Новые достижения в технологии формования при экструзии полиэтиленовых труб большого диаметра.

В последние годы, благодаря активному развитию и масштабному расширению отечественной полиэтиленовой промышленности, а также благодаря таким преимуществам, как экологичность, долговечность, превосходные физические свойства, отличная устойчивость к коррозии и старению, хорошая морозостойкость, износостойкость и высокая ударопрочность, полиэтиленовые трубы стали предпочтительным выбором для трубопроводов большого диаметра в секторе муниципального водоснабжения и водоотведения. Этот успех обусловлен их малым весом, простотой монтажа, превосходными методами соединения, отличными характеристиками потока и экономичностью, что открывает весьма многообещающие перспективы для будущего роста. В настоящее время на рынке полиэтиленовых труб доминируют в основном изделия из полиэтилена высокой плотности (HDPE), категория которых включает в себя трубы с сплошными стенками для водоснабжения и водоотведения, одно- и двухстенные гофрированные трубы, гофрированные трубы со стальным армированием, газопроводы, трубы для транспортировки минеральных суспензий, песка и ила, трубы для сельскохозяйственного капельного орошения и различные другие композитные, модифицированные и сшитые трубные системы.

Классификация сырья для производства полиэтиленовых труб

В первую очередь, выбор материала HDPE имеет решающее значение; разные марки HDPE обладают различными эксплуатационными характеристиками и должны отбираться в зависимости от фактических производственных требований. Например, при производстве полиэтиленовых труб большого диаметра предпочтительной маркой HDPE является PE100. Этот материал обладает выдающейся устойчивостью к давлению, ударам и коррозии, одновременно отвечая строгим требованиям к прочности, присущим трубам большого диаметра.

Однако для производства толстостенных труб целесообразно выбирать марки, обладающие свойствами, препятствующими провисанию. В процессе производства толстостенных труб — из-за значительной толщины материала — существует вероятность провисания расплава. Полиэтилен высокой плотности (HDPE), обладающий свойствами, препятствующими провисанию, сохраняет превосходную стабильность при повышенных температурах, гарантируя тем самым качество и структурную целостность готовых труб.

Помимо двух упомянутых выше сценариев, следует учитывать ряд других факторов. Например, трубы, предназначенные для длительного воздействия внешней среды, должны изготавливаться из полиэтилена высокой плотности (HDPE), обладающего превосходной устойчивостью к атмосферным воздействиям; и наоборот, трубы, предназначенные для транспортировки агрессивных сред, должны быть изготовлены из полиэтилена высокой плотности, характеризующегося исключительной коррозионной стойкостью.

Следовательно, при выборе материалов из полиэтилена высокой плотности (HDPE) крайне важно определить наиболее подходящий сорт, исходя из конкретных производственных требований, чтобы гарантировать, что изготовленные трубы будут соответствовать эксплуатационным требованиям в широком спектре сложных условий окружающей среды. Кроме того, в самом процессе производства необходимо уделять пристальное внимание технологиям обработки и мерам контроля качества, чтобы гарантировать стабильную и надежную работу получаемых труб.

Для соответствия специфическим требованиям процесса экструзии экструзионная машина должна обладать соответствующими возможностями, в первую очередь, охватывающими такие аспекты, как конструкция шнека, контроль температуры расплава, конструкция формы для труб, контроль вакуума, контроль соотношения скорости тяги и автоматические механизмы резки.

Линия экструзии труб большого диаметра JWELL

Секция экструдера

Для производства труб из полиэтилена высокой плотности (HDPE) большого диаметра компания JWELL Machinery использует собственную серию основных экструдеров с соотношением длины к диаметру (L/D) 40, в паре со спиральной подающей втулкой. Такая конфигурация обеспечивает высокую производительность, одновременно гарантируя оптимальную пластификацию материала и низкую температуру плавления. Для труб с наружным диаметром (OD) 800 мм и более, а также толщиной стенки, соответствующей SDR 11 или выше, экструдер оснащен задним охладителем расплава. Это устройство снижает температуру расплава до того, как материал попадет в фильеру, тем самым минимизируя «провисание расплава» и одновременно позволяя сократить длину вакуумного охлаждающего резервуара; в конечном итоге это обеспечивает исключительную однородность толщины стенки трубы.

Конструкция пресс-формы:

Однослойная или многослойная фильера имеет спиральную структуру, включающую многоспиральный распределитель потока, а также механизмы воздушного и масляного охлаждения для минимизации времени пребывания материала внутри фильеры и дополнительной стабилизации температуры расплава.

Контроль вакуума

На этапе вакуумного охлаждения и формовки труб внедрение полностью автоматизированной системы управления с отрицательным давлением и замкнутым контуром обеспечивает быструю формовку труб и оперативное динамическое реагирование. Кроме того, система способна в режиме реального времени обнаруживать утечки вакуума и автоматически компенсировать их, тем самым повышая стабильность процесса вакуумной калибровки. Дополнительно, за счет автоматического регулирования скорости вращения вакуумного насоса, система не только значительно снижает уровень шума внутри вакуумной камеры, но и обеспечивает существенную экономию энергии, превышающую 50%.

Стабильная тяга

В системе используется схема синхронного управления «один ко многим», при которой один приводной блок одновременно питает несколько синхронных серводвигателей с постоянными магнитами, что обеспечивает стабильное выходное крутящее моментное усилие на низких частотах. Кроме того, широкий диапазон регулирования скорости гарантирует более плавный производственный процесс и минимизирует потенциальные отходы продукции. Что касается тяговых рельсов, используется саморасширяющийся механизм следования контуру, обеспечивающий плотное и точное соединение цепей и направляющих рельсов, тем самым гарантируя точность скорости тяги.

Автоматизированная резка

Он оснащен полностью автоматизированным, беспыльным механизмом резки, способным обрабатывать трубы толщиной до 160 мм. Кроме того, он оборудован функцией «автоматической регулировки диаметра одним касанием», что делает беспыльную резку сверхтолстых труб удивительно простой и интуитивно понятной, позволяя быстро резать трубы различных размеров.

В целом, выбор соответствующих материалов и оборудования, оптимизация производственных процессов, а также повышение уровня автоматизации и контроля качества могут эффективно улучшить качество и эффективность производства полиэтиленовых труб большого диаметра.