Производство полимерных труб | Группа ПОЛИПЛАСТИК

Первые полимерные трубы были произведены в 30-40-е годы прошлого века в Европе. Сегодня их производство повсеместно развито по миру. В России интерес к этим изделиям появился несколько позже, поэтому сегодня мы выпускаем в основном полиэтилен. США и Европа, открывшие для себя пластики несколько ранее, до сих пор «сидят» на ПВХ, поскольку именно на это сырье ориентированы выпускающие предприятия, а сами трубы имеют широкое распространение и не сильно уступают полиэтилену.

Рост и перспективы производства

Логично предположить, что масштабы производства будут только нарастать. С одной стороны, сами производители полимерных труб подстегивают спрос. Для сбыта продукции ведется ее популяризация, что в конечном итоге ведет к наращиванию объемов сбыта.

С другой стороны, трубы действительно хороши и являются сильными конкурентами трубам из традиционных материалов. Ввиду низкой стоимости они все чаще применяются в капитальном строительстве, используются при ремонтных работах на старых магистралях. Это формирует стабильный спрос, который в перспективе имеет тенденцию к росту, так как не за горами эпоха «абсолютного пластика», когда необходимость обустройства коммунальных сетей только полимерными трубами может быть закреплена нормами строительства.

Сегодня в России существуют несколько крупных производителей, к числу которых относятся заводы полимерных труб, входящие в Группу ПОЛИПЛАСТИК,  а также множество мелких и средних производителей. Что выбрать потребителю? При наличии — продукцию известной компании, пусть это будет даже не самый большой завод России, но хотя бы предприятие с репутацией. Дело в том, что недобросовестные производители могут экономить на сырье, используя дешевые, несертифицированные марки и/или добавляя значительное количество вторичного пластика, что делает изделия недолговечными и даже опасными в применении.

Особенности процесса производства полимерных труб

Сырье для производства полимерных труб поставляется в гранулах. Полимеры имеют практически неограниченный срок хранения, что значительно повышает привлекательность этого вида бизнеса за счет отсутствия потерь из-за порчи сырья. Плюс выбраковка и некондиционная продукция может быть пущена во вторичное производство (для некоторых видов полимерных труб стандарты допускают использование до 25% вторичного сырья).

Основой технологической линии для производства  полимерных труб является экструдер – машина, выдавливающая расплавленную массу через формущий инструмент – экструзионную головку. Помимо экструдера, в состав линии входят: система подачи сырья, ванны, в которых труба калибруется и охлаждается, тянущее и отрезное устройства.  

 

Процесс включает этапы:

1. Нагрев сырья (гранул) до требуемой температуры с постоянным перемешиванием для обеспечения однородности разогрева исходного материала. От этого зависит качество будущей продукции, однородность стенки, равномерность ее толщины, эластичность.
2. Экструдирование полученной массы выдавливание расплава через головку, определяющую сечение трубы.
3. Калибровка – вакуумная или под давлением.
4. Охлаждение – поэтапное в следующих друг за другом ваннах.
5. Нарезка либо намотка в бухты, упаковка.

Контроль качества

Слабое место большинства малых производств. Зачастую, при небольших объемах производства, ОТК может отсутствовать в принципе. Хотя этот этап крайне важен. На нем проверяется соответствие ГОСТам – измеряются ее геометрические характеристики, проводятся предписанные нормативами приемочные испытания – относительное удлинение при разрыве, изменение длины после прогрева, стойкость при внутреннем давлении, термостабильность и др. Чем выше уровень автоматизации производства, тем точнее контроль.  Чем меньше контроль, тем чаще всплывают негативные отзывы о производителе. Несмотря на достаточно простой процесс производства ошибок может быть много, и нарушения технологии могут свести все преимущества полимерных труб к нулю.

Сферы применения труб ПНД

Растущее производство полимерных труб имеет стабильный сбыт и имеет потенциал к развитию. Продукция востребована в самых разных отраслях хозяйствования, включая:

• ЖКХ – для обустройства новых коммуникаций, замены изношенных коммунальных сетей, подключения новых участков газо-, водо- и теплоснабжения;
• благоустройство территорий – строительство систем водоотведения и дренажа;
• строительство коттеджей – в системах  водоснабжения, подачи газа, отопления и отвода стоков;
• промышленность – все процессы, связанные с подачей и перемещением технологической воды в производственном цикле;
• сельское хозяйство – обустройство ирригационных систем, дренирование и осушение почв, жизнеобеспечение полевых станций;
• газоснабжение – санация и строительство новых газопроводов.

