Під час екструзійного виробництва труб з ПЕДВ можливі відхилення в будь-якому ланці, таких як властивості сировини, стан обладнання та параметри процесу, що може призвести до дефектів продукції або зупинки лінії виробництва. У цій статті розглядаються конкретні прояви, основні причини та кількісно оцінювані процеси усунення неполадок високочастотних систем для п'яти основних систем (система сировини та пластифікації, система штампування та формування, система охолодження та розмірного регулювання, система транспортування та різання, електротехнічна та система керування) та додаються щоденні профілактичні заходи, які допоможуть поліпшити стабільність виробництва та рівень якості продукції.
I. Недоліки системи сировини та пластифікації: точне вирішення проблем джерела
Система пластифікації є основою виробничої лінії. Неправильна обробка сировини або небалансові параметри обладнання безпосередньо призводять до дефектів якості плавлення, що впливає на характеристики труб. Нижче представлені досконалі рішення для 3 типів високочастотних несправностей:
1. Закладення сировини / закупорка подавального блоку (найвища частота, що становить 60% від усіх несправностей сировини)
Феномени помилок (кількісне описання)
- Суміш у бункері утворює агломерати діаметром ≥ 5 см, швидкість подачі шнека коливається на > 10%, а вихід екструзії різко знижується на більше ніж 20%;
- The value of the melt pressure gauge fluctuates by > ±2MPa, and the pipe wall thickness deviation exceeds the upper limit of ±10% specified in GB/T 13663-2018 (National Стандарт of the People’s Republic of China for Polyethylene Pipes for Water Supply);
- Накопичення сировини відбувається на вході в кормовий бункер, а струм шнека нижчий, ніж 50% номінальної величини, коли двигун працює на холостому ходу.
Основні причини
- Значний вміст вологи в сировині (> 0,1%), що призводить до поглинання вологи та агломерації через відносну вологість > 60% у середовищі зберігання;
- Жолоб не має пристрою для збереження тепла, і на поверхні сировини утворюється роса, коли температура навколишнього середовища нижча за 10℃;
- Рецикльовані матеріали не просіюються, змішуються з твердими грудками діаметром > 3 см або пилом, що блокує вхідний канал для подачі сировини.
Виявлення та вирішення проблем (крок за кроком)
- Негайно зупиніть машину, постукайте по бічній стінці бункера мідною трубкою, щоб розбити агломерати, і суворо забороняється використовувати металеві інструменти, щоб уникнути пошкодження обладнання; зніміть захисний кожух входу для сировини і профільтруйте агломеровані сировину та домішки через сито з 40-60 сітками;
- Регулювання першопричини: запустити двоповерховий осушувач, задати температуру сушіння на рівні 85-100 ℃, продовжити час сушіння до 3-4 годин і забезпечити вміст вологи у сировині ≤ 0,05% (перевірка можлива за допомогою приладу для визначення вмісту вологи);
- Довгострокова профілактика: встановіть ізоляційну манжету на зовнішній стороні бункера і запустіть вбудований пристрій для перемішування (швидкість обертання встановлена на рівні 20-30 об/хв) в вологому середовищі; підтримуйте відносну вологість зони зберігання сировини ≤ 60% і використовуйте відкриту сировину протягом 48 годин.
2. Нерівномірна пластифікація плавлення (прямо впливає на механічні властивості труби)
Феномени помилок
- Неплавлені частинки (діаметр 0,5-2 мм) видно на внутрішній поверхні труби, зовнішня поверхня груба з виразками, глянцевості ≤ 80GU (стандартна величина ≥ 90GU);
- Тиск розплаву коливається на > ±2 МПа, міцність на розтяг труби знижується більше ніж на 15%, а довжина розтягу при розриві не відповідає стандарту для класу PE80 ≥ 350%;
- Течія екструдера періодично коливається, амплітуда коливань перевищує 10% номінального струму.
Основні причини
- Рівнораціональність довжини та діаметра шнека становить < 30:1, час перебування матеріалу менше 1,5 хвилини, що призводить до недостатньої пластифікації;
- Небалансові налаштування температури нагріву відділу, температура розплавлення відділу нижча за 180 ℃, що не дозволяє досягти порогу розплавлення HDPE;
- Значно висока швидкість обертання гвинта (> 120 об/хв), час перебування матеріалу в барабані становить < 2 хвилини;
- Значно перевищує співвідношення добавки (> 5%), погана сумісність з HDPE, утворення локальних немішаних зон.
