PVCU低压输水灌溉管材生产工艺规程.docx
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PVCU低压输水灌溉管材生产工艺规程
PVC-U输水灌溉用管材
生产工艺操作规程
受控状态:
编号:
批准:
年月日
实施日期:
年月日
分发号:
PVC-U输水灌溉管材生产工艺规程
1PVC管材产品概述
1.1给水用硬聚氯乙烯(PVC-U输水灌溉)管材
该产品执行中华人民共和国国家标准《给水用硬聚氯乙烯(PVC-U低压输水灌溉用硬聚氯乙烯管材》(GB/T13664-2006)。
1.1.2外观
管材内外表面应光滑,无明显划痕、凹陷、可见杂质和其他影响达到本部分要求的表面缺陷。
管材端面应切割平整并与轴线垂直。
1.1.3颜色
管材颜色由供需双方协商确定,色泽应均匀一致。
1.1.4不透光性
管材应不透光。
1.1.5管材尺寸
(1)长度
管材长度一般为4m、6m,也可由供需双方协商确定。
长度不允许负偏差。
(2)产品壁厚、允许偏差及不圆度
(3)
1.1.6产品达到的物理力学性能指标
1、物理、力学性能
试验项目
标准值
试验标准
密度
1400-1600
GB/T13664-2006
纵向收缩率
≤5%
拉伸屈服压力
≥40MPa
水压试验
无破裂、无渗漏
落锤冲击试验
无破裂
刚度(5%)变形时
≥0.04MPa
扁平试验(压至50%)
无破裂
1.1.7产品用途
适用于建筑物内或室外埋地给水,可在压力下输送饮用水和一般用途水,水温不超过45℃。
1.1.8产品的标志、包装、运输、贮存
1.1.8.1产品标志
每根管材至少有一处完整标志,每两处标志的间距不应超过2m,标志至少包括以下内容:
厂名或厂名简称、商标;产品名称:
PVC-U输水灌溉饮水管或PVC-U输水灌溉非饮水管;规格尺寸:
公称压力、公称外径和公称壁厚;GB/T13664的本部分编号;生产日期。
1.1.8.2包装
包装应有下列标志:
(1)生产厂名、厂址;
(2)产品名称:
应注明PVC-U输水灌溉管;
(3)商标。
1.1.8.3运输
产品在运输过程中,不得抛摔、冲击、曝晒及玷污等。
1.1.8.4贮存
管材堆放应整齐,承口部位应交错放置,避免挤压变形。
管材不得曝晒,堆放高度不得超过2米,距离热源少于1米。
2生产原理与工艺流程
PVC树脂与稳定剂、润滑剂、冲击改性剂、填充剂等助剂按一定的比例,通过高速热混与低速冷混后,制得挤出所需的混合PVC干粉料。
混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机的加热、剪切、挤压,被逐渐推向机头,后经模具成型与定径套(模块)降温定型,而得到所需制品,其生产工艺流程详见下图。
配料→高速热混→低速冷混→原料塑化挤出→模具成型→
降温定型→冷却降温→牵引→切割→质量检验→包装→
验收入库
图1PVC-U低压输水灌溉管材生产工艺流程图
3生产工艺控制
3.1混料工艺控制
干混料的备制是UPVC管材生产的前道工序,物料混合质量的好坏将直接影响到最终产品的质量,混合的目的是使各种物料能够充分均匀地混合,并能达到一定程度的塑化和排除物料中的水分。
高速混合机的温度是由物料的混合时间、干混料的表观密度和高速混合机中的加料量等因素所决定的。
一般高速混合机的排料温度在115-125℃之间(高混电流小于等于200A),高混时间5-18分钟。
当物料中的水分较大时,排料温度要相应地提高,但是必须防止物料温度过高而结块、分解。
低速混合机的排料温度一般控制在45℃以下(低混电流小于等于36A),低混时间5-15分钟。
混料时,每锅物料重量占锅体容积的60-80%。
同时应当注意每班前两锅都以温度计实测高混料温为准,然后每隔2-3锅实测一次,以确保高温料温的稳定性。
3.2PVC-U低压输水灌溉给水管生产工艺参数控制
空气总管压力:
0.2-0.75Mpa循环水温度:
10-20℃水压:
0.1-0.5Mpa
主机机筒温度:
175±20℃主机电流:
5-60A
主机转速:
10-40转/分
合流芯温度:
165±20℃
机头温度:
180±25℃
螺杆(芯温):
70-110℃
螺杆转速:
5-30转/分
喂料转速:
5-50转/分
机头熔体压力:
4-40MPa
机头熔体温度:
175±25℃
机头真空度:
0.01-0.08MPa定型箱真空:
0.01-0.06Mpa
牵引速度:
0.1-15m/min牵引压力:
0.01-0.06Mpa
3.3挤出成型工艺
