燃气用埋地聚乙烯PE管材生产工艺流程.docx

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燃气用埋地聚乙烯PE管材生产工艺流程

燃气用埋地聚乙烯（PE）管材生产工艺规程

1总则

为确保燃气用埋地聚乙烯（PE）管材生产操作规范化，保证管材产品质量符合GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯管道系统第1部分：

管材》标准和相关法律、法规的要求，特制定本生产工艺流程。

2范围

适用于以聚乙烯（PE）树脂为主要原料，经挤出工艺成型的燃气用埋地聚乙烯（PE）管材（以下简称管材）的生产工艺流程。

3生产工艺流程

3.1生产计划

3.1.1根据公司销售部门下达的燃气用埋地聚乙烯（PE）管材生产计划通知书，工艺责任工程师应根据生产计划通知书的要求制定相应的生产计划和作业指导书下达生产车间，生产计划和作业指导书中要明确规定该批产品的产品批号、原材料牌号、分级和原材料批次（批号）等。

凡是涉及燃气用埋地聚乙烯（PE）管材生产的质量记录表卡，都应当填上产品批号、原材料牌号、材料分级和原材料批次（批号）等。

3.1.2车间主任按照工艺责任工程师下达的生产计划和作业指导书通知班（组）长进行生产准备工作。

3.1.3上料班根据车间主任下达的生产计划领料并进行烘干，烘干温度设定在70-100℃之间，烘干时间一般在2-3小时。

3.1.4由工艺责任工程师和车间主任检查并核实班（组）长的生产准备工作是否符合生产计划和作业指导书的要求。

3.2开机前的准备

3.2.1机器设备常规检查

检查挤出机传动箱、齿轮箱是否加注润滑油，电路、气路、冷却系统、配混料烘干系统、主机、真空成型机、牵引机、喷墨印字机、切割机、空气压缩机等空机运转是否正常，确定所有机器均属正常运转方可安装模具。

3.2.2安装模具

根据下达的生产计划，在挤出机头上安装相对应规格的燃气管材挤出模具，在真空定型箱内装上同规格的定径铜套和橡胶密封衬板，调整出模具壁厚均匀度，所有连接螺丝都要涂上二流化钼锂基脂润滑脂并拎紧，安装模具加热圈、热电偶、温度计，接上加热电源线，准备升温。

3.2.3升温

升温前，先设置主机机筒和机头（模具）各段（区）加热温度，燃气用埋地聚乙烯（PE）管材生产机筒和机头各段（区）加热温度的设置范围见表1。

表1：

管材加工主机机筒，模具及标志线机组温度设置范围

设备编号

主机机筒温度℃

模具温度℃

牵引速度m/min

1区

2区

3区

4区

5区

6区

7区

8区

1区

2区

3区

4区

5区

6区

7区

8区

0.3-1.0

单螺杆挤出机

SHT-03

辅机

190

195

200

205

210

210

205

205

主机

185

210

215

215

205

×

×

×

SHT-04

175

210

215

215

×

×

×

×

190

195

200

205

210

×

×

×

0.5-5.0

SHT-05

175

185

185

185

×

×

×

×

190

195

200

205

210

×

×

×

SHT-06

165

185

185

185

×

×

×

×

0.5-3.0

SHT-21

175

200

220

225

225

200

×

×

190

195

195

200

205

210

215

220

0.3-1.0

SHT-22

175

200

220

225

225

200

×

×

190

195

195

200

205

210

215

220

SHT-23

辅机

175

200

220

225

225

200

×

×

0.08-1.0

主机

175

200

220

225

225

200

210

210

SHT-24

辅机

175

200

220

225

225

200

×

×

0.1-3.0

主机

200

205

205

210

215

215

220

225

标志线温度

加热段

1区

2区

3区

模具

温度

180

195

190

185

注：

加热温度的调整范围是±20℃当各加热段（区）加热温度全部达到或超过设置温度时，应恒温90—150分钟，让各加热段（区）的真实温度接近或等于设置温度。

如果温控仪表反映温度与温度计所显示温度差异过大时，应该核查差异原因。

鉴于挤出机长期负荷运转机筒螺杆不断产生磨损，各种原料的性能差别，各种型号规格管材加工成型温度的差异，本生产工艺流程中提供的机筒和机头各段（区）加热温度的设置范围（表1）仅供温度设置时的参考，而应以加工过程获得首检合格产品为准进行机筒和机头各段（区）温度的设置和调整。

