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三种水泥制管机械在生产成本、效率以及质量的比较
时间：2015-04-06|阅读：次
目前我国生产水泥管主要有离心工艺、悬辊工艺、立式振动、径向挤压、芯模振动等工艺。为从根本上避免生产工艺本身带来的质量问题，可从生产工艺本身的特点入手，针对产品规格，充分利用生产工艺本身的优点，选用最佳的生产工艺，生产出质优价廉的产品。
下面根据我们所接触到的和实际生产中的经验做一下简单介绍。
1. 各种工艺产品缺陷对比
1.1 悬辊制管机
1.1.1 钢筋骨架移位变形及损坏
水泥制管机制管中，由于采用干硬性混凝土，钢筋骨架受到较大的径向辊压力作用，而且随着边喂料边辊压和旋转过程的反复进行，且逐渐加强，导致骨架发生扭曲错动、移位，严重时把钢筋骨架辊坏。
1.1.2 内壁塌料、外壁与模具内壁分离
内壁塌落、外壁出现阴影是大口径悬辊管普遍存在的质量问题，特别是在冬季生产，内塌严重。口径大的水泥管比较明显，一般当内径超过Φ1200mm时，一方面管子内壁的圆弧度减小，自拱力减小；另一方面壁厚增大，管子上部混凝土重力比较大。当管子顶部混凝土的凝聚力小于重力以及自拱作用时，就要产生塌料、外壁与模具内壁分离，蒸养时模壁间进蒸汽而造成阴影。这就是大口径悬辊管易内塌外沉的客观原因。
（1）管壁超厚
内壁超厚是悬辊管普遍存在的质量问题。超厚是实现辊压、混凝土密实的必要条件，但是由于水泥管国标GB11836-2009知道，管子的壁厚尺寸允许一定的超差，但实际上悬辊工艺生产的水泥管都超过此限值。
（2）承口强度不足
因悬辊工艺管材成型过程中，承口的成型是靠辊压过程中混凝土料产生轴向移动而形成的，承口不在轧辊的碾压面上，得不到强力碾压，因此强度不足。
1.2 芯模振动制管机
1.2.1 模具更换及调整费时
芯模振动每个坑位可以生产多种规格的管子，但需要更换调整外模、内模、碾压盘，拆装一次一般需要3～4h，如果不是大批量的生产某一种规格而是频繁的调整模具则会消耗很多时间，会造在工人频繁待工。
1.2.2 生产过程中的突发事件的应对成本高
在生产过程中，如果设备出现故障，不能及时处理的（如搅拌机、吊车故障等）而生产的管子没有脱模或没有完全成型，时间一长就会出现不能脱模或者脱模后产品报废。再者如电网突然断电而产品处于没完全成型或没有脱模的，则需要附属设备强行脱模。
1.2.3 外观麻面、蜂窝严重
芯模振动成型的管子与悬辊、离心的比较在外观方面很难让客户接受，所以很多企业都要通过人为的外观修饰，即使如此也不及其它两种工艺的外观。
1.2.4 管子插口易变形
芯模振动工艺是靠芯模产生的激振力和碾压盘搓动，径向挤压成型，成型后管体插口没有模具约束很容易在修饰、蒸养的过程中变形，影响管子安装后的密封性能，所以需要在插口上面附加防护套以防止其变形。
1.3 离心制管机
1.3.1 裂缝
成型后的水泥管在成品库堆放的过程中，如长时间不发货，随着堆放时间的延长，管体内部会出现微小的裂缝，时间越长裂缝数量越多，宽度加大、加深，直至混凝土整个壁厚，成为严重的产品质量问题。
1.3.2 粘皮
离心成型的水泥管粘皮概率远高于水泥电杆。分析其原因，水泥管与电杆生产工艺大体相同但水泥杆内径比较小只需一次性装料，而水泥管需在离心的过程中喂料。
1.3.3 抗渗性低
因塑性混凝土水灰比大，所以高速离心过程中会出现混凝土离析、分层，在蒸养的过程中多余的水分蒸发会形成无数的毛细孔道，即便很细，不影响其外观质量，但这大大降低了管子的抗渗性。
2. 产品质量综合分析
以上三种工艺生产的产品，离心工艺具有最漂亮的外观但管体强度和抗渗性均不好，生产效率低，成本高；悬辊工艺生产小口径管效率高，成本适中，但生产大口径管材成形时易造成内塌外陷，且承口强度不足；芯模振动工艺生产大口径管子生产效率高，成本低，管体强度高，但管子在蒸汽养护时插口端需要加设防护套，否则插口易变形，管体外观需要修饰。芯模振动工艺生产小口径管材效率低。
随着水泥管的发展以及用户用产品认识程度的提高，迫使生产工艺不断完善、改进，操作技能不断提高。相信水泥管的产品质量会越来越好。
3. 成本、效率及质量比较
我公司近几年来通过实际生产，客观的对以上三种工艺生产的水泥管进行了比较，发现使用芯模振动工艺生产水泥管无论是在产品质量方面、生产效率方面还是成本方面均好于其它两种工艺，但是芯模振动工艺生产水泥管设备一次性投入比较大，如果客户所需产品型号多交货时间短则需配备足够的模具型号及相应的底托盘。综合对比：离心工艺的生产成本高于悬辊工艺和芯模振动工艺，悬辊工艺略高于芯模振动工艺。但芯模振动工艺生产的管材的力学性能及内水压力都好于其他两种工艺，年维护保养费用高于其他两种工艺。
4. 结语