Виявлення та вирішення проблем
- Process Adjustment: Adopt the “gradient heating” scheme — feeding section 150-160℃, compression section 170-180℃, melting section 190-210℃, homogenizing section 200-210℃; Detect the actual temperature with an infrared thermometer to ensure the temperature difference ≤ ±3℃;
- Оптимізація параметрів обладнання: зменшити швидкість шнека до 20-80 об/хв, перевірити час перебування матеріалу ≥ 2 хвилини за допомогою кривої швидкості-виходу; якщо співвідношення довжини та діаметра менше 30:1, замінити його поступовим шнеком з співвідношенням ≥ 35:1;
- Регулювання формули сировини: контролюйте співвідношення добавок ≤ 5%, вибирайте специфічні для ПЕ комплементарні речовини і додавайте 0,3-0,5% допоміжних речовин для обробки фтороеластомерів, щоб поліпшити однорідність пластифікації.
3. Розпад при нагріванні (створює токсичні гази, що серйозно впливає на якість продукту)
Феномени помилок
- Поверхня труби стає жовтою або чорною, з налипаними частинками діаметром 0,3-1 мм, і супроводжується гірким запахом розкладання поліетилену в тяжких випадках;
- Труба стає крихкою, коефіцієнт розтягування при розриві < 200%, і вона розривається безпосередньо під час випробування на удар при низькій температурі (-10 °C);
- Чорний дим виходить з випускного отвору у задній частині циліндра, а тиск розплаву підвищується незвично > 30 МПа.
Основні причини
- Температура секції гомогенізації > 230 °C або температура прес-форми > 210 °C, що призводить до термічного розкладу HDPE;
- Недотримання термінів очищення барабана після вимкнення, залишкова маса залишається при високій температурі протягом > 30 хвилин;
- Разом між гвинтом і циліндром становить < 0,2 мм, що призводить до надмірного механічного розтягування нагріву;
- Доля рецикльованих матеріалів > 30%, змішаних з забрудненими домішками (наприклад, масляними плямами, металевими відходами).
Виявлення та вирішення проблем
- Негайно знизьте температуру барабана і штампа (відділ гомогенізації ≤ 210 ℃, штамп ≤ 200 ℃), збільшіть швидкість шнека до 80 об / хв і промийте барабан чистими сировинами HDPE протягом 3-5 хвилин, щоб вивести деградовані матеріали;
- Перевірка обладнання: виміряйте зазор між гвинтом і циліндром за допомогою вимірювального пристрою; якщо він < 0,2 мм, зупиніть машину для регулювання, а зазор контролюйте на рівні 0,2-0,5 мм відповідно;
- Довгостроковий контроль: частка перероблених матеріалів ≤ 30%, які необхідно просіяти через сито з 40-ю сіткою і висушити; перед припиненням роботи спочатку знизьте температуру до 180 ℃, вилийте матеріал з бака і лише потім припиніть роботу; регулярно очищайте наліт вуглецю в баку (один раз на 80 годин роботи).
II. Несправності системи виготовлення та формування: визначення зовнішнього вигляду труби та точної геометричної форми
Прес являється основним компонентом формування труб. Його структурна точність, контроль температури та чистота безпосередньо впливають на допуски розмірів труб і якість поверхні. Нижче наведено практичні рішення для 4 типів типових недоліків:
1. Яскраво видно шви зварювання на поверхні труби (поперечні/круглі шви)
Феномени помилок
- На поверхні труби з'являються безперервні поперечні шви шириною > 0,5 мм, а очевидні випини можна відчути руками;
- Момент пластичності в зварній зоні знижується більше ніж на 25%, а під час випробування на тиск води (0,8 МПа, 1 година) відбувається протікання.
- Круглі шви з'являються на трубах великого діаметра (> 500 мм), а відстань між ними має позитивну кореляцію з швидкістю обертання гвинта.
Основні причини
- При використанні штампа типу кошика плавлений метал не встигає повністю злитися після розділення;
- Занадто низька температура штампа (< 190℃), погана текучість розплаву та недостатній злиття на шву;
- Значно висока швидкість екструзії (> 15 м/хв), час перебування розплаву в формі < 0,5 хвилини;
- В каналі протікання штампа є мертві кути, а залишковий матеріал деградує, що впливає на ефект злиття.
