GRE详细技术资料说课材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GRE详细技术资料-玻璃纤维加强环氧树脂管（GRE）缠绕生产线Autonational型号/种类直径范围：ND80-600mm第一部分技术说明螺旋缠管机Autonational设备，型号/类型AMDFE-600采用粗纱连续缠绕的概念，代表了当代最新的机械技术。它生产9米长的管径为80mm-600mm的GRE管（见表1），所有的管子以内径为额定尺寸。螺旋缠管机能生产最好的产品，且效率最高。以相对低的投资生产市场上有竞争力的产品。ND80ND200ND350ND600ND100ND250ND400ND150

2、ND300ND500表1：管子内径范围（以mm为单位）芯轴：4x80mm;4x100mm;4x150mm;4x200mm;4x250mm;4x300mm;4x350mm;4x400mm;2x500mmand2x600mm包括用于所有芯轴的变模和袖轴,在任选择设备内。具体需求将与客户研究决定。含富树脂表层主要用于抵御气候和紫外线，含100%树脂。结构层由高强度玻璃纤维E-玻璃及两种成分调和树脂作为黏合剂制做。构成管壁的基本部分，含大约70%E-玻璃和30%树脂。结构层的作用是承受管内流体压力及增强管的箍向强度。富含树脂的内衬垫层是由C玻璃制造的，作为防止管道内部强化学液体腐蚀的措施，该内衬垫层含

3、大约70%的树脂和30%的C玻璃。AutonationalAMDFE-600型缠管生产线是最先进的玻璃纤维强化管生产设备，直径从80mm(3”)到600mm(24”)，长度9米。机器包含了全部的控制软件。机器将在西欧制造，所有的电子设备，电线电缆包含在机器中，仅需要一根外部电缆与机器相连。特殊设计的玻璃丝送线系统，最大能处理128条线（取决于管子的直径）。所有的管子接头可以与管子制成一体，使用特殊设计的芯轴端头配置。Autonational可以按要求提供不同的接头，如键连接接头，螺纹接头（如API8md）和多种胶接接头。Autonational的技术包括完整的机器安装、产品制造技术、机器操作全

4、过程培训、所有的相关机器文件和英文产品手册等。布置图以下为：生产玻璃加强环氧树脂管的工厂平面图。（生产直径ND80ND600的管子）2.1产量产量取决于管子的规格。产量随管子直径的增大和壁厚的增加下降，所需的壁厚取决于强度等级及压力等级。例如：按制造直径300mm、压力等级按2.5MPa计算，年产量约300KM。2.2主要组成生产GRE缠绕管需要下列设备：o芯轴储藏系统（一系列导板，用于保护芯轴）；o芯轴4x80mm;4x100mm;4x150mm;4x200mm;4x250mm;4x300mm;4x350mm;4x400mm;2x500mmand2x600mm包括所有的为客户设计的芯轴的变模

5、和袖轴；o清洁站（清洁芯轴）；o预热器（两箱炉,电加热）；o树脂处理和储藏系统；o玻璃丝数控螺旋缠管机，Autonationa产品，型号/类型AMDFE-600。（生产直径80mm600mm）使用9m长的芯轴。o芯轴运输(硬化炉/缠管机-旋转);o硬化炉（3箱炉、电加热）；o纵向单轨(芯轴从硬化炉到预热器-2套)，及横向单轨(芯轴从预热器到缠管机-1套);o脱模机（包括泵站及水箱）；o数控修边机（自动机床，带8个刀具夹头，可以修剪长3-9m、直径80-600mm的管子）；o液压试验机（包括了前面提到的芯轴-可变芯轴的头部）；o电力分配系统（用于生产厂所有机器的电缆和电力的分配）；o线轴架站，提

6、供128个线轴到缠管机（4组32个线轴的线轴架站，包括一组32个线轴的备用线轴架）；o其它轨道运输设备，用于已制成管子和芯轴（完整的生产地面）。机器采用可编程控制器模块化控制或采用数控。共15个电气控制柜，每个含有如下设备：-CNC或PLC系统，带有数字和模拟I/O模块；-主开关-主继电器和辅助继电器；-电动机控制系统；-（如有可能）采用伺服控制；-24VDC电源；-急停电路；-操作用控制台、调整或手动控制；-配线和编号。为了得到最佳控制效果，14个分散的控制箱通过工业总线连接到主控制箱。通过计算机TCP/IP数据交换器连接到其它系统，例如ERP系统。设备概况螺旋缠管机：操作系统：Siemen

