一步法生產(chǎn)泡夾管開(kāi)機(jī)一次成功率的影響因素

曹麗（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

一步法生產(chǎn)泡夾管開(kāi)機(jī)一次成功率的影響因素

曹麗（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

影響一步法生產(chǎn)泡夾管開(kāi)機(jī)一次成功率的因素有很多，本文主要從廢料的排空、糾偏機(jī)的調(diào)零、引管的長(zhǎng)度、擠出機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、冷卻水的冷卻等幾個(gè)方面對(duì)影響一步法開(kāi)機(jī)一次成功率因素進(jìn)行了論述。

一步法生產(chǎn)硬質(zhì)聚氨酯防腐保溫管開(kāi)機(jī)一次不成功不但影響生產(chǎn)效率，而且再次開(kāi)機(jī)產(chǎn)生的硬質(zhì)聚氨酯泡沫是一種白色污染，在自然環(huán)境下降解困難，需要很長(zhǎng)的時(shí)間，污染了環(huán)境，因此分析影響一步法生產(chǎn)泡夾管開(kāi)機(jī)一次成功率的因素非常重要。

1 廢料的排空

擠出機(jī)在工作前需要對(duì)擠出機(jī)料筒進(jìn)行分區(qū)加熱以達(dá)到聚乙烯原材料擠出所需溫度，且需要恒溫2小時(shí)以上。但是，在預(yù)熱及恒溫過(guò)程中，聚乙烯原材料在料筒中由于持續(xù)高溫，發(fā)生了熱氧老化。由于聚乙烯分子的非結(jié)晶區(qū)分子本身自由度較高，支鏈較多，在高溫下活性提高，支鏈分子處的叔碳原子及部分亞甲基發(fā)生熱氧化反應(yīng)，產(chǎn)生了自由基，從而引發(fā)了一系列的熱氧老化，聚乙烯分子鏈發(fā)生斷裂，分子量變小，分子間交聯(lián)增加。熱氧老化大大降低了聚乙烯的抗蠕變性和抗沖擊性能，在韌性及強(qiáng)度方面均無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于存在著引管，聚乙烯廢料在進(jìn)行適度排空以后，即可進(jìn)行生產(chǎn)，這樣在引管引出后，擠出的聚乙烯已經(jīng)擁有一定的強(qiáng)度，不容易被引管頂裂從而造成開(kāi)機(jī)失敗，到生產(chǎn)第一根正式產(chǎn)品的聚乙烯防護(hù)層時(shí)聚乙烯廢料也已經(jīng)完全排空，各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。以目前使用最多的天華TWS—120單螺桿擠出機(jī)為例，排料過(guò)程中以11r∕min的速度進(jìn)行排料作業(yè)5min即可，此時(shí)排除的聚乙烯廢料顏色開(kāi)始轉(zhuǎn)亮，但仍不規(guī)則存在少部分顏色較深物質(zhì)，但不連成片。

2 糾偏機(jī)的調(diào)零

在生產(chǎn)不同規(guī)格泡夾管前，都需要進(jìn)行糾偏機(jī)的調(diào)零，以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的偏心在GB50538-2010相關(guān)規(guī)定范圍內(nèi)。這個(gè)步驟特別重要，它直接關(guān)系到成品偏心度及偏心率的控制?，F(xiàn)以生產(chǎn)常見(jiàn)管徑Φ60×3.5，30mm保溫層泡夾管為例進(jìn)行說(shuō)明。首先，更換Φ60×3.5機(jī)頭安裝完30mm定徑套后，先對(duì)機(jī)頭進(jìn)行水平調(diào)節(jié)，可使用水平尺對(duì)定徑套水平進(jìn)行測(cè)量并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不斷調(diào)整，直到定徑套水平為止，此時(shí)即可認(rèn)為定徑套及機(jī)頭為水平。然后，在糾偏機(jī)后第一道輥道處墊30mm木墩或等厚的其他物體，引管另一端固定在送進(jìn)機(jī)內(nèi)，對(duì)糾偏機(jī)進(jìn)行調(diào)零，誤差應(yīng)控制在1mm范圍內(nèi)。

