ХДПЕ цеви – опис и карактеристике

Садржај препоруке

• Историја полиетиленских цеви
• Карактеристике полиетилена ниског притиска
• Карактеристике ХДПЕ цеви
• ХДПЕ технологија производње цеви
• Прикључци за полиетиленске цеви

У овом чланку: Историја полиетиленских цеви која је разлика између ЛДПЕ и ХДПЕ; карактеристике полиетилена ниског притиска (високе густине); предности и недостаци ХДПЕ цеви; технологија за производњу цеви од полиетилена ниског притиска; окови за полиетиленске цеви.

Пластика у облику кухињског сифона за одвод воде почела је да гуши комуникације у нашим кућама и становима око 80-их, потпуно замењујући претходно популарне сифоне од челика и ливеног гвожђа. Средином 90-их, пластичне цеви су неочекивано постале водоводне цеви, атрактивне због своје новитета, мале тежине, цене и апсолутне отпорности на корозију. Чини се да би након више од 15 година присутности на руском тржишту полиетиленске цеви требало да постану познате власницима кућа, али неки од њих и даље третирају пластику у водоводном систему с неповерењем и сумњом. Нудимо да истражимо карактеристике полиетилена ниског притиска и цеви израђених од њега.

Историја полиетиленских цеви

Полиетилен је, као и друге врсте пластике, добијен случајно. Године 1898. Ханс вон Пецхманн, немачки физичар, извршио је другу фазу истраживања диазометана, коју је стекао четири године раније, прилично опасне материје хемијског порекла. Након експеримента са загревањем диазометана, вон Пецхманн је на дну тиквице открио белу, воштану супстанцу, која се испоставила да је полиетилен или, како је хемичар назвао, полиметилен. Почетком 20. века није постојала индустријска потреба за Пехманновим полиетиленом отвореног кода, па је његово стварање заборављено 37 дугих година.

Након Првог светског рата, велики индустријалци су започели потрагу за новим материјалима за изолирање електричних каблова, поверавајући свој развој хемијским лабораторијама. Поступајући у оквиру таквог наређења, британски хемичари Региналд Гибсон и Ериц Фавцетт у лабораторији хемијског концерна „Емпире оф хемијске индустрије“ (Империал Цхемицал Индустриес) поново су открили полиетилен – стављањем смеше етилена и бензалдехида у комору под притиском, делујући на њега притиском стотина атмосфера. Хемичари су сматрали да је добијена бела супстанца налик воску грешка током експеримента, посебно јер нису успели да поново добију полиетилен – током првог експеримента, ваздух је случајно ушао у комору под притиском, експерименталисти нису то узели у обзир..

ИЦИ лабораторија

Након испитивања супстанце коју су случајно добили Гибсон и Фавцетт, хемичар Мицхаел Перрин, који је такође радио за концерн ИЦИ, одлучио је да створи технологију која ће омогућити добијање полиетилена у индустријском обиму. Развој технологије трајао је Перрин четири године (почео је истраживати полиетилен 1935.), а успех је окруњен тек 1939. – ИЦИ је ове године добио патент за производњу полиетилена високог притиска (ниске густине). Током Другог светског рата, производња полиетилена се ширила – ова пластика коришћена је за изолацију коаксијалних радарских каблова. Од 1944. године полиетиленска амбалажа је у САД-у тражена међу власницима трговачких ланаца продавница..

Полиетилен високог притиска имао је прилично високу мекоћу и пластичност, па је био савршен за производњу амбалаже за амбалажне производе које купују купци. Међутим, није био погодан за употребу у комуникацијским мрежама за превоз топле воде – експерименталне цеви створене од овог полимера нису пропуштале воду да прођу, али нису могле да држе гасове, јер интермолекуларне везе у ЛДПЕ нису довољно јаке.

1951. хемичари Паул Хоган и Роберт Банкс, који су радили у Пхиллипс Петролеум Цорпоратион, развили су катализатор за полимеризацију полиетилена, хром триоксида. У присуству катализатора, полиетилен се може произвести на умеренијем притиску и температури. Употреба нових катализатора у производњи полиетиленских гранула створила је могућност стварања пластичних цеви за снабдевање хладном и топлом водом, као и за канализациону комуникацију. Две године касније, немачки хемичар Карл Зиеглер створио је каталитичке системе засноване на органоалуминијевим једињењима и титанхалидима, што је омогућило добијање полиетилена ниског притиска (високе густине) за који је карактеристична већа чврстина и чврстоћа од ЛДПЕ. У 70-има, Зиеглер-ов катализаторски систем допунио се новим типовима, што је омогућило, између осталог, производњу широког спектра полиетиленских смола.

