聚烯烴管道質量控制與追溯方法研究

鄭玉平(福建恒杰塑業新材料有限公司，福建 福清 350307)

0 引言

聚烯烴作為通用塑料的一種，其內部材質本身多由一種或幾種烯烴聚合而成。且聚烯烴作為一種新的塑料材質，在管道制造行業得到了廣泛的應用。當前常用的塑料管道主要分為四大類：分別是PVC管、聚乙烯管、聚丙烯管以及聚丁烯管。聚烯烴因其本身優于其他材質的性能，可以說代表了未來塑料管道開發和生產的一種趨勢[1]。因此，如何在聚烯烴生產塑料管道期間，有效控制其整體的管材質量情況。以及在面對用戶反饋的質量問題，怎樣對生產源頭進行追溯，真正做到生產責任明晰，就成了相關行業關注的一個話題。文章通過分析現有技術，以及大數據時代的發展趨勢，總結管道質量控制以及質量追溯的方法[1]。

1 聚烯烴管道生產過程質量控制方法

1.1 聚烯烴管道生產流程

聚烯烴管道通常使用擠出成型的生產工藝。將原材料放入攪拌桶，混合配制后，打開閥門使混合后的原材料靠自重進入擠出機，通過控制系統控制原材料加熱、熔融、擠壓、塑化，最后擠出到定徑套，真空冷卻定型后牽引噴碼，根據設計長度進行切割，經檢驗質量符合標準，入庫存儲。

1.2 聚烯烴管道生產過程質量控制

1.2.1 原材料

聚烯烴管道的原材料通常選擇成型顆粒原料，具有非吸水性的特點，水分含量很低，便于后續擠出操作。但當選擇的原料含有吸水性成分時，則對環境濕度較敏感。水分會導致聚烯烴管道的內外表面粗糙及熔體中出現氣泡。因此，應當注重原材料的潔凈程度、顆粒大小、雜質含量，加料的配方、投放次序及攪拌技術等，在預處理原材料時，注意干燥處理時消泡劑的投放量。

1.2.2 溫度

聚烯烴管道生產全流程都在不同溫度范圍下進行。料筒溫度用于提高聚烯烴原料的塑化程度，一般設定為同一值。當料筒溫度過低時，原料塑化程度不足，生產的聚烯烴管道會出現內壁凹點、發麻等，嚴重時甚至導致電流過高進而停機，影響整體生產；當料筒溫度過高時，原料塑化程度過高，生產的聚烯烴管道各項性能達不到標準，嚴重時導致螺桿結焦，造成不必要的損耗。模具溫度用于提高聚烯烴管道內外壁的光潔程度，通常溫度設定較高。當模具溫度過低時，管道外壁發麻，沒有光澤度；當模具溫度過高時，管道外表面極光亮，出現花紋。擠出成型溫度促使原料塑化和溶體流動，對聚烯烴管道的生產較為關鍵，溫度需設定在嚴格范圍內。冷卻水溫控制在20 ℃以下，與之前生產溫度形成溫度梯度，促進聚烯烴管道盡快成型。

1.2.3 壓力

聚烯烴管道生產中，擠出成型過程中最重要的參數是機頭壓力，即熔體壓力。當熔壓過低時，原料塑化程度較低，管道表面發麻；當熔壓過高時，原料塑化程度過度，管道發胖、生產質量不穩定，且會對模具造成損耗。

1.2.4 速度

主要通過控制螺桿轉速控制原料擠出速度，螺桿轉速增加，能夠使擠出速度加快，有效提高產能。牽引速度的控制能夠直接影響聚烯烴管道的壁厚，應與基礎速度相匹配，否則會嚴重影響管道內外徑尺寸的公差。

