...

HDPE torud – kirjeldus ja omadused

HDPE torudel on unikaalsed omadused ja eelised, mis muudavad need väga funktsionaalseks ja vastupidavaks. Neil on suurepärane tugevus ja vastupidavus keskkonna mõjudele ning nad võivad taluda kõrget rõhku ja temperatuuri. Nad on cheemiliselt stabiilsed, pehmed ja lahustamatud, millel on pikk eluiga ja need on inertsed ning ei lagune ega reageeri isegi kõige aggressiivsemate ainetega. Neid saab kohandada erinevate suuruste ja kujundustega, tahespinnasel kasutamiseks.

Selles artiklis: Polüetüleentorude ajalugu mis vahe on LDPE ja HDPE vahel; madala rõhu polüetüleeni omadused (kõrge tihedusega); HDPE torude plussid ja miinused; madalrõhu polüetüleenist torude tootmise tehnoloogia; liitmikud polüetüleentorude jaoks.

HDPE torud - kirjeldus ja omadused

Vee ärajuhtimiseks mõeldud köögisifoni kujul olev plastik hakkas meie kodudes ja korterites kommunikatsiooni tormama 80ndate paiku, asendades täielikult varem populaarsed terasest ja malmist sifoonid. 90-ndate aastate keskel muutusid plasttorud ootamatult sanitaartehnilisteks torudeks, mis olid atraktiivsed oma uudsuse, väikese kaalu, hinna ja absoluutse korrosioonikindluse poolest. Näib, et pärast enam kui 15-aastast Venemaa turul viibimist oleks polüetüleentorud pidanud koduomanikele tuttavaks saama, kuid mõned neist käsitlevad veevarustussüsteemi plastikut endiselt umbusalduse ja kahtlusega. Pakume uurida madalrõhu polüetüleeni ja sellest valmistatud torude omadusi.

Polüetüleentorude ajalugu

Nagu ka muud tüüpi plastikud, saadi polüetüleen juhuslikult. 1898. aastal viis saksa füüsik Hans von Pechmann läbi veel ühe uurimisastme diasometaani kohta, mille ta oli neli aastat varem saanud – keemilise päritoluga üsna ohtlik aine. Pärast diasometaani kuumutamise katset avastas von Pechmann kolvi põhjas valge vahajas aine, mis osutus polüetüleeniks või, nagu keemik seda nimetas, polümetüleeniks. 20. sajandi alguses polnud avatud lähtekoodiga Pehmanni polüetüleeni järele tööstuslikku nõudlust, mistõttu unustati selle loomine 37 pikaks aastaks..

Pärast Esimest maailmasõda hakkasid suured töösturid otsima uusi materjale elektrikaablite isoleerimiseks, usaldades nende arendamise keemialaboritele. Sellise korralduse raames tegutsesid Suurbritannia keemikud Reginald Gibson ja Eric Fawcett keemiakontserni “Keemiatööstuse impeerium” (Imperial Chemical Industries) laboratooriumis polüetüleenist uuesti – asetades etüleeni ja bensaldehüüdi segu survekambrisse, toimides sellele sadade atmosfääride rõhul. Keemikud pidasid saadud valget vahataolist ainet katse ajal eksimusena, eriti kuna neil ei õnnestunud polüetüleeni uuesti saada – esimese katse ajal sattus õhk kogemata survekambrisse, eksperimenteerijad ei võtnud seda arvesse.

ICI labor ICI labor

Pärast Gibsoni ja Fawceti juhuslikult saadud aine uurimist otsustas keemik Michael Perrin, kes töötas ka ICI kontserni heaks, luua tehnoloogia, mis võimaldaks polüetüleeni saada tööstuslikus mastaabis. Tehnoloogia väljatöötamine võttis Perrinil neli aastat (ta alustas polüetüleeni uurimist 1935. aastal) ja seda krooniti eduga alles 1939. aastal – ICI sai sel aastal patendi kõrgsurve (madala tihedusega) polüetüleeni tootmiseks. Teise maailmasõja ajal laienes polüetüleeni tootmine – seda plasti kasutati koaksiaalradari kaablite isoleerimiseks. Alates 1944. aastast on polüetüleenpakendid Ameerika Ühendriikides nõudnud kaupluste jaemüügikettide omanike seas..

Kõrgsurve polüetüleenil oli üsna kõrge pehmus ja plastilisus, seetõttu sobis see suurepäraselt klientide poolt pakutavate toodete pakendamiseks. Kuid see ei sobinud kasutamiseks sooja vee transportimiseks mõeldud sidevõrkudes – sellest polümeerist loodud katsetorud ei lasknud vett läbi, kuid ei suutnud gaase hoida, kuna molekulidevahelised sidemed LDPE-s pole piisavalt tugevad.

