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PE-RT高速生產(chǎn)

2022-04-14

1 PE-RT原材料特性及應(yīng)用領(lǐng)域

耐熱聚乙烯(PE-RT)問(wèn)世于上世紀(jì)90年代,是乙烯辛烯共聚的中密度聚乙烯。近幾年又有了新的發(fā)展,研發(fā)出乙烯己烯共聚的高密度II型耐熱聚乙烯(PE-RT II型),材料具有PE100級(jí)特性,又具有更卓越的性能:具有優(yōu)良的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度;可熔接性,可采用所有的熔接方法;材料抗沖擊強(qiáng)度性極好;柔韌性好;長(zhǎng)期蠕變性能好;具有比傳統(tǒng)高密度聚乙烯更良好的耐高溫和耐低溫性能,最高設(shè)計(jì)溫度為80℃,最低溫度-40℃;適用于各種高溫流體的輸送。例如集中供熱、建筑內(nèi)冷熱水、溫泉水、石油輸送以及化學(xué)流體輸送等苛刻的領(lǐng)域,適用于工業(yè)用及民用建筑冷熱水管路系統(tǒng)、飲用水系統(tǒng)、熱力預(yù)埋管、地面輻射采暖系統(tǒng)以及高溫地源熱泵系統(tǒng)等,尤其在北方應(yīng)用于城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)二次管網(wǎng)PE-RT II型預(yù)制直埋保溫管。PE-RT管應(yīng)用廣泛,在管道企業(yè)的生產(chǎn)中遇到了不少的問(wèn)題,其中高速生產(chǎn)的冷卻方式就是本文討論的主題。

2 PE-RT管高速生產(chǎn)的必要性

地暖管行業(yè)的市場(chǎng)也出現(xiàn)低利潤(rùn)與競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)狀,各企業(yè)不斷推出新品和改善產(chǎn)品外觀及質(zhì)量以增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)能力,同時(shí)通過(guò)自動(dòng)化高效高速生產(chǎn)來(lái)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)企業(yè)的生存能力。因此,PE-RT地暖管的高速生產(chǎn)成為各企業(yè)的必選途徑。

3 PE-RT管材生產(chǎn)中常見的問(wèn)題及原因分析

在PE-RT地暖管的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量合格率、材料利用率成為生產(chǎn)技術(shù)管理的關(guān)鍵監(jiān)控點(diǎn)。其中地暖管的外觀和尺寸質(zhì)量問(wèn)題成為高速高效生產(chǎn)的控制難點(diǎn),常見問(wèn)題和原因如下:

3.1 外徑尺寸波動(dòng)

表現(xiàn)形式是管外徑在不同的管段的平均外徑測(cè)量值相差較大,部分管段外徑尺寸偏小、不合格。這種外徑偏小的情況對(duì)于熱熔承插焊接的地暖管是很忌諱的,容易出現(xiàn)熔接不牢,后期泄露,造成較大損失。根本原因之一是真空箱內(nèi)真空度波動(dòng)不穩(wěn)定,直接原因是水環(huán)內(nèi)的冷卻水流量偏小導(dǎo)致管胚冷卻不夠和過(guò)渡拉伸,從而導(dǎo)致定徑套入口泄漏真空,出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的外徑大小不一致。另一個(gè)直接原因是真空箱的水位過(guò)高淹沒(méi)真空泵吸氣口,真空泵吸水太多,不能正常工作,真空度下降,因此出現(xiàn)持續(xù)管的外徑偏小。

3.2 縱向壁厚波動(dòng),內(nèi)壁波紋

表現(xiàn)形式是管內(nèi)壁呈現(xiàn)明顯波紋、手感凹凸不平。根本原因是熔胚不穩(wěn)定。直接原因有真空箱冷卻方式不合適、擠出機(jī)供料不穩(wěn)定、牽引速度不穩(wěn)定、定徑套內(nèi)孔不同心等。在實(shí)際生產(chǎn)中因冷卻方式、冷卻效果所產(chǎn)生的問(wèn)題經(jīng)常不容易發(fā)現(xiàn)或不受到重視。

3.3 外表面凹凸不平

表現(xiàn)形式是管外壁手感凹凸不平,目測(cè)凹陷點(diǎn)分布不均。根本原因是熔胚遭受冷卻水的噴射,留下了痕跡。直接原因有在真空箱內(nèi)冷卻水噴射熔胚、噴淋水未細(xì)化、水環(huán)內(nèi)氣泡侵蝕熔胚等。噴淋冷卻方式更容易造成管外表面凹凸不平。

