一、PE雙壁波紋管概述

(相關(guān)資料圖)

1、定義 ：所謂PE雙壁波管是為了在節(jié)省原材料而不致使管材的環(huán)剛度下降的前提下，對(duì)管材截面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種內(nèi)壁光滑平整、外壁為梯形或弧形波紋狀肋內(nèi)外壁波紋間為中空、采用擠出成型工藝制成的管材。因?yàn)槠渲饕牧蠟榫垡蚁≒E），故簡(jiǎn)稱為PE雙壁波紋管。

2、PE雙壁波紋管的優(yōu)點(diǎn) ：

① 節(jié)約原材料，用同樣的原材料做同一外徑的管材時(shí)，波紋管可經(jīng)比實(shí)壁管節(jié)省30%以上的原材料；

② 質(zhì)量輕，比重小于鑄鐵管和水泥管的50%；

③ 安裝便捷、施工進(jìn)度快，以傳統(tǒng)水泥管相比，采用 PE波紋管可以提高3倍以上安裝進(jìn)度。

④ PE雙壁波紋管采用柔性連接，密封性能好；

⑤生產(chǎn)成本低，綜合經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越。

3、PE雙壁波紋管的應(yīng)用領(lǐng)域 ：

①市政工程，用于建筑物的地下排水管、排污管、輸水管、通風(fēng)管等；

②電器電信工程，作為電力電纜、光纜、通訊信號(hào)電纜的保護(hù)管；

③工業(yè)，由于聚乙烯材料具有 優(yōu)良的耐酸、堿及耐腐蝕能力 ，結(jié)構(gòu)壁管可用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)的給水和排水管道；

④農(nóng)業(yè)、園林工程，用于農(nóng)田、果園、茶園以及林帶排灌，可節(jié)水70％，節(jié)約用電13.9％，也可用于農(nóng)村灌溉；

⑤道路工程，可用作鐵路、高速公路、高爾夫球場(chǎng)、足球場(chǎng)等的滲、排水管；

⑥礦場(chǎng)，用作礦井的通風(fēng)、送風(fēng)管、排水管。

二、產(chǎn)品性能與國家標(biāo)準(zhǔn)

1、 國家標(biāo)準(zhǔn)摘要及解析

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19472.1《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng) 第1部分聚乙烯雙壁波紋管材》（本標(biāo)準(zhǔn)第二部分是各種纏繞類結(jié)構(gòu)壁管，和雙壁波紋管無關(guān)）這句話規(guī)定了波紋管的使用條件，若超出這個(gè)使用范圍則標(biāo)準(zhǔn)將不一定能夠適用，應(yīng)按照使用環(huán)境具體分析。如今年在福州有一個(gè)用于涵洞的工程，波紋管并不是埋在地下的，而是置于涵洞中，涵洞中在雨季會(huì)充滿水，因此產(chǎn)品為水下使用，在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到浮力。

2、產(chǎn)品性能

波紋管的三大主要性能指標(biāo)為環(huán)剛度、耐沖擊性能、環(huán)柔性。

l 環(huán)剛度

環(huán)剛度代表管材抗外壓的能力，單位為kN/m2，環(huán)剛度的數(shù)值越大，則管材抗外壓能力越強(qiáng)，相應(yīng)的管材的壁厚也越厚。

l 耐沖擊性能

使用落錘沖擊的方法，在0±1℃環(huán)境下，真實(shí)沖擊率（TIR）≤10%（可以理解為10個(gè)允許破1個(gè)，但是并不完全等同）。影響耐沖擊性能的因素與影響環(huán)剛度的類似。

l 環(huán)柔性

環(huán)柔性檢測(cè)設(shè)備與環(huán)剛度相同，但是壓縮量更大，試樣在垂直方向外徑變形量為原外徑的30%時(shí)立即卸荷，觀察試樣的內(nèi)壁是否保持圓滑，有無反向彎曲，是否破裂，兩壁是否脫開。環(huán)柔性反映的是管材耐形變的能力。

除了環(huán)剛度、環(huán)柔性、耐沖擊性能之外，國家標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)蠕變比率（反映波紋管在外力負(fù)載下變形后的蠕變情況，影響產(chǎn)品的使用壽命）和烘箱試驗(yàn)（反映波紋管內(nèi)外壁結(jié)合強(qiáng)度是否足夠，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性如何）有要求。

三、PE雙壁波紋管的原材料

1、 原料的組成 ：PE雙壁波紋管的原材料一般由聚乙烯、增強(qiáng)性功能母料和顏料等組成。如果原材料潮濕，為了提高生產(chǎn)效率，可添加適當(dāng)?shù)南輨?