Polüetüleenkile tootmine

1951. aastal töötasid Phillips Petroleum Corporationi heaks töötanud keemikud Paul Hogan ja Robert Banks välja katalüsaatori polüetüleeni, kroomtrioksiidi polümerisatsiooniks. Katalüsaatori juuresolekul saaks polüetüleeni toota mõõdukal rõhul ja temperatuuril. Uute katalüsaatorite kasutamine polüetüleengraanulite tootmisel on loonud võimaluse luua plasttorusid külma ja sooja veega varustamiseks, samuti kanalisatsiooni kommunikatsioonide jaoks. Kaks aastat hiljem lõi saksa keemik Karl Ziegler alumiiniumorgaaniliste ühendite ja titaanihalogeniidide baasil katalüüsisüsteeme, mis võimaldasid saada madala rõhuga polüetüleeni (suure tihedusega), mida iseloomustab suurem jäikus ja tugevus kui LDPE-l. 70ndatel täiendati Ziegleri katalüsaatorisüsteemi uut tüüpi, mis võimaldas muu hulgas toota laias valikus polüetüleenvaike.

Madala rõhu polüetüleengraanulid

Madala rõhu polüetüleeni omadused

Seda polüetüleeni toodetakse gaasifaasi, suspensiooni ja lahuse tehnoloogiate abil. Polümerisatsioon toimub rõhul vahemikus 1 kuni 5 kg / cm2. Selle tihedus on üle 0,941 g / cm3, see on üsna jäik ja kristalse struktuuri tõttu kergelt läbipaistev või läbipaistmatu. Molekulaarsidemete nõrga hargnemise tõttu tagavad molekulidevahelised jõud madala tõmbetugevusega polüetüleenis kõrge tõmbetugevuse. Sulamistemperatuur on umbes 130 ° C, mis on 20 ° kõrgem kui LDPE, kuid see muudab polüetüleeni valmistoodete töötamise ajal vastupidavaks kuumutamistemperatuuridele (umbes 121 ° C)..

Kõrgrõhu polüetüleeniga võrreldes on HDPE niiskuse ja gaasi läbilaskvus 5 korda madalam, sellel on suurem keemiline vastupidavus rasvade ja õlide suhtes. Nagu LDPE, on see vastuvõtlik keskkonna krakkimisele, kuid suure molekulmassiga madala tihedusega polüetüleenil pole seda puudust. Sõltuvalt kaubamärgist on HDPE vastupidav madalatele temperatuuridele alates -50 ° C ja alla selle.

Polüetüleentorude kasutamine

Kõrgsurve-polüetüleenist toodetakse laias valikus tooteid – jaekettide kotte ja pakendikilet, torusid, kõrgepingekaablite isolatsiooni, mitmesuguseid võrke, mahuteid ja purke, PET-pudelikorke, mööblitarvikuid, autode tarvikuid, laste mänguasju ja mänge kompleksid, mööbel jne..

Venemaal toodetakse Euroopast ja Aasiast imporditava OOO Stavrolen, OAO Kazanorgsintez ettevõtetes primaarset madalrõhu polüpropüleeni, sekundaarset (taaskasutatavatest materjalidest toodetud) toodavad mitmed väikesed tootjad.

HDPE kanalisatsioonitorude paigaldamine

HDPE torude omadused

Madala rõhuga polümeerist torude eelised (kõrge tihedusega):

  • Nende kasutusiga on pikk – vähemalt 40 aastat. Algselt pandi selline periood paika nende arengu ajal eelmise sajandi 50ndatel..
  • Neid ei mõjuta söövitavad ja keemilised mõjud, s.t maasse lastes ei vaja nad taastuvat katoodkaitset, s.t nad ei vaja hooldust.
  • Võrdsete omadustega on polüetüleentorude maksumus terasest madalam.
  • Sisepindade muutumatust siledusest tingituna ei ladestu katted ja muda, ei muutu siseläbimõõt kogu kasutusaja jooksul.
  • Neil on madal soojusjuhtivus – nende soojuskaod ja kondenseerumisaste välispinnal on äärmiselt väikesed.
  • Kui HDPE torus olev vedelik külmub, siis struktuuri ei hävitata, kuna toru läbimõõt suureneb külmunud vedeliku läbimõõdu all (5–7% algsest) ja naaseb eelmisele pärast transporditud vedeliku sulamist.
  • Torude kaal on 6 korda väiksem kui sama läbimõõdu ja maksimaalse töörõhuga terastorude kaal, mis hõlbustab oluliselt transportimist ja paigaldamist.
  • HDPE-torude madal elastsusmoodul tagab kõrge vastupidavuse veehaamrile.
  • Polüetüleentorude keevitamine on palju lihtsam, kiirem ja odavam kui terastorud. Lisaks ei kaota HDPE torude keevitatud ühendused aja jooksul oma töökindlust..
  • Täielik keskkonnaohutus, tänu millele on polüetüleentorusid lubatud kasutada torujuhtmetes, mis varustavad elanikkonda joogiveega.

