Полиэтилен,полистирол,полипропилен

У даній статті ми докладно розглянемо технологію виробництва пластикових труб (ПП, ПЕ, ПВХ - труб) і фітингів, що застосовуються для холодного і гарячого водопостачання, а також для каналізації та водостоків. Труби зазвичай мають зовнішній діаметр виходячи з наступного стандартного ряду: 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110, 125 мм і т.д.

Труби з поліетилену (ПНД-труби, труби з ПЕ-63, ПЕ-80 і ПЕ-100, а також PEX) застосовуються, як правило, для водопостачання при різних номінальних значеннях тиску в системі. Труби з поліпропілену (ПП рандом-сополімер) використовуються також для хололного та гарячого водопостачання, а з ПП-гомополімери - для внутрішньої каналізації будинків. Каналізаційні труби для зовнішніх мереж, проводять їх полівінілхлориду (ПВХ). З ПВХ виготовляють також водостоки. Окремо стоять пластмасові або металеві труби і фітинги в поліетиленовій оболонці і пінополіуретанової теплоізоляції (так звані ППУ-труби). Крім того, існують металопластикові труби, що мають композитну металопластик-стінку, яка включає полімерні і металевий шари. Металопластикові труби використовують в різних цілях: опалення приміщень (у тому числі «теплі підлоги»), водопостачання та газопостачання приміщень і підприємств. Гофровані труби з різних матеріалів також знайшли широке застосування в різних сферах господарства. Популярність гофротруб обумовлена їх легкістю і відмінною гнучкістю, що дозволяє використовувати з в якості шлангів у тому числі в каналізаційних системах. У деяких більш вузьких областях застосовують також склопластикові труби.

Труби з полімерів мають цілий ряд переваг перед сталевими: вага пластикових труб невеликий, вони є нержавіючими, безшовними, не заростають в процесі експлуатації, не вібрують і не видають буркітливий звуків, не розриваються при замерзанні води (cистема витримує кілька циклів замерзання при наявності тиску без руйнування), не проводять блукаючі струми, не вимагають фарбування і легкі в монтажі. Наприклад, труби та фітинги з поліпропілену в залежності від робочого тиску можуть працювати протягом десятиліть з температурою рідини до 95 ° C. Поліпропіленові та поліетиленові труби екологічно чисті і з успіхом застосовуються в трубопроводах холодного і гарячого водопостачання, опалення та повітроводах з робочим тиском до 25 атм.

Завдяки фітингів з хромованими вставками латунними ПП-труби легко комбінуються із сталевими трубами і сталевою арматурою, а при укладанні в грунт не вимагають додаткової ізоляції. Крім того, в останні роки активно впроваджуються
заставні елементи з полісульфона, як заміна латунних вставок для сполук пластмасових труб.
При монтажі труб з поліетилену, поліпропілену, як правило, застосовується дифузійна зварювання, виконувана за допомогою нескладної і недорогий оснащення. Такий спосіб з'єднання не вимагає спеціальних навичок і доступний кожному. Конструкція в результаті виходить повністю герметичним, а сам процес зварювання займає дуже мало часу. При цьому з'єднання готове до експлуатації відразу після охолодження (2-3 хв.). Труби з ПВХ, як правило застосовуються для стоків без тиску, тому вони не зварюються, а скріплюються за допомогою розтрубів, ГТВ ущільнень, рідше - клейовими сполуками.

Використання полімерних труб зазвичай дає відчутний економічний ефект: витрати на транспортування і монтаж скорочуються в порівнянні із сталевими трубами в кілька разів. Економічний ефект від використання труб і фітингів з поліпропілену в порівнянні зі сталевими і чавунними складається з економії витрат на транспортування, скороченні трудомісткості і відходів при монтажі, економії витратних матеріалів, відсутності витрат у період експлуатації, а також значного терміну служби - близько 50 років. Якщо всі ці дані врахувати при визначенні вартості трубопроводу і складанні кошторису, то монтаж виконаний з труб і фітингів з поліпропілену дасть здешевлення на 15-20% в порівнянні з трубопроводом, виконаним з сталевих оцинкованих труб.