1.2.5 生產檢驗

聚烯烴管道生產過程中，為控制質量，可以采用如下方法進行檢驗：首根管道檢驗、生產過程檢驗、末根管道檢驗、入庫抽檢、出庫抽檢。其中，首根檢驗的意義在于，對第一次生產的聚烯烴管道進行全方位檢驗，合格后方可大批量生產，如不合格，及時對生產流程進行調整。并且，對全批量生產的最后一根管道進行全方位檢驗，確保一批量的管道符合生產標準。檢驗中主要觀察管道的內外壁、端口、共擠條等，主要檢測管道內外徑、壁厚、長度、寬度等。不合格產品應當及時回收粉碎再利用。

2 聚烯烴管道質量追溯

進一步考慮聚烯烴管道在投入使用過后，一旦產生質量問題，其問題源頭是否能完整追溯。考慮到這樣的要求，就需要通過結合大數據時代下的互聯網質量管理云平臺來進行探究和解決。在未進入大數據時代之前，產品質量的信息追溯，主要依賴于專用的工業產品質量監督管理網站，對生產廠家以及原料情況進行采集，方便后期查詢。基礎網站在質量數據的采集階段，由于沒有技術條件支持對數據進行加工和處理，最終導致數據重復和數據冗余的情況變得普遍起來，這是極其不利于用戶以及各質量監督管理部門，進行合理的產品質量源頭追溯的。

面對這種情況，就需要借助互聯網云平臺，來對產品數據進行有效地采集和分析處理，對各方面信息進行綜合化的收集與并行處理。方便用戶在進行質量追溯過程中，能夠得到更加精準且全面的產品質量信息。質量追溯系統所需的技術支持包括兩個方面，分別是追溯信息安全技術和系統應用模式，這兩大方面從安全性和穩定性角度發力，保證云平臺下的質量追溯系統能夠平穩運轉。同時，追溯信息安全技術的發展，促生了三大類對產品質量進行溯源的技術，其中包括：條碼技術(產品包裝上溯源碼和二維碼)、無線射頻識別技術(Radio Frequency Identif ication, RFID)，以及區塊鏈技術[4]。由云平臺架構以及數據庫為核心，以及三大類幫助完成質量追溯動作的技術作為依托，質量追溯的過程就變得更加方便快捷。而具體落實到追溯模式，則可分為鏈式追溯和階段式追溯，具體情況如圖2、圖3所示。

圖2 鏈式質量追溯示意圖

圖3 分段式質量追溯示意圖

依據對圖2和圖3所呈現的追溯模式進行分析，我們能夠發現這兩種模式之間的異同。同為追溯模式，鏈式模式在使用和購買產品的客戶，對質量源頭信息進行追溯時，也許只想追溯某流程下的單一信息。但是鏈式模式會將生產、加工、物流和銷售信息全部追溯出來，導致追溯周期增長、追溯成本提高，一旦某環節出現故障，追溯就會停止，致使穩定性差。與其產生強烈對比的就是分階段式模式，這種模式是對鏈式模式的一種升級，將生產、加工、物流、銷售四個環節的信息分布進行收集存儲，每個環節自成體系又相互聯結。這樣一來，在追溯開始時就可以有的放矢地對某一環節進行直接追溯，無需聯動影響其他環節。分階段式模式的顯著優點就是，對比鏈式模式能夠做到追溯周期更短、追溯成本更低，能夠對所有可能出現問題的環節進行同步分析，在找到問題根源后就立即停止追溯，穩定性更高。追溯模式的更新與運行，最終仍需要依賴云平臺，以及云平臺內的去中心化數據庫作為依托。不論聚烯烴管道產品包裝上，采用的是條碼還是無線射頻識別，都需要借助互聯網云平臺，來提供客戶想要追溯的質量信息，以便開發更全面更科學的追溯方法。

3 結語

文章通過提出對聚烯烴管道質量的控制方法，以及在投入使用后，用戶以及產品質量監管部門對質量信息源頭的追溯方法的研究。并對兩種追溯模式進行了對比，為基于互聯網云平臺的聚烯烴管道質量信息追溯情況，提供了新的思考方向，內容僅供參考。