超高分子量聚乙烯管技术部分 郑州合纵新材料科技有限公司 地址：郑州市港区工业园区 2019 年 11 月 30 日

目录 一、产品及技术性能介绍.................................................................................. 1 附件1、产品介绍彩页........................................................................................................ 2 附件2、产品技术性能................................................................................................ 10 附件3、超高分子量聚乙烯管道生产所需设备........................................................11 附件4、超高分子量聚乙烯管道生产流程图............................................................16 附件5、超高分子量聚乙烯管材生产工艺描述........................................................17 附件6、超高分子量聚乙烯管材翻边工艺描述........................................................19 附件7、超高分子量聚乙烯管材承插电热熔焊接工艺描述....................................22 附件8、管道安装施工工艺简述................................................................................25 第 1 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

公司介绍 郑州合纵新材料科技有限公司是一家新型现代化高新技术企业，常年与山东研究化工院建 立战略合作关系，公司坐落于河南省省会郑州市，交通便利，地理位置优越。 郑州合纵新材料 科技有限公司下设技术研发、生产、销售、安装等多个部门，是一家集开发研制、设计、制 造、服务于一体的企业。公司主营产品分为四大系列：管材基建设施、交通设施、五金配件、 综合管廊等。目前专注于波纹管、安全物质逃生管道、临边护栏、波形护栏、安全爬梯、水马 桶等产品，广泛应用市政排污、隧道安全施工、交通基础建设等各个领域。公司依托技术水平 和严格的质量管理体系使产品热销于国内外20多个省、市、自治区，并受到用户的一致好评。 我公司以“质量为先”“客户为本”“诚信为重”为宗旨，以“安全、高效、环保”为发展理 念，不断提升创新管理理念，积极研发新产品，加强客户战略合作，努力打造成为中国管道制 造业的丰碑。 郑州合纵新材料科技有限公司欢迎各界朋友莅临参观、指导、洽谈合作，公司始 终致力于为广大客户提供优质的产品和服务。我们坚信：郑州合纵新材料科技有限公司一定会 让您满意而归。 第 2 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 3 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 4 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 5 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 6 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 7 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

第 8 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

附件 2、产品技术性能 测 试 标 准：QB\\T2668-2004 产品名称：超高分子量聚乙烯管材 管材规格 检测项目 标准 检测结果 结论 抗拉强度 ≥22 MPa 30.8 合格 断裂伸长率 ≥200% 457.67 合格 ≥90 KJ/m2 145.5 合格 Φ180*10 简支梁双缺口冲 0.14 合格 击强度 ≤0.3% 砂浆磨损率 20℃静液压 100h 不破裂，不渗漏 不破裂，不渗漏 合格 第 9 页 共 26 页 地址：郑州港区工业园区

附件 3、超高分子量聚乙烯管道生产所需设备 混料机工作原理：是由一个水平旋转的容器和旋转的立式搅拌叶片等组成，成型料搅拌 时，容器向左转，叶片向右转，由于逆流的作用，成型料各颗粒间运动方向交叉，互相接触的 机会增多，逆流混料机对料的挤压力小，发热量低，搅拌效率高，混料较为均匀。 1、 螺旋上料设备 螺旋上料机也叫螺旋给料机，主要是把混配好的原料输送至料斗中，输送原料时要防止 输送料口堵住，以免输不出原料而导致产生断料，因此输料口经常进行检查。该上料机机筒 采用四周咬边连接工艺，配备防爆电机，皮带防跑偏，失速开关和止逆转等装置，具有输送 第 10 页 共 26 页

效率高，工作安全可靠，密封性好、噪音小等特点。 2、 生产设备 生产设备主要有挤压塑化系统、传动系统、加热冷却系统和电气控制系统四部分组成； （1） 挤压系统包括螺杆、机筒、机头和模具，原料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并 在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。 （2） 传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速， 通常由电动机、减速器和轴承等组成。 （3） 加热冷却系统 加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。 1 加热系统通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热丝或加热片装于机身、 模头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料，使之升温，已达到工艺操作所需的温 度。 ② 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺 杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以避免温度过高使塑料分解、焦烧或口模定型困难。 第 11 页 共 26 页

