PE管材生产工艺.doc

PE管材生产工艺.doc

《PE管材生产工艺.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PE管材生产工艺.doc（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第一章、原料

根据PE原料的类型和分级数我公司所用材料有PE80、PE100。

根据厂家可分为：

1、上海石化YGH041及YGH041T；

2、大韩油化P600；

3、台塑8001；

4、北欧化工ME3440与HE3490；

5、菲纳XS10B

上海石化YGH041及YGH041T

该材料主要用于PE的所有给水管材

大韩油化P600

台塑8001

用于D90~D250规格的PE给水管材

北欧化工ME3440与HE3490

用于燃气管材ME3440为PE80级HE3490为PE100级

菲纳XS10B

用于生产PE燃气管材，PE80级

三、本色料与混配料的区别

本色料需要与色母等掺合混合使用，有的也需要混合造粒后才可使用，混好后可以掺入一定的回料。

混配料为已混配造粒好的原料，可以直接投入生产使用，也可参入一定的回料使用

第二章、设备

一、PE生产所需的设备

1、吸料设备

2、干燥设备

3、生产设备

4、辅助设备

二、各设备的组成与作用以及注意要点

1、吸料设备

吸料设备由管路和气泵组成。

吸料设备主要是把已混配好的原料吸入干燥器进行干燥，经过干燥后再吸进料斗中。

吸料器吸料时要防止吸料口堵住，以免吸不出料而导致生产断料，因此吸料口要经常进行清理

2、干燥设备

主要由脱湿器、加热器、烘干箱组成。

原料经过加热器加热后的空气在烘干箱中烘干，水份通过脱湿器进行排放，从而使原料干燥的进入料斗中

干燥设备的温度需根据原料的挥发份进行设定，挥发份越高温度设定相对较高

3、生产设备

生产设备主要引出装置由挤压系统、传动系统和加热冷却系统、真空定型系统组成。

（1）、挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。

a.螺杆：

是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。

b.机筒：

是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。

机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料，一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。

c.料斗：

料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。

d.机头和模具：

机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具，机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力，塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。

为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。

机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。

挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。

机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。

机头外部装有加热装置和测温装置。

（2）、传动系统传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成。

（3）、加热冷却系统加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。

a.现在挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、机头各部分。

加热装置由外部加热筒内的塑料，使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。

b.冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。

具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。

机筒冷却分为水冷与风冷两种，一般中小型挤塑机采用风冷比较合适，大型则多采用水冷或两种形式结合冷却；螺杆冷却主要采用中心水冷，目的是增加物料固体输送率，稳定出胶量，同时提高产品质量；但在料斗处的冷却，一是为了加强对固体物料的输送作用，防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二是保证传动部分正常工作。

（4）真空定型系统真空定型系统的作用主要是使管材在真空箱中冷却的时候有一个更加精准的外径尺寸，并且通过真空能使其管材不圆度更小，外表更加光滑。

（5）、生产设备——挤出机的工作原理

单螺杆一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小螺距螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。