Виявлення та вирішення проблем
- Налаштування процесу: підвищити температуру преса на 10-15 °C, щоб забезпечити рівномірну температуру в каналі потоку; зменшити швидкість екструзії до ≤ 12 м/хв, щоб збільшити час перебування розплаву;
- Оптимізація: замінити на спіральну пресу; якщо заміна неможлива, додати направляючі лопатки на розподілювачі пресів для оптимізації напрямку руху розплаву;
- Чистка та обслуговування: зупиніть машину, охолодіть її до нижче 60 ℃, розіберіть штамп, шліфуйте мертві кути каналу потоку за допомогою шкурки з грубим зерном (800 сітки), щоб видалити залишки вуглецевого відкладення; протріть канал потоку безводним етанолом перед збиранням, щоб забезпечити гладкість і відсутність домішок.
2. Нерівномірна товщина стінки труби (основна причина виходу параметрів за допустимі межі)
Феномени помилок
- відхилення товщини стінки одного і того ж перерізу > ±10% (наприклад, стандартна товщина стінки труби DN200 становить 8,2 мм, фактична максимальна товщина – 10 мм, мінімальна – 7 мм);
- Товщина довгої стіни коливається на > 5%, що призводить до невідповідності труби тиску (наприклад, труба класу PE100 не може витримати тиск 1,6 МПа);
- Профіль труби має еліптичну форму, а відхилення між основними і меншими осями становить > 2 мм.
Основні причини
- Отвір штампа і манжет не концентричні, а відхилення коаксіальності > 0,02 мм;
- Локальне закупорення каналу протікання штампа призводить до нерівномірного розподілу тиску розплаву;
- Збільшення кута насадки для розпилення в резервуарі для вакуумного розмірування, що призводить до нерівномірного скорочення завдяки місцевому надмірному охолодженню;
- Незбалансоване тиск траси машини для вивантаження, з різницею тиску > 0,1 МПа між двома сторонами, що призводить до відхилення напруги в трубах.
Виявлення та вирішення проблем
- Калювання: ослабте болти кріплення калю, визначте співвісність отвору калю і манжети за допомогою циферблатного вимірювального пристрою і відрегулюйте манжету ексицентричності для контролю відхилення ≤ 0,02 мм;
- Перевірка каналу потоку: розібрати штамп, очистити закупорення (в основному деградовані матеріали або домішки) в розподільнику і каналі потоку, щоб забезпечити плавний канал потоку;
- Налаштування охолодження та вивантаження: налаштуйте кут розпилювального головки в резервуарі для вакуумного розмірування, щоб забезпечити рівномірне покриття охолоджувальної води на поверхні труби (діапазон розпилювання кожної розпилювальної головки перекривається на 10%); виміряйте тиск з обох сторін траси вивантаження за допомогою манометра і налаштуйте його на 0,3-0,5 МПа з різницею ≤ 0,05 МПа.
3. Випалювання (головний фактор виникнення дефектів поверхні)
Феномени помилок
- На поверхні труби з'являються чорні плями або смуги, при цьому більше 3 плям на метр і діаметр > 0,5 мм;
- Заварні відкладення накопичуються на краю отвору штампа, що призводить до появи подряпин на поверхні витягнутого труби;
- Заварні відкладення відділяються від розплаву, утворюючи внутрішні забруднення і впливаючи на стійкість труб до тиску.
Основні причини
- Значно висока температура штампа (> 200 ℃), матеріал залишається в каналі потоку довше, ніж потрібно (> 1 хвилина), що призводить до його деградації;
- Сировина містить розкладаються добавки (наприклад, менш ефективні антиоксиданти) або домішки;
- Недостатнє полірування каналу протікання штампа (Ra > 0,8 мкм), що робить матеріал легким для прилипання та накопичення;
- Довготривале недотримання правил чищення штампа, що призводить до накопичення і деградації залишкових матеріалів (неперервне виробництво протягом більше 12 годин).
