S （4）式中，S为熔区面积。因为P=U2/R，如按照惯例，焊接电压U取39.5V，於是管件电阻为：R=U2/P这样管件电阻的大小就确定了。又根据（3）式得：T=Q/P 或 T=QR/U2焊接时间也就确定了。可以看出，这个时间并不等於管径，所以“管径多粗就焊多少秒”的说法是没有根据的。可能对个别管件是对的，那是巧合，不是必然规律。这里举一个Dn63电熔套筒的例子，根据笔者的优化计算，管件固有热工Q=55191（焦耳），熔区面积S=118.692cm2，功率密度dp/ds=5.167W/cm2，焊接功率P=5.167×118.692=613(W)，如焊接电压取39.5V，则管件电阻R=39.52/613=2.545（Ω），焊接时间T=55191/613=90(秒)。显然焊接时间也不是63秒。加热速度dQ/dt=P加热速度也是一个很重要的电气参数，由它可以算出一克塑料在不燃烧的条件下，升到230℃允许的最短时间，进而算出一个特定电熔管件允许的最小焊接时间，以验证所确定的焊接时间是否正确。在优化的条件下，dQ/dt|max=Q/T，据此我们可以判定一个管件给出的参数是否合格。如果管件给出的dQ/dt>>Q/T，焊接时间未到管件可能就焊喷了；同理，如果管件给出的dQ/dt<ntentText onmousedown=PopRightsMsg(); align=center>
ntentText onmousedown=PopRightsMsg();>注意，图中的P-R曲线并非直线，只是为了说明问题，帮助理解，才将其画成直线。这对定性分析没有影响。电阻丝的埋设深度h电阻丝的埋设深度也是电熔管件非常重要的技术指标。从理论上讲，电阻丝最好与管件内壁和管材外壁同时相切，裸丝电熔管件能做到这一点，但对於後布线工艺和过塑工艺的电熔管件，就无法做到这一点。电阻丝的埋设深度直接影响到径向热功的传递。如果埋设深度过深，径向热功传递性能大幅降低，管材表面得到的焊接热功大幅减小，影响管材表面的熔融效果，从而影响焊接质量。笔者认为，电阻丝的埋设深度不得大於0.5mm甚至应更低，这一技术指标也应在标准中进行强制限定，否则现场会留下很多事故隐患，威胁管网的安全。焊接电压、焊接时间的确定焊接电压和焊接时间是电熔管件必给的参数。焊接时间是根据固有热功和焊接功率来确定。焊接电压的确定有两种方法：一是按照惯例定为39.5V，这样做的好处是兼顾到了老式焊机，不利之处是，它没有考虑加热速度，往往容易使管件焊喷；二是先确定功率密度，再根据焊接功率来确定焊接电压。这样做的好处是，既保证了固有热功的实现又保证了加热速度的优化，焊接效果比较理想，不会过焊和喷浆。但确定出来的焊接电压就不是39.5V，只有39.5V固定输出的老焊机就不能用。笔者认为，这种方法更科学一些。电熔管件的设计完全能够给出一套完整的设计原则和计算方法，所有的参数都可以通过优化计算唯一确定，这些参数也完全可以作为标准的强制条款进行实施。因此，笔者建议标准的组织与归口单位，尽快对上述2个标准进行修订，组织一批既精通电气技术又懂PE性能的技术专家，对“电熔管件的设计和电气性能部分”进行修改和增补，争取新颁发的标准既符合科学性，又有统一性和权威性，更有可操作性，对行业真正起到统一和规范的作用。
