Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Труба HDPE - это тип гибкой пластиковой трубы, используемой для передачи жидкости и газа, и часто используется для замены стареющих бетонных или стальных магистральных трубопроводов. Изготовлен из термопластичного полиэтилена высокой плотности (высокой плотности полиэтилена ), его высокий уровень непроницаемости и сильной молекулярной связи сделать его пригодным для трубопроводов высокого давления. Трубы HDPE используются во всем мире для таких применений, как водопровод, газопровод [1] [ самоизданный источник? ] канализационные магистрали, линии передачи навозной жижи, сельское орошение, линии подачи противопожарных систем, электрические и коммуникационные каналы, а также трубы ливневой канализации и дренажа.

Преимущества [ править ]

Прочность и стойкость полиэтилена к химическим веществам, а также коррозионная стойкость и малый вес способствовали его растущему использованию в ситуациях, когда требуются рентабельные и долговечные системы трубопроводов для жидкости и газа. Согласно пресс-релизу Института пластиковых труб, «трубы из полиэтилена используются для воды и других жидкостей в Европе и Америке с 1950-х годов благодаря своей прочности, герметичным соединениям, устойчивости к коррозии и долгосрочной экономической эффективности. " [2] [ самостоятельно опубликованный источник? ]

Трубы из полиэтилена высокой плотности могут быть соединены стыковой сваркой , электросваркой , муфтой или экструзией . Эти соединения нагревают трубу во время процесса соединения, создавая полностью однородное соединение, поэтому сварной шов становится таким же прочным или более сильным, чем существующая труба с обеих сторон сварного шва. Нет необходимости использовать резиновые уплотнения или химикаты для соединения, которые используются для соединения труб из ПВХ, которые вызывают проблемы со здоровьем окружающей среды и увеличивают вероятность выхода из строя со временем. У PE меньше шансов иметь проблемы с проникновением корней и обеспечивает целостность трубопровода, даже если он установлен в нестабильных почвах.

Канализационная труба из ПНД устанавливается методом направленного бурения в Перте, Западная Австралия.

Благодаря системе сварки плавлением отпадает необходимость в анкерах или упорных ограничительных блоках, поскольку соединения становятся полностью устойчивыми к торцевым нагрузкам, что снижает затраты на материалы и время установки. Это также позволяет в будущем обеспечить более безопасную выемку грунта вблизи трубопровода, что особенно важно для газопроводов высокого давления. Бухты полиэтиленовой трубы делают установку без траншеи более безопасной и менее опасной для окружающей среды.

Системы труб из полиэтилена высокой плотности доступны для многих применений, включая стандартные траншейные работы в водопроводных сетях, кольцевых трубопроводах, канализационных сетях и магистральных газопроводах, а также горизонтальное бурение электрических и телекоммуникационных трубопроводов. [3] По данным компании, производящей HDPE, системы HDPE экономически эффективны в установке и имеют долгосрочную экономию затрат на техническое обслуживание, а также позволяют использовать более дешевые методы установки, такие как ГНБ (горизонтально-направленное бурение), скольжение , разрыв труб , плавучая и погружная труба. [4]

Труба HDPE очень прочная и гибкая, и ее можно изгибать на месте до радиуса, в 25 раз превышающего номинальный диаметр трубы - для труб SDR11 и SDR17, при температуре окружающей среды 20 ° C или ниже. Это обеспечивает значительную экономию затрат по сравнению с различными системами труб, для некоторых из которых требуются клееные фитинги, ограничители или упорные блоки даже для незначительных изменений направления. Благодаря высокой ударопрочности и гибкости трубы HDPE, они хорошо подходят для установки в динамических грунтах, в том числе в сейсмоопасных районах. Труба из ПНД имеет очень высокую пропускную способность благодаря гладкому внутреннему диаметру и способам соединения встык. Труба из ПНД не подвержена коррозии в окружающей среде и со временем сохранит свою текучесть, в отличие от систем трубопроводов из черных металлов, которые ржавеют и создают внутреннее сопротивление жидкости, протекающей через них. [5][ самостоятельно опубликованный источник? ]

Поскольку для изготовления труб из полиэтилена высокой плотности используется первичный пищевой полиэтилен, они безопасны для перекачки питьевой воды при условии, что все начальные загрязнения были смыты. Трубы из полиэтилена высокой плотности устойчивы к воздействию многих химикатов, что облегчает их использование на производственных предприятиях или в агрессивных или кислотных средах, без необходимости использования защитных покрытий или цинкования, как это требуется для стальных труб. Поскольку HDPE имеет очень низкую теплопроводность, он может поддерживать более однородные температуры по сравнению с металлическими трубами при транспортировке жидкостей, что значительно снижает потребность в изоляции для контроля конденсации вокруг трубопровода. [6] [ самостоятельно опубликованный источник? ]

Производство [ править ]

Для изготовления труб смола HDPE нагревается и выдавливается через фильеру, которая определяет диаметр трубопровода. Толщина стенки трубы определяется сочетанием размера матрицы, скорости винта и скорости тягового трактора. Полиэтиленовая труба обычно черного цвета из-за добавления 3-5% технического углерода к прозрачному полиэтилену. Добавление технического углерода создает продукт, устойчивый к ультрафиолетовому излучению . Доступны и другие цвета, но встречаются реже. Цветные или полосатые трубы HDPE обычно на 90-95% состоят из черного материала, с цветной пленкой или полосой на внешней стороне 5%.