Виявлення та вирішення проблем
- Негайна чистка: зупинити машину, охолодити її до нижче 60 ℃, видалити отвір штампа, зняти поверхневі нагарні відкладення за допомогою мідного скребка (забороняється пошкоджувати канал протікання залізними інструментами); полірувати канал протікання 800-1200-ти міліметровим наждачним папером, щоб забезпечити Ra ≤ 0,4 мкм;
- Оптимізація процесу: зменшити температуру штампа на 5-10 °C і контролювати час перебування матеріалу в каналі потоку менше 1 хвилини;
- Довгострокова профілактика: вибирати високочисті сировину з ПЕДВ та стабільні добавки; очищати штамп кожні 8-12 годин виробництва та проводити промивання високою температурою за допомогою спеціальних матеріалів для чищення ПЕ (наприклад, частинок для чищення ПП); регулярно проводити точну полірування каналу протікання штампа (один раз на місяць).
4. Дефекти стрічок маркерів, що виготовлені спільним екструдуванням (поширені проблеми в трубах з особливих матеріалів)
Феномени помилок
- Маркерна смуга розпливна і розмита, з відхиленням ширини > 2 мм (стандартна ширина 5 мм);
- Маркову смугу не можна екструдувати або вона розривається, має погану безперервність;
- Маркерна смужка не надійно прикріплена до корпусу труби і легко відділяється.
Основні причини
- Неправильний вибір матеріалів для спільного екструдування (неправильне використання матеріалів, призначених для спільного екструдування з ПЕ);
- Значно висока температура співекструдера (> 220 ℃) або невідповідність об'єму екструзії швидкості транспортування;
- Відділ подачі матеріалу коекструдера не забезпечується охолоджуючою водою, що призводить до поганого пластифікації матеріалу;
- Закупорка або відхилення кута каналу для спільного екструдування, що не дозволяє матеріалу плавно зливатися.
Виявлення та вирішення проблем
- Регулювання сировини: замінити матеріалами для спільного екструдування, специфічними для ПЕ, щоб забезпечити хорошу сумісність з базовим HDPE;
- Оптимізація параметрів: встановіть температуру спільного екструдера на 190-210 ℃, налаштуйте частоту перетворювача так, щоб вона відповідала обсягу екструзії з швидкістю вивантаження (наприклад, коли швидкість вивантаження становить 10 м/хв, обсяг спільної екструзії регулюється на рівні 0,5 кг/год);
- Перевірка обладнання: переконайтеся, що водяний жакет у роздавальному відділі коекструдера не забитий, а температура води регулюється на рівні 20-30 ℃; очистіть канал потоку коекструдування і налаштуйте кут каналу потоку, щоб матеріал рівномірно переходив по поверхні труби.
III. Несправності системи охолодження та розміщення: впливають на стабільність розмірів труб
Система охолодження та розмірування фіксує розмір труби за допомогою вакуумної адсорбції та контролю температури. Її ступінь вакууму, температура води та однорідність охолодження безпосередньо впливають на точність і круглість зовнішнього діаметра труби. Нижче наведені рішення для 3 типів дефектів сердевини:
1. Збільшене відхилення зовнішнього діаметра труби
Феномени помилок
- Відповідний зовнішній діаметр перевищує межі допуску (наприклад, стандартний допуск для труби DN110 становить ±0,6 мм, а фактична відхилення > 1 мм);
- Помилка крутизни труби > 0,5 мм/м, а переріз має еліптичну форму;
- На поверхні труби з'являється штучне нерівність, при цьому коливання окружності становить > 3 мм.
Основні причини
- Недостатній ступінь вакууму в резервуарі для розмірного регулювання вакууму (< 0,03 МПа), тому труба не може бути щільно прикріплена до розмірного манжета;
- Зношена або неправильно підібрана манжета, що призводить до недійсного контролю зовнішнього діаметра;
- Значно висока температура охолоджувальної води (> 35℃), повільна швидкість охолодження та нерівномірне звуження труб;
- Не співпадаюча швидкість екструзії та швидкість вивантаження, що призводить до незбалансованого співвідношення розтягування або стискання.