4 PE-RT管材生產(chǎn)通常采用的冷卻方式及效果

上述問(wèn)題中因冷卻效果不均勻、方式不合適成為主要集中原因。為了分析冷卻方式及其效果,先介紹管材成型的兩種真空箱和三種定徑套。

4.1 浸泡式真空箱

真空箱內(nèi)沒(méi)有噴淋頭,管材浸泡于水面以下。優(yōu)點(diǎn)是熔胚冷卻均勻性好、穩(wěn)定性好;缺點(diǎn)是只適應(yīng)于dn20-dn32小口徑管。

4.2 噴淋式真空箱

真空箱內(nèi)有均勻布置的噴淋頭,管材置于托輪之上。優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)于各種大小口徑的管材,缺點(diǎn)是噴流頭易堵塞造成冷卻不均、對(duì)高速生產(chǎn)中未定型的熔胚外表面產(chǎn)生噴射痕跡。

4.3 定徑套的類型

4.4 通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)對(duì)比6種冷卻方式及效果

5 PE-RT地暖管高速生產(chǎn)的最佳冷卻方式分析

PE-RT地暖管的高速高質(zhì)量的穩(wěn)定生產(chǎn)成為管道企業(yè)的追求目標(biāo),隨著第一代和第二代擠出機(jī)逐漸退役,更先進(jìn)的生產(chǎn)裝備成為滿足生產(chǎn)企業(yè)需求的首選。先進(jìn)裝備的重要特征就是高效高產(chǎn)穩(wěn)定性好,特別對(duì)于小口徑管材的高速高效穩(wěn)定生產(chǎn)更加能夠體現(xiàn)設(shè)備制造水平和生產(chǎn)工藝水平。設(shè)備的關(guān)鍵部件除了保證塑化質(zhì)量、穩(wěn)定供料的擠出機(jī)和保證穩(wěn)定牽引的牽引機(jī)外,最為關(guān)鍵的部件就是真空定型箱和定徑套。這兩個(gè)裝置都是管胚的冷卻定型裝置,對(duì)管材的外觀和尺寸影響最直接。

定徑套的尺寸和真空箱的真空度影響管材外徑、不圓度,也影響管材外觀質(zhì)量和壁厚均勻性。因此,定徑套的冷卻效果好和摩擦阻力小成為定徑套的重要設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)冷卻效果主要是通過(guò)加大定徑套的內(nèi)外冷卻水流量。而降低摩擦阻力一般采取減少接觸面,如采用碟片,減少定徑套與管胚的接觸長(zhǎng)度。另外減少摩擦阻力的方式是定徑套加密封水環(huán)結(jié)構(gòu),使定徑套內(nèi)表面與管胚之間形成一層均勻水膜,水膜起到潤(rùn)滑減小摩擦阻力的作用。


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  • 2026-01-09 JRPP 冬季施工注意事項(xiàng)及產(chǎn)品存放問(wèn)題分析