Ниже показан процесс экструзии труб из полиэтилена высокой плотности:

Свеже экструдированная труба из полиэтилена высокой плотности 800 мм (31,50 дюйма)

Полиэтиленовое сырье вытягивается из силоса в бункер-сушилку, которая удаляет влагу из гранул. Затем вакуумным насосом он подается в блендер, где нагревается бочкообразным нагревателем. Материал PE становится расплавленным при температуре около 180 ° C (356 ° F), что позволяет подавать его через форму / матрицу, которая придает расплавленному материалу круглую форму. После прохождения через фильеру вновь сформированная труба быстро попадает в охлаждающие резервуары, которые погружают или разбрызгивают воду с внешней стороны трубы, каждый из которых снижает температуру трубы на 10-20 градусов. Поскольку полиэтилен имеет высокую удельную теплоемкость, трубу необходимо охлаждать поэтапно, чтобы не деформировать форму, и к тому времени, когда она достигнет «тягового трактора», ее будет достаточно сложно осторожно потянуть за 2-3 штуки. ремни. Лазерный или порошковый принтер печатает размер, тип,дата и название производителя сбоку на трубе. Затем его разрезают на отрезную пилу на отрезки длиной 3, 6, 12 или 24 метра (9,8, 19,7, 39,4 или 78,7 футов), или свертывают на 50, 100 или 200 м (164, 328 или 656 футов). ) длины на моталке.

Труба HDPE с синими полосами

Другой штамп используется для полосатой трубы из полиэтилена высокой плотности, в которой есть небольшие каналы, через которые проходит цветной материал, непосредственно перед тем, как он проталкивается через матрицу. Это означает, что полосы сформированы как неотъемлемая часть трубы и вряд ли отделяются от основной части трубы. Коэкструдированная труба из ПНД имеет второй экструзионный шнек, который добавляет дополнительную цветную пленку вокруг черной трубы ПНД, что позволяет окрашивать трубу снаружи для идентификации или требований термического охлаждения.

Использует [ редактировать ]

Примером долговечности трубы из ПНД является стрела из ПНД длиной 600 м (1969 футов), использованная для проекта Ocean Cleanup . Трубопровод из ПНД сбрасывается в океан для очистки Большого Тихоокеанского мусорного пятна . [7]

Трубы из ПНД используются в сельской местности и в горнодобывающей промышленности Австралии более 50 лет, что доказало свою надежность и эффективность в транспортировке жидкости и газа. [8] [ самостоятельно опубликованный источник? ]

Ожидаемая продолжительность жизни [ править ]

Газовая труба HDPE с желтой рубашкой, кабелепровод с белой рубашкой и электрический кабель с оранжевой рубашкой

Хотя срок службы труб из ПНД часто оценивается в 50 лет, на самом деле их ожидаемый срок службы с большей вероятностью составляет 100 лет. PIPA (Ассоциация производителей пластиковых труб) и Институт пластиковых труб (PPI) подготовили технические документы по расчетному сроку службы HDPE. Документ PIPA называется «Ожидаемый срок службы пластиковых труб», в котором упоминается, что из-за пятидесятилетних данных регрессии напряжения люди [ кто? ] ошибочно предполагают, что ожидаемый срок службы пластиковых труб составляет всего пятьдесят лет. Фактически, можно разумно ожидать, что эти трубопроводные системы прослужат до или более 100 лет. [5] [ самостоятельно опубликованный источник? ]В Австралии полиэтиленовые трубы и фитинги из полиэтилена были внедрены в середине 1900-х годов, в основном для орошения или водоснабжения, но также для газа, топлива и других промышленных применений. Использование этого 50-летнего временного интервала приводит к неправильному пониманию того, что он представляет собой 50-летний срок службы трубы. Для трубопроводных систем, которые были правильно изготовлены и установлены, фактический срок службы невозможно предсказать, но можно ожидать, что он составит более 100 лет до тех пор, пока не потребуется капитальный ремонт. [5] [ самостоятельно опубликованный источник? ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Технический документ PIPA по полиэтилену, используемому в качестве материала для газовых труб» (PDF) .
  2. ^ «Исследование Института пластиковых труб подтверждает ожидаемый долгий срок службы полиэтиленовых труб в городских системах водоснабжения» (PDF) .
  3. ^ «Статья о развитии систем трубопроводов из полиэтилена высокой плотности и их преимуществах перед трубами из ПВХ» . Сентябрь 2009 г.
  4. ^ «Преимущества трубы HDPE» .
  5. ^ a b c «Технический документ PIPA« Ожидаемый срок службы пластиковых труб » » (PDF) . Австралийская ассоциация производителей труб из пластмассы, Ltd.
  6. ^ «Исследования надземных применений полиэтиленовых труб» (PDF) .
  7. ^ "AGRU и очистка океана" . www.agru.at . agru Kunststofftechnik Gesellschaft mbH . Проверено 16 сентября 2019 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  8. ^ "Технический комментарий PIPA к полиэтиленовым трубам, работающим под давлением" (PDF) .