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白海青:浅谈燃气管质量控制要点

时间:2018-04-11 09:09来源:东营市特检所 作者:白海青
 

  众所周知燃气管材作为一种特种设备,在生产和施工过程中都要严格按照国家标准和施工规范关于生产原料、生产工艺及加工设备等规定,否则容易造成重大质量事故,造成人员及财产的重大损失。为提高产品质量,本人总结了一些在生产中保证聚乙烯燃气管材质量的途径,以保证产品质量。

 

  一、原料要求

 

  生产燃气管的原料必须为符合GB 15558.1-2015标准要求的混配料。黑色的聚乙烯树脂混配料中含有炭黑,对湿度敏感,在空气中存放易吸收水分,含水量增加,水分容易导致管材内外表面粗糙,而且可能使管材中出现气泡,影响管材产品质量。通常,对含炭黑的聚乙烯材料应除湿干燥处理。在使用前进行除湿烘干工序,正常的情况系需要80℃,加热烘干2小时既能满足使用要求。做个形象的说明:如果1kg的聚乙烯树脂滴入1滴水,原料的含水量就超过国家标准≦300ppm的要求。


  二、生产工艺要求

 

  1、挤出温度的控制

 

  挤出成形温度是促进物料塑化和塑料熔体流动的必要条件,在挤出成型过程中,聚乙烯树脂原料颗粒固态进入挤出机后,要完成输送、压实、熔融、均化直到高温熔融型坯从机头中挤出,其温度变化非常复杂。温度太低,树脂不能充分融化和塑化均匀,挤出机螺杆要受相当大的扭矩,损坏设备;温度太高,又可能造成原材料分解甚至发生焦料现象,从而影响管材强度,因此挤出成形温度的控制问题,将直接影响到管材挤出,管材成型过程能否顺利进行、管材质量的好坏及产量的高低。

 

  表1聚乙烯管材挤出成型温度

 

 

  2、冷却的控制

 

  管材在挤出的过程中,在熔融高温下被挤出机在机头口模出挤出,形成管坯,需要得到及时、合适的冷却和恰当的冷却水温进行冷却定型,才能得到理想的产品。冷却不及时管材就会在自身重力作用下或者牵引机牵引压力作用下发生变形。聚乙烯管材生产一般需要3~4个以上的冷却水槽,冷却温度通常在20℃以下,冷却不足或者冷却过快会引起制品取向程度降低和在管材内部产生应力,并降低产品外观。一般的企业生产聚乙烯管材时,应配备大型冷冻设备,保证冷却管材循环水的温度在15~20℃,在此温度下冷却的管材,聚乙烯树脂高分子材料的结晶度最高,产品的质量最好。

 

  3、牵引速度的控制

 

  牵引速度直接影响产品壁厚、尺寸公差、性能及外观。牵引速度过快,管材在冷却水槽停留时间较短,经冷却定型以后的制品内部坏会残存较多热量,使管材取向程度降低,材料生产率下降;同时牵引速度越快,管材壁厚越薄,冷却后的制品其长度方向的收缩率也越大,使用中管材发生收缩。

 

  三、设备的控制

 

  1、机头的结构

 

  建立较高的机头压力,高而稳定的机头压力是增强塑化效果的保证,深而窄的螺旋分流道可对熔体机一部均化,新设计的机头机构通过增加芯模外侧的直径,减少环形出料口的面积,减少环形腔内的体积,增大模芯外端体积,减小熔体出口面积,阻碍熔体流出,使环形腔内熔体压力增大。增加了挤出机的挤出的压力,使腔体内的物料背压增大,使挤出物料密实度增加,挤出物料形成的管体密度也增大,提高了管材的性能,提高了管材在低温下的抗冲击性能,抗拉伸性能,减小了管材的纵向回缩率,提高了管材的耐内压能力,提高了管材的产品质量。

 

   图1新型机头结构示意图

 

1、分流锥,2、连接螺栓,3、分流器支架,4、调节螺栓,5、口模,6、芯模。

 

  2、重力计量系统

 

  系统设有挤出量控制、米重挤出量控制和米重牵引速度控制三种控制方式,该系统有故障诊断功能,但实际进料量超出目标值时,系统调节螺杆转速或者牵引速度,保证产品壁厚的稳定性。

 

  四、总结

 

  综上所述,只有生产原料、生产工艺及加工设备得到严格的控制,才能生产符合要求的燃气管线。改进的机头结构提高了管材的性能,提高了管材在低温下的抗冲击性能,抗拉伸性能,减小了管材的纵向回缩率,提高了管材的耐内压能力,提高了管材的产品质量。

(责任编辑:mahui)
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