Основні матеріали для виготовлення сучасних труб

1. Поліпропілен рандом-сополімер.

Матеріал, що використовується для виробництва водопровідних ПП труб і фітингів, являє собою продукт кополімеризації пропілену та етилену в певних пропорціях і носить назву поліпропілен рандом-сополімер PPRC (тип 3). На жаль, гідної альтернативи PPRC тип 3, що випускається закордонними виробниками, на російському ринку полімерів поки немає, і мабуть, не скоро буде. У Росії для виробництва ПП-труб для гарячого і холодного водопостачання добре зарекомендували себе марки сополимера пропилену RA 130E BOREALIS (Фінляндія) та TIPPLEN CS4-8000 TVK (Угорщина).

2. Поліпропілен гомополімери.

Гомополімери пропилену застосовується головним чином для каналізаційних ПП труб і фітингів. Причому через крихкість гомополімери при низьких температурах застосовувати поліпропіленові труби в кліматичних умовах Росії і СНД можна тільки для внутрішньої каналізації. Тому такі труби - самі тонкостінні (товщина стінки звичайно 1,6 - 2,0 мм).

Як правило, для екструзії труб з гомополімери ПП використовують поліпропілен виробництва московського (краплі 01003), уфімського (Бален 01003) та інших вітчизняних підприємств з плинністю 0,3 г/10 хв.

Для забезпечення грамотного і правильного застосування труб і фітингів з поліпропілену в трубних системах в Російській Федерації випущений Звід правил по проектуванню і монтажу трубопроводів з поліпропілену «Рандом сополімер» (СП40-101), внесено відповідні зміни до СНиП 2.04.05-91 "Опалення, вентиляція і кондиціонування »і в СНиП 2.04.01-85« Внутрішній водопровід і каналізація будівель ».

3. Поліетилен

У більшості випадків для виробництва труб і фітингів застосовують різні марки поліетилену низького тиску (високої щільності, ПЕНД, ПЕВЩ), а також гідрофільних силанольних-зшитий поліетилен (PEX). Водопровідні труби з звичайного ПНД на сьогоднішній день вже морально застаріли. Те ж стосується і марки ПЕ-63, яка не витримує такого високого тиску, як більш сучасні трубні марки ПЕ-80 і ПЕ-100. У багатьох країнах Європи випуск матеріалу ПЕ-63 припинений і поліетиленові трубопровідні системи переводяться на сучасні ПЕ-80 і ПЕ-100, що має дуже високі характеристики при роботі під тиском і підвищених температурах. На жаль, і тут частка російської сировини для виробництва труб близька до нуля.

4. Полівінілхлорид

Труби та фітинги із ПВХ застосовують в основному для організації зовнішньої каналізації. Це обумовлено високими характеристиками ПВХ при низьких температурах, на відміну від поліпропілену. Каналізаційні труби ПВХ більш товстостінні, ніж поліпропіленові, через особливості їх експлуатації. Крім того, деяка частина труб ПВХ застосовується для пластмасових водостоків та дренажу. Для виробництва труб з полівінілхлориду зазвичай беруть стандартну композицію, що включає смолу ПВХ, стабілізатори, змащення, наповнювачі і модифікатори. Смола як правило буває російського виробництва, добавки - зарубіжного.

Технологія та обладнання для виробництва труб

Процес виробництва труб з пластику технологічно досить простий, щодо нетрудоемок, енергетично малозатратен та екологічно нешкідливий, а мінімальна площа, необхідна для установки та експлуатації однієї комплектної лінії для виробництва труб, складає близько 100 м2.

Екструзіонная лінія для отримання труб являє собою технологічно закінчений безперервний цикл екструзії, калібрування, охолодження, витяжки, обрізки і штабелювання готової продукції і складається з власне екструдера з екструзійної головкою і системою подачі полімерної сировини, ванни калібрація та охолодження, що тягне пристрої, відрізного пристрої та штабелера або автоматичного намотувальника для труб малого діаметру.