7、sS7运动处理器：IndramatPCC软件包：SiemensStep7最大电源消耗：缠管机40kW,3x63A,50Hz，送线架：25kW,3x63A,50Hz电源：400V最大重量：11,300kg。芯轴转动：有效速度范围：0-125rpm最小直径：80mm(3”)最大直径：600mm(24”)最大长度：9m(30英尺)芯轴额定转矩：600Nm精度（角度偏斜误差）0.05度水平送线器：最大速度：60m/min，1m/s最大送纱能力：128根纱线（取决于管径）有效移动距离：9m精度：（重复精度）0.3mm最大送线速度：75m/min;1.25m/s预热炉汽油消耗量：启动阶段汽油及电消耗：第1

8、阶段5.5m3/h+8,5kW第2阶段5.5m3/h+8,5kW生产过程中汽油及电消耗：第1阶段2.65m3/h+8,5kW第2阶段2.65m3/h+8,5kW预热炉电消耗（选择项目可以取代汽油预热炉）：启动阶段电消耗：第1阶段45kW.+8,5kW第2阶段45kW.+8,5kW生产过程电消耗：第1阶段21.5kW.+8,5kW.第2阶段21.5kW.+8,5kW.硬化炉汽油消耗量：启动阶段汽油及电消耗：第1阶段5.5m3/h+8,5kW.第2阶段7.5m3/h+8,5kW第3阶段9.5m3/h+8,5kW.生产过程中汽油及电消耗：第1阶段2.65m3/h+8,5kW第2阶段3.60m3/h+

9、8,5kW.第3阶段4.60m3/h+8,5kW.硬化炉电消耗：（选择项目可以取代汽油硬化炉）启动阶段汽油和电消耗：第1阶段45.0kW.+8,5kW.第2阶段52.5kW.+8,5kW.第3阶段65.0kW.+8,5kW.生产过程中汽油和电消耗：第1阶段21.5kW.+8,5kW.第2阶段25.0kW.+8,5kW第3阶段31.0kW.+8,5kW炉的总说明：炉长，从芯轴中心到中心:：3000mm.最大容纳芯轴数量：11炉中芯轴节距：125mm.最高温度：180（程序控制）芯轴旋转速度：5rpm.电脑软件SiemensStep7.操作系统：SiemensS7.表面处理:所有钢制零件涂树脂及汽

10、车BT镀层，或镀锌。不锈钢零件不进行表面处理。耐溶解。标准颜色：蓝色(RAL5000)。灰蓝(RAL5014)。浅白色(RAL9002)将提供以下文件：一套完整的作业指南。编程指南维护用备件表。机器分布总图。生产工艺及设备介绍本生产工艺技术章节描述了生产高质量AutonationalGRE管的设备及工艺，图1介绍了一般生产所需设备。该图还表示了芯轴及产品的工艺路线。然后详细介绍生产线的组成。芯轴准备树脂的储藏和供料粗纱的储藏和运输浸漆系统螺旋缠管硬化炉芯轴脱模产品测试产品机加工芯轴的储藏图1生产线的组成4.1芯轴的储藏和运输芯轴的储藏及运输系统是整个后勤系统的重要组成组分。采用了自动化系统在机

11、器之间以及穿过炉子运输芯轴和产品。图2芯轴运输及储藏系统4.2芯轴准备芯轴的预热取决于拟采用的缠绕工艺及材料。例如，普通芯轴的的预处理包括：芯轴清洁处理涂脱离剂预热图3芯轴清洁机预热温度取决于管子使用的树脂系统。芯轴预热的目的是减少硬化时间以及维持树脂的低黏度以有利于产品质量。预热隧道炉有芯轴旋转与运输系统。旋转的目的是使芯轴受热均匀。预热炉有控制系统，其作用是：精确的温度控制运输和旋转控制与前后工序之间的通讯，便于获知芯轴的需求量和供应量。炉中障碍物的早期探测4.3原材料的储藏和供料原材料，如热硬化树脂、硬化剂和色素等储藏在罐子中，采用加热和搅动的方式向外供料。原材料的储藏量取决于生产对材料

12、的需求量。一般的GRE生产厂需要20.000升树脂、10.000升硬化剂的搭配。控制系统连续地监视材料的高度及温度。所有用于运输预热材料的管道和阀门都被加热和隔热。计量系统用来保持连续的正确配比。图4原材料的储藏和供料4.4粗纱的储藏和运输粗纱或带储藏在线轴架上。一般有两种出纱方法，抽出法和抽落法。抽出法：粗纱从落卷的中心抽出，粗纱的张力由可调摩擦棒控制。在一个轴架上可以排列多个落卷，或在一个货盘上排列多个落卷。抽落法：落卷水平放置，粗纱从外侧抽出，粗纱的张力由祠服机构控制。GRE工厂一般采用抽出法，粗纱从落卷到芯轴的传送系统能够最大限度地避免粗纱的损坏。最大限度地避免粗纱之间的相互摩擦。更重