3、 辅助设备（激光打码机、行星切割机、液压翻边机） 激光打码机工作原理是将激光以极高的能量密度聚集在被刻标的物体表面，通过烧灼和刻 蚀，将其表层的物质气化，并通过控制激光束的有效位移，精确地灼刻出图案或文字，超高分 子量聚乙烯管道通过打码机标志以下内容：商标、厂名、公称外径、类别、公称压力、生产 日期等。 第 12 页 共 26 页

行星切割机 该设备利用其高强度合金钢刀片，行星式切割，管材切口光滑平整，误差小；切割随动确保 切割位置精确；专业 PLC 控制，动作准确；进刀位置特殊设计，确保切割一次完成。 液压翻边机 该液压翻边设备由液压系统、电气控制系统、加热冷却系统、支撑架主体、以及配套的模具 和卡具组成，具有翻边效率高、翻边密封性好、工作安全可靠，噪音小等特点。 第 13 页 共 26 页

坡口机 坡口机（倒角机）是管道在翻边或承插电热熔焊接前对端面进行倒角坡口的专用工具，坡口 机解决了磨光机磨削等操作工艺的角度不规范、坡面粗糙、工作噪音大等缺点，具有效率高、操 作简便、角度标准、表面光滑等优点。 第 14 页 共 26 页

附件 4、超高分子量聚乙烯管道生产流程图 第 15 页 共 26 页

附件 5、超高分子量聚乙烯管材生产工艺描述 1. 范围 超高分子量聚乙烯管材是（UHMW-PE 英文全称是 ultra-high molecular weight polyethylene pipe）是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下，聚合而成的平均分子量大 于 200 万的热塑性工程塑料，加以生产及产品最终用途所必需的助剂，经配方混合和挤出成 型的产品。 本生产工艺规定了配料、物料混合、供料、塑化、挤出、切割等工艺要求，以确保在生 产过程中的产品质量。 2. 术语 塑化：成型物料由挤出机料斗加入到挤出机机筒，在机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作 用下，物料有粉状或粒状固体，转变成为具有一定流动性的均匀连续熔体过程。 挤出：热塑性树脂及各种助剂混合均匀后，在挤出机料筒内受到机械剪切力，磨擦热和外 热的作用使之塑化融熔，在螺杆向前的推送下，熔融物料通过连接器进入不同种类的成型模 具，而制成连续长度的各种制品的成型方法。 3. 要求 3.1 原辅材料的检验 3.1.1 对进厂的原辅材料由质检部进行检验。 3.1.2 只有经检验合格的产品才能投入生产。 3.2 配料 3.2.1 配料必须严格按配方卡进行称量配制，称量前应对称量器具进行清理，校验。 3.2.2 所用物料不能结块、受潮及含有杂质，发现问题及时通知公司技术部门予以处理。 3.2.3 物料称量应按配方卡顺序依次单独称量，经称量后的物料放入塑料桶或塑料袋内。 3.2.4 为进一步确保配料称量准确，必须对配方后的物料进行复称，控制精度应在配方卡 数量的 0.05kg 范围内。 3.3 物料混合 3.3.1 按配方卡数量，将树脂和配方料倒入混料机内，倒树脂前，应将树脂包装袋外的杂 质等去掉。 3.3.2 低速开启机器，通过机器的搅拌将树脂和配方料混合均匀。混合均匀的物料放入贮 第 16 页 共 26 页

