摘要：本文简要描述了PE-RT（耐热聚乙烯）管材高速生产及管材料的发展情况。简单介绍了双林公司PE-RT管材高速生产线的技术特点，扼要分析了使用高速生产线生产PE-RT管材带来的经济效益。

    关键词：低温辐射采暖；PE-RT（耐热聚乙烯）管材；高速生产

    一、PE-RT管材及生产现状

    欧洲是聚烯烃管材的发源地，也是大量推广应用的地区。目前在欧美发达国家，耐热聚乙烯管因其优异的环保性能、耐温性能在短短几年从开发成功到大面积推广，已占到全部低温辐射采暖管材用量的70%左右，尤为重要的是耐热聚乙烯管材目前在欧美的使用量还在呈快速上升的趋势；由于PE-RT管材优秀的长期静液压强度以及相对于其他管材的诸多优点，它在国内地暖管道系统中的市场率也在稳步上升。

    一直以来，PE-RT管材高速生产设备及原料生产技术都为国外少数国家所垄断。在装备与技术方面，国内大多数企业早期都是引进德国巴顿菲尔德、尤尼克等公司的挤出、混炼、控制技术与设备；原料则依赖进口美国陶氏化学和韩国SK公司的高强度、耐高温PE料。这样致使企业投资大，生产成本高，产品价格居高不下，导致PE-RT管竞争力不强，产能提升缓慢。令人欣慰的是，据报导扬子石化和齐鲁石化均各自开发出了PE-RT(耐热性聚乙烯)管材料，在性能上已经可以取代进口料。

    国内PE-RT管材生产线经历了从进口到国内开发的过程。最初国内开发的生产线在技术指标上与进口线有很大的差距，特别是在挤出速度上，几乎要相差一倍甚至更多，因此当时开发的国产线即是今天我们说的普通生产线。随着管材市场的竞争日益剧烈，管材的质量和生产效率的重要性日益凸显，市场迫切需要国产的高性能挤出生产线。PE-RT辐射采暖管材生产的特点是：管材口径小，因此为达到最好的经济效益，必须有很高的挤出速度和效率，并且管材质量的稳定性也是用户最为关心的问题。因此高速高效挤出生产线始终是国内外设备制造商最为关注的目标。

    二、双林PE-RT管材高速生产线技术特点

    浙江双林塑料机械有限公司根据市场的需求，立项研制PE-RT管材高速生产线，经过攻关，掌握了生产高性能PE-RT管所需的同步控制挤出、牵引、冷却速度等核心技术。采用自主研发的PE-RT专用挤出螺杆、专用螺旋式模具、碟片式定径套和双室真空箱、水浴式冷却箱、同步传动双履带牵引机、自动收卷机、飞刀切割机及温度、同步控制等技术，实现PE-RT管材高速高效挤出成型。生产线具有生产速度快，设备运行维护成本低，能耗小噪音低，管材制品尺寸精度好，成品率高等特点；以20x2.0mm规格管材为例，管材生产速度可达25-30M/min。

    因PE-RT管材料加工温度范围不是很宽，而管材料在高速挤出过程中，容易出现熔体温度控制不精确的现象，高速生产线要求挤出机的挤出量达到160-250Kg/h，针对PE-RT材料加工温度范围较窄这一特性开发了PE-RT管材专用挤出机组。采用自主研发的无齿轮挤出机技术，该机特点：高精度、低噪音、高扭矩、低剪切、高效率、低耗能、免维护等优点；采用专用伺服电机及专用红外加热装置通过闭环控制技术和传统挤出机相比节电效果达到30%以上。

该机组采用大长径比挤出机（33：1），螺杆采用BM分离型混炼螺杆，既增强了塑化效果，又增加了挤出产量，非常有利于PE-RT物料稳温、快速的挤出；机筒采用五区加热结构，控温更精确，配强制喂料段，循环水冷却，杜绝了架桥现象发生；主电机采用进口变频器变频调速；挤出模头采用螺旋式结构，专用模具由后模体、带有分流锥的支架板、过渡模芯、模体、模芯、口模、压板和带有气孔的紧固螺栓组成，当料流由挤出机进入后模体后，料流被压缩并通过分流锥重新分配，稳定的送入缓冲流道，料流平稳后进入存料区，最后在压力作用下高速挤出成型，特殊设计的内腔更适合于PE-RT的机头压力，有效的消除了管材的分流融接痕迹，大大增强了管材的抗爆破压力；真空定径采用了新型碟片加铜套加水帘组合定径装置通过双真空两室定径方式，确保高速定型真空效果。并设置了真空声光报警装置，避免真空突然变化产生废管，提高制品成品率。新型组合式定径装置，具有热交换量大，冷却速度快；定型稳定，管材表面光滑；适合高速挤出定径的特点，实现了高速生产、高效冷却和高稳定性，提高了管材各项尺寸的准确性，使后续操作更易于控制；采用负压真空定型，箱体材质为优质不锈钢，真空冷却箱内采用六点喷淋设计，确保管材高速生产时的冷却效果。喷淋管采用快速拆卸装置，方便清洗；冷却方式为水浴式冷却，并配有自动温控、自动进排水系统；生产线控制技术，包括采用自适应PID控制算法的温控技术，针对传统驱动器采用模拟量控制易被环境电磁干扰缺点，采用profibusdp总线控制电机控制技术、通过大量数据采集，拟合挤出产量的函数曲线，在生产中自动匹配挤出与线速度的关系的同步控制技术、采用电子凸轮+伺服电机+张力控制的收卷控制技术及能自动采集和记录关键数据，并具备实时和历史趋势图的数据记录技术等；双履带牵引机，配高速耐磨皮带，进口变频器变频调速，牵引驱动采用直流调速技术，采用CANopen总线，PG速度，闭环反馈速度、精度达到1/10000，从而实现线速度稳定，管材壁厚一致性，保证了管材的牵引平滑均匀；卷取机为双工位卷取机，采用电子凸轮依照X轴位置（收卷轴）控制Y轴（排线）位置，实现排线位置与收卷电机角速度同步；变频采用PG矢量模式加转矩控制。保证管材收卷张力恒定和生产线速度同步。

    三、结论

    高速生产线一般生产速度是普通线的一倍以上，特别是规模比较大的管材生产企业，减少设备台数，意味着厂房可更有效地使用，并且可以减少人工费用支出。设备台数的减少还可使得生产工艺容易控制，这对确保管材质量均匀一致非常重要。而且高速线在高速运转时比普通生产线实际功率消耗要小得多，要来得节能。单台设备效率成倍提高有利于管材企业适应市场千变万化的要求，能够在最短的时间完成客户的订单，并且可以减少成品的库存，加快资金的周转。

    我们研制的PE-RT管材高速生产线性能已接近国际先进水平，价格优势是主要的竞争优势，自产品投入市场至今已成功销售57条生产线，其中6条出口伊朗、土耳其等国家。因此，我司PE-RT管材高速生产线替代进口或出口已成为可能，前景十分广阔。