a.料口最后一道螺纹开始叫输送段：

物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。

b.第二段叫压缩段，此时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：

1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。

c.第三段是计量段，此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。

（6）、生产设备的注意事项

1、挤出机要正向运转，避免倒转。

2、切忌空腹运转，必须热机加料运转，这样可避免发生粘杠（抱轴）现象。

3、挤出机的进料口、放气孔内严禁进入铁器等杂的，以免造成事故，影响生产。

4、安全用电，接地线。

5、机器运转时进料口、出料口、皮带、齿轮等旋转部位禁止用手触摸。

6、机器使用前应先注入润滑油，以免造成机器损坏。

4、辅助设备

辅助设备主要包括：

共挤机

牵引机

喷码机

切割机

盘卷机

（1）共挤机

共挤机主要以挤出色带为目的，共挤机属于一台小型的挤出设备，主机转速越快，挤出的色带越粗，转速越慢，色带也越细。

温度设定应多加注意，温度设定过高，色带越易分散，温度过低，色带不容易倍挤出。

另外，共挤机料斗需要用盖子盖着，以免杂质落入导致色带堵住。

（2）、牵引机

牵引机主要是为了生产提供动力，使管材均匀的被拉出。

牵引机操作注意事项

a.使用前必须熟悉各按钮的功能。

b.在正常牵引时，必须将防护门关好，以免停机。

c.牵引机采用机械式调整的履带调整刻度必须与管材外径一致，否则将有可能顶坏履带。

d.用气压调整的履带，其调整的气压一般不能大于4巴。

e.当管材不圆或不规则时尽量不要通过牵引机，以免将牵引履带损坏。

f.在生产过程中若发现有异常声响或故障必须及时通知跟班机修作及时处理。

（3）喷码机的使用及保养

1、开机前须查看油墨、溶剂是否够量，是否超过使用日期；

2、不同牌号的喷码机均有专用的油墨、溶剂、清洗剂及清洗设备，请注意区别，不要混乱使用，以免引起印字不清楚或故障停机；油墨、溶剂的型号贴在喷码机上。

3、使用喷码机时，不要随意改变或删除喷码机中的信息和参数，如果有需要，请经过培训的人员来完成此项任务并且告诉保养人员；

4、喷码机如长期不使用，必须定期开机进行维护和保养；按机台建立维护保养台帐。

5、喷码机的维护和保养必须按操作程序处理；

6、喷码机属于精密机器，如不使用，应妥善放置，放置在固定的位置，以免不小心被碰到，尢其是喷头；

7、任何喷码机在使用前必须清洗好喷头，并用吸球吹干，盖上喷头盖。

尤其生产PE-RT盘管，必须确保喷码机的正常，生产过程中异常倒下，需清理喷头。

8、严禁在喷码机附近使用明火；

9、严禁将镊子、螺丝刀等金属物件插入喷头喷印孔；

10、确保使用电压为220V；

11、禁止将更换后的油墨、溶剂及废清洗液倒入下水道；

12、油墨或溶剂溅入眼内或口内，即可用大量清水清洗，严重者必需就近进行就医；

13、机器运行时，禁止正对喷头张望；

14、喷码机附近5米内严禁使用电焊机；

15、维护喷码机时，请关闭墨线；

16、运行时如遇紧急情况，请迅速关闭电源开关，防止压力泵因电击而不能正常工作；

17、注意喷码机喷头的防水。

18、产品印字的部位，不能有水且不要被牵引机履带压住，避免印字附着力差，印字模糊；产品运行要平稳，不能抖动，避免印字歪斜。

19、印字大小间距严格按产品内控标准执行。

尤其PE-RT产品米间距每次重开机要重

新测量。

印字内容要求根据开机指令书选择对应条款，也就是说每次开机之前要了解本次的生产计划，不要盲目的开机、印字。

目前我们常用的喷码机

日立喷码机美创利喷码机

（4）切割机安全操作规程

a.适用范围

1.电源：

380VAc。

2.适用切割轮：

ф205（230）*1.2t*ф25.4（内孔）•ф31.75（内孔）。

3.切割能力：

塑料管道D20-D315。

3.切割短管材料时，左手抓住管材，右脚向前下方踩住管材，右手操作切割机，切割长管材时，另一头需用人扶助，操作时动作要一致，不得任意拖拉，再切割料时，操作切割机人员不能正面对准砂轮片，需站在侧边，非操作人员不得在近旁停留，以免砂轮片碎裂时飞出伤人。

4.切割工作完毕应关闸断电，锁好箱门，露天作业的应做好防雨淋的措施。

5.不准以切割机代替砂轮机从事打磨作业。

6.完成切割任务后，及时清理现场卫生，保持场地干净整洁。

c.保养及注意事项

1.切割速度不可行进太快，否则易造成切割片卡死，或造成其他设备和人身意外事故的发生。

行进中若发生震动表示推送太快，应减缓推送速度以免砂轮破裂。

2.切割完成后，需及时关闭开关和电源，并彻底清理切割机内外的切割废料，以免对下次切割造成影响。

3.切割机应及时检修，并进行加油等维护工作。

（5）、盘卷机

盘卷机主要应用于盘管的制作

盘卷机注意事项：

做盘卷时盘的时候一定要注意，如没有注意管材可能到盘卷机的外，

导致管子划伤从而产生大量废料

第三章、螺杆、模具与定径套

一、螺杆的结构与介绍

生产塑料管材，挤出机是成型加工的重要设备，虽然塑料管材的加工过程相似，但必须根据树脂的不同采用不同的挤出机或不同的螺杆来生产不同的塑料管材。

目前挤出PE产品一般采用单螺杆挤出机。

PE树脂在螺杆的螺槽内由于螺杆的运动而产生挤压力，同时也受到物料在螺杆与料筒之间的运动而产生的磨擦力，这些摩擦及由此而产生的热量，加上料筒加热圈的热量使物料熔融塑化。