Широкое распространение обусловлено рядом преимуществ полимерных труб перед аналогами из бетона и металла:

1. Механическая прочность. Легкие эластичные изделия из полимеров не лопаются при замерзании в них воды, не ломаются при ударе об землю, пригодны для монтажа в пучинистых грунтах (в зависимости от типа сырья).
2. Химическая стойкость. Выдерживают влияние щелочей и умеренных кислот, подходят для транспортировки вязких отходов.
3. Гигиеническая чистота. Не поддерживают рост и размножение бактерий, не вступают в контакт с транспортируемой средой и не оказывают на нее влияния.
4. Стабильная пропускная способность. Внутреннее сечение не зарастает, так как полимеры не гниют, не зарастают биологическими пленками, не забиваются ржавчиной.
5. Стойкость к гидроударам. Практически все полимерные трубы способны выдержать гидроудар без потери качества. На опасных участках будьте внимательны при выборе материала, рекомендуемый и самый безопасный – полиэтилен низкого давления.
6. Долговечность. Срок эксплуатации, гарантированный производителем, составляет 50 лет. При нарушении условий эксплуатации (постоянное воздействие тепла и света для непригодных для этого труб, неправильная сварка), срок жизни сокращается.

. Большую долю рынка оборудования рынка занимают производители из Южной Кореи, Тайваня, КНР. Оборудование от ведущих европейских производителей является очень надежным и экономичным, но его стоимость высока, поэтому позволить себе его могут только крупные производители. 

Полимерная труба. Технологии для полиэтиленовых (пэ, пнд, пвд), полипропиленовых (пп) труб и фитингов

Полимерные трубы

Общие сведения

Трубы являются одним из самых востребованных пластиковых изделий. Их можно производить практически из любого полимерного материала, но чаще всего их получают из полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ) и поливинилхлорида (ПВХ). Реже используют стеклопластиковые изделия. Из тех же самых полимеров нужно выпускать и фитинги для того, чтобы они по химической природе не отличались от погонного изделия и могли образовывать с ней прочное сварное или клеевое соединение.

Полимерные трубы, как правило, применяются для холодного и горячего водоснабжения, канализации, орошения полей, дренажа и водостоков. Стандартный ряд диаметров пластиковых трубопроводов: 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110, 125 мм и далее. Толщины стенок могут варьироваться в зависимости от назначения, материала и величины внутреннего рабочего давления.

Полиэтиленовые трубы выпускаются из полиэтилена высокой плотности (ПНД) и его разновидностей ПЭ-63, ПЭ-80 и ПЭ-100, и т.д. и из сшитого полиэтилена (PEX). Такие изделия используются для водоснабжения (чаще наружного), а также для наружной оболочки труб в ППУ изоляции. Полипропиленовые трубы из гомополимера пропилена (часто вторичного) применяют, как правило, для внутренней канализации. При экструдировании рандом-сополимера полипропилена получают уже напорные изделия для холодного или горячего водоснабжения, используемые тем не менее также обычно внутри зданий. Поливинилхлоридные трубы и фитинги применяют чаще всего для прокладки канализации снаружи зданий и сооружений.

Из ПВХ изготавливают также относительно небольшое количество напорных труб и водосточные системы.

Кроме чисто пластиковых существуют трубы композитные. Наиболее важные из них металлопластиковые изделия, это вид пластиковых внутри и снаружи изделий с металлическим слоем внутри, а также трубы и фитинги в пенополиуретановой (ППУ) изоляции. ППУ обычно заливают в пространство между внутренней рабочей трубой и наружной защитной оболочкой. Интересно, что как труба, так и оболочка могут быть и полимерными (чаще полиэтиленовой), так и металлическими. Однако, наиболее часто применяемый вариант этого типа – стальная труба и оболочка из черного ПНД для прокладки сетей в грунте. Металлопластиковые же трубопроводы применяют и для отопления, и для водоснабжения или газоснабжения зданий.  

Также трубы из различных полимеров могут быть гофрированными. Они, ввиду гораздо более высокой гибкости, применяют прежде всего в сетях, где требуется изгибать магистрали с малым радиусом, а также в трехмерных системах. В частности, гофротрубы используются как шланги в канализационных целях или для прокладки инженерных систем в коллекторах.

Рис.1. Гофротрубы

Особенности пластиковых труб

Трубы из пластиков обладают неоспоримыми достоинствами по сравнению с прочими материалами, в частности с металлами.  Плотность полимеров, особенно полиолефинов, невысока, что дает конструкции низкую массу. Такие трубопроводы не подвержены коррозии, на них со временем появляется гораздо меньше отложений, они, как правило, не разрываются при допущении замерзания воды внутри трубы, не электропроводны и имеют низкие потери тепла. Кроме того, изделия из пластика дешевы, долговечны, легки в монтаже и демонтаже.   