HDPE torude paigaldamine

Polüetüleentorude miinused:

  • Transporditava vedeliku temperatuuri piirangud, mis raskendab nende kasutamist kütte- ja sooja veevarustussüsteemides.
  • Spetsiifiline monteerimistehnoloogia.
  • Nendega võrreldes on terasest ja malmist torud kõrgemad mehaanilised omadused. Maasse paigaldatud polümeeritorude kasutusiga sõltub kohaliku pinnase tüübist (selle liikuvus).
  • Nende jõudlusnäitajad vähenevad ultraviolettkiirguse mõjul (ultraviolettkiirgusele vastupidavuse aste sõltub toorainete tootmisel kasutatavatest katalüsaatoritest – HDPE graanulid).

Polüetüleenist kanalisatsioonitorud

HDPE torude tootmistehnoloogia

Polüetüleentorude tootmise liin asub suhteliselt väikesel alal – umbes 100 m2.

Teatud klassi HDPE graanulid valatakse ekstruuderi punkrisse, kuumutatakse sulamistemperatuurini ja plastifitseeritakse. Sulatatud polüetüleen siseneb ekstruuderi sirgesse otsa, läbides selle sisselaskeava läbi filtrivõrkude ja resti, millele tuum on paigaldatud (voolujooneline kooniline otsik). Sulatatud polüetüleen ümbritseb torni proportsionaalselt ja järgib tulevase toru maatriksit, kus see on etteantud läbimõõduga toru kujul. Tornkerel on sisseehitatud suruõhu tarnimiseks mõeldud otsik, mis jahutab polüetüleentoru seinu maatriksist väljumisel.

HDPE torud - kirjeldus ja omadused

Kõvendatud toru tõmmatakse ekstruuderist välja spetsiaalse seadme abil, mille haarde läbimõõt vastab toru läbimõõdule. Heitgaasiseade juhib toru läbi jahutusüksuse, kus selle võrk on pihustitest veega kaetud.

Seina paksuse ja toru geomeetrilise kuju moonutuste puudumise kontroll toimub kontaktivaba mõõteseadmega. Selle taga on märgistusseade, mis kannab HDPE toru kerele reljeeftrüki või trükkimise teel asjakohast märgistust.

HDPE torud - kirjeldus ja omadused

Kui toodetakse toru läbimõõduga üle 125 mm, lõigatakse see pärast märgistamist liikuva giljotiini või ketassae abil vajaliku pikkusega tükkideks, järgides mööda toru võrku selle ekstruuderist väljatõmbamise kiirusega. Väiksema läbimõõduga torud kogutakse tõmburiga mähistesse.

HDPE torud - kirjeldus ja omadused

Lisaks ekstruuderipea konstruktsioonilistele omadustele mõjutavad polüetüleentoru kvaliteedinäitajaid sulami temperatuur, selle voolu kiirus ja joonis. Voolu ajal läbivad sulatatud HDPE molekulid orientatsiooni, mis mõjutab toru aksiaalset kokkutõmbumist pärast ekstruuderist väljumist, samuti anisotroopiat (kareduse olemasolu valmis toru pinnal). Polüetüleentoru aksiaalse kokkutõmbumise aste sõltub ka selle tõmbamise kiirusest – kui see on suurem kui sulamiskiirus väljalaskeavas, suureneb seinte aksiaalne kokkutõmbumine ja õhenemine.

Suruõhu juurdevoolu intensiivsus (rõhu kalibreerimine) sõltub läbimõõdust, toru seina paksusest, antud polümeeri omadustest ja selle sulamistemperatuurist ekstruuderis. Õhurõhu kalibreerimist reguleeritakse, kui toru esimene partii väljub ekstruuderist eksperimentaalse häälestamise teel. Kui õhurõhk on ebapiisav, tekivad toruseintele märgatavad kortsud. Kui need on ülemäärased, põhjustab suurenev hõõrdumine mitu mikrolõhet, mis vähendab oluliselt toruseinte tugevust.