    JRPP(增強(qiáng)聚丙烯)材料具有耐腐蝕性、輕質(zhì)高強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化工、給排水等領(lǐng)域的管道、儲(chǔ)罐等制品施工。冬季低溫、雨雪、大風(fēng)等惡劣環(huán)境會(huì)對(duì) JRPP 材料性能、施工質(zhì)量及產(chǎn)品存放造成顯著影響,以下從施工注意事項(xiàng)和產(chǎn)品存放問(wèn)題及對(duì)策兩方面展開分析。 一、 JRPP 冬季施工注意事項(xiàng) 冬季施工的核心難點(diǎn)是低溫導(dǎo)致材料韌性下降、粘接 / 焊接性能變差,同時(shí)雨雪天氣會(huì)影響施工界面清潔度,因此需從材料預(yù)處理、施工工藝、環(huán)境控制、安全管理四個(gè)維度把控。 1. 施工材料預(yù)處理 材料進(jìn)場(chǎng)與預(yù)熱 JRPP 材料的脆化溫度一般在 - 10℃左右,冬季低溫下易出現(xiàn)脆裂。材料進(jìn)場(chǎng)后需在5℃以上的室內(nèi)庫(kù)房存放 24 小時(shí)以上,使材料溫度回升至環(huán)境溫度,避免直接在低溫環(huán)境下切割、焊接。 對(duì)于管徑較大的 JRPP 管道或厚壁制品,預(yù)熱可采用熱風(fēng)槍或恒溫烘箱局部加熱,加熱溫度控制在40-60℃,禁止使用明火直接烘烤,防止材料熔融降解。 輔材適配性檢查 冬季施工需選用低溫型粘接劑、焊條。普通 JRPP 粘接劑在低于 5℃時(shí)固化速度大幅減慢,且粘接強(qiáng)度下降 30% 以上,低溫型粘接劑需滿足 - 10℃環(huán)境下正常固化;焊條需與母材材質(zhì)一致,使用前需提前干燥,避免受潮導(dǎo)致焊接時(shí)出現(xiàn)氣孔。 2. 核心施工工藝控制 JRPP 施工的關(guān)鍵工藝為熱熔焊接、承插粘接、法蘭連接,冬季需針對(duì)性調(diào)整工藝參數(shù): 熱熔焊接工藝 熱熔焊接是 JRPP 管道的主要連接方式,冬季低溫會(huì)導(dǎo)致熱量散失快,需調(diào)整以下參數(shù): 提高加熱溫度:正常環(huán)境下加熱溫度為 200-230℃,冬季需提高至220-250℃,補(bǔ)償?shù)蜏叵碌臒崃繐p失; 延長(zhǎng)加熱時(shí)間:根據(jù)管徑大小延長(zhǎng) 10%-30% 的加熱時(shí)間,例如 DN100 管道正常加熱時(shí)間為 15 秒,冬季需延長(zhǎng)至 18-20 秒,確保管材與管件端面充分熔融; 縮短對(duì)接間隔:加熱完成后,管材與管件的對(duì)接間隔需控制在3 秒以內(nèi),防止熔融面溫度快速下降導(dǎo)致粘接不牢; 保溫固化:焊接完成后,需用保溫棉包裹焊接接頭,固化時(shí)間延長(zhǎng)至正常環(huán)境的 2 倍以上,避免低溫下接頭收縮不均產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 承插粘接工藝 粘接前需用干布徹底擦拭管材、管件的粘接面,去除冰霜、水汽和灰塵,低溫下水分易凝結(jié)成冰,會(huì)直接導(dǎo)致粘接失效; 涂刷粘接劑時(shí)需均勻涂抹 2-3 遍,第一遍干燥后再涂第二遍,冬季干燥速度慢,需適當(dāng)延長(zhǎng)間隔時(shí)間,確保粘接劑充分浸潤(rùn)基材; 承插后需用夾具固定,固化期間避免移動(dòng)或受力,固化時(shí)間不低于 24 小時(shí)(5℃環(huán)境下),溫度越低固化時(shí)間需越長(zhǎng)。 法蘭連接工藝 法蘭密封面需保持干燥清潔,冬季應(yīng)選用橡膠墊片(耐低溫型,建議使用三元乙丙橡膠),禁止使用石棉墊片;螺栓緊固需采用對(duì)角分步緊固法,避免局部應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致法蘭面開裂,緊固后需檢查密封面無(wú)滲漏。 3. 施工環(huán)境管控 溫度與濕度控制 當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃或雨雪、大風(fēng)天氣時(shí),嚴(yán)禁露天施工。需搭設(shè)臨時(shí)保溫棚,棚內(nèi)采用電暖器或熱風(fēng)幕加熱,維持棚內(nèi)溫度在 5℃以上;同時(shí)控制棚內(nèi)濕度,相對(duì)濕度不高于 80%,防止材料表面結(jié)露。 施工完成后,需在保溫棚內(nèi)養(yǎng)護(hù)至接頭完全固化,再拆除棚體。 雨雪天氣應(yīng)急措施 若施工中突遇雨雪,需立即停止作業(yè),用防水布覆蓋已施工的 JRPP 制品和未使用的材料,防止雨水滲入接頭或?qū)е虏牧鲜艹保挥旰髲?fù)工前,需重新檢查材料和施工界面的干燥度,符合要求后方可繼續(xù)施工。 