Полимерные трубы достаточно экологичны и пригодны ко вторичной переработке. Несмотря на усилившуюся в 21 веке кампанию против пластика, практически никто из экологов не выступает за запрет труб, в отличие от пластиковой посуды и одноразовых изделий.

Пластиковые трубы могут соединяться с аналогичными изделиями из других материалов, например со стальными. Для этого используют специальные фитинги с закладными латунными (реже пластмассовыми, например из полисульфона) закладными элементами.

Трубы можно склеивать (применимо для ПВХ), соединять разъемными соединениями различной конструкции. Однако, чаще всего ПП трубу, или изделия из полиэтилена соединяют между собой и с фитингами при помощи диффузионной сварки. Она не требует дорогого оборудования и материалов и выполняется в любых условиях при помощи простой оснастки достаточно быстро по времени. Такое соединение доступно неквалифицированному персоналу или частному домохозяину. В результате сварки ПП или ПЭ труб получают хотя и неразъемное, но герметичное и надежное соединение. Сварную конструкцию можно использовать по назначению и подавать в нее вожу под давлением уже через несколько минут после непосредственно сварки.

Технология производства труб

Для выпуска труб из полимеров, не считая стеклопластиков и прочих экзотических видов полимерных материалов, применяют экструзионные линии.

Процесс производства для сегодняшнего уровня развития науки и техники считается относительно нетрудным и низкозатратным. В зависимости от геометрических размеров изделий производственная линия может занимать площадь от 100 (в случае мелких трубок – еще меньше) до нескольких сотен кв.м площади цеха и потреблять от десятков до сотен кВт электроэнергии.  

Рис.2. Трубная экструзионная линия

Трубная экструзионная линия состоит из экструдера с формующим инструментом (экструзионной головкой), калибраторов, охлаждающих ванн, тянущего устройства, отрезного устройства (пилы) и узла укладки готовой продукции при наличии такового, либо автоматического намотчика в случае выпуска изделий небольших диаметров в бухтах. Экструдер обычно применяется одношнековый, в случае выпуска продукции из порошкообразного ПВХ – двухшнековый. При необходимости получения многослойной трубы или нанесения на поверхность неотделимой маркировки (продольных полос) используется технология со-экструзии (коэкструзии) – работа двух и более экструдеров с разными материалами или одним полимером разных цветов в одну головку для получения одного изделия.

В случает полимерно-металлической трубы в головку подается также и металл, например фольга.

Суть технологии заключается в следующем. Экструдер представляет собой агрегат, состоящий в основном из полого продольного обогреваемого материального цилиндра, внутри которого от привода вращается винтообразный шнек или червяк. Полимер в гранулах, а также красители и добавки, либо готовая порошкообразная композиция поступает в загрузочный бункер экструдера. Оттуда полимер попадает внутрь цилиндра, где нагреваясь, он расплавляется (пластицируется) и под давлением шнека продвигается вперед. Достаточно перемешавшись с добавками, и получив необходимое давление расплава, полимер поступает в формующий экструзионный инструмент трубного сечения. Головка, как правило, тоже обогревается. Она состоит из внутренней цилиндрической поверхности (дорн) и внешней (матрица). После прохождения головки вязкий расплав принимает форму трубы, которую необходимо зафиксировать. Этому служит система калибраторов («сухих» и «мокрых»), где изделий одновременно охлаждается и приходит в окончательную нужную форму.

До-охлаждение изделия происходит в ваннах, где оно либо находится в воде, либо под действием капельных струй. Дальнейшие операции носят механический характер – изделие тянется вдоль линии, при необходимости на нее наносится маркировка, отрезается и укладывается, а затем упаковывается.

Производство трубных фитингов из полимеров

Фитинги для полимерных труб – колена (уголки), тройники, муфты, крестовины, хомуты, заглушки и т.п. это типичные изделия для литья пластмасс под давлением. Наряду с экструзией это второй главный метод выпуска изделий из пластиков. Фитинг обычно выпускаются из того же самого полимера, что и трубу.

Однако, литье под давлением в целом предназначено для более текучих полимеров, чем экструзия. И иногда невозможно получить фитинг приемлемого качества из той же самой марки сырья. Особенно это показательно для поливинилхлорида. Практически невозможно отлить фитинг из экструзионного ПВХ. В этом случае технологи подбирают марки наиболее близкие по свойствам, а в случае в ПВХ – другие марки того же цвета, но гораздо большей текучести.