挤出机螺杆分3个区段:
加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段),这三段相应的对物料组成了3个功能区:
固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。
固体输送区的料筒温度一般控制在100—1400C。
若加料温度过低,使固体输送区延长,减少了塑化区和熔体输送区的长度,会引起塑化不良,影响产品质量。
物料塑化区的温度控制在170—1900C。
控制该段的真空度是一个重要的工艺指标,若真空度较低,会影响排气效果,导致管材中存有气泡,严重降低了管材的力学性能。
为了使物料内部的气体容易逸出,应控制物料在该段塑化程度不能过高,同时还要经常清理排气管路以免阻塞。
料筒真空度一般为0.01—0.09MPa。
熔体输送区的温度应略低一些,一般为150—1800C。
在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高,对于PVC这样的热敏塑料,不应在此段停留时间过长,螺杆转速一般为10—30r/min。
3.4定型工艺
从机头口模挤出来的管状物要经过冷却,使它变硬而定型。
定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。
其中外径定型结构较为简单,操作方便,我公司就采用此种定型方式。
外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍,定径套的内径应略大于(一般不超过2mm)管材处径的名义尺寸。
管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却,较常用的是喷淋式冷却。
真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空,使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。
真空定型的工艺条件一般为:
真空度:
0.02-1.0MPa,水温15—350C,真空槽中的水成雾状为最佳。
若真空度偏小,导致管外径偏小,小于标准尺寸;反之,若真空度偏大,管径偏大,甚至出现抽胀现象。
若水温过低,定型不完全,且会使管材脆性增大;若水温过高,则会造成冷却不良,致使管材易发生变形。
3.5牵引工艺
牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度,均匀地引出管材,并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。
牵引速度取决于挤出速度,一般牵引速度比挤出速度快1%—3%。
3.6切割工艺
由行程开关根据要求长度控制后,进行自动切割,并延时翻架,实行流水生产,切割机以定长工开关信号为指令,完成切割全过程,在切割过程中与管材运行保持同步,切割过程由电动和气动驱动完成,切割机设有吸尘装置,将切割产生的碎屑及时吸出,并回收。
3.7扩口工艺
翻料架翻动动作由气缸通过气路控制来实现,翻料架设有一个限位装置,将切割锯切断后的管材进行烘烤,烘烤结束后进行扩管,延时后,气缸进入工作,实现翻料动作,达到卸料的目的,卸料后经延时数秒自动复位,等待下一个循环。
4.停机
步骤:
(1)关闭模具加热
(2)将机筒所有的温度控制设为120ºC
(3)关闭喂料电机,手动加清洗料
(4)让主机低速运转5分钟,不能在主机转动时停机,尤其是不能在主机高速转动时停机;需停机必须将主机转速降至零后,再按停机按钮,也不能在主机设定有转速时按启动按钮,必须在主机设定为零转速时,按主机启动,然后再升速,以免损坏主机;
(5)关掉所有的温度控制
(6)关掉主开关
5.其它事项
(1)停机后,一般需将机头拆下,清洁干净。
如果是更换模具,则应先关掉机头加热区开关。
(2)主机加热保温时间未到,一般情况下,不允许强制启动主机; (3)更换管材规格时,口模、芯模应在加热时进行更换;拆下的口模、芯模应立即趁热时进行清理,清理干净后应涂抹防锈油后入库备用;拆卸下的螺钉、螺帽、垫片等金属件应集中放置,并远离挤出机料箱及加料口,以防金属物进入螺筒;
(4)更换、清理模具时,拆卸的螺钉重新组装、使用时必须涂抹二钼硫化高温润滑脂;
(5)更换模具、口模、芯模、定径套等时,应轻拿轻放,以防磕碰损伤;
(6)加热圈重新安装时,应注意将螺钉压紧,使加热圈能紧紧贴在模具上,并注意接线柱应接触良好;