料箱内。 3.4 上料 3.4.1 通过上料设备将贮料箱内的物料输送至各挤出机料斗内。 3.5 塑化、挤出 3.5.1 升温 3.5.1.1 机筒与螺杆、模头：各机筒、模具各区设定工艺参数，模具加热升温 10-12 小时， 机筒与螺杆加热升温 4 小时左右，达到工艺设定后加热保温，用温度计检测机筒和模具各部位 温度，校正控制箱仪表显示温度与实际温度相符。 3.5.2 开机操作 3.5.2.1 当各段温度均匀已达到工艺生产温度后，并保温至少 60 分钟，方可投料生产。 3.5.2.2 启动主机，使主机螺杆在低转速（5 转/分钟左右）下运转，然后开启给料阀门， 将物料自动加入到螺杆内，注意观察各参数的变化，然后逐渐升速。 3.5.2.3 管材被挤出前，操作者不得站在模头正前方，以防止因螺栓断裂等原因而产生伤 害事故，管材从模具口模挤出后，开启内外冷却风机，并根据出料速度调节风量。 3.5.2.4 清除模具出口未完全塑化料和污料，检测管材质量，去除不合格的废料端口，达 到正常后适当调速使生产进入正常状态。 3.5.2.5 正常生产后，注意观察挤出机上温度及螺杆转速、扭矩、熔体压力参数等的变化， 并每二小时作一次工艺记录。 3.5.3 停机 3.5.3.1 正常生产结束后，关闭加料阀门，逐渐降低螺杆转速至 5 转/分钟左右，待模头 不再出料后，关闭主机开关、各段温度，切断主机电源，实行停机。 3.6 喷码 3.6.1 产品出厂前应有永久性标志，每二处标志的间距不应超过两米。标志至少应包括以 下内容：①商标、厂名②公称外径③类别④公称压力⑤生产日期。 3.7 切割 3.7.1 准备工作 进行空载运行，检查切割机各动作是否正常。 3.7.2 操作 正常生产后，对超高分子量聚乙烯管进行定长切割，切口应垂直、平整。 第 17 页 共 26 页

附件 6、超高分子量聚乙烯管材翻边工艺描述 1、翻边前准备 根据翻边管材规格领取相应的液压翻边模具 1 套、卡具 2 套，红外线加热装置一套以及 必要的工具（扳手、抹布等）。 2、翻边端口处理（坡口机） ①使用行车将所需翻边的管材吊装到坡口机托架位置，调整预留平口尺寸（根据整条管 材长度来定）； ②启动坡口机卡具加紧按钮，管材被卡具固定牢靠； ③启动切割刀具按钮，将其即将翻边端口面进行端面齐口（保证平面度要求）、端口内 倒角处理（保证顺利通过翻边模具） 3、翻边（翻边机） ①启动液压马达，按下卡具打开按钮（卡具上端打开）； ②使用行车将所需翻边的管材吊装到卡具上，调整预留翻边尺寸（根据管材规格及翻边 大小来定），按下卡具闭合按钮（管材被卡具固定牢靠）； ③将法兰套入即将翻边一端（法兰贴紧卡具）位置； ④放入红外线加热装置，未引线一端靠紧法兰侧； ⑤通过开启调压器设备对红外线加热装置温度进行控制（达到设定温度值），使用测温 仪对加热管材端部进行温度测试； ⑥根据管材规格不同设定相应的翻边加热时间（20-60 分钟）； ⑦启动主液压缸推动翻边模具，将加热完全的预留端面挤压至法兰端面一侧，使翻边模 完全靠紧法兰为止（注意不要卷边），关闭主液压缸（保压）。 4、冷却 ①开启冷却系统，将法兰和翻边模具采用风机冷却，降到常温为止，一般 5~10 分钟左 右。 5、拆卸 ①冷却完成后，打开主液压缸，退出翻边模具，打开液压卡具，取出翻边管材； 6、清理飞边毛刺 ①采用特制便携工装，去除翻边产生的飞边毛刺。 7、我公司管道翻边工艺的技术优势 第 18 页 共 26 页

全自动液压翻边机 翻边（半成品） 翻边（成品） 1 管道翻边（带凸台） 翻边带凸台是为了在相同压力并保证连接处不泄露的情况下，把有效接触面积减小,从而增 大连接面的压力,加强管道的密封性能。 第 19 页 共 26 页