Коротко опишемо технологію екструзії: Гранульоване пластик засипається в бункер екструдера, що представляє собою гвинтоподібний шнек з високоміцної азотований стали, що обертається із заданою швидкістю усередині матеріального циліндра. По всій довжині циліндра встановлено кілька нагрівачів кільцевого типу і декілька датчиків температури. Таким чином в кожній умовній зоні нагріву є можливість установки та контролю температури розплаву в циліндрі. За допомогою обертового шнека гранулят розплавляється, змішується і, пластіфіціруясь під тиском, надходить в екструзійну головку, призначення якої полягає в тому, щоб за допомогою формотворчих циліндричних поверхонь дорна (внутрішній діаметр) і матриці (зовнішній діаметр) на виході головки отримати пластфіцірованную заготовку у вигляді труби. Усередині екструзійної головки також встановлені нагрівачі з термодатчиками, що забезпечують необхідний режим нагріву матеріалу.

Екструзіонная головка може бути виконана у вигляді єдиного блоку, який має фланець для кріплення до матеріального циліндра, і складається з корпусу, розсікача, дорнодержателя і власне матриці, яка центрується щодо дорна регулювальними болтами для забезпечення рівної товщини стінки труби по діаметру.

До складу екструдера, крім бункера, пари шнек-циліндр, екструзійної головки й системи нагревов, входять також асинхронний електродвигун змінного струму з частотно-регульованим перетворювачем для забезпечення прецизійності обертання шнека, блок електроавтоматики і програмований логічний контролер, про який слід сказати додатково.

Програмований логічний контролер по суті є комп'ютером, що містить всі технологічні параметри екструзійної лінііі і контролірущім роботу всіх систем, що входять до її складу. За допомогою пульта управління, що складається з дисплея і клавіатури, оператор здійснює оперативне управління всіма виконавчими пристроями, регулює і контролює температуру нагрівання екструдера і головки, швидкість обертання шнека і тягне пристрою, тиск розплаву, режими різання і штабелювання.

До складу екструдера додатково може бути включено допоміжне обладнання для виробництва пластикових труб. Наприклад, вакуумний завантажувач для забезпечення безперервної завантаження грануляту в бункер, системи автоматичної зміни фільтрів екструзійної голівки і т. д.

Полімер у вигляді пластифікованої трубної заготовки повинен прийняти форму труби з заданими зовнішнім і внутрішнім діаметрами і товщиною стінки. Для цього її потрібно відкалібрувати, що і відбувається у вакуумному калібратори, через який простягається трубна заготовка. Ванна вакуумного калібрування і охолодження зазвичай являє собою 3-метрову замкнуту ємність з нержавіючої сталі, в торцях якої встановлені гумові манжети для герметизації ванни. Принцип калібрування труби - вакуумний, по зовнішньому діаметру. Пристрій для вакуумного калібрування по зовнішньому діаметру розташовується в передній частині ванни і являє собою латунний циліндр з центральним отвором заданого діаметра труби і з поперечними прорізами по всій довжині. Калібратор інтенсивно охолоджується за допомогою форсунок, з яких подається під тиском вода. Ванна калібрація та охолодження з'єднується з вакуум-насосом і з огляду на те, що на її вході і виході встановлені гумові манжети, в її порожнині створюється розрідження. Завдяки наявності поперечних прорізів у калібратори негативний тиск в порожнині ванни розпирає трубу і притискає її до внутрішньої поверхні калібрує насадки. Розрідження в камері контролюється вакуумметром. Далі труба проходить через діафрагму калібратора в охолоджуючу ванну, в якій також підтримується розрідження, т. к. порожнину ванни через патрубок з'єднана з вакуум-насосом і інтенсивно охолоджується за допомогою форсунок.