单螺杆设计基本上是渐变或突变形的，渐变型螺杆即螺杆螺槽的深度从加料段至计量段逐渐变浅；突变型螺杆是指螺槽深度在加料段和计量段中不变，而在熔融段的螺槽深度突然变浅且螺距不变。

下图为几种单螺杆的示意图。

屏障式螺杆

随着塑料加工设备的技术进步，对于提高加工过程中“塑化”的质量是极其重要的。

特别是挤出机的技术发展，在很大程度上是通过螺杆结构的改进来体现的，新一代的单螺杆挤出机的螺杆设计为屏障式螺杆，见上图。

开槽喂料系统

这种螺杆设计的特点为：

挤出量大，熔体温度低，具有良好的熔体均匀度。

与屏障式螺杆设计相结合的是使用开槽喂料机筒，见上图。

它有效地提高了塑化率。

二、模具与定径套的结构及介绍。

PE管材的成型是由模具、定径套及冷却

装置来完成的。

而生产塑料管材的模具

是由分流支架、模体、芯棒、成型口模

等部分组成的，见右图。

由于物料在支架处流过时受到的剪切力不同，接近支架处剪切力大于中心处，在支架区内，物料的流动有一定的速度差，如果模具压缩比太小或平直段太短，管内壁会留有支架痕迹线，严重时会留有纵向裂痕。