2、 對(duì)原材料性能的要求 ：如何生產(chǎn)出一根低成本，高品質(zhì)的波紋管，很大程度上取決于對(duì)原材料的選擇和配方的搭配。

1) 對(duì)聚乙烯（PE）性能的一般要求有熔體流動(dòng)速率（MFR）、氧化誘導(dǎo)時(shí)間（OIT）和密度等。熔體流動(dòng)速率的大小反映了分子量的大小，一般來說，熔體流動(dòng)速率大一點(diǎn)的材料有利于加工成型，并可提高生產(chǎn)效率。但也不能過大，過大對(duì)環(huán)剛度的影響較大，選用0.8-1.5g/10min(190℃，5kg）之間為宜。 氧化誘導(dǎo)時(shí)間決定了氧化破壞的時(shí)間 ，對(duì)于要求使用50周年的波紋管來說，控制好原材料的氧化誘導(dǎo)時(shí)間是能否保證50年使用壽命的關(guān)鍵。GB/T19472.1-2004中明確規(guī)定，波紋管的原材料的氧化誘導(dǎo)時(shí)間應(yīng)≥20min（200℃）。對(duì)中、高密度聚乙烯來說，可通過改變密度來調(diào)整其性能。因?yàn)槲覀冎烂芏认鄬?duì)低的聚乙烯可延長(zhǎng)其脆性破壞的時(shí)間。如圖1所示。

圖1

2) 功能母料的選擇也很關(guān)鍵，目前尚無有關(guān)排水管道專用功能母料的國家標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的產(chǎn)品的性能不盡一致。選用功能母料時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮其分散性、偶聯(lián)性和對(duì)聚乙烯改性的程度。

3) 配方是否合理也決定著產(chǎn)品的質(zhì)量。一些廠家為降低成本，無限制的增加功能母料，這樣的產(chǎn)品既無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量，也失去了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展和核心競(jìng)爭(zhēng)的能力。典型的合理配方如下表：

表2

四、成型原理

1、成型機(jī) ：波紋管成型機(jī)是生產(chǎn)波紋管的關(guān)鍵設(shè)備，關(guān)系到管材的質(zhì)量和產(chǎn)量。雙壁波紋管的成型方式也多種多樣，并且不同于其它管材的成型設(shè)備。

按模塊裝配方式可分為：立式和臥式（水平式）兩種 ， 立式成型裝置可使模塊上下開合，并且占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊，但模塊更換較困難，特別是大口徑模塊的更換；水平式（又稱為臥式）成型裝置可使模塊水平開合（通常只有大口徑的成型設(shè)備），占地面積較大，但更換模塊比立式方便。而且模塊內(nèi)設(shè)計(jì)了冷卻水循環(huán)通道，以水作為冷卻介質(zhì)，大幅度提高了生產(chǎn)的速度。

按定型方式可分為：氣壓定型和真空定型兩種 ， 目前部分廠家采用氣壓定型法設(shè)備，也就是將壓縮空氣通過機(jī)頭模芯支座上的筋條和固定在模芯上的螺塞加到外層管坯內(nèi)腔，使管坯緊貼在模塊上，形成波峰。這種設(shè)備生產(chǎn)出來的制品可以是任意截面，還可以提高波紋管的質(zhì)量，減少凹凸波紋寬度上有厚度誤差，并且減少廢品，還大大簡(jiǎn)化了制品內(nèi)冷卻設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機(jī)頭結(jié)構(gòu)。但是壓縮空氣的波動(dòng)使管材的波峰不盡一致，產(chǎn)品的外觀較難控制。

