Линия по производству полиэтиленовых труб использует шестиступенчатый основной технологический процесс: смешивание, экструзия, калибровка, транспортировка, резка и контроль качества. Весь процесс находится под автоматическим управлением ПЛК, при этом критически важными этапами являются пластификация расплава, вакуумная калибровка и распылительное охлаждение.
Линии по производству полиэтиленовых труб представляют собой автоматизированные системы, использующие полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) или полиэтилен (ПЭ) в качестве сырья и формирующие трубы за один технологический процесс с помощью технологии экструзии пластика. Они широко используются в системах водоснабжения, газоснабжения и сельскохозяйственного орошения. При проектировании технологического процесса необходимо учитывать текучесть материала (например, смола марки PE80/PE100), точность размеров (наружный диаметр ±0,3 мм) и физические свойства (устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды).
Шесть основных этапов технологического процесса:
Следующий процесс основан на стандартной одношнековой экструзионной линии, где каждый этап тесно взаимосвязан, а параметры объединены:
① Подготовка сырья, смешивание и сушка:
Полиэтиленовая смола (например, Shanghai Petrochemical YGH041, Borealis HE3490 и др.) смешивается с красящей мастербатч-смесью, антиоксидантами и т. д. в соответствии с рецептурой;
Смесь подается в сушильное оборудование через вакуумную систему подачи. Полиэтиленовый материал сушится при температуре приблизительно 80℃, а содержание влаги должно быть ≤300 мг/кг³;
После сушки сырье поступает в бункер экструдера, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха в трубе из-за влаги.
② Экструзионная пластификация и формование в матрице:
Одношнековый экструдер (оснащённый барьерным шнеком и рифлёным цилиндром) нагревается до 170–220℃ для расплавления, гомогенизации и пластификации материала. Расплав ректифицируется фильтрующей пластиной, а затем поступает в корзинчатую/спиральную матрицу. Оправка и разделитель потока работают вместе, образуя кольцевой канал потока, и матрица экструдирует трубчатую заготовку.
③ Вакуумная калибровка и распылительное охлаждение:
Заготовка тепловой трубки немедленно поступает в вакуумную формовочную камеру (адсорбция под отрицательным давлением), где с помощью калибровочной втулки обеспечивается точный контроль внешнего диаметра. Затем она проходит поэтапное охлаждение в двух вакуумных формовочных камерах с распылением и в двух резервуарах с распылительной охлаждающей водой, используя технологию водяной пленочной смазки и водяного кольцевого охлаждения для обеспечения округлости и стабильности размеров. Температура охлаждающей воды обычно поддерживается на уровне 15–25℃ для обеспечения равномерной кристаллизации и низкого внутреннего напряжения.
④ Тяговое перемещение и маркировка:
Гусеничная тяговая машина (опционально с двухкулачковой или двенадцатикулачковой системой) тянет трубу с постоянным натяжением, при этом скорость и объем экструзии регулируются синхронно; информация о продукте (технические характеристики, номер стандарта, наименование производителя и т. д.) печатается одновременно с помощью ленточного или струйного принтера.
⑤ Резка труб фиксированной длины:
Измерительное колесо контролирует длину в режиме реального времени, запуская планетарный резец (полностью автоматизированный станок с ЧПУ) для выполнения бесстружечной/пильной/планетарной резки. Точность резки может достигать ±1 мм. Стандартные длины — 6 и 12 м, или изготавливаются на заказ.
⑥ Складирование, контроль качества и упаковка:
После резки трубы собираются на поворотном столе/стеллаже для всестороннего контроля, включая внешний вид, размеры и гидростатическую прочность. Качественная продукция упаковывается и хранится; некачественная продукция измельчается и перерабатывается (доля переработанного материала обычно составляет ≤15%).
Расследование