Polüetüleentorude liitmikud

HDPE torude ühendamiseks kasutatakse kolme tüüpi liitmikke – tagumikkeevitamiseks (ilma elektrispiraali kasutamata), elektrikeevitamiseks ja surveliitmikeks.

Tagumikeevitusliitmikud (tihvtid) võimaldavad torude tagumikku keevitada. Tagumik keevitamine toimub järgmises järjestuses: torude ja liitmike otste vilkumine; keevitatud sektsioonide kuumutamine elektrilise kütteseadmega viskoosse voolavuse seisundisse; eemaldades kütteseadme ja ühendades keevitatavad osad rõhu all. Pärast kuumutusseadme eemaldamist on oluline ühendada liitmik ja toru võimalikult kiiresti üksteisega, vältides plastiku jahtumist. Samuti on tugeva ja usaldusväärse õmbluse tagamiseks vaja täielikult kõrvaldada tolmuosakeste sattumise võimalus õmblusesse..

Polüpropüleenist torude jootmine

Elektri keevitamiseks mõeldud HDPE liitmikud tarnitakse manustatud traadisoojenditega (elektritakistid) – kui traadile antakse elektrivool, põhjustab selle kuumutamine polümeeri sulandumist liitekohtades. Kui liitmik ja toru on ühendatud, katkestatakse pingevarustus ja moodustatakse kõrge tihedusega ühendus. Elektrofusioonliitmikud keevitatakse polümeeritorudesse spetsiaalsete keevitusmasinate abil, mis võimaldavad keevitusrežiimi reguleerida vastavalt toru ja sellele lõigatava liitmiku mõõtmetele. See keevitusmeetod on eriti mugav raskesti ligipääsetavate torujuhtmeosade parandamiseks..

HDPE torude elektrofusioonkeevitus

Plasttorustiku ehitamine kompressioonliitmike abil on väga lihtne, kuna see ei vaja HDPE torude täiendavat ettevalmistamist. Kompressiooniliitmikud ühendatakse torudega ilma nende koostisosadeks lahtivõtmiseta – kummitihend surutakse presshülsi abil kokku vajalikus asendis koos surumise samaaegse piiramisega, vältides seeläbi torude deformatsioone ning erikujundusega kinnitusrõngas ei lase ühendust nõrgendada. Torujuhtme paigaldamist kompressiooniliitmike ühendamise abil saab teha igal ajal aastas, sealhulgas ka madalama temperatuuriga temperatuuridel, samal ajal kui kogu töö ulatus on inimestele teostamiseks saadaval ilma spetsiaalse väljaõppeta.

Polüetüleentorude surveliitmikud

Hinnake artiklit
( Reitinguid pole veel )
Petra Oppimas
Ekspertnõuanded mis tahes teemal
Comments: 3
  1. Eleri Tamm

    Mis on HDPE torud ja millised on nende omadused?

    Vasta
    1. Pille Raun

      HDPE (kõrge tihedusega polüetüleen) torud on plastist torud, millel on mitmeid kasulikke omadusi. HDPE torud on tuntud oma tugevuse, vastupidavuse ja keemilise vastupidavuse poolest. Need on kergekaalulised, kuid samas väga vastupidavad survele, mida tekitavad vedelikud torus. HDPE torud on ka väga paindlikud, mistõttu neid on lihtne paigaldada. Nad on ka korrosioonikindlad ja suudavad taluda paljusid kemikaale ja happelisi aineid. Samuti ei mõjuta HDPE torud vee maitset ega lõhna ning neil on suurepärane veerõhu taluvus. Kokkuvõttes on HDPE torud vastupidavad, usaldusväärsed ja sobivad erinevatele rakendustele, sealhulgas veekogude haldamiseks, kanalisatsioonisüsteemideks ja gaasijuhtmeteks.

      Vasta
    2. Maarja-Liis Kala

      HDPE torud on kõrgtihedast polüetüleenist valmistatud torud, mida kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas vee ja gaasi transportimisel ning kanalisatsioonisüsteemides. HDPE torud on tuntud oma vastupidavuse ja keemilise vastupidavuse poolest, mis muudab need ideaalseks valikuks erinevate keskkonnatingimuste jaoks. Lisaks sellele on HDPE torud ka kergekaalulised, paindlikud ja lihtsasti paigaldatavad. Need omadused muudavad HDPE torud populaarseks valikuks ehitus- ja veetööstuses üle maailma.

      Vasta
Lisage kommentaare