3.3开机操作

3.3.1挤管

当机筒和机头各段（区）加热温度全部达到设置温度（±2℃）并恒温90—150分钟无重大变化时，便可开机挤管。

先启动主机螺杆低速运转（5—10转/min），正式挤出管材时主机转速应逐步达到正常转速（中速偏上），各种型号挤出机挤出速度参考表见表2。

表2各种型号挤出机挤出速度参考表r/min

机型

65/33

单

75/33B

单

90/33B

单

30/25

单

105/33

单

熔体温度（℃）

180-200

180-200

180-200

180-200

180-200

熔体压力

（MPa）

10-30

10-30

10-30

10-30

10-30

主机电流（A）

30-50

100~220

130-250

0-40

450-600

主机转速（r/min）

11-120

11-150

11-150

0-50

5-94

注：

本表提供的各种数据仅供参考，应以挤出管材加工过程获得首检合格产品为准进行挤出速度设置和调整。

从挤出管材横截面观察管材壁厚是否均匀，可调整挤出模具上的调节螺丝直至管材壁厚均匀。

3.3.2管材真空定型冷却

挤出管材牵引正常后，启动真空定型水箱上的真空泵，使通过定径铜套的管材在真空的环境中被吸附在定径筒套内壁上，根据管材的外径允许偏差调节真空度。

真空度越高，管材外径越大，反之则小，一般定径真空度应控制在0.03MPa~0.06MPa的范围内。

定径后的合格管材在牵引机的牵引作用下脱离定径铜套进入冷却水箱，经过喷淋冷却或浸泡冷却后被牵引出真空定型水箱和冷却水箱，通过牵引机履带运行传动向印字机（或喷码机）和切割机方向输送。

应严格控制真空泵的进出水量，切忌将真空泵当做水泵使用。

3.3.3管材牵引

将壁厚均匀的管材引入定径铜套并穿过真空定型水箱，冷却后卡入牵引机橡胶压条履带内，启动牵引机将挤出的管材源源不断地向印字机（或喷码机）和切割机输送过去，牵引机的牵引速度应与管材挤出速度一致，牵引速度快管材壁厚变薄，牵引速度慢管材壁厚变厚，牵引速度适宜管材壁厚才符合规定要求，大口径管材使用三爪（或六爪，十爪，十二爪）牵引机牵引。

3.3.4管材印字

管材输送到印字机（或喷码机）位置时开始印字，使用喷码机印字时按所生产管材的型号规格先编制程序，将程序输入喷码机微机储存，清理好喷码机喷头，试喷合格后正式喷印所输入的管材型号规格数据。

使用丝网印字时选用相应规格的丝网印板，将调和均匀的专用快干油墨涂上即可。

PE专用快干油墨不允许与其他油墨混合使用。

3.3.5管材切割

完成印字工序的管材输送到切割机时，根据所需长度调整行程开关，管材输送到指定位置时便会自动切割。

小口径管材（dn63以下）使用塑料异型材锯片切割机，大口径管材（dn75以上）使用行星式切割机。

行星式切割机的操作比较复杂，公转次数、切割速度等需进行简易编程输入行星切割机上的电脑后再进行试操作。

试操作时先选用与所生产管材相同规格型号的管材一段在该机上反复切割试验调整，直至公转次数、切割速度等都符合规定的要求时，方可正式切割。

若遭遇突然事故不能正常切割时（如气压不够或电压不稳定等），操作人员要启动紧急退刀按钮以保护行星切割机各部件不被损坏。

行星切割机内的切屑应经常清理，鼓风机要有足够的抽送力才能将机内切屑吸出机外。

管材切割端面应平整且与管材轴线垂直。

3.3.6控制检验

管材开机正常生产后，工艺责任工程师应随时用精度为0.02的游标卡尺，π尺对所生产管材的平均外径、不圆度、壁厚及平均壁厚偏差按GB15558.1-2003的规定进行生产控制检验，发现问题时及时调整真空度、牵引速度、冷却方式，牵引机履带卡紧程度、模具、密封橡胶垫、挤出速度等，直到管材产品合格为宜。