聚烯烃类大口径管如使用支架式模具，会形成管内壁因支架现时产生的纵向凸条，所以一般生产大口径高密度聚乙烯管、燃气管及一些重要的新材料聚烯烃管使用微孔式机头。

这种模具不用支架，克服了上述所发生的问题（见下图）

定径套主要起冷却定型作用，使管材有一个光滑的表面，同时起能更好的控制外径的作用。

目前用于PE管材挤出生产的定径共有5种结构，分别如下：

图1图2图3图4图5

目前聚烯烃管材车间共有定径套结构4种，分别为图1、图2、图3、图4，其中以图2、图4两种类型最为常见。

序号

图1

图2

图3

图4

图5

类型

带强冷却式

带强冷却和可调整水环式

带预冷室的碟片式

可调整滑动式

干式导入，带喷淋式冷却

适用材料

PVC,ABS,PS

HDPE,MDPE

PO,PB,PA

PP,LDPE

HDPE,MDPE

适用管径（mm）

D10-D1000

D32-D110

最大D32

D32～D250

D110～D1600

三、模具与定径套的配套，及模具与定径套的通用性

1、一般同一规格的模具使用同一规格的定径套，系列可以靠加快牵引和减慢牵引速度来调节壁厚。

例如：

6#机做D25SDR11的产品使用D25的模具，采用D25的定径套，当换产品做D25SDR17的产品时，可以通过加快牵引而直接做出D25SDR17系列的产品。

2、特殊情况也可以大规格的模具试用小规格定径套。

例如：

a.我们车间6#机台做完D25产品后接着做D20的产品时，我们只需要更换D20的定径套，然后通过提高牵引速度或者降低螺杆速度，从而得到D20的产品。

b.车间9#模具一致使用D630，而通过更换定径套可以做D315、D355、D400、D450、D500、D560、D630的产品。

四、模具与定径套的设计原则

1、模具的设计原则

模具设计合理与否，直接影响塑料管的成型和质量。

对于常规朔料挤出机头的设计需遵守以下四条原则：

（1）有熔融塑料物料所经过的流道应尽量光滑。

为了防止锈蚀或其它气体和物质的腐蚀，表面应镀铬并抛光。

为了有利于物料的流动，所有与流道有关的部件应尽量呈流线型，特别不能有死角存在，若稍有一点死角，也会造成物料的局部滞留而产生分解。

（2）模具的压缩比应合理，压缩比是指分流支架出口处与口模芯棒间的环形截面积之比。

为了使制品密实，成型模具应有一定的压力，压力来自模具的压缩比和芯棒的定型平直段长度。

（3）在满足制品强度的条件下，机头结构应紧凑，机头与料筒的连接应严密，防止挤出时物料漏出，但它们的连接还应考虑到易于装拆。

（4）机头重要部位即料流经过处的部位的材料宜采用硬度较高的合金钢制成，其它部位可用硬度较高的碳钢。

2、定径套的设计原则

（1）一般定径套内径要比管材的外径大1~3mm。

（2）定径套口要有的流道孔方便通入冷却水

（3）由于黄铜的冷却效果比较好，定径套一般使用黄铜制作。

五、模具与定径套的安装

为避免开机废料过多

（1）小模具的安装一般先调节口模与芯棒，使其壁厚基本均匀，然后开机再调试；

（2）大模具的安装一般调节上面壁厚比下面厚，这样在拉伸冷却的过程中，由于重力的原因壁厚会逐步变得均匀

（3）定径套的安装一定要固定好，螺丝一定要拧紧，不能松动，不然会出现水波纹等异常质量情况

第四章、生产工艺

一、各工艺的组成

1、温度

2、速度

3、熔压

4、真空度

二、各工艺的分类、以及各类别的定义、设定原则。

1、温度工艺的分类。

温度工艺可分为：

a.料筒温度

b.模具温度

c.共挤机温度

d.冷却水温度

2、各类温度工艺的定义及设定原则。

a.料筒温度主要提高物料塑化程度，一般料筒温度设定基本保持一致。

料筒温度过低，可能导致物料塑化不足，从而使产品出现内壁凹点、发麻等，严重时可能导致电流过高而停机。

料筒温度过高，可能导致物料塑化过度，从而使各项性能达不到要求，严重时可能导致螺杆结焦而损害螺杆。

b.模具温度主要作用为提高管材内外壁光洁度，一般口模温度设定高于其它温度。

模具温度过低时，可能导致产品外壁发麻、产品没有光泽度等。

模具温度过高时，可能导致产品外表面特别光亮，产品发胖、花纹等异常情况。

c.共挤机温度主要对色带料起塑化作用，使色带料熔融均匀的进入色带环。

共挤机温度过低时，可能会使色带料塑化不好，从而难以挤出，导致色带偏细。

共挤机温度过高时，可能导致色带流动性好，从而使色带分散厉害。

d.冷却水温主要是判定产品的冷却效果。

水温过低会时产品出现花纹等。

冷却水温过高可能会导致产品发胖等。

3、速度工艺的分类。

速度工艺可分为

a.主机转速

b.牵引转速

c.共挤机转速

4、各速度工艺的定义。

a.主机螺杆转速主要影响加料的速度。

主机转速越快，加料速度也越快。

b.牵引速度，主要影响生产的速度。

理论上牵引速度越快，生产速度也越快，一般根据生产的实际情况进行调节，与主机转速成正比。

c.共挤机速度主要影响色带料的挤出速度，产品色带的粗细。

5、熔压的定义

熔压是指螺杆的转动对物料的一个挤压的压力。

熔压过低，会导致物料塑化不好，从而造成产品发麻等。

熔压过高会使产品塑化过度，从而导致发胖、生产不稳定等异常情况，并且对模具由一定的损伤。

6、真空度的定义

真空度主要影响产品的外径大小、不圆度等外观尺寸性能。

a.真空度过小，可能导致外径偏小，不圆度大等尺寸性能。

b.真空度过大，可能导致管子吸破，牵引阻力过大，从而导致管子发胖而倒下。

第五章目前公司工艺管理规范

一、工艺管理流程

1、多孔板、模体、口模调整：

操作工：

请示后有权更换

技工：

请示后有权更换

班长：

有权更换、请示后有权更换

总工艺员：

有权更换和调整

2、料筒、模具、共挤机工艺温度调整

操作工：

只允许在操作温度内调整

技工：

可调整±5℃

班长：

可调整±10℃

总工艺员：

根据产品的实际情况进行调整

3、牵引转速调整：

操作工:

不允许调整

技工:

可调±0.2m/min

班长：

可根据产品情况进行调整

总工艺员：

可根据产品情况进行调整

4、主机转速调整：

操作工：

可调±1rpm

技工：

可调±10rpm

班长：

可根据产品情况进行调整

总工艺员：

可根据产品情况进行调整

5、工艺调整流程

当需要调整工艺时，各岗位按以上权限进行调整，超出调整权限或突然出现异常时，按以下顺序进行上报：

二、工艺执行规范

1、由前岗位负责本机台工艺记录的填写。

2、工艺记录的填写必须真实有效、填写完整，严禁涂改、潦草书写、记录表污损等。

3、工艺记录每小时记录一次，且应选择在工艺正常稳定时记录。

三、工艺管理各职能分工

1、总工艺员

负责开机产品初始工艺的提供；负责新产品、新原料、新机台、新模具生产工艺的摸索和确定；负责生产异常机台工艺的调整更改；负责组织车间员工工艺调试技能的培训。

2、班长

负责不稳定机台在技工的能力或权限范围内无法调好的机台的工艺调试；负责对本班生产工艺制度的执行情况进行监督落实；负责本班技工工艺水平的传帮带工作；负责本班工艺记录等记录表单的收集和上交工作。

3、技工

负责在技工权限范围内对所管辖机台生产不稳定情况进行调试；具体落实各机台生产工艺制度的执行。

4、操作工

负责在生产不稳定时，在操作工权限范围内对机台工艺进行调试；严格按照相关工艺制度，对生产工艺如实进行记录。

5、工艺数据管理员

负责对车间的工艺记录表单进行整理归档；负责及时将每天的生产工艺输入到数据库中；负责工艺数据库的日常管理工作。

四、工艺调整权限划分

1、普通操作工权限

可对主机转速、扭矩进行微调，其它均不能调整，喷码机仅可进行归零操作，调试时间最长为15分钟。

2、技工操作权限

若普通操作工在15分钟内无法调好异常时，由技工在《开机工艺指导卡》基础上按±5%的幅度进行调整，调试完成后，将调试原因和结果记录到《聚烯烃管材车间生产记录表》中；技工以上人员才可以调整喷码机，技工每次调试的最长时间为30分钟。

3、班长权限

若技工在30分钟内仍无法调试好，则需及时汇报班长，由班长组织调试，工艺可在《开机工艺指导卡》基础上按±10%的幅度调试，调试完成后，将调试原因和结果记录到《聚烯烃管材车间生产记录表》中，班长的最长调试时间为1小时。

4、总工艺员权限

若班长仍无法完成调试，则由班长上报到车间总工艺员处，由车间总工艺员组织调试，工艺范围可根据实际需要不受限制，调试完成后，将结果记录在《聚烯烃管材车间生产记录表》上。

五、工艺指导卡以及生产过程中前岗位工艺记录表单介绍

第六章、产品入库

一、入库流程

1、实行即时搬运入库管理。

管材车间由后岗位与专职入库员（PO为搬运工）核对入库产量。

后岗位对检验合格的产品按定额数量装车，并推至待搬区示意可入库；收缩膜包装的产品推至收缩膜机旁与专职入库员进行数量交割。

实物搬运除每月25日白班产品产量作为当月截止产量单独入库外，其余所有班次产品实行整车入库。

交接班入库数据方面，生技部后岗位与仓库专职入库员在各班交接时做好各班遗留产量的统计确认。

2、生技部后岗位填制一式三联的《管材搬运入库记录表》并签字，质检员和专职入库员（PO由搬运工）确认签名。

然后由搬运工将可入库产品分门别类地拉入成品仓库，专职入库员应跟踪督促可入库产品全部移入产成品仓库。

3、生产结束后，班长收集《管材搬运入库记录表》和自己填写的《管材产品入库通知单》及现场质检员填写的《管材车间产品米重与待检产品记录表》交给生产统计员作为入库依据。

仓库专职入库员收集《管材搬运入库记录表》和班长填写的《管材产品入库通知单》交仓储部帐务员作为入库依据。

《管材搬运入库记录表》一式三联。

第一联，车间统计联，由当班班长送交车间统计作为编制产量报表的依据；第二联，仓库记帐联，由专职入库员送仓库专职记帐员，作产品入库依据；第三联，财务记帐联，由专职入库员送仓库专职记帐员转交给财务部作为审核产品入库的依据。

二、生产入库流程图

三、搬运记录表单

0

PE管道生产工艺流程图