摘要：本文簡要描述了PE-RT（耐熱聚乙烯）管材高速生產及管材料的發展情況。簡單介紹了雙林公司PE-RT管材高速生產線的技術特點，扼要分析了使用高速生產線生產PE-RT管材帶來的經濟效益。
關鍵詞：低溫輻射采暖；PE-RT（耐熱聚乙烯）管材；高速生產
一、PE-RT管材及生產現狀
歐洲是聚烯烴管材的發源地，也是大量推廣應用的地區。目前在歐美發達國家，耐熱聚乙烯管因其優異的環保性能、耐溫性能在短短幾年從開發成功到大面積推廣，已占到全部低溫輻射采暖管材用量的70%左右，尤為重要的是耐熱聚乙烯管材目前在歐美的使用量還在呈快速上升的趨勢；由于PE-RT管材優秀的長期靜液壓強度以及相對于其他管材的諸多優點，它在國內地暖管道系統中的市場率也在穩步上升。
一直以來，PE-RT管材高速生產設備及原料生產技術都為國外少數國家所壟斷。在裝備與技術方面，國內大多數企業早期都是引進德國巴頓菲爾德、尤尼克等公司的擠出、混煉、控制技術與設備；原料則依賴進口美國陶氏化學和韓國SK公司的高強度、耐高溫PE料。這樣致使企業投資大，生產成本高，產品價格居高不下，導致PE-RT管競爭力不強，產能提升緩慢。令人欣慰的是，據報導揚子石化和齊魯石化均各自開發出了PE-RT(耐熱性聚乙烯)管材料，在性能上已經可以取代進口料。
國內PE-RT管材生產線經歷了從進口到國內開發的過程。最初國內開發的生產線在技術指標上與進口線有很大的差距，特別是在擠出速度上，幾乎要相差一倍甚至更多，因此當時開發的國產線即是今天我們說的普通生產線。隨著管材市場的競爭日益劇烈，管材的質量和生產效率的重要性日益凸顯，市場迫切需要國產的高性能擠出生產線。PE-RT輻射采暖管材生產的特點是：管材口徑小，因此為達到最好的經濟效益，必須有很高的擠出速度和效率，并且管材質量的穩定性也是用戶最為關心的問題。因此高速高效擠出生產線始終是國內外設備制造商最為關注的目標。
二、雙林PE-RT管材高速生產線技術特點
浙江雙林塑料機械有限公司根據市場的需求，立項研制PE-RT管材高速生產線，經過攻關，掌握了生產高性能PE-RT管所需的同步控制擠出、牽引、冷卻速度等核心技術。采用自主研發的PE-RT專用擠出螺桿、專用螺旋式模具、碟片式定徑套和雙室真空箱、水浴式冷卻箱、同步傳動雙履帶牽引機、自動收卷機、飛刀切割機及溫度、同步控制等技術，實現PE-RT管材高速高效擠出成型。生產線具有生產速度快，設備運行維護成本低，能耗小噪音低，管材制品尺寸精度好，成品率高等特點；以20x2.0mm規格管材為例，管材生產速度可達25-30M/min。
因PE-RT管材料加工溫度范圍不是很寬，而管材料在高速擠出過程中，容易出現熔體溫度控制不精確的現象，高速生產線要求擠出機的擠出量達到160-250Kg/h，針對PE-RT材料加工溫度范圍較窄這一特性開發了PE-RT管材專用擠出機組。采用自主研發的無齒輪擠出機技術，該機特點：高精度、低噪音、高扭矩、低剪切、高效率、低耗能、免維護等優點；采用專用伺服電機及專用紅外加熱裝置通過閉環控制技術和傳統擠出機相比節電效果達到30%以上。
該機組采用大長徑比擠出機（33：1），螺桿采用BM分離型混煉螺桿，既增強了塑化效果，又增加了擠出產量，非常有利于PE-RT物料穩溫、快速的擠出；機筒采用五區加熱結構，控溫更精確，配強制喂料段，循環水冷卻，杜絕了架橋現象發生；主電機采用進口變頻器變頻調速；擠出模頭采用螺旋式結構，專用模具由后模體、帶有分流錐的支架板、過渡模芯、模體、模芯、口模、壓板和帶有氣孔的緊固螺栓組成，當料流由擠出機進入后模體后，料流被壓縮并通過分流錐重新分配，穩定的送入緩沖流道，料流平穩后進入存料區，最后在壓力作用下高速擠出成型，特殊設計的內腔更適合于PE-RT的機頭壓力，有效的消除了管材的分流融接痕跡，大大增強了管材的抗爆破壓力；真空定徑采用了新型碟片加銅套加水簾組合定徑裝置通過雙真空兩室定徑方式，確保高速定型真空效果。并設置了真空聲光報警裝置，避免真空突然變化產生廢管，提高制品成品率。新型組合式定徑裝置，具有熱交換量大，冷卻速度快；定型穩定，管材表面光滑；適合高速擠出定徑的特點，實現了高速生產、高效冷卻和高穩定性，提高了管材各項尺寸的準確性，使后續操作更易于控制；采用負壓真空定型，箱體材質為優質不銹鋼，真空冷卻箱內采用六點噴淋設計，確保管材高速生產時的冷卻效果。噴淋管采用快速拆卸裝置，方便清洗；冷卻方式為水浴式冷卻，并配有自動溫控、自動進排水系統；生產線控制技術，包括采用自適應PID控制算法的溫控技術，針對傳統驅動器采用模擬量控制易被環境電磁干擾缺點，采用profibusdp總線控制電機控制技術、通過大量數據采集，擬合擠出產量的函數曲線，在生產中自動匹配擠出與線速度的關系的同步控制技術、采用電子凸輪+伺服電機+張力控制的收卷控制技術及能自動采集和記錄關鍵數據，并具備實時和歷史趨勢圖的數據記錄技術等；雙履帶牽引機，配高速耐磨皮帶，進口變頻器變頻調速，牽引驅動采用直流調速技術，采用CANopen總線，PG速度，閉環反饋速度、精度達到1/10000，從而實現線速度穩定，管材壁厚一致性，保證了管材的牽引平滑均勻；卷取機為雙工位卷取機，采用電子凸輪依照X軸位置（收卷軸）控制Y軸（排線）位置，實現排線位置與收卷電機角速度同步；變頻采用PG矢量模式加轉矩控制。保證管材收卷張力恒定和生產線速度同步。
三、結論
高速生產線一般生產速度是普通線的一倍以上，特別是規模比較大的管材生產企業，減少設備臺數，意味著廠房可更有效地使用，并且可以減少人工費用支出。設備臺數的減少還可使得生產工藝容易控制，這對確保管材質量均勻一致非常重要。而且高速線在高速運轉時比普通生產線實際功率消耗要小得多，要來得節能。單臺設備效率成倍提高有利于管材企業適應市場千變萬化的要求，能夠在最短的時間完成客戶的訂單，并且可以減少成品的庫存，加快資金的周轉。
我們研制的PE-RT管材高速生產線性能已接近國際先進水平，價格優勢是主要的競爭優勢，自產品投入市場至今已成功銷售57條生產線，其中6條出口伊朗、土耳其等國家。因此，我司PE-RT管材高速生產線替代進口或出口已成為可能，前景十分廣闊。