聚烯烴管道質(zhì)量控制與追溯方法研究

鄭玉平(福建恒杰塑業(yè)新材料有限公司，福建 福清 350307)

0 引言

聚烯烴作為通用塑料的一種，其內(nèi)部材質(zhì)本身多由一種或幾種烯烴聚合而成。且聚烯烴作為一種新的塑料材質(zhì)，在管道制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前常用的塑料管道主要分為四大類：分別是PVC管、聚乙烯管、聚丙烯管以及聚丁烯管。聚烯烴因其本身優(yōu)于其他材質(zhì)的性能，可以說代表了未來塑料管道開發(fā)和生產(chǎn)的一種趨勢[1]。因此，如何在聚烯烴生產(chǎn)塑料管道期間，有效控制其整體的管材質(zhì)量情況。以及在面對用戶反饋的質(zhì)量問題，怎樣對生產(chǎn)源頭進(jìn)行追溯，真正做到生產(chǎn)責(zé)任明晰，就成了相關(guān)行業(yè)關(guān)注的一個(gè)話題。文章通過分析現(xiàn)有技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展趨勢，總結(jié)管道質(zhì)量控制以及質(zhì)量追溯的方法[1]。

1 聚烯烴管道生產(chǎn)過程質(zhì)量控制方法

1.1 聚烯烴管道生產(chǎn)流程

聚烯烴管道通常使用擠出成型的生產(chǎn)工藝。將原材料放入攪拌桶，混合配制后，打開閥門使混合后的原材料靠自重進(jìn)入擠出機(jī)，通過控制系統(tǒng)控制原材料加熱、熔融、擠壓、塑化，最后擠出到定徑套，真空冷卻定型后牽引噴碼，根據(jù)設(shè)計(jì)長度進(jìn)行切割，經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，入庫存儲。

1.2 聚烯烴管道生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

1.2.1 原材料

聚烯烴管道的原材料通常選擇成型顆粒原料，具有非吸水性的特點(diǎn)，水分含量很低，便于后續(xù)擠出操作。但當(dāng)選擇的原料含有吸水性成分時(shí)，則對環(huán)境濕度較敏感。水分會導(dǎo)致聚烯烴管道的內(nèi)外表面粗糙及熔體中出現(xiàn)氣泡。因此，應(yīng)當(dāng)注重原材料的潔凈程度、顆粒大小、雜質(zhì)含量，加料的配方、投放次序及攪拌技術(shù)等，在預(yù)處理原材料時(shí)，注意干燥處理時(shí)消泡劑的投放量。

1.2.2 溫度

聚烯烴管道生產(chǎn)全流程都在不同溫度范圍下進(jìn)行。料筒溫度用于提高聚烯烴原料的塑化程度，一般設(shè)定為同一值。當(dāng)料筒溫度過低時(shí)，原料塑化程度不足，生產(chǎn)的聚烯烴管道會出現(xiàn)內(nèi)壁凹點(diǎn)、發(fā)麻等，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致電流過高進(jìn)而停機(jī)，影響整體生產(chǎn)；當(dāng)料筒溫度過高時(shí)，原料塑化程度過高，生產(chǎn)的聚烯烴管道各項(xiàng)性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致螺桿結(jié)焦，造成不必要的損耗。模具溫度用于提高聚烯烴管道內(nèi)外壁的光潔程度，通常溫度設(shè)定較高。當(dāng)模具溫度過低時(shí)，管道外壁發(fā)麻，沒有光澤度；當(dāng)模具溫度過高時(shí)，管道外表面極光亮，出現(xiàn)花紋。擠出成型溫度促使原料塑化和溶體流動，對聚烯烴管道的生產(chǎn)較為關(guān)鍵，溫度需設(shè)定在嚴(yán)格范圍內(nèi)。冷卻水溫控制在20 ℃以下，與之前生產(chǎn)溫度形成溫度梯度，促進(jìn)聚烯烴管道盡快成型。

1.2.3 壓力

聚烯烴管道生產(chǎn)中，擠出成型過程中最重要的參數(shù)是機(jī)頭壓力，即熔體壓力。當(dāng)熔壓過低時(shí)，原料塑化程度較低，管道表面發(fā)麻；當(dāng)熔壓過高時(shí)，原料塑化程度過度，管道發(fā)胖、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，且會對模具造成損耗。

1.2.4 速度

主要通過控制螺桿轉(zhuǎn)速控制原料擠出速度，螺桿轉(zhuǎn)速增加，能夠使擠出速度加快，有效提高產(chǎn)能。牽引速度的控制能夠直接影響聚烯烴管道的壁厚，應(yīng)與基礎(chǔ)速度相匹配，否則會嚴(yán)重影響管道內(nèi)外徑尺寸的公差。

1.2.5 生產(chǎn)檢驗(yàn)