3 引管的長(zhǎng)度

引管的長(zhǎng)度選擇很重要，它關(guān)系到第一根產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。引管過(guò)長(zhǎng)，生產(chǎn)的第一根產(chǎn)品的合格率較高，但是引管所消耗的聚乙烯原材料及硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的量也較大，造成了一定程度的浪費(fèi)；引管過(guò)短，則會(huì)造成由于糾偏機(jī)糾偏時(shí)間過(guò)短，從而導(dǎo)致生產(chǎn)的第一根硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐保溫管偏心度過(guò)大而不合格，同時(shí)管速的提升速度也會(huì)由于引管過(guò)短而大大增加，單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速的提升速度也大大增加，這樣操作容易對(duì)擠出機(jī)螺桿造成損傷或者導(dǎo)致擠出機(jī)電機(jī)功率過(guò)大而導(dǎo)致擠出機(jī)擠出電機(jī)的燒毀。根據(jù)送進(jìn)機(jī)到糾偏機(jī)后第一道輥道之間的距離，來(lái)確定引管的長(zhǎng)度，大于兩者之間的距離約1m即可。同時(shí)，開(kāi)機(jī)時(shí)黑白料的噴料時(shí)機(jī)由送進(jìn)機(jī)、糾偏機(jī)、糾偏機(jī)后第一道輥道之間的距離來(lái)確定。糾偏機(jī)離機(jī)頭不宜太遠(yuǎn)，調(diào)整糾偏機(jī)的位置在糾偏機(jī)活動(dòng)范圍的中間位置即可，在引管離開(kāi)糾偏環(huán)2m時(shí)開(kāi)始進(jìn)行噴料發(fā)泡，此時(shí)引管即將到達(dá)糾偏機(jī)后第一道輥道，待引管到達(dá)第一道輥道后，多異氰酸酯和組合聚醚也開(kāi)始發(fā)生固化，糾偏機(jī)開(kāi)始進(jìn)行糾偏，這樣，就有足夠的長(zhǎng)度來(lái)對(duì)泡夾管進(jìn)行糾偏，順利完成引管到第一根成品的過(guò)渡。

4 擠出機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)

擠出機(jī)在開(kāi)機(jī)前需要進(jìn)行聚乙烯廢料的排出，此時(shí)由于機(jī)筒內(nèi)聚乙烯廢料已經(jīng)發(fā)生了熱氧老化，分子性能大大下降，即使擠出機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)得比平時(shí)更大，擠出機(jī)螺桿負(fù)荷也比正常生產(chǎn)時(shí)小很多，因此，廢料排出階段對(duì)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速要求不高。但是在廢料排出后期，由于聚乙烯廢料內(nèi)進(jìn)入較多未老化的聚乙烯原材料，分子鏈較長(zhǎng)，在料桶內(nèi)受到剪切力作用，長(zhǎng)分子鏈呈舒展?fàn)顟B(tài)，在離開(kāi)機(jī)頭時(shí)分子鏈由于剛性恢復(fù)到卷曲狀，需要對(duì)擠出的聚乙烯廢料進(jìn)行牽引，以保證聚乙烯防護(hù)層在牽引力的作用下繼續(xù)保持舒展?fàn)顟B(tài)，擠出的聚乙烯防護(hù)層表面光滑平整，褶皺少。廢料排出技術(shù)后，擠出機(jī)料筒內(nèi)廢料已經(jīng)基本排出，聚乙烯熱熔體性能逐漸提升至正常水平，擠出機(jī)螺桿負(fù)荷也隨之不斷提升，此時(shí)如果擠出機(jī)轉(zhuǎn)速提升速度過(guò)快，則擠出機(jī)電機(jī)負(fù)荷由于急劇增大，容易造成電機(jī)燒毀。因此，引管引出后擠出機(jī)轉(zhuǎn)速由廢料排出時(shí)的11r∕min根據(jù)不同管徑管速來(lái)決定提升速度，最大增速不宜超過(guò)15r∕min。

5 冷卻水的冷卻

冷卻水對(duì)開(kāi)機(jī)的影響主要體現(xiàn)在冷卻水的冷卻部位及流量。引管引出前期尚未開(kāi)始發(fā)泡，引管及鋼管之間呈空心，聚乙烯防護(hù)層直接與鋼管接觸，受到引管力的作用。如果冷卻水的冷卻位置不對(duì)，冷卻水流量過(guò)小，導(dǎo)致引管防護(hù)層冷卻不完全，則容易發(fā)生破裂，造成開(kāi)機(jī)失敗。在引管引出前期，對(duì)冷卻水的要求較高。引管前段直接對(duì)防護(hù)層施加一個(gè)推力，需要對(duì)引管前端進(jìn)行重點(diǎn)冷卻，宜在正常冷卻水冷卻情況下額外使用Φ32水管引出一道冷卻水，以0.6m3∕h的流量對(duì)引管前端進(jìn)行充分跟蹤冷卻至60℃以下。對(duì)引管前端進(jìn)行重點(diǎn)冷卻的同時(shí)，還需要保持其他部位的冷卻，距機(jī)頭30cm處設(shè)置第一道冷卻水，每隔20cm設(shè)置一道冷卻水，糾偏機(jī)前需根據(jù)具體管徑設(shè)置冷卻水共計(jì)3-5處，流量以0.6m3∕h為宜，糾偏機(jī)后冷卻水設(shè)置以保證防護(hù)層溫度為依據(jù)，以保證防護(hù)層在離開(kāi)最后一道冷卻水后溫度在60℃以下。