Виявлення та вирішення проблем
- Перевірка вакуумної системи: виміряйте тиск в трубопроводі вакуумним манометром; якщо він < 0,03 МПа, перевірте, чи не забитий вхід для води вакуумного насоса (відчистіть за допомогою тонкого залізного дроту) і чи не витікає трубопровід (виявте бульбашки, натиснувши на нього мильний розчин); після ремонту переконайтеся, що ступінь вакууму стабільно становить 0,05-0,08 МПа;
- Габаритний вкладиш: замінити габаритний вкладиш, який відповідає специфікації труби, відшліфувати внутрішню стінку до Ra ≤ 0,8 мкм за допомогою шліфувальної паперу; якщо знос габаритного вкладиша перевищує 0,2 мм, його необхідно замінити;
- Регулювання охолодження та швидкості: знизьте температуру охолоджувальної води до 10-25 ℃, збільшіть потік охолоджувальної води (потужність ≥ 5 м³/год), щоб забезпечити швидке охолодження та формування; синхронізуйте швидкість екструзії та швидкість вивантаження через енкодер, швидкість вивантаження = швидкість екструзії × 1,01-1,03 (для компенсації скорочення).
2. Водяні знаки / бульбашки на поверхні труби
Феномени помилок
- На поверхні труби з'являються нерівні водяні сліди, що впливають на зовнішній вигляд;
- На поверхні або всередині є дрібні бульбашки (діаметр < 0,3 мм), які легко протікають під час тестування тиску води;
- На внутрішній стінці труб великого діаметра з'являються сліди хмар водяного пару.
Основні причини
- Погана атомування охолоджувальної води в резервуарі вакуумного розміру, а краплі води прямо впливають на поверхню труби;
- Значно висока вологість сировини (> 0,05%), недостатнє сушіння;
- Занадто низька температура охолоджувальної води (< 10℃), раптове охолодження поверхні труби призводить до конденсації;
- Погана герметичність входу бункера для завантаження, повітря змішується з розплавом.
Виявлення та вирішення проблем
- Оптимізація системи охолодження: перевірте головку розпилення резервуара для вакуумного розміру, замініть забиті або погано розпилюючі сопла, щоб забезпечити рівномірне покриття охолоджувальної води у вигляді туману;
- Перевірка сировини та герметичності: посилити сушіння сировини (температура 85-100℃, час 3-4 години), щоб забезпечити вміст вологи ≤ 0,05%; встановити герметичну кришку над бункером, перевірити, чи не зношується герметична обойма входу для завантаження (замінити зношену герметичну обойму);
- Регулювання температури: підвищити температуру охолоджувальної води до 15-25 ℃, щоб уникнути конденсації, що викликається раптовим охолодженням; встановити витяжний отвір в зоні подачі екструдера для відведення змішаної повітря.
3. Занадто великий внутрішній напір труби (скрита небезпека подальшого тріщиніння)
Феномени помилок
- Труба згинається протягом 30 хвилин після різання, при куті згину > 2 мм/м;
- Вертикальне тріщинення виникає після зберігання протягом 1-3 днів, особливо в умовах низької температури (< 0 °C);
- Твердість кільця не відповідає стандарту (наприклад, твердість кільця труби класу SN8 < 8 кН/м²).
Основні причини
- Занадто швидка швидкість охолодження, різниця температур між внутрішніми та зовнішніми шарами > 50 °C, що призводить до термічного напруження;
- Значно висока швидкість витягування, труба надмірно розтягнута (коефіцієнт розтягування > 1,05);
- Недостатня довжина розмірного циліндра (< 6 метрів), недостатнє охолодження;
- Занадто велика різниця температур між температурою штампа і температурою охолоджувальної води (> 150 ℃).
Виявлення та вирішення проблем
- Оптимізація процесу охолодження: застосовуйте багатоступеневу градієнтне охолодження — резервуар вакуумного розміщення (попереднє охолодження) → основний резервуар охолоджувальної води (температура води 25-30 ℃) → додатковий резервуар охолоджувальної води (температура води 15-20 ℃), поступово знижуйте температуру, щоб гарантувати різницю температур між внутрішніми та зовнішніми шарами ≤ 30 ℃;
- Регулювання швидкості: зменшити швидкість вивантаження, щоб контролювати співвідношення розтягування на рівні 1,01-1,03;
- Оновлення обладнання: замінити резервуар для вакуумного розміру на такий, що має довжину ≥ 8 метрів, щоб забезпечити достатнє охолодження і формування труби; налаштувати різницю температур між температурою штампа і температурою охолоджувальної води ≤ 120 ℃, щоб зменшити теплові навантаження.