2 法兰根部无圆弧角翻边（带斜度） 超高分子量聚乙烯管道翻边为弹性体，当紧固连接螺栓时，管道法兰内边缘首先接触，随着 螺栓紧固力矩的增加，使得应力由内边缘向外边缘逐渐得到释放，不仅保证了连接处的密封 性能，同时还增加了整体管线连接的柔性，便于施工。 第 20 页 共 26 页

附件 7、超高分子量聚乙烯管材承插电热熔焊接工艺描述 1、焊接前准备 根据翻边管材规格领取相应的液压承插口模具 1 套、卡具 1 套，红外线加热装置一套以 及必要的工具（角磨机、扳手等）。 2、扩口端倒角处理（坡口机） ①使用行车将所需翻边的管材吊装到坡口机托架位置； ②启动坡口机卡具加紧按钮，管材被卡具固定牢靠； ③启动切割刀具按钮，将其即将翻边端口面进行端面齐口（保证平面度要求）、端口内 倒角处理（保证承插过盈配合）。 3、扩口（扩口机） ①启动液压马达，按下扩口外模打开按钮（扩口外模上端打开）； ②使用行车将扩口的管材吊装到卡具上，调整管材扩口端面与扩口外模具平齐； ③放入红外线加热装置，通过开启调压器设备对红外线加热装置温度进行控制（达到设 定温度值），使用测温仪对加热管材端部进行温度测试； ④根据管材规格不同设定相应的翻边加热时间（20-60 分钟）； ⑤启动主液压缸推动扩口模具，将加热完全的预留扩口端面推至与扩口外模端面一侧平 齐，使扩口芯模完全靠紧扩口外模端面，关闭主液压缸（保压）。 4、冷却 ①开启冷却系统，将扩口外模与芯模风机冷却，降到常温为止，一般 5~10 分钟左右。 5、拆卸 ①冷却完成后，打开主液压缸，退出扩口模具，打开液压卡具，取出扩口管材。 6、电热熔焊接 （1） 超高分子量聚乙烯管道的焊接，必须采用本公司研制的专用焊接机具、焊接卡具、 焊接材料和特殊的电热熔焊接工艺进行焊接。 （2） 焊接前要对焊接机、焊接卡具和焊接材料进行检查，都合格后方可进行焊接。 第 21 页 共 26 页

（3） ①电热熔焊接布丝区的打磨：从管道口外表面用角磨机（角磨片用 80#）打磨，其中 一根超高管材外表面一周全部打磨，长度大约是 18-20cm，外表面打磨处理一定要彻底， 不 留死角；另一根管道内表面做打磨处理，打磨长度大约 20cm。 ②电热熔焊接布丝区的划线：用卡尺沿管口画 2 cm 的一圈布丝线，使用冲孔机沿布 丝线冲孔(孔的深度和宽度是 5mm 和 8mm)，孔与孔之间的距离大约是 10-15mm，把焊丝均布 到管材表面（焊丝 0.8 的不锈钢，用丝板围好后用尖嘴钳握勾），丝与丝之间要均匀分开， 严禁搭接，防止发生短路现象，影响焊接口质量。 ③采用高强度螺栓把两套焊接卡具分别紧固在距离管道端口 1 米位置，焊接内撑放 置在布丝管道内。 ④通过手扳葫芦把两根管道拉到一起，扩口端面与标记位置平齐为准。（连接时务必 注意焊丝与焊丝之间的距离，防止在焊接过程中发生短路现象，连接完成后，紧固外包在连 接处，采用高强度螺栓均匀加固）。 ⑤焊接机焊接：将连接完毕后的管材的两个焊接丝头与焊接机的焊接线端相互连接。 （注意丝头不要和外包连在一起，防止发生短路） ⑥在焊接过程中要密切注意焊接机具的电压和电流显示，在保温保压 50—65 分钟， 形成大面积的充分塑化溶合，保证焊接强度。 7、冷却 ①将焊接口与焊接模具（外包卡具、内撑箍）自然冷却，降到常温为止，一般 10~15 分钟左右。 8、拆卸 ①冷却完成后，拆下焊接模具。 9、去除焊接丝头端 ①使用剪线钳，去除焊接丝过长丝头（留长度 1cm）。 第 22 页 共 26 页

