聚乙烯(PE)管材生产工艺流程

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给水用聚乙烯(PE)管材生产工艺规程

1 总则

为确保给水用聚乙烯（PE）管材生产操作规范化，保证管材产品质量符合GB/T13663-2000《给水用聚乙烯管道系统第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，经挤出工艺成型的给水用聚乙烯（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给水用聚乙烯（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。凡是涉及给水用聚乙烯（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、空气压缩机等山 东 阳 谷 恒 泰 实 业 有 限 公 司

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，给水用聚乙烯（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 1200 220 225 225 200 × × 111222220.3-1.0 山 东 阳 谷 恒 泰 实 业 有 限 公 司

75 90 95 95 00 05 10 15 20

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），山 东 阳 谷 恒 泰 实 业 有 限 公 司

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0.02MPa~0.08MPa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）和切山 东 阳 谷 恒 泰 实 业 有 限 公 司

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GB/T13663-2000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，直到山 东 阳 谷 恒 泰 实 业 有 限 公 司

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、PE80及PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸、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,mm 最小平均外径

dem，min 最大平均外径 dem，max

等级A 等级B

16

20

25

32

40

50

63

75

90

110

125

140

160

180

200

225

250

280

315

355

400

450

500

560 16.0

20.0

25.0

32.0

40.0

50.0

63.0

75.0

90.0

110.0

125.0

140.0

160.0

180.0

200.0

225.0

250.0

280.0

315.0

355.0

400.0

450.0

500.0

560.0 16.3

20.3

25.3

32.3

40.4

50.5

63.6

75.7

90.9

111.0

126.2

141.3

161.5

181.7

201.8

227.1

252.3

282.6

317.9

358.2

403.6

454.1

504.1

565.0 16.3

20.3

25.3

32.3

40.3

50.3

63.4

75.5

90.6

111.7

125.8

140.9

161.0

181.1

201.2

226.4

251.5

281.7

316.9

357.2