13、要的是系统方便使用，工作有序，这样大量的粗纱才能够正确无误地传送。图5粗纱的储藏和运输4.5浸漆系统热硬化树脂的浸漆一般有两种型式：深型，用于高生产速度鼓型，用于对浸漆的更好控制为获得较高的浸漆质量，对系统进行了优化设计。这包括了低排泄量和最佳树脂摩擦均匀性以及粗纱良好的可调节的张力。浸漆装置易于操作，容易安装和清洁。树脂槽可以有树脂加热的和液位控制。树脂定量送料装置根据控制器的指令或液位控制自动地向浸漆装置送料。图6浸漆系统4.6螺旋缠管机Autonational的螺旋缠绕机是生产线的中心。在多年制造经验的基础上结合最新的技术，生产高质量标准的管子。图7Autonational螺旋缠管机示意

14、图Autonational缠管机的生产能力取决于管子直径和压力等级。如果生产直径200mm，压力25bar的管子大约每小时产量为4根。图8Autonational螺旋缠管机详图4.7螺旋缠绕程序芯轴按需要从预热箱中提出，放置到缠管机上。如果需要内衬垫层，衬垫层施加设备就会按照要求将富含树脂的衬垫层施加到芯轴上。该衬垫层是将无编织的浸漆过的玻璃纤维膜直接缠绕到芯轴上。图9螺旋缠绕到600mm芯轴上缠绕过程是在粗纱系到芯轴上以后才进行的。.控制系统根据激活的菜单提供所需的工艺控制数据。一个橡胶滚轴除去管子多余的树脂。多余的树脂由栓在橡胶滚轴装置上的桶收集或由滴盘收集。完成缠绕后、剪断粗纱，芯轴连同

15、缠绕其上的管子自动地从缠管机弹出，传送到硬化炉。4.8螺旋缠绕控制系统控制系统根据预先设置好的程序菜单提供一体化的工艺控制数据。程序菜单直接输入到缠管机里或PC里。程序菜单可以储存到控制系统的存储器里，程序里含有管子的全部数据。例如：管子直径缠绕层数每一层的缠绕角度附加材料，例如API螺纹等接头的加强。Autonational研制的控制系统，与通常的情况相比，该控制系统的全部所需元件集中在一个系统里。图10Autonational缠管机控制系统该系统的一个很大的优点是很容易按需要配置。以下是众多能力当中的一些例子：能够应用数学模型取得最佳的工艺控制和缠绕模式。以图形显示方式便于用户使用，这种灵

16、活的截面能够容易地按照用户的指示进行调整产品的标识与跟踪记录日期缠绕程序的制做可以进行教学具有很大的数据储存能力控制系统有网络服务器，可以远在世界各地实施机器的控制、监视或维修。4.9送线环Autonational缠管机有一个独特的送线环，引导浸过漆的粗纱缠绕到芯轴上。该送线环的设计对于最终质量非常重要。采用了优化设计，以达到如下目的：最佳的粗纱分布摩擦最小精确的粗纱排列图11Autonational送线环4.10硬化炉带有运输系统的隧道式硬化炉用于大批量生产。这些炉子能提供不同的温度区域，因为树脂在最初的烘烤之后需要更快的烘烤循环。硬化炉有芯轴转动系统，用于防止树脂在烘烤过程中下坠。硬化炉有

17、控制系统，其作用是：在不同的区域内提供准确的和连续的温度控制运输和旋转控制与前后设备间的通讯，便于获知芯轴的需求量和供应量图12硬化炉4.11芯轴脱模完成硬化后，芯轴连同硬化后的管子一起自动地从硬化炉被运送到脱模装置。先进行冷却，然后放置在脱模机上。脱模机上有锯，用于截除管子两端的转动环带。芯轴象活塞一样被高水压顶出。芯轴被被运送回到芯轴准备区的仓库里或芯轴准备区。管子被脱模装置弹出，运送到加工区。图13芯轴在脱模机上的压出4.12GRE管机加工Autonational修边机是一种为加工合成材料专门设计的机床。该机床能加工圆锥形、圆柱形或螺纹端部，如API螺纹。还能加工O形圈或锁条的槽沟。管子

18、的安装或拆卸全部自动进行。该机器有一个吸尘系统，能有效避免加工产生的粉尘在工作区域扩散。图14数控修边机麻面机是一种采用特殊粗砂的半自动机床，用于玻璃强化管喇叭端内壁的麻面加工。麻面加工的目的是为胶结接头提供粗糙的表面，以增强胶结的黏着强度。4.13产品测试制成的产品可以在压力试验机上进行自动压力试验。采用特殊工具将API螺纹管的端部连接到液压试验机上。充水、试验程序与后叙的标准DN管相同。最大直径到600mm的DN管被自动地夹持和充水。当管内部的空气抽空后，压力便升高到预先调定的试验压力值。泵停止工作后可以通过监控在设定的时间内压力的变化探测泄露。试验完成后放水。Autonational独特

