Page 101 - 《橡塑技术与装备》2022年4期

测试与分析 李刚·聚乙烯燃气管材生产工艺试验研究

聚乙烯燃气管材生产工艺试验研究

李刚
( 淄博市特种设备检验研究院，山东 淄博 255000)

摘要 ： 作为城市基础设施的重要组成部分 , 燃气管网的安全运行直接关系到人民生命财产安全及社会稳定。随着高分子材料
合成技术的进步，聚乙烯燃气管材在城镇中低压燃气管网中得到广泛使用。结合国内聚乙烯燃气管材的生产技术现状，通过对生
产工艺、材料性能试验、以及工艺参数对管材质量影响的分析研究，为生产实际和工艺参数的优化提供了可靠的技术依据。
关键词 ： 管材 ；工艺 ；研究
中图分类号 ： TQ325.12 文章编号 ： 1009-797X(2022)04-0043-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.04.009

1 PE 燃气管生产工艺 料的水分含量。当检验结果表明水分含量超过标准要
PE 管材生产线由控制系统、挤出机、机头、定型 求时，应对原料进行烘干处理，烘干温度为 85±5 ℃，
冷却系统、牵引机、行走切割装置及翻料架组成。每 烘干时间为 2.0~2.2 h。烘干后再次取样复检，检验合
条管材生产线有两台挤出机，其主要一台挤出机采用 格后方可使用。当原料水分符合标准要求时，可以直
强力输送衬套及高效螺杆，另一台较小的挤出机用于 接投入使用而不需烘干处理。
挤出标志线。聚乙烯管材的挤出工艺流程如图 1 所示。 1.3 挤压成型
（1）停机后重新升温开机，应分段加热。第一段
将各区温度设置在与工艺温度相差 50~60 ℃，满值后
稳定 60 min 进行第二段加热 , 将各区设置在工艺温度
范围，满值后稳定 30 min。各区工艺温度控制值 ：下
图 1 生产工艺流程
料段温度 60~90 ℃ ；料筒温度 170~220 ℃ ；机头温
1.1 原料准备
度 180~230 ℃ ；口模温度在 220 ℃左右 ；溶体温度一
燃 气管 材的 主要 成分 为高 密度 聚乙 烯（HDPE）
般不超过 220 ℃。
混配料，色条混配料的基础树脂应与管材的混配料的
（2）开机时挤出机转速应设置为零启动，主机
基础树脂相同。混配料的性能应符合 GB 15558.1—
加速时应缓慢提速，密切注意管坯和主机扭矩的变
2015《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第 1 部分
化，确保管坯稳定，严禁超出扭矩范围。螺杆转速应
管材》的要求，采购的为 Saudi Basic 公司生产的材
匹配生产速度，满足管材的尺寸要求，扭矩不得高于
料牌号 P6006, 材料等级 PE100 的混配料 , 混配料性
85%。
能指标见表 1。
（3）应严格按照生产工艺选择模头、口模、芯模
表 1 混配料性能指标
尺寸，模头生产中不允许漏料。
项目 标准要求 质证书 复验值
.
-3
密度 /(kg m ) ≥ 930 958 951 1.4 真空定径、冷却
氧化诱导时间 /min ＞ 20 34.4 85.1
溶体质量流动速率 0.20 ≤ MFR ≤ 1.40 0.24 0.22 管材挤出定径采用喷淋冷却、外真空定径的方法。
-1
/[g . (10 min) ] 真空度根据不同管材规格在 -0.015~-0.08 之间调节，
-1
挥发分含量 /(mg . kg ) ≤ 350 340 219
-1
水分含量 /(mg . kg ) ≤ 300 100 193
炭黑含量 /% 2.0 ～ 2.5 2.09 2.2
炭黑分散 ( 级 ) ≤ 3 2.3 2.9
作者简介 ：李刚 (1969-), 男 , 高级工程师 , 本科 , 主要从
1.2 原料烘干 事承压特种设备检验检测工作。
原料投入使用前 1~2 h 取样送检，检验项目为原 收稿日期 ：2022-01-07
2022 第 48 卷 ·43·
年