同时还要用手触摸管材内壁是否光滑，察看管材色泽和色条是否符合要求，印字或喷字是否清晰，切割端面是否平整垂直，发现问题应及时调整主机真空度、温度、挤出速度、喷墨机、切割机等。

要随时督促生产人员用标准长度的量杆检查管材的定尺长度，用吹尘枪将管材内壁残留的切屑吹净，并进行端面清理。

工艺责任工程师指定的过程检验人员负责对管材产品实现过程进行定期巡检、监视和测量，所有工序设立的质量监控点，均应严格履行“首检、巡检、完工检”的过程检验程序，过程检验人员按时作好过程监视和测量记录，由工艺责任工程师签名予以确认。

管材平均外径和不圆度、常用SDR17.6和SDR11管

材最小壁厚和任一点壁厚公差分别见表3、表4和表5。

表3平均外径和不圆度单位为毫米

公称外径dn

最小平均外径dcm.min

最大平均外径dcm.max

最大不圆度ª

等级A

等级B

等级K

b

等级N

16

16.0

/

16.3

1.2

1.2

20

20.0

/

20.3

1.2

1.2

25

25.0

/

25.3

1.5

1.2

32

32.0

/

32.3

2.0

1.3

40

40.0

/

40.4

2.4

1.4

50

50.0

/

50.4

3.0

1.4

63

63.0

/

63.4

3.8

1.5

75

75.0

/

75.5

/

1.6

90

90.0

/

90.6

/

1.8

110

110.0

/

110.7

/

2.2

125

125.0

/

125.8

/

2.5

140

140.0

/

140.9

/

2.8

160

160.0

/

161.0

/

3.2

180

180.0

/

181.1

/

3.6

200

200.0

/

2.1.2

/

4.0

225

225.0

/

226.4

/

4.5

250

250.0

/

251.5

/

5.0

280

280.0

282.6

281.7

/

9.8

315

315.0

317.9

316.9

/

11.1

355

355.0

358.2

357.2

/

12.5

400

400.0

403.6

402.4

/

14.0

450

450.0

454.1

452.7

/

15.6

500

500.0

504.5

503.0

/

17.5

560

560.0

565.0

563.4

/

19.6

630

630.0

635.7

633.8

/

22.1

a应按GB/T8806-1988在生产地点测量不圆度。

b对于盘弯管，dn≤63时适用等级K，dn≥75时最大不圆度应由供需双方协商确定。

表4常用SDR17.6和SDR11管材最小壁厚单位为毫米

公称外径dn

最小壁厚ey.min

SDR17.6

SDR11

16

2.3

3.0

20

2.3

3.0

25

2.3

3.0

32

2.3

3.0

40

2.3

3.7

50

2.9

4.6

63

3.6

5.8

75

4.3

6.8

90

5.2

8.2

110

6.3

10.0

125

7.1

11.4

140

8.0

12.7

160

9.1

14.6

180

10.3

16.4

200

11.4

18.2

225

12.8

20.5

250

14.2

22.7

280

15.9

25.4

315

17.9

28.6

355

20.2

32.3

400

22.8

36.4

450

25.6

40.9

500

28.4

45.5

560

31.9

50.9

630

35.8

57.3

表5任一点壁厚公差单位为毫米

最小壁厚ey.min

允许正偏差

最小壁厚ey.min

允许正偏差

>

≤

>

≤

2.0

3.0

0.4

30.0

31.0

3.2

3.0

4.0

0.5

31.0

32.0

3.3

4.0

5.0

0.6

32.0

33.0

3.4

5.0

6.0

0.7

33.0

34.0

3.5

6.0

7.0

0.8

34.0

35.0

3.6

7.0

8.0

0.9

35.0

36.0

3.7

8.0

9.0

1.0

36.0

37.0

3.8

9.0

10.0

1.1

37.0

38.0

3.9