19、的试验头使试验得以快速、高效率地进行。管子自动地被试验机的试验头夹持，之后泵启动使管子充满水。密封的设计保证了在密封圈起作用之前，先排净空气。排净空气极为重要，因为压缩空气很危险。图15Autonational独特的试验机及试验头备件Autonational保证10年时间的备件提供，但此间加以时日某些备件只能提供更新换代产品。下面是备件表：表3：备件表包装完成在Autonational车间的试验后，设备将被解体以备运输。6.1尺寸及重量尽量将设备拆解，以便装进20英尺或40英尺标准无盖集装箱里，以适应船运或公路运输。6.2储藏有条件的话，集装箱与设备应保存在以下环境：相对湿度:40-75%,无

20、结霜环境温度:15-45C.注:如果估计到储藏时间超过2个月，客户应该提前通知Autonational以便采取特殊的包装措施。当接到定货收据后得到这样的通知，Autonational有权重新核定包装、运输和交付的定价。试验和检查在我方工厂对全部设备实施安装、试验，确保处于状态良好。试验涉及数控和可编程控制、液压、气动以及所有的机械连接。我们遵照下一章的规定及试验最低限度要求。7.1设备交付前的试验（EAT）进行试验和检查以确定设备达到如前所述的最低限度要求。如有需要Autonational将按照我们的质量体系规定进行附加试验。试验和试验文件/报告将在我们的报价单的范围内。具体的试验协议将在设备

21、制造之前或当中签定。在试验过程中，客户（或客户代表）将应邀观看。协议将在双方达成意见后签署。7.2试车和现场验收试验（EAST）试车和验收试验包括在报价里。现场验收试验和检查将在安装完成后进行。Autonational将在设备安装前提出一份详细的试验协议。试验协议将在双方同意后签字。7.3新产GRE管的交接试验（PAT）在我们的报价里将含有工厂运转后生产出的管子的性能、试验和检查现场安装之前Autonational将提出详细的PAT试验协议，协议涉及到管子的定货和采用的生产技术试验协议将在双方同意后签字。工厂地面和连接所需的地面和连接大致为：生产线约2000m2建议办公室及试验室面积约100m

22、2原材料储藏约750m2净高度:4000mm地面承载力:1500kg/m动力：压缩空气:0,6-0,8MPa6-8bar主电源:3相400V+具有中线和地线，工厂应有防火系统和总排气系统。人员需求预计全额生产所需人员如下表：人员一班所需人员班数技术水平要求总经理11高级技术总经理助理12中级技术准备和芯轴清洁14低级机械缠管机/加衬机24中级机械管子脱模14低级机械管子修边14中级编程压力试验14低级机械管子及芯轴运输24低级机械仓库作业12低级机械质量控制与检查12中级技术/化学质量控制经理11高级技术/化学表3：满负荷生产的人员需求第二部分技术传授与服务技术和技能的传授传授的技术、技能是有

23、关GRE的生产。GRE的生产工艺、技术技能，其中包括标准接头体系，建议，和协助获得试验数据。技能指由卖方提供的技术知识与数据、工艺流程、技术要领、作业与维护、图纸与设计、非专利发明、作业指南、制造及质量控制流程、规划以及其它任何与卖方开发的产品或注册的技术有关的设计、制造和应用，或由买方按照双方同意所指定使用的机械的维护、作业和生产。技术协助与培训Autonational除了有全部的产品生产技能外，还有全部的生产、安装缠绕设备厂房的技术。Autonational提供操作机械、操作整个系统的软件的全部培训资料和作业指南。Autonational在培训安装领域必备技术的多才能人才方面有丰富的经验。

24、在操作机械的现场培训方面包含下列题目：1.衬垫的应用（选择项目），材料的选择和应用2.缠管机以及其它生产设备的操作3.机器的编程4.管子生产工艺5.硬化细节6.标定细节7.试验细节8.设备维修与问题解答产品制造的现场培训将包含下列题目：1.衬垫的建立2.管壁缠绕层的建立（全部工艺介绍）3.管子壁厚计算4.各接头系统5.修边细节及工艺6.管子生产质量控制7.原材料质量控制8.管子试验程序技术文件与技术和工程有关的如下资料将以英文提供管子工程手册总体设计与说明（包括产品图纸）管道安装设计（地下安装和地上安装）管道工程指南管子生产手册修理方法管子安装管道地下安装说明现场接头安装质量控制和试验手册质量控制组织结构质量控制程序树脂测试玻璃粗纱测试辅助材料测试管壁强度测试管子的车间测试、如分离盘、坚韧性和抗裂的ASTM标准寿命测试如2992的ASTM标准技术商业手册术语学原材料树脂强化玻璃辅助原材料GRE管：液压计算GRE管：耐外部压力能力现场服务报价