(7)正常生产时,真空定型机、喷淋箱应将旁道管路关闭,主管路通水(因旁通管路无过滤器)。
不停机清洗过滤器时,可将旁通管路先打开,再关闭主管路过滤器二端的球阀,拆下过滤器内滤网进行清洗,清洗完的滤网重新装入过滤器后,先打开主管路上过滤器二端球阀,再关闭旁通管路上的球阀;
(8)真空定型箱和喷淋箱应定期检查、清理水路、过滤器、喷嘴等,以免水路阻塞造成管材质量缺陷(检查清理周期可因用户水质不同而异,由用户根据自己条件而决定);
(9)在开始生产时,当管材外形尚未调整规则前,请勿将牵引机上的测长轮放下,以免损坏测长轮上的旋转编码器;
(10)在开始生产时,当管材外形尚未调整规则前,应注意牵引机的压紧气压的调整,也不允许切割机切割不规则管材,以免损坏设备;如确需切割时,可用手锯切割。
待生产出的管材外形规则后,将牵引机压紧气压根据管材规格调整合适,使管材在保证平稳牵引的同时,不被压变形;
(11)请特别注意操作安全,在设备开机时,不得触及加热部位、牵引部位、传动部位、切割部位等有危险及存在危险的部位,以免伤及人身安全;
(12)生产厂房应有符合电气安全要求的电气接地桩,所有用电设备外壳均应与电气接地桩可靠连接,以保证设备及人身安全;
(2)如因故障停机,参照上述规程操作。
6安全生产注意事项
6.1上岗前,必须按规定穿戴好劳保用品。
6.2拆卸模具及压力传感器等高温部件时,必须带石棉手套,以防烫伤。
6.3非专职电工,禁止触摸操作按钮以外的其它电器元件,更不允许拆装电器元件,以防触电。
6.4禁止将手伸进正在运转的挤出机手工加料口内,防止手被转动的螺杆卷入。
6.5挤出开始阶段,人工牵引挤出物料到牵引处时,禁止将手伸入到正在转动的牵引机履带下面,以防压伤。
6.6机器转动时,不要用手触及转动部件和高温部件,以防受伤。
6.7禁止将手放在切割锯和翻料架的行程范围内,以防受伤。
6.8检修机械、电器设备时,必须挂好相应的警示牌,以防有人按动按钮或接通电路而引起受伤。
5.9须安装磁力架的地方,必须安装磁力架,以防铁等坚硬物质进入到机器内部,损伤设备。
6.10机器运转时,禁止用硬质器具(包括木质材料)清理挤出机排气口内的余料,但可以使用与正在挤出的物料材质相近的器具小心清理。
6.11清理机筒、螺杆、机头及定型模具时,禁止使用钢锯条、螺丝刀等坚硬材质工具,只允许使用铜片、铜棒、铜刷等,打磨抛光以上部件时,应按厂家的要求使用相应的抛光材料。
6.12压力传感器应在热态下拆卸,严禁将压力传感器的探头与物体磕碰。
6.13安装压力传感器时,应将安装孔严格清理干净,探头应与过渡体流道齐平,不能凸出或凹入,防止损坏压力传感器。
6.14搬动机头、定型模时,注意安全,防止发生砸伤。
6.15挤出机主机电加热处较多,工作中防触电,禁止将水冲溅到主机上。
6.16破碎时,人员应侧面站在破碎机入口,以防物料飞出伤人。
7主要原辅材料消耗定额
7.1单位(T)成品消耗定额
材料名称
PVC
CPE
钛白粉
稳定剂
ACR
钙粉
给水管
0.87
0.06
0.02
0.02
0.03
7.2水电消耗定额
项目
水(T)
电(kWh)
单位(T)成品消耗定额
0.02
280
8.PVC管材生产中常见问题及解决办法
序号
不正常现象
原 因
解决方法
备 注
1
表面变色
机筒或机头温度过高,使物料分解
降温
物料稳定性不够,发生分解
检查PVC树脂还是稳定剂引起稳定性不够,更换树脂或稳定剂,或增加稳定剂份数。
温度仪表控制失灵,超温引起分解
调校,检修仪表
2
管材表面有黄褐色条纹或色点
模具或分流梭局部有死角或凹陷,引起滞料、糊料,产生局部分解条纹
进行清理
局部糊料、死角引起和管材表面摩擦增大发生分解,形成条纹
混料不均或物料中有杂质,可引起局部分解,形成表面色点
确定具体原因,改善混料工艺或更换有问题原料
x
二氯甲烷浸渍试验不合格
塑化不良
提高加工温度或增加ACR加工助剂
对碳酸钙、炭黑等填充组份高的配方,仅靠提高加工温度来提高塑化度往往是难以凑效的,此时需要增加ACR加工助剂
x+1
纵向回缩率不合格
配方中弹性橡胶体等高回缩率物质组份过高,如CPE
更换配方中的回缩率过高的组份
挤出速度与索引速度不匹配,牵引速度过快
降低牵引速度
冷却不良
降低冷却水温度或加大冷却水量
机头温度过高
降低温度
山东阳谷恒泰实业有限公司
生产技术部
2015.6.10
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