Для того щоб пластикова труба рівномірно витягувалася через систему калібрація, зберігаючи незмінною і заданої товщину труби, після додаткової ванни охолодження встановлено тягнуче пристрій гусеничного або стрічкового типу з пневматичним притиском траків. Траки приводяться в рух за допомогою електродвигуна з частотно-регульованим приводом, синхронізованим з головним приводом екструдера. Зусилля притиску траків для різних діаметрів труб регулюється механічно, шляхом оновлено відстані між траками.

Для різання пластикових труб призначено відрізне пристрій - пила гільйотинного або дискового типу в залежності від діаметру труби. Пристрій працює як в ручному режимі, отримуючи сигнал на початок різання від кінцевого вимикача, установленого на штабелери, так і в автоматичному, коли режими різання задаються з пульта управління.

Штабелер скидає готові труби заданої довжини по мірі їх надходження з відрізного пристрою на спеціальний стелаж для їх подальшої сортування або упаковки оператором.

При виробництві безнапірних труб з поліетилену або ПП-труб малого діаметру замість штабелера може використовуватися автоматичний намотчік, який, маючи регульований по діаметру намотувальний барабан, електропривод і систему лічильника метражу, дозволяє отримувати на виході готові бухти.

Технологія виробництва фітингів для труб

Фітинги часто виробляються з того ж матеріалу, що й труби, наприклад з поліпропілену рандом сополімер тип 3. Однак, часто виявляється неможливим отримати якісний виріб на ТПА (термопластавтомати) з матеріалу, що використовується для екструзії. Так, для лиття фітингів для внутрішньої ПП каналізації застосовують більш текучі марки гомополімери поліпропілену, наприклад ПП01030, ПП01060 або ПП01130. У випадку з ПВХ на лиття фітингів також йде спеціальна гранульована композиція з більшою плинністю, ніж екструзійні аналоги для труб.

Метод лиття під тиском широко відомий і вивчений. Спосіб завантаження, нагріву і пластифікації при підготовці до лиття абсолютно ідентичний екструзійної лінії. Тобто ми маємо той самий бункер для матеріалу і пару шнек-циліндр, встановлену на станину. Поліпропілен засипається в бункер, за допомогою обертового шнека і кільцевих нагрівачів перетворюється на розплав і, пластіфіціруясь, надходить до сопла для вприскуванням в прес-форму. Остання являє собою дві напівформи, гідравлічно змикаються перед циклом вприскуванням і розмикаються після охолодження готового виробу. Прес-форма має литниковой отвір для подачі під тиском розплавленого матеріалу. Шнек термопласт-автомата пов'язаний з гідроциліндром і має можливість із заданою швидкістю рухатися вперед і по команді з пульта оператора повертатися у вихідне положення. Таким чином, процес виробництва фітингів являє собою цикл, що складається з шести фаз: змикання напівформ, підведення до литниковой отвору сопла, вприскуванням розплаву, відвід сопла, розмикання прес-форми й набір наступної дози матеріалу за допомогою обертання шнека. Будь Термопластавтомат має програмований логічний процесор, пульт оператора, блок елетроавтоматікі, що дозволяють програмувати технологічний процес із завданням режимів нагріву, набору матеріалу, вприскуванням і інших параметрів.

Зрозуміло, що ці технологічні установки в реальному виробництві можуть містити в своєму складі різні допоміжні агрегати. У деяких умовах производста бажані установка підготовки повітря (повітряний компресор, фільтр, слагоотделітель), холодильна установка і т. д.

Висновок

Іноді готові труби і фітинги після виробництва потребують дополнітеньних операціях, таких як раструбовка, гнуття, зварювання, склеювання або складання. Наприклад, труби для каналізації повинні бути раструбовани, а потім у розтруб потрібно вкласти ущільнення - гумове кільце. Іноді особливо складні фітинги виробляють шляхом зварювання або склеювання декількох напівфабрикатів. У цьому випадку застосовують контактну зварку, зварювання тертям, прутком, нагрітим газом.

Ціни на полімери

Метрика

Мішки для сміття

Меню

Ціни на полімери

Метрика

Мішки для сміття

Теги