4. 施工安全與質(zhì)量驗(yàn)收 安全管理 冬季施工現(xiàn)場(chǎng)易結(jié)冰,需及時(shí)清理腳手架、操作平臺(tái)的積雪和冰塊,作業(yè)人員穿戴防滑鞋和防寒服;使用電暖器、熱風(fēng)槍等加熱設(shè)備時(shí),需遠(yuǎn)離易燃物,配備滅火器,防止觸電和火災(zāi)事故。 質(zhì)量驗(yàn)收要點(diǎn) 冬季施工的 JRPP 接頭需進(jìn)行100% 外觀檢查,焊接接頭應(yīng)無(wú)虛焊、裂紋、氣孔,粘接接頭無(wú)脫膠、翹邊;對(duì)關(guān)鍵部位的接頭需進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為工作壓力的 1.5 倍,試驗(yàn)時(shí)水溫不低于 5℃,保壓時(shí)間延長(zhǎng)至 1 小時(shí),無(wú)滲漏為合格。 二、 JRPP 產(chǎn)品存放問(wèn)題及對(duì)策 JRPP 產(chǎn)品(管材、管件、板材等)冬季存放不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)脆裂、變形、表面老化等問(wèn)題,需從存放環(huán)境、堆放方式、防護(hù)措施三方面解決。 1. 冬季存放常見問(wèn)題 存放問(wèn)題 產(chǎn)生原因 危害后果 材料脆裂 低溫下材料韌性下降,堆放壓力過(guò)大或外力碰撞 管材出現(xiàn)裂紋,管件破損,無(wú)法正常使用 變形翹曲 庫(kù)房溫差大,材料熱脹冷縮不均;堆放高度過(guò)高導(dǎo)致局部受壓 管材橢圓度超標(biāo),板材翹曲,影響安裝精度 表面老化 冬季紫外線強(qiáng)度雖低,但長(zhǎng)期露天存放仍會(huì)導(dǎo)致材料老化 表面出現(xiàn)粉化、變色,降低耐腐蝕性和強(qiáng)度 受潮霉變 庫(kù)房濕度大,材料表面結(jié)露,密封包裝破損 粘接面受潮,焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔,影響連接強(qiáng)度 2. 產(chǎn)品冬季存放對(duì)策 庫(kù)房環(huán)境要求 存放場(chǎng)所:優(yōu)先選擇室內(nèi)恒溫庫(kù)房,溫度控制在0-20℃,避免溫度低于 - 5℃;若無(wú)條件,需搭設(shè)保溫防潮棚,棚內(nèi)鋪設(shè)防潮層(塑料薄膜 + 巖棉),防止地面潮氣侵入。 溫濕度控制:庫(kù)房相對(duì)濕度控制在40%-70%,可放置除濕機(jī)或生石灰吸濕;避免庫(kù)房晝夜溫差過(guò)大,夜間關(guān)閉門窗保溫,白天適當(dāng)通風(fēng)(通風(fēng)時(shí)需避免冷空氣直吹材料)。 遠(yuǎn)離危險(xiǎn)源:庫(kù)房?jī)?nèi)禁止存放酸堿等腐蝕性物質(zhì),遠(yuǎn)離明火和高溫?zé)嵩矗ㄈ缗瘹馄?、加熱爐),防止材料受熱變形或老化。 堆放方式規(guī)范 底部墊高:JRPP 管材需放在木質(zhì)托盤或槽鋼支架上,墊高高度不低于 10cm,避免與地面直接接觸受潮;板材需水平放置在平整的木質(zhì)墊板上,防止翹曲。 控制堆放高度:管材堆放高度不超過(guò) 2 米,管件和板材堆放高度不超過(guò) 1 米,避免底層材料受壓變形;不同規(guī)格、型號(hào)的產(chǎn)品分開堆放,禁止混堆擠壓。 避免外力碰撞:存放區(qū)域設(shè)置防護(hù)欄,禁止叉車、貨車等重型設(shè)備靠近,搬運(yùn)時(shí)使用軟吊帶,避免鋼絲繩等硬質(zhì)工具劃傷或撞擊材料。 防護(hù)措施補(bǔ)充 密封防護(hù):未開封的產(chǎn)品保持原包裝完好,已開封的產(chǎn)品用塑料薄膜包裹嚴(yán)實(shí),兩端用膠帶密封,防止灰塵和潮氣進(jìn)入; 避免露天存放:嚴(yán)禁在露天場(chǎng)地長(zhǎng)期存放 JRPP 產(chǎn)品,若臨時(shí)存放(不超過(guò) 24 小時(shí)),需用防水保溫布全覆蓋,并在下方墊起,防止雨雪浸泡; 定期檢查:每周檢查一次庫(kù)存產(chǎn)品,及時(shí)清理表面結(jié)露,發(fā)現(xiàn)裂紋、變形等問(wèn)題的產(chǎn)品單獨(dú)標(biāo)記,禁止投入使用。 三、 總結(jié) JRPP 冬季施工和產(chǎn)品存放的核心是規(guī)避低溫、防潮、防外力損傷。施工時(shí)需做好材料預(yù)熱、調(diào)整工藝參數(shù)、控制環(huán)境溫濕度;存放時(shí)需保證庫(kù)房恒溫防潮、規(guī)范堆放、加強(qiáng)防護(hù),才能有效避免質(zhì)量問(wèn)題,確保 JRPP 制品的施工效果和使用壽命。