Рис.3 Крупные фитинги

Литье фитингов не считается сложным технологическим процессом. Оно проводится на стандартных машинах для литья пластмасс под давлением (термопластавтоматах) с использованием недорогих литьевых прессформ. Наибольшую сложность в литье представляют фитинги с закладными элементами для соединений полимер-металл. Для установки закладных в формообразующие полости лучше всего применять автоматизированные решения. Также встречаются фитинги сложной конфигурации, в таком случае необходимо оценить целесообразность изготовления формы для литья. Либо получить этот фитинг другими методами, например сваркой (см. ниже).

Отметим, что полученные трубы и фитинги могут нуждаться в дополнительной обработке, например раструбовке, гибке, сварке и т.п. В частности, раструбовка широко применяется для канализационных изделий, иногда раструб приваривается к трубе, в том числе трением. Также используют контактную сварку и сварку присадочным прутком для выпуска оболочки фитингов труб в ППУ изоляции.

При помощи какой бы технологии не производились пластиковые трубы и фитинги, можно быть уверенным, что это надежные и долговечные изделия для транспортировки и строительства. Они завоевали успех по всему миру и будут популярны еще многие годы.

Что такое труба из ПВХ и как производятся трубы из ПВХ?

Возможно, это один из самых универсальных и универсальных типов пластиковых труб. Трубы из ПВХ используются уже более 80 лет, обеспечивая множество применений в различных секторах рынка по всему миру. По сравнению с металлическими трубами трубы из ПВХ исключительно прочны и долговечны, обладают полной коррозионной стойкостью и имеют небольшой риск теплового расширения или сжатия. Экономичные и прочные, эти трубы бывают разных размеров с различными фитингами и могут использоваться как для горячего, так и для холодного водоснабжения в зависимости от типа варианта ПВХ.

Для чего используются трубы из ПВХ?

Трубы ПВХ обычно используются для производства канализационных труб, водопроводов и ирригационных систем. Обладая очень долговечными свойствами, трубы из ПВХ просты в установке, легки, прочны, долговечны и легко перерабатываются, что делает их экономически эффективными и устойчивыми. Гладкая поверхность труб из ПВХ также способствует более быстрому течению воды из-за меньшего трения, чем трубы из других материалов, таких как чугун или бетон. Трубы из ПВХ также могут быть изготовлены с различной длиной, толщиной стенки и диаметром в соответствии с международными стандартами размеров, такими как DIN 8061, ASTM D1785 и ASTM F441.

Как производятся трубы из ПВХ?

Трубы из ПВХ изготавливаются путем экструзии исходного материала ПВХ и, как правило, проходят те же этапы, что и типичные операции экструзии труб:

• Подача гранул/порошка сырья в двухшнековый экструдер ПВХ
• Плавление и нагрев в нескольких зонах экструдера
• Выдавливание через головку для придания формы трубе
• Охлаждение профильной трубы
• Резка труб из ПВХ до нужной длины

Однако, несмотря на то, что процедура производства аналогична большинству пластиковых труб, трубы из ПВХ имеют внутренние характеристики, которые создают дополнительные проблемы для производителей труб как с точки зрения производства, так и с точки зрения позиционирования их продукции на рынке.

Проблемы производства труб из ПВХ

Повышенное трение в экструдере

Из-за особенностей пластика ПВХ экструдеры из ПВХ подвергаются сильному трению и нагрузке. Это означает, что для обеспечения длительного срока службы линии по производству труб из ПВХ требуют использования специализированных экструдеров с двухшнековым экструдером, а также использования прочных конструкционных материалов, способных выдерживать суровые условия эксплуатации экструдера из ПВХ.

Отличие от конкурентов

Поскольку трубы из ПВХ являются одним из наиболее часто используемых типов труб, между производителями существует сильная конкуренция. Поэтому для производителей труб из ПВХ крайне важно отличаться от своих конкурентов как с точки зрения обеспечения стабильного качества продукции, так и с точки зрения предложения широкого ассортимента продукции по конкурентоспособным ценам. Такая дифференциация может быть достигнута только за счет использования производственного оборудования мирового класса, которое максимизирует производительность при минимальных затратах и ​​способно производить трубы из ПВХ самых разных размеров. DRTS предлагает ряд эффективных решений «под ключ», которые гарантируют эффективную работу такого типа, например, оборудование с интегрированными функциями «Индустрия 4.0», расширенными возможностями подключения, простотой интеграции и многослойными резьбовыми головками, обеспечивающими максимальную экономию.

Полный ассортимент продукции