2、成型模塊 ：波紋管的成型模具主要就是模塊，它決定著管材的基本結(jié)構(gòu)和尺寸。隨著成型方式的不同，以及模塊運(yùn)動(dòng)軌跡的不同，模塊的結(jié)構(gòu)也有所不一樣。目前大多生產(chǎn)線是通過模塊抽真空將料坯吸附在模具內(nèi)表上，模塊上就必須有抽真空用的通道。成型模塊的結(jié)構(gòu)直接決定著管材的環(huán)剛度。結(jié)構(gòu)如圖3所示：

圖3

五、工藝流程圖

圖4 雙壁波紋管生產(chǎn)工藝流程圖

六、開機(jī)過程中的注意事項(xiàng)

① 擠出機(jī)啟動(dòng)之前必須檢查各區(qū)段溫度是否正常 ，如發(fā)現(xiàn)異常，必須待處理完畢后方能啟動(dòng)擠出機(jī)，以免損壞螺桿等部件或噴料傷人；

②各開機(jī)條件具備后啟動(dòng)主機(jī)， 剛啟動(dòng)主機(jī)時(shí)必須將熔體壓力控制在一定范圍內(nèi)， 以免料溫過高而噴料傷人；

③擠出時(shí)要觀察主機(jī)電流和壓力，如果電流和壓力過大， 必須先檢查、排除故障后才能開機(jī)，以免損壞設(shè)備；

④隨時(shí)監(jiān)測(cè)主電機(jī)、減速箱的溫度和聲音，如有異常，及時(shí)報(bào)告設(shè)備管理人員，確定是否停機(jī)；

⑤水套的材質(zhì)較軟， 更換規(guī)格時(shí)不能與金屬物相撞 ，處理損傷處時(shí)不能用800目以下的砂紙打磨；

⑥成型機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要隨時(shí)觀察所有軸承及附件的完好情況，如有損壞或異常要 及時(shí)更換和處理；

⑦成型機(jī)的潤滑系統(tǒng)要隨時(shí)保證運(yùn)行正常，否則必須立即停止成型機(jī)；

⑧成型機(jī)的移動(dòng)軌道要保持清潔；

⑨每次更換模塊時(shí)必須清理干凈；

⑩每次更換模塊時(shí)必須檢查所有的銷子和定位槽是否完好，如有異常情況時(shí)要處理好后才能安裝；

?模塊的轉(zhuǎn)運(yùn)、安裝、拆卸要格外小心，嚴(yán)禁損傷任何部位；

?上下模塊（臥式為左右模塊）不能壓得太緊，以防將模塊壓變形或成型機(jī)主電機(jī)過載；

?真空泵要定期清理過濾網(wǎng)和泵腔內(nèi)的水垢，以免影響真空度或損壞電機(jī)。

七、PE雙壁波紋管常見問題

PE雙壁波紋管的使用規(guī)模越來越廣，施工需求量增大，市場(chǎng)上許多質(zhì)量低質(zhì)的PE雙壁波紋管也混入其間，牟取暴利，不會(huì)專業(yè)人員底子無法分辯，對(duì)客戶形成很大的丟失。為使客戶選購時(shí)不被遮蓋，以下小編為我們具體介紹PE雙壁波紋管常見缺點(diǎn)的緣由剖析:

1、內(nèi)壁不平坦 PE雙壁波紋管內(nèi)壁不平坦通常由真空度偏小、水套溫度過高、內(nèi)層過薄等導(dǎo)致。真空度偏小應(yīng)當(dāng)查看內(nèi)層真空管路是不是疏通，真空泵是不是作業(yè)正常等。水套溫度過高通常是由于冷卻水的水溫過高或冷卻水的流量過小導(dǎo)致，可通過這兩個(gè)方面的調(diào)整來處理。 2、擴(kuò)口不良。擴(kuò)口不良可分為以下幾種狀況： a、內(nèi)層被吹破緣由通常有內(nèi)層沖氣氣壓過大；原材料耐性欠好；內(nèi)層過薄；擴(kuò)口放氣發(fā)動(dòng)晚或擴(kuò)口放氣管路不曉暢；原材料內(nèi)有雜質(zhì)；物料塑化不良等。