IV. Несправності системи вивантаження та різання: впливають на точність довжини труби та якість кінцевої поверхні
Система відриву і різання повинна бути точно синхронізована з швидкістю екструзії, а її стабільність безпосередньо впливає на допустиму довжину труби та рівність кінцевих поверхонь. Нижче наведені рішення для 3 типів високочастотних несправностей:
1. Зсув при вивантаженні
Феномени помилок
- Відносне зсув відбувається між трасою переміщення і трубою, при цьому на поверхні труби з'являються вдавлення, але повільно зростає її довжина;
- Внутрішній діаметр труби занадто великий (> 1 мм), а помилка розміру довжини становить > ±5 мм/м;
- У важких випадках труба накопичується і забивається перед машиною для вивантаження, що призводить до зупинки лінії виробництва.
Основні причини
- Швидке зношення траси для вивантаження, при цьому глибина антизледенілих рисунків на поверхні < 0,5 мм, що призводить до недостатнього тертя;
- Занадто низький тиск на рейках (< 0,3 МПа);
- Масляні плями або волога на поверхні труби, що впливає на коефіцієнт тертя;
- Значення швидкості вивантаження, що перевищує можливості кріплення колії.
Виявлення та вирішення проблем
- Негайна допомога: зменшити швидкість переміщення до 80% від поточної швидкості і перевірити, чи припинилася ковзання; якщо ковзання все ще відбувається, негайно зупиніть машину;
- Гарантування технічного обслуговування: замінити зношену трасу для вивантаження (глибина антизмивного малюнка поверхні ≥ 1 мм) або встановити антизмивні гумові прокладки на трасі; налаштувати тиск на трасі до 0,4-0,6 МПа;
- Обробка поверхні: встановіть пристрій для сушіння повітрям (скорость вітру ≥ 3 м/с) після резервуара з охолоджуючою водою, щоб видалити вологу з поверхні труби; перевірте, чи не змішані сировина з масляними плямами, і замініть заражене сировину.
2. Велика відхилення розмірів різання
Феномени помилок
- Помилка довжини розрізу труби перевищує ±2 мм (коли заданна довжина становить 6 метрів, фактична довжина становить 5,98 метра або 6,03 метра);
- Розрізний край поверхні нерівний, з відхиленням перпендикулярності > 1° і зазубреністю (висота > 0,3 мм);
- Помилка довжини періодично коливається, синхронізуючись з коливанням швидкості машини для вивантаження.
Основні причини
- Помилка кодування системи різання, зниження роздільної здатності (нижче 24 бітів), що не дозволяє точно визначати швидкість відходу;
- Швидке зношення ріжучого ножа, затуплення краю лез, підвищення опору різання;
- Великі коливання швидкості вивантаження (> ±5%), що призводить до помилки у розрахунку довжини;
- Труба не повністю закріплена під час різання, в результаті чого відбувається зміщення;
- Погана електропровідність, що призводить до появи пульсацій, які впливають на точність вимірювання довжини.
Виявлення та вирішення проблем
- Калюбація енкодера: перевірте, чи не від'єднано підключення енкодера (чи добре контактує авіаційний конектор), і використовуйте осцилограф для виявлення стабільності сигналу; якщо роздільна здатність недостатня, замініть її 24-бітовим абсолютним енкодером;
- Обслуговування ножа для різання: замінити гострим керамічним лезом, налаштувати кут лез, (30-45° для лез для планетарного ріжучого пристрою), і перевірити зазор між рухомим ножем і нерухомим ножем за допомогою вимірювального пристрою (0,03-0,05 мм);
- Синхронізація та оптимізація: реалізуйте замкнений контроль транспортування та різання через систему PLC, щоб забезпечити коливання швидкості транспортування ≤ ±2%; активуйте пристрій кріплення труби перед різанням, щоб уникнути зміщення труби під час різання; кожний окремий корпус машини підключений до землі окремо, щоб уникнути перешкод, що виникають при послідовному підключенні до землі.
3. Розрив труби під час різання
Феномени помилок
- Врізи з'являються на кінцевій поверхні труби під час різання, при цьому їх довжина > 5 мм;
- Товсті труби великого діаметра (товщина стінки > 50 мм) схильні до осьового тріщиння після різання, при цьому глибина тріщин перевищує 10 мм;
- Розкол на краях відбувається на розрізній поверхні, при ширині зазору > 2 мм.