第 23 页 共 26 页

附件 8、管道安装施工工艺简述 正是由于管材质轻、柔韧、具有抗冲击性，所以更便于装卸、运输；施工简单方便， 可确保施工质量和时间，减少人工费用，降低工程综合造价。 1. 管道连接方式： 1 使用法兰连接，简单快捷； 2 使用承插电热熔焊接，安全可靠； 长距离管线采用承插电热熔焊接方式连接，超高分子量聚乙烯管与阀门、泵或其他材质 管段采用法兰连接方式。 2. 超高分子量聚乙烯管的施工要点： 2.1 管道焊接 2.1.1 管道的安装工人上岗前，应经过专业培训，并经考试和技术评定合格后，方可上 岗操作。 2.1.2 在气温低于-5℃或大风天气条件下进行焊接操作时，应采取保护措施，相应调 整焊接工艺。 2.1.3 采用电热熔焊接时一根管材的端头作扩口，另一根管材的端头布加热丝，然后 将两管套接，进行加热焊接。成批焊接前应在现场做焊接试验，加热电压、电流和加热时间要 根据管径、壁厚、环境温度作适当调整，定出最佳焊接工艺后方可施工。 2.1.4 管材接头表面和电热熔套表面要用磨片打磨出新茬并用净布擦净。焊接内模、 外模和连接卡子安放位置准确，螺栓要上紧，布丝要均匀、牢固。管材连接端应切割垂直、 平整，两管对正。所有准备工作完成后，应立即检查加热丝阻值、备分位置和螺栓松紧均准确 无误后可开始焊接。焊接进程中要密切注视电压、电流显示，外模温度和熔融塑料的塑化浆程 度。加热完毕后，随着温度下降，外模压紧螺栓应当跟进保压。 2.2 管道敷设 2.2.1 超高分子量聚乙烯管敷设前应检查沟底标高和管道质量，管沟地基宜为无尖硬 土石的原土层，并敷垫细砂或细土。若遇到引起管道不均匀沉降的地段，应进行地基处理或采 取其它防沉降措施。 2.2.2 超高分子量聚乙烯管敷设应防止划伤，扭曲或过大的拉伸和弯曲，可随地形弯 曲。 第 24 页 共 26 页

2.3 管道试压 管道系统安装完成后，进行外观检查，并对全系统管道进行分段吹扫，吹扫合格后， 进行供水 管线试验。在试验前，使用洗涤剂或肥皂液检查接头是否漏气，检查完成后， 及时用水冲洗 干净洗涤剂或肥皂液。供水管线试验采用水压试验，试验压力为管道工作压力的 1.25 倍，压 力保持不少于 1小时 第 25 页 共 26 页

服务与承诺： 我们做出如下服务承诺： 1、在用户遵守说明书中各种规定的条件下，产品从验收之日起一年内，因制造质量而发生的 损坏或不能正常运作，由我方免费更换或修理。 2、我公司对产品实行终身服务，设备运转开始第一年进行定期免费维护保养和长期不定期保 养，并为用户代培操作人员。 3、一旦有故障发生，我公司将以最快的速度（24小时内）赶到现场，解除用户的后顾之忧。 4、一年后，备品备件及易损件的更换，只收取成本费。 5、我公司维修人员的工作原则是先解决问题后分清责任，把用户的损失减少到最底程度。我 们分清责任的根本用意不在于经济问题，而是要找出问题，总结经验教训，提高产品的运行质 量，为用户提供优质高效的服务。 6、保证经常到贵方现场技术走访。 以上承诺，我们将信守无误。 郑州合纵新材料科技有限公司 2019年11月30日 第 26 页 共 26 页