聚烯烴管道生產(chǎn)過程中，為控制質(zhì)量，可以采用如下方法進(jìn)行檢驗(yàn)：首根管道檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程檢驗(yàn)、末根管道檢驗(yàn)、入庫抽檢、出庫抽檢。其中，首根檢驗(yàn)的意義在于，對第一次生產(chǎn)的聚烯烴管道進(jìn)行全方位檢驗(yàn)，合格后方可大批量生產(chǎn)，如不合格，及時(shí)對生產(chǎn)流程進(jìn)行調(diào)整。并且，對全批量生產(chǎn)的最后一根管道進(jìn)行全方位檢驗(yàn)，確保一批量的管道符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)中主要觀察管道的內(nèi)外壁、端口、共擠條等，主要檢測管道內(nèi)外徑、壁厚、長度、寬度等。不合格產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)及時(shí)回收粉碎再利用。

2 聚烯烴管道質(zhì)量追溯

進(jìn)一步考慮聚烯烴管道在投入使用過后，一旦產(chǎn)生質(zhì)量問題，其問題源頭是否能完整追溯?？紤]到這樣的要求，就需要通過結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代下的互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量管理云平臺來進(jìn)行探究和解決。在未進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代之前，產(chǎn)品質(zhì)量的信息追溯，主要依賴于專用的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理網(wǎng)站，對生產(chǎn)廠家以及原料情況進(jìn)行采集，方便后期查詢?；A(chǔ)網(wǎng)站在質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集階段，由于沒有技術(shù)條件支持對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)和數(shù)據(jù)冗余的情況變得普遍起來，這是極其不利于用戶以及各質(zhì)量監(jiān)督管理部門，進(jìn)行合理的產(chǎn)品質(zhì)量源頭追溯的。

面對這種情況，就需要借助互聯(lián)網(wǎng)云平臺，來對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地采集和分析處理，對各方面信息進(jìn)行綜合化的收集與并行處理。方便用戶在進(jìn)行質(zhì)量追溯過程中，能夠得到更加精準(zhǔn)且全面的產(chǎn)品質(zhì)量信息。質(zhì)量追溯系統(tǒng)所需的技術(shù)支持包括兩個(gè)方面，分別是追溯信息安全技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用模式，這兩大方面從安全性和穩(wěn)定性角度發(fā)力，保證云平臺下的質(zhì)量追溯系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，追溯信息安全技術(shù)的發(fā)展，促生了三大類對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行溯源的技術(shù)，其中包括：條碼技術(shù)(產(chǎn)品包裝上溯源碼和二維碼)、無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identif ication, RFID)，以及區(qū)塊鏈技術(shù)[4]。由云平臺架構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫為核心，以及三大類幫助完成質(zhì)量追溯動作的技術(shù)作為依托，質(zhì)量追溯的過程就變得更加方便快捷。而具體落實(shí)到追溯模式，則可分為鏈?zhǔn)阶匪莺碗A段式追溯，具體情況如圖2、圖3所示。

圖2 鏈?zhǔn)劫|(zhì)量追溯示意圖

圖3 分段式質(zhì)量追溯示意圖

依據(jù)對圖2和圖3所呈現(xiàn)的追溯模式進(jìn)行分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)這兩種模式之間的異同。同為追溯模式，鏈?zhǔn)侥Ｊ皆谑褂煤唾徺I產(chǎn)品的客戶，對質(zhì)量源頭信息進(jìn)行追溯時(shí)，也許只想追溯某流程下的單一信息。但是鏈?zhǔn)侥Ｊ綍⑸a(chǎn)、加工、物流和銷售信息全部追溯出來，導(dǎo)致追溯周期增長、追溯成本提高，一旦某環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，追溯就會停止，致使穩(wěn)定性差。與其產(chǎn)生強(qiáng)烈對比的就是分階段式模式，這種模式是對鏈?zhǔn)侥Ｊ降囊环N升級，將生產(chǎn)、加工、物流、銷售四個(gè)環(huán)節(jié)的信息分布進(jìn)行收集存儲，每個(gè)環(huán)節(jié)自成體系又相互聯(lián)結(jié)。這樣一來，在追溯開始時(shí)就可以有的放矢地對某一環(huán)節(jié)進(jìn)行直接追溯，無需聯(lián)動影響其他環(huán)節(jié)。分階段式模式的顯著優(yōu)點(diǎn)就是，對比鏈?zhǔn)侥Ｊ侥軌蜃龅阶匪葜芷诟?、追溯成本更低，能夠?qū)λ锌赡艹霈F(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行同步分析，在找到問題根源后就立即停止追溯，穩(wěn)定性更高。追溯模式的更新與運(yùn)行，最終仍需要依賴云平臺，以及云平臺內(nèi)的去中心化數(shù)據(jù)庫作為依托。不論聚烯烴管道產(chǎn)品包裝上，采用的是條碼還是無線射頻識別，都需要借助互聯(lián)網(wǎng)云平臺，來提供客戶想要追溯的質(zhì)量信息，以便開發(fā)更全面更科學(xué)的追溯方法。

3 結(jié)語

文章通過提出對聚烯烴管道質(zhì)量的控制方法，以及在投入使用后，用戶以及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管部門對質(zhì)量信息源頭的追溯方法的研究。并對兩種追溯模式進(jìn)行了對比，為基于互聯(lián)網(wǎng)云平臺的聚烯烴管道質(zhì)量信息追溯情況，提供了新的思考方向，內(nèi)容僅供參考。