Основні причини
- Недостатнє охолодження труби, внутрішня температура > 40℃, не повністю затверділа, що призводить до тріщин під дією сили при різанні;
- Excessively high cutting speed, excessive tool impact force (planetary cutting machine speed > 300rpm);
- Значно підвищений внутрішній напір труби;
- Неподходящий матеріал для ножа (звичайні ножі з карбонової сталі, які використовуються для труб з товстими стінками).
Виявлення та вирішення проблем
- Оптимізація охолодження: розширити час охолодження, щоб забезпечити внутрішню температуру труби ≤ 40℃ перед різанням; збільшити довжину або кількість баків з охолоджувальною водою (для труб з товстими стінками рекомендується, щоб довжина бака з охолоджувальною водою була ≥ 15 метрів);
- Налаштування параметрів різання: зменшити швидкість різання (швидкість планетарного ріжучого пристрою ≤ 300 об / хв) і застосувати прогресивне різання (перше неглибоке різання до 1/3 товщини стіни, потім глибоке різання для відрізання);
- Внутрішній напір та оптимізація інструменту: зменшення внутрішнього напору труби за допомогою поступового охолодження та зменшення напруги при витягуванні; вибір кованих клинків або клинків, покритих діамантами, для поліпшення гостроти різання та стійкості до зносу.
V. Несправності електричної та системи керування: забезпечення безперервної роботи виробничої лінії
Електрична система керування є мозком виробничої лінії, і її стабільність безпосередньо впливає на безперервність виробництва. Нижче представлені рішення для 2 типів ключових несправностей:
1. Перевантаження двигуна екструдера
Феномени помилок
- Ток двигуна перевищує 10% номінальної величини (наприклад, номінальний струм двигуна потужністю 200 кВт становить 360 А, а фактичний струм перевищує 400 А);
- Температура корпусу двигуна перевищує 80℃, пристрої термічної охорони подають сигнал тривоги, і виробнича лінія автоматично зупиняється;
- Розвивається вібрація коробки передач, а величина прискорення вібрації > 7,1 м/с².
Основні причини
- Занадто маленький зазор між гвинтом і циліндром (< 0,2 мм), що призводить до великого тертя;
- Погана рухливість сировини (складний потік < 0,1 г/10 хв), що призводить до великого опору екструзії;
- Повідомлення про несправність системи опалення, температура певного відрізку не досягає заданої величини (різниця температур > ±5℃), що призводить до поганого пластифікації матеріалу;
- Зношення підшипника двигуна, збільшення опорної опору;
- Забруднення мастила коробки передач (клас NAS перевищує 8), що призводить до збільшення опору передачі.
Виявлення та вирішення проблем
- Негайна допомога: негайно зупиніть машину, відключіть електроживлення і виконайте діагностику після охолодження двигуна;
- Перевірка обладнання: виміряйте зазор між гвинтом і циліндром за допомогою вимірювального пристрою; якщо він < 0,2 мм, відрегулюйте або замініть компоненти; перевірте підшипник двигуна, додайте мастило або замініть зношений підшипник; визначте чистоту мастила коробки передач; якщо клас NAS перевищує 8, негайно замініть його мастилом для важких передач ISO VG220;
- Регулювання сировини та процесу: замінюйте сировину на таку, що має помірний швидкість плавлення (рекомендована швидкість плавлення 0,3-1,0 г/10 хв), або додавайте 0,3-0,5% допоміжних речовин для поліпшення текучості; відремонтуйте систему нагріву (замініть пошкоджені нагрівальні спіралі та датчики температури), щоб забезпечити досягнення встановленої температури в кожному відділенні.
2. Поломка системи центрального контролю / втрата сигналу
Феномени помилок
- Екран з сенсорним управлінням PLC не реагує, неможливо налаштувати параметри, а екран вимикається;
- Знищення сигналів від датчиків, таких як температура, тиск і швидкість, з показниками, що відображаються як 0 або аномально максимальні;
- Процес виробництва виходить з-під контролю (наприклад, раптове підвищення швидкості екструзії, раптове зупинення машини для вивантаження).
Основні причини
- Нестабільне напругу живлення, коли коливання перевищують ±10%;
- Погана теплоотдача системи керування, надмірна температура (> 60 ℃);
- Поганий контакт сигнальних ліній або електромагнітні перешкоди (в районі сильних джерел перешкод, таких як перетворювачі частоти);
- Помилка програми або зараження вірусом.