Карактеристике полиетилена ниског притиска

Овај полиетилен се производи коришћењем технологија гасне фазе, суспензије и раствора, полимеризација се врши под притиском од 1 до 5 кг / цм². Има густину већу од 0,941 г / цм3, прилично је крута и због своје кристалне структуре благо је прозирна или непрозирна. Због слабог разгранавања молекулских веза, интермолекуларне силе пружају високу влачну чврстоћу у полиетилену ниског притиска. Тачка топљења је око 130 ° Ц, што је 20 ° више од оне ЛДПЕ, али то чини полиетилен отпоран на температуре грејања током рада готових производа (око 121 ° Ц).

У поређењу са полиетиленом високог притиска, влажност и гас пропусност ХДПЕ је 5 пута мања, има већу хемијску отпорност на масти и уља. Као и ЛДПЕ, подложан је пуцању из околине, али полиетилен ниске густине велике молекулске масе нема тај недостатак. ХДПЕ је овисно о марки отпоран на ниске температуре од -50 ° Ц и ниже.

Широк асортиман производа израђен је од полиетилена високог притиска – вреће и амбалажни филм за малопродајне ланце, цеви, изолација високонапонских електричних каблова, разне мрежице, резервоари и лименке, поклопци ПЕТ боца, наставци за намештај, прибор за аутомобиле, дечје играчке и игре комплекси, намештај итд..

У Русији се примарни полипропилен ниског притиска производи у предузећима ООО Ставролен, ОАО Казаноргсинтез, увози се из Европе и Азије, а секундарни (добија се из рециклираних материјала) – производи их велики број малих произвођача.

Карактеристике ХДПЕ цеви

Предности полимерних цеви ниског притиска (високе густине):

• Имају дуг радни век – најмање 40 година. Такав период је првобитно одређен током њиховог развоја 50-их година прошлог века..
• Они нису подложни корозивним и хемијским утицајима, тј. Не захтевају обновљиву катодну заштиту када се положе у земљу, тј. Не захтевају одржавање.
• Са једнаким карактеристикама, цена полиетиленских цеви је нижа него код челика.
• Због непромењиве глаткоће унутрашњих површина, каменци и талог се не таложе на њих, односно унутрашњи пречник се не мења током целог радног века..
• Имају ниску топлотну проводљивост – губици топлоте и степен кондензације на спољној површини су изузетно мали.
• У случају замрзавања течности унутар ХДПЕ цеви, конструкција неће бити уништена, јер ће се пречник цеви повећати испод пречника смрзнуте течности (за 5-7% од оригиналног) и вратиће се на претходни након одмрзавања транспортоване течности.
• Тежина цеви је 6 пута мања од тежине челичних цеви истог пречника и максималног радног притиска, што увелике олакшава транспорт и уградњу.
• Висока отпорност на водени чекић, обезбеђена малим модулом еластичности ХДПЕ цеви.
• Заваривање полиетиленских цеви је много лакше, брже и јефтиније од челичних цеви. Поред тога, заварени спојеви ХДПЕ цеви током времена не губе своју поузданост..
• Комплетна безбедност у области животне средине, због које су полиетиленске цеви дозвољене за употребу у цевоводима који снабдевају становништво питком водом.

Против полиетиленских цеви:

• Ограничења температуре превожене течности, што отежава њихову употребу у системима грејања и топле воде.
• Специфична технологија монтаже.
• У поређењу са њима, цеви од челика и ливеног гвожђа имају веће механичке карактеристике. Рок трајања полимерних цеви положених у земљу зависи од врсте локалног тла (његове покретљивости).
• Њихове перформансе се смањују под утицајем ултраљубичастог зрачења (степен отпорности на ултраљубичасто зрачење зависи од катализатора који се користе у производњи сировина – ХДПЕ грануле).

ХДПЕ технологија производње цеви

Линија за производњу полиетиленских цеви налази се на релативно малом простору – око 100 м².

