曹丽（大庆油田有限责任公司第八采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

一步法生产泡夹管开机一次成功率的影响因素

曹丽（大庆油田有限责任公司第八采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

影响一步法生产泡夹管开机一次成功率的因素有很多，本文主要从废料的排空、纠偏机的调零、引管的长度、挤出机转速的调节、冷却水的冷却等几个方面对影响一步法开机一次成功率因素进行了论述。

一步法生产硬质聚氨酯防腐保温管开机一次不成功不但影响生产效率，而且再次开机产生的硬质聚氨酯泡沫是一种白色污染，在自然环境下降解困难，需要很长的时间，污染了环境，因此分析影响一步法生产泡夹管开机一次成功率的因素非常重要。

1 废料的排空

挤出机在工作前需要对挤出机料筒进行分区加热以达到聚乙烯原材料挤出所需温度，且需要恒温2小时以上。但是，在预热及恒温过程中，聚乙烯原材料在料筒中由于持续高温，发生了热氧老化。由于聚乙烯分子的非结晶区分子本身自由度较高，支链较多，在高温下活性提高，支链分子处的叔碳原子及部分亚甲基发生热氧化反应，产生了自由基，从而引发了一系列的热氧老化，聚乙烯分子链发生断裂，分子量变小，分子间交联增加。热氧老化大大降低了聚乙烯的抗蠕变性和抗冲击性能，在韧性及强度方面均无法达到标准要求。由于存在着引管，聚乙烯废料在进行适度排空以后，即可进行生产，这样在引管引出后，挤出的聚乙烯已经拥有一定的强度，不容易被引管顶裂从而造成开机失败，到生产第一根正式产品的聚乙烯防护层时聚乙烯废料也已经完全排空，各项指标都能达到标准要求。以目前使用最多的天华TWS—120单螺杆挤出机为例，排料过程中以11r∕min的速度进行排料作业5min即可，此时排除的聚乙烯废料颜色开始转亮，但仍不规则存在少部分颜色较深物质，但不连成片。

2 纠偏机的调零

在生产不同规格泡夹管前，都需要进行纠偏机的调零，以保证生产产品的偏心在GB50538-2010相关规定范围内。这个步骤特别重要，它直接关系到成品偏心度及偏心率的控制。现以生产常见管径Φ60×3.5，30mm保温层泡夹管为例进行说明。首先，更换Φ60×3.5机头安装完30mm定径套后，先对机头进行水平调节，可使用水平尺对定径套水平进行测量并根据测量结果进行不断调整，直到定径套水平为止，此时即可认为定径套及机头为水平。然后，在纠偏机后第一道辊道处垫30mm木墩或等厚的其他物体，引管另一端固定在送进机内，对纠偏机进行调零，误差应控制在1mm范围内。

3 引管的长度

引管的长度选择很重要，它关系到第一根产品的各项指标能否达到标准要求。引管过长，生产的第一根产品的合格率较高，但是引管所消耗的聚乙烯原材料及硬质聚氨酯泡沫塑料的量也较大，造成了一定程度的浪费；引管过短，则会造成由于纠偏机纠偏时间过短，从而导致生产的第一根硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温管偏心度过大而不合格，同时管速的提升速度也会由于引管过短而大大增加，单螺杆挤出机转速的提升速度也大大增加，这样操作容易对挤出机螺杆造成损伤或者导致挤出机电机功率过大而导致挤出机挤出电机的烧毁。根据送进机到纠偏机后第一道辊道之间的距离，来确定引管的长度，大于两者之间的距离约1m即可。同时，开机时黑白料的喷料时机由送进机、纠偏机、纠偏机后第一道辊道之间的距离来确定。纠偏机离机头不宜太远，调整纠偏机的位置在纠偏机活动范围的中间位置即可，在引管离开纠偏环2m时开始进行喷料发泡，此时引管即将到达纠偏机后第一道辊道，待引管到达第一道辊道后，多异氰酸酯和组合聚醚也开始发生固化，纠偏机开始进行纠偏，这样，就有足够的长度来对泡夹管进行纠偏，顺利完成引管到第一根成品的过渡。

4 挤出机转速的调节

挤出机在开机前需要进行聚乙烯废料的排出，此时由于机筒内聚乙烯废料已经发生了热氧老化，分子性能大大下降，即使挤出机转速开得比平时更大，挤出机螺杆负荷也比正常生产时小很多，因此，废料排出阶段对挤出机转速要求不高。但是在废料排出后期，由于聚乙烯废料内进入较多未老化的聚乙烯原材料，分子链较长，在料桶内受到剪切力作用，长分子链呈舒展状态，在离开机头时分子链由于刚性恢复到卷曲状，需要对挤出的聚乙烯废料进行牵引，以保证聚乙烯防护层在牵引力的作用下继续保持舒展状态，挤出的聚乙烯防护层表面光滑平整，褶皱少。废料排出技术后，挤出机料筒内废料已经基本排出，聚乙烯热熔体性能逐渐提升至正常水平，挤出机螺杆负荷也随之不断提升，此时如果挤出机转速提升速度过快，则挤出机电机负荷由于急剧增大，容易造成电机烧毁。因此，引管引出后挤出机转速由废料排出时的11r∕min根据不同管径管速来决定提升速度，最大增速不宜超过15r∕min。

5 冷却水的冷却

冷却水对开机的影响主要体现在冷却水的冷却部位及流量。引管引出前期尚未开始发泡，引管及钢管之间呈空心，聚乙烯防护层直接与钢管接触，受到引管力的作用。如果冷却水的冷却位置不对，冷却水流量过小，导致引管防护层冷却不完全，则容易发生破裂，造成开机失败。在引管引出前期，对冷却水的要求较高。引管前段直接对防护层施加一个推力，需要对引管前端进行重点冷却，宜在正常冷却水冷却情况下额外使用Φ32水管引出一道冷却水，以0.6m3∕h的流量对引管前端进行充分跟踪冷却至60℃以下。对引管前端进行重点冷却的同时，还需要保持其他部位的冷却，距机头30cm处设置第一道冷却水，每隔20cm设置一道冷却水，纠偏机前需根据具体管径设置冷却水共计3-5处，流量以0.6m3∕h为宜，纠偏机后冷却水设置以保证防护层温度为依据，以保证防护层在离开最后一道冷却水后温度在60℃以下。