Виявлення та вирішення проблем
- Швидка допомога: перезапустити систему керування (попервість вимкніть електроживлення PLC, почекайте 30 секунд і потім перезапустіть); якщо перезапуск не ефективний, включіть програму резервної системи керування;
- Оптимізація живлення та відведення тепла: встановіть регульований блок живлення з точністю ±5% для забезпечення стабільного живлення; перевірте вентилятор охолодження системи керування, очистіть пил на тепловому виділювачі і підтримуйте температуру навколишнього середовища ≤ 40℃;
- Обслуговування сигналу та програми: закріпіть конектори сигнальної лінії, використовуйте захищені кабелі та уникайте сильних джерел електромагнітного перешкоди, таких як перетворювачі частоти; створіть резервну копію програми системи керування та виконуйте регулярне антивірусне обслуговування; якщо програма пошкоджена, завантажте оригінальну заводську резервну програму.
VI. Правила запобігання виникненню несправностей та щоденного технічного обслуговування
Встановивши стандартизований процес технічного обслуговування, рівень непланових простоїв можна контролювати в межах 3%, що значно підвищує ефективність виробництва. Конкретні правила технічного обслуговування такі:
1. Пункти щоденного контролю (перед запуском/в процесі виробництва/після зупинки)
- Перед запуском: перевірити вміст вологи в сировині (≤0,05%) та чистоту бункера; виявити температуру кожної нагрівальної кабелю (різниця температур ≤ ±3℃); перевірити тиск вакуумної системи (0,05-0,08МПа); перевірити тиск на вивантажувальній колії (0,4-0,6МПа);
- Під час виробництва: записуйте струм екструдера, тиск плавлення та температуру охолоджувальної води кожні 2 години; оцінюйте якість поверхні труби (відсутність тріщин, бульбашок, швів); перевіряйте точність розмірів різання (похибка ≤ ±2 мм);
- Після вимкнення: очистити залишки сировини в бункері, вимкнути охолодну воду і стиснутий повітря; очистити поверхню отвору преса; перевірити, чи нормальна температура кожного двигуна і підшипника.
2. Пункти профілактичного обслуговування на тиждень
- Прочистіть канал протікання штампа і перевірте стан зносу гвинта (міряйте зовнішнім мікрометром, ремонтуйте, якщо знос > 0,3 мм);
- Налаштуйте енкодери систем вивантаження і різання, щоб забезпечити помилку точності вимірювань ≤ 0,1%;
- Перевірте, чи не протікає вакуумна трубопровідна система, і почистіть фільтр вакуумного насоса;
- Виміряти тиск в контурі охолоджувальної води (≥0,3 МПа) і очистити шкалу фільтра.
3. Місячні пункти технічного обслуговування
- Замінити мастильне/гідравлічне масло екструдера, машини для вивантаження і редуктора (замінити відповідно до моделі, зазначеної в інструкції по експлуатації обладнання, чистота масла класу NAS ≤ 8);
- Перевірте підшипник двигуна, додайте мастило і виміряйте прискорення вібрації (≤7,1 м/с²);
- Налаштувати датчики температури та тиску (надіслати до сторонньої лабораторії для тестування або налаштувати за допомогою стандартних інструментів);
- Перевірте стан зносу траси для вивантаження, замініть, якщо глибина антизмивального шаблону < 0,5 мм.
4. Квартальні пункти технічного обслуговування
- Зніміть штамп для ретельного чищення і полірування (прохідний канал Ra ≤ 0,4 мкм);
- Перевірте зазор між стволом і гвинтом (0,2-0,5 мм) і, за потреби, виконайте ремонт;
- Проведіть тест стабільності електричної системи та перевірте ізоляцію ліній;
- Провести практичні тренінги з діагностики несправностей для операторів.
Висновок
Розв'язання неполадок на лініях екструзії труб з ПЕВД має дотримуватися принципу спочатку спостерігати за явищами, потім вивчати причини і, нарешті, точно вирішувати проблеми, а також швидко виявляти неполадки, комбінуючи кількісні параметри та практичні кроки. Створення надійної системи щоденного технічного обслуговування та бази даних параметрів процесу дозволяє ефективно запобігати більшості неполадок. Якщо неможливо безперервно вирішувати проблему (наприклад, серйозне зношення матриць, пошкодження ключових компонентів системи керування), рекомендується своєчасно звертатися до виробника обладнання за професійною технічною підтримкою.