ХДПЕ грануле одређене класе се изливају у спремник екструдера, греју на температуру талине и пластификују. Растопљени полиетилен улази у правоцртну главу екструдера, пролазећи на његовом улазу кроз филтрирајуће мреже и решетку на којој је уграђен клип (струјна конусна млазница). Истопљени полиетилен пропорционално омотава клип и слиједи до матрице будуће цијеви гдје је у облику цијеви одређеног промјера. Тело трн има уграђену млазницу за довод компримованог ваздуха који хлади зидове полиетиленске цеви на излазу из матрице.

Отврднута цев извлачи се из екструдера помоћу посебног уређаја, чији пречник хватања одговара пречнику цеви. Издувни уређај води цев кроз расхладну јединицу, где је њена мрежа изложена струјама воде из млазница.

Контрола дебљине зида и одсуства изобличења геометријског облика цеви врши се бесконтактним мерним уређајем. Иза ње је уређај за обележавање који на тело ХДПЕ цеви поставља одговарајуће обележавање утискивањем или штампањем.

Ако се направи цев пречника преко 125 мм, онда се након обележавања реже на комаде потребне дужине помоћу покретне гиљотине или кружне тестере, пратећи уздуж цеви цевима брзином извлачења из екструдера. Цеви мањег пречника сакупљају се намотајима у калемове.

Поред структурних карактеристика главе екструдера, на квалитетне карактеристике полиетиленске цеви утичу и температура талине, њен проток и цртање. У току протока, растопљени ХДПЕ молекули пролазе оријентацију, што утиче на аксијално скупљање цеви после изласка из екструдера, као и на анизотропију (присуство храпавости на површини готове цеви). Степен аксијалног скупљања полиетиленске цеви такође зависи од брзине њеног повлачења – ако је већа од брзине талине на излазу, повећава се аксијално скупљање и прорјеђивање зидова..

Интензитет довода компримованог ваздуха (калибрација притиска) зависи од пречника, дебљине стијенке цеви, карактеристика датог полимера и температуре његовог топљења у екструдеру. Калибрација притиска ваздуха подешава се када прва серија цеви изађе из екструдера експерименталним подешавањем. Ако је притисак ваздуха недовољан, онда ће се на зидовима цеви формирати приметне пукотине, ако је прекомерно, све веће трење изазваће вишеструке микропукотине, што ће значајно смањити чврстоћу зидова цеви.

Прикључци за полиетиленске цеви

Три врсте фитинга користе се за спајање ХДПЕ цеви – за подвезивање за заваривање (без употребе електричне спирале), за електрично заваривање и компресијске спојеве.

Спојни елементи за заваривање (спиготи) омогућавају међусобно заваривање цеви. Механичко заваривање се врши следећим редоследом: трептање крајева цеви и фитинга; загревање одсека који су заварени електричним грејним уређајем до вискозне флуидности; уклањање грејног уређаја и спајање делова који су заварени заједно под притиском. Важно је да спојите прикључак и цев међусобно што је пре могуће, након што уклоните грејни уређај, спречавајући да се пластика охлади. Такође, да би се осигурао снажан и поуздан шав, потребно је у потпуности елиминисати могућност да честице прашине уђу у шав..

ХДПЕ фитинзи намењени за електрично заваривање испоручују се са уграђеним грејачима (електрични отпорници) – када се електрична струја доведе до жице, њено загревање доводи до топљења полимера у подручјима зглобова. Једном када се прикључак и цев повежу, прекида се напајање напоном и формира се веза високог заптивања. Електрофузијски фитинзи су заварени у полимерне цеви помоћу специјалних машина за заваривање које вам омогућавају да подесите начин заваривања у складу са димензијама цеви и наставком који се урезује у њу. Ова метода заваривања је посебно погодна за поправку тешко доступних одсека цевовода..

Изградња пластичног цевовода помоћу компресионих фитинга је веома једноставна, јер не захтева додатну припрему ХДПЕ цеви. Компресиони прикључци повезани су на цеви без растављања на њихове саставне делове – гумена бртва се притисне притиском на рукаву у положају у којем је потребно уз истовремено ограничење компресије, чиме се спречавају деформације цеви, а стезни прстен посебног дизајна неће допустити да ослаби везу. Постављање цевовода повезивањем компресионих фитинга може се извести у било које доба године, укључујући и на негативним температурама, док је целокупан обим посла доступан особама без посебне обуке.