通过以上三种工艺生产水泥管的对比，我们发现，无论是生产成本还是产品质量芯模振动工艺都好于其它两种工艺。随着社会的发展，水利等重力流工程的需要大口径或超大口径的水泥管越来越多，而芯模振动工艺不受其口径的限制可以满足要求，且节约能源还可以生产异形管子，芯模振动工艺无疑将有着广阔的前景。
下面根据我们所接触到的和实际生产中的经验做一下简单介绍。
1. 各种工艺产品缺陷对比
1.1 悬辊制管机
1.1.1 钢筋骨架移位变形及损坏
水泥制管机制管中，由于采用干硬性混凝土，钢筋骨架受到较大的径向辊压力作用，而且随着边喂料边辊压和旋转过程的反复进行，且逐渐加强，导致骨架发生扭曲错动、移位，严重时把钢筋骨架辊坏。
1.1.2 内壁塌料、外壁与模具内壁分离
内壁塌落、外壁出现阴影是大口径悬辊管普遍存在的质量问题，特别是在冬季生产，内塌严重。口径大的水泥管比较明显，一般当内径超过Φ1200mm时，一方面管子内壁的圆弧度减小，自拱力减小；另一方面壁厚增大，管子上部混凝土重力比较大。当管子顶部混凝土的凝聚力小于重力以及自拱作用时，就要产生塌料、外壁与模具内壁分离，蒸养时模壁间进蒸汽而造成阴影。这就是大口径悬辊管易内塌外沉的客观原因。
（1）管壁超厚
内壁超厚是悬辊管普遍存在的质量问题。超厚是实现辊压、混凝土密实的必要条件，但是由于水泥管国标GB11836-2009知道，管子的壁厚尺寸允许一定的超差，但实际上悬辊工艺生产的水泥管都超过此限值。
（2）承口强度不足
因悬辊工艺管材成型过程中，承口的成型是靠辊压过程中混凝土料产生轴向移动而形成的，承口不在轧辊的碾压面上，得不到强力碾压，因此强度不足。
1.2 芯模振动制管机
1.2.1 模具更换及调整费时
芯模振动每个坑位可以生产多种规格的管子，但需要更换调整外模、内模、碾压盘，拆装一次一般需要3～4h，如果不是大批量的生产某一种规格而是频繁的调整模具则会消耗很多时间，会造在工人频繁待工。
1.2.2 生产过程中的突发事件的应对成本高
在生产过程中，如果设备出现故障，不能及时处理的（如搅拌机、吊车故障等）而生产的管子没有脱模或没有完全成型，时间一长就会出现不能脱模或者脱模后产品报废。再者如电网突然断电而产品处于没完全成型或没有脱模的，则需要附属设备强行脱模。
1.2.3 外观麻面、蜂窝严重
芯模振动成型的管子与悬辊、离心的比较在外观方面很难让客户接受，所以很多企业都要通过人为的外观修饰，即使如此也不及其它两种工艺的外观。
1.2.4 管子插口易变形
芯模振动工艺是靠芯模产生的激振力和碾压盘搓动，径向挤压成型，成型后管体插口没有模具约束很容易在修饰、蒸养的过程中变形，影响管子安装后的密封性能，所以需要在插口上面附加防护套以防止其变形。
1.3 离心制管机
1.3.1 裂缝
成型后的水泥管在成品库堆放的过程中，如长时间不发货，随着堆放时间的延长，管体内部会出现微小的裂缝，时间越长裂缝数量越多，宽度加大、加深，直至混凝土整个壁厚，成为严重的产品质量问题。
1.3.2 粘皮
离心成型的水泥管粘皮概率远高于水泥电杆。分析其原因，水泥管与电杆生产工艺大体相同但水泥杆内径比较小只需一次性装料，而水泥管需在离心的过程中喂料。
1.3.3 抗渗性低
因塑性混凝土水灰比大，所以高速离心过程中会出现混凝土离析、分层，在蒸养的过程中多余的水分蒸发会形成无数的毛细孔道，即便很细，不影响其外观质量，但这大大降低了管子的抗渗性。
2. 产品质量综合分析
以上三种工艺生产的产品，离心工艺具有最漂亮的外观但管体强度和抗渗性均不好，生产效率低，成本高；悬辊工艺生产小口径管效率高，成本适中，但生产大口径管材成形时易造成内塌外陷，且承口强度不足；芯模振动工艺生产大口径管子生产效率高，成本低，管体强度高，但管子在蒸汽养护时插口端需要加设防护套，否则插口易变形，管体外观需要修饰。芯模振动工艺生产小口径管材效率低。
随着水泥管的发展以及用户用产品认识程度的提高，迫使生产工艺不断完善、改进，操作技能不断提高。相信水泥管的产品质量会越来越好。
3. 成本、效率及质量比较
我公司近几年来通过实际生产，客观的对以上三种工艺生产的水泥管进行了比较，发现使用芯模振动工艺生产水泥管无论是在产品质量方面、生产效率方面还是成本方面均好于其它两种工艺，但是芯模振动工艺生产水泥管设备一次性投入比较大，如果客户所需产品型号多交货时间短则需配备足够的模具型号及相应的底托盘。综合对比：离心工艺的生产成本高于悬辊工艺和芯模振动工艺，悬辊工艺略高于芯模振动工艺。但芯模振动工艺生产的管材的力学性能及内水压力都好于其他两种工艺，年维护保养费用高于其他两种工艺。
4. 结语
通过以上三种工艺生产水泥管的对比，我们发现，无论是生产成本还是产品质量芯模振动工艺都好于其它两种工艺。随着社会的发展，水利等重力流工程的需要大口径或超大口径的水泥管越来越多，而芯模振动工艺不受其口径的限制可以满足要求，且节约能源还可以生产异形管子，芯模振动工艺无疑将有着广阔的前景。