b、擴(kuò)口內(nèi)外層未貼好若是這種表象發(fā)生在始端，則由于內(nèi)層沖氣發(fā)動(dòng)較晚或相應(yīng)段的氣壓過小；若是發(fā)生在結(jié)尾，則由于內(nèi)層沖氣提前結(jié)束或擴(kuò)口放氣提前結(jié)束，又或許由于相應(yīng)段的氣壓過小；若是從頭到尾都沒有貼好，則有可能是原材料的功用或溫度的緣由。

c、擴(kuò)口不完整擴(kuò)口的結(jié)尾不管怎樣調(diào)整都無法貼上，緣由通常是內(nèi)層沖氣提前結(jié)束了，擴(kuò)口放氣提前結(jié)束了。

d、擴(kuò)口前端的內(nèi)層有凹限引起這種現(xiàn)象的原因一般是內(nèi)層沖氣過早啟動(dòng)；水套與在型模塊的中線偏離（成型機(jī)與水套不對(duì)中）；內(nèi)層壁厚偏薄；內(nèi)層真空過早停止。

e、擴(kuò)口末端內(nèi)層堆料，這種現(xiàn)象往往會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)口往里面凹。其原因是擴(kuò)口末端內(nèi)層料過厚；成型機(jī)在此段的降速的量過大；之前幾段的內(nèi)層沖氣過大；內(nèi)層的料溫過高致料坯過軟；外層的料坯在此段過厚。

f、擴(kuò)口末端的內(nèi)層有凹限其原因一般是擴(kuò)口后的第一個(gè)波和第二個(gè)波內(nèi)的氣壓過小；擴(kuò)口后的第一個(gè)波和第二個(gè)波所對(duì)應(yīng)的內(nèi)層壁厚過厚；內(nèi)層真空度較小或內(nèi)層真空啟動(dòng)過晚；原材料的韌性差等。

3、內(nèi)層有劃痕 通常由于料溫過高致使內(nèi)層口模上粘有糊料；料內(nèi)有雜質(zhì)；水套上有劃傷；內(nèi)層口模有劃傷等。

4、外壁有小孔

其緣由是物料內(nèi)有雜質(zhì)；某區(qū)段溫度失控致物料燒糊，糊料時(shí)而被帶出；為了進(jìn)步管材功用而參加的有些如功用母料、消泡劑等的分散性欠好，或許說與根底樹脂的相容性欠好。 5、管材的波峰歪斜 由成型機(jī)速度過快冷卻欠好、正常沖氣氣壓過小導(dǎo)致。 6、管材的重量不穩(wěn)定一般是因?yàn)樵牧系男阅懿环€(wěn)定或下料段的溫度波動(dòng)過大。 7、管材曲折 緣由是外層的偏壁嚴(yán)峻或水套與成型機(jī)的對(duì)中性未調(diào)好。

8、軸向上波峰的厚度不一致 正常沖氣過大、口模的空隙過大等導(dǎo)致。

9、內(nèi)壁不平整。內(nèi)壁不平整一般由真空度偏小、水套溫度過高、內(nèi)層過薄等引起。真空度偏小應(yīng)當(dāng)檢查內(nèi)層真空管路是否暢通，真空泵是否工作正常等。水套溫度過高一般是因?yàn)槔鋮s水的水溫過高或冷卻水的流量過小引起，可通過這兩個(gè)方面的調(diào)整來解決。

10、內(nèi)層有劃痕

一般因?yàn)榱蠝剡^高致使內(nèi)層口模上粘有糊料；料內(nèi)有雜質(zhì)；水套上有劃傷；內(nèi)層口模有劃傷等。

11、外壁有小孔

原因是物料內(nèi)有雜質(zhì)；某區(qū)段溫度失控致物料燒糊，糊料時(shí)而被帶出；為了提高管材性能而加入的部分如功能母料、消泡劑等的分散性不好，或者說與基礎(chǔ)樹脂（PE）的相容性不好。

12、管材冷卻后脆性大這是一個(gè)比較普遍存在的現(xiàn)象，主要是原材料的性能過差所致，比如填充料的比例過大，消泡劑的質(zhì)量差，原材料內(nèi)的水分含量超標(biāo)等。

13、環(huán)剛度提不高環(huán)剛度的大小和材料的性能、管材的直徑、波峰的設(shè)計(jì)等有關(guān)。一般來說只能通過調(diào)整原材料的性能來改善。

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