10.0

11.0

1.2

38.0

39.0

4.0

11.0

12.0

1.3

39.0

40.0

4.1

12.0

13.0

1.4

40.0

41.0

4.2

13.0

14.0

1.5

41.0

42.0

4.3

14.0

15.0

1.6

42.0

43.0

4.4

15.0

16.0

1.7

43.0

44.0

4.5

16.0

17.0

1.8

44.0

45.0

4.6

17.0

18.0

1.9

45.0

46.0

4.7

18.0

19.0

2.0

46.0

47.0

4.8

19.0

20.0

2.1

47.0

48.0

4.9

20.0

21.0

2.2

48.0

49.0

5.0

21.0

22.0

2.3

49.0

50.0

5.1

22.0

23.0

2.4

50.0

51.0

5.2

23.0

24.0

2.5

51.0

52.0

5.3

24.0

25.0

2.6

52.0

53.0

5.4

25.0

26.0

2.7

53.0

54.0

5.5

26.0

27.0

2.8

54.0

55.0

5.6

27.0

28.0

2.9

55.0

56.0

5.7

28.0

29.0

3.0

56.0

57.0

5.8

29.0

30.0

3.1

57.0

58.0

5.9

3.3.7下线

管材产品切割后自动翻转到储料架上，应严格进行完工下线检验，下线管材经检验责任工程师检验、试验并签名确认产品质量合格，然后贴上“TS”标示。

小口径管材（dn63以下）应准确计数打捆，盘管使用塑料薄膜袋进行缠绕包装，称重后即可下线临时堆放，以备入库。

准确计数称重并进行记录是管材完工下线过程监视和测量工作的重要内容。

4回用料破碎

4.1管材不合格品进行破碎后，经过造粒工艺生产成回用料颗粒，与聚乙烯（PE）树脂颗粒新料按一定比例配制成配混料使用。

配混料所生产的管材应符合GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：

管材》标准规定要求，配混料比例一般为聚乙烯树脂新料：

回用颗粒料=100：

（10—15）。

4.2大口径管材不合格品破碎前应先将不合格品管材破锯成片状后，还应切割成短节方可进行破碎。

干净实芯回用料应先锯成薄片再进行破碎。

4.3破碎管材、实芯回用料工作应循序渐进，不可操之过急，以免造成机器梗塞或造成刀片、刀台损坏。

4.4破碎机进料窗口的防护吊板应完善齐备且经常处于关闭状态，操作者除戴好防护眼镜和安全帽外，在破碎机正常运转工作时还应远离进料窗口，更不应该站在进料窗口的正面进行操作。

4.5应经常检查破碎机刀片、刀台螺丝是否处于紧固状态，鼓风设备是否良好，鼓风送料管是否被堵塞。

如发现故障或异常响动应立即停机检查，排除故障后方可继续操作。

5停机

5.1当指定管材生产任务完成或需要生产其它型号规格的管材产品时需停机或

停机更换挤出模具。

管材产品生产完毕停机时可直接将挤出机机筒螺杆内残存的

生产料挤出完毕后即可停机。

5.2停机后应关掉主机电源，必要时关闭总电源，如还需继续生产其它型号规格的燃气用埋地聚乙烯（PE）管材，则按生产计划需要装配上相对应型号规格的管材挤出模具，重新升温挤管。

如果不需要继续生产停机待命时，应将挤出机清理擦试干净备用，并在主机明显部位挂上“待机”字样标示牌。

5.3燃气（PE）管材生产停机后，不继续进行生产时可以不拆卸机头挤出模具。

6安全注意事项

6.1操作前，认真检查电源、线路、控制仪表、接地、报警等装置和开关等是否完好，发现不安全因素应及时进行检修，排除不安全因素后方可升温开机进行操作。

6.2严格遵守机器设备的安全操作规程正确操作机器，严禁将头、手等部位伸入正在运行的牵引机履带内进行操作。

6.3严禁将手部伸入切割机护罩内进行修理或操作。

6.4严禁上班时间饮酒和酒后上班操作机器及上班时间打瞌睡。

6.5随时检查空气压缩机、输气管道、接头等是否安全完好；

6.6机器发出报警信号时应立即停机检查，故障排除后方可继续开机操作。

6.7严禁异物或尖硬物体（如：

螺丝、螺帽、铁钉等）进入挤出机内。

6.8遇特大雷电暴雨袭击时应及时停机断电，必要时应将操作人员疏散并撤离到安全地点躲避。

7压力管道元件制造燃气用埋地聚乙烯（PE）管材产品制造过程控制及工艺流

程图见附图1。

附图1

压力管道元件制造燃气用埋地聚乙烯（PE）管件产品

制造过程控制及工艺流程图