Процесс производства труб из полиэтилена

Трубы из полиэтилена имеют целый ряд достоинств перед стальными: они легче последних, не подвержены коррозии, не зарастают в процессе эксплуатации, не вибрируют и не издают урчащих звуков, не разрываются при замерзании воды (cистема выдерживает несколько циклов замерзания при наличии давления без разрушения), не проводят блуждающие токи, не требуют окраски и легки в монтаже. Трубы и фитинги из полиэтилена в зависимости от рабочего давления могут работать в течение десятилетий с температурой жидкости до 95°C. ПП-трубы экологически чисты и с успехом применяются в трубопроводах холодного и горячего водоснабжения, отопления и воздуховодах с рабочим давлением до 25 атм.
Использование ПП-труб дает весьма ощутимый экономический эффект: затраты на транспортировку и монтаж сокращаются по сравнению со стальными трубами в несколько раз. Экономический эффект от использования труб и фитингов из полиэтилена по сравнению со стальными и чугунными складывается из экономии затрат на транспортировку, сокращении трудоемкости и отходов при монтаже, экономии расходных материалов, отсутствия расходов в период эксплуатации, а также значительного срока службы – около 50 лет. Если все эти данные учесть при определении стоимости трубопровода и составлении сметы, то монтаж выполненный из труб и фитингов из полиэтилена даст удешевление на 15–20% по сравнению с трубопроводом, выполненным из стальных оцинкованных труб. А учитывая сроки их эксплуатации… Посчитайте сами.

Материал, используемый для производства труб представляет собой продукт полимеризации этилена в определенных пропорциях.  
Процесс производства труб технологически достаточно прост, относительно нетрудоемок, энергетически малозатратен и экологически безвреден, а минимальная площадь, необходимая для установки и эксплуатации одной комплектной линии для производства труб, составляет порядка 100 м2. Комплектная линия экструзии ПП-труб представляет собой технологически законченный непрерывный цикл экструзии, калибровки, охлаждения, вытяжки, обрезки и штабелирования готовой продукции и состоит из собственно экструдера с экструзионной головкой, ванны калибрации и охлаждения, тянущего устройства, отрезного устройства и штабелера или автоматического намотчика для труб малого диаметра.

Изготовление труб.

Начнем с того, что гранулированный полипропилен засыпается в бункер экструдера, представляющего собой винтообразный шнек из высокопрочной азотированной стали, вращающийся с заданной скоростью внутри материального цилиндра из такого же материала. По всей длине цилиндра установлено несколько нагревателей кольцевого типа и несколько датчиков температуры. Таким образом в каждой условной зоне нагрева имеется возможность установки и контроля температуры расплава в цилиндре. Посредством вращающегося шнека гранулят расплавляется, смешивается и, пластифицируясь под давлением, поступает в экструзионную головку, назначение которой состоит в том, чтобы посредством формообразующих цилиндрических поверхностей дорна (внутренний диаметр) и матрицы (внешний диаметр) на выходе головки получить пластфицированную заготовку в виде трубы. На самой экструзионной головке также установлены кольцевые нагреватели с термодатчиками, обеспечивающие необходимый режим нагрева материала. Экструзионная головка выполнена в виде единого блока, имеющего фланец для крепления к материальному цилиндру, и состоит из корпуса, рассекателя, дорнодержателя и собственно матрицы, которая центрируется относительно дорна регулировочными болтами для обеспечения равной толщины стенки трубы по диаметру. В состав экструдера, помимо бункера, пары шнек-цилиндр, экструзионной головки и системы нагревов, входят также двигатель постоянного тока для обеспечения прецизионности вращения шнека, блок электроавтоматики и программируемый логический контроллер, о котором следует сказать дополнительно. Программируемый логический контроллер по сути является компьютером, содержащим все технологические параметры экструзионной линиии и контролирующим работу всех систем, входящих в ее состав. С помощью пульта управления, состоящего из дисплея и клавиатуры, оператор осуществляет оперативное управление всеми исполнительными устройствами, регулирует и контролирует температуру нагрева экструдера и головки, скорость вращения шнека и тянущего устройства, давление расплава, режимы резки и штабелирования. В состав экструдера дополнительно может быть включено вспомогательное оборудование. Например, вакуумный загрузчик для обеспечения непрерывной загрузки гранулята в бункер, системы автоматической смены фильтров экструзионной головки и т. д.

Итак, полипропилен в виде пластифицированной трубной заготовки должен принять форму трубы с заданными внешним и внутренним диаметрами и толщиной стенки. Для этого ее нужно откалибровать, что и происходит в вакуумном калибраторе, через который протягивается трубная заготовка. Ванна вакуумного калибрования и охлаждения представляет собой 3-метровую замкнутую емкость из нержавеющей стали, в торцах которой установлены резиновые манжеты для герметизации ванны. Принцип калибровки трубы – вакуумный, по наружному диаметру. Устройство для вакуумного калибрования по наружному диаметру располагается в передней части ванны и представляет собой латунный цилиндр с центральным отверстием заданного диаметра трубы и с поперечными прорезями по всей длине. Калибратор интенсивно охлаждается при помощи форсунок, из которых подается под давлением вода. Ванна калибрации и охлаждения соединяется с вакуум-насосом и ввиду того, что на ее входе и выходе установлены резиновые манжеты, в ее полости создается разрежение. Благодаря наличию поперечных прорезей в калибраторе отрицательное давление в полости ванны распирает трубу и прижимает ее к внутренней поверхности калибрующей насадки. Разрежение в камере контролируется вакуумметром. Далее труба проходит через диафрагму калибратора в охлаждающую ванну, в которой также поддерживается разрежение, т. к. полость ванны через патрубок соединена с вакуум-насосом и интенсивно охлаждается с помощью форсунок. Для того чтобы труба равномерно вытягивалась через систему калибрации, сохраняя неизменной и заданной толщину трубы, после дополнительной ванны охлаждения установлено тянущее устройство гусеничного или ленточного типа с пневматическим прижимом траков. Траки приводятся в движение посредством электродвигателя с частотно-регулируемым приводом, синхронизированным с главным приводом экструдера. Усилие прижима траков для различных диаметров труб регулируется механически. Для резки труб предназначено отрезное устройство – пила гильотинного или дискового типа в зависимости от диаметра трубы. Устройство работает как в ручном режиме, получая сигнал на начало резки от концевого выключателя, установленного на штабелере, так и в автоматическом, когда режимы резки задаются с пульта управления. Штабелер сбрасывает готовые трубы заданной длины по мере их поступления с отрезного устройства на специальный стеллаж для их дальнейшей сортировки или упаковки оператором. При производстве безнапорных труб из полиэтилена или ПП-труб малого диаметра вместо штабелера может использоваться автоматический намотчик, который, имея регулируемый по диаметру намоточный барабан, электропривод и систему счетчика метража, позволяет получать на выходе готовые бухты.

По технологии экструзии, смешение всех компонентов рецептуры проводится в три этапа: смешение в горячем смесителе, смешение в холодном смесителе, выдержка смеси при температуре 15-30*С в течение 24 часов. Подготовленная таким образом смесь подается в экструдер. Подготовленная смесь ПВХ подается в материальный цилиндр экструдера, захватывается шнеком и продвигается по зонам, температура обогрева которых повышается от 150-170C на входе до 190-210C на фильере. Экструзия пвх профилей - это способ изготовления профильных изделий большой длины из пластмасс и резины. Процесс непрерывен и заключается в выдавливании расплава полимера через отверстие определенного сечения. Производственная линия включает экструдер, инструмент (фильеру, устройство сухой и влажной калибрации), маркирующий принтер, тянущее устройство, пилу для резки профиля, устройство для укладки и упаковки готовой продукции. Скорость экструзии ПВХ профилей невелика, максимальной считается скорость 8 метров в минуту. Увеличение скорости экструзии может негативно влиять на качество профиля. При существенном увеличении скорости экструзии необходимо пересматривать рецептуру ПВХ- смеси и технологические параметры экструзии.

Посмотреть прайс-лист на трубы полиэтиленовые водопроводные ПЭ 100 (ГОСТ -18599-2001)
Посмотреть прайс-лист на трубы полиэтиленовые газопроводные ПЭ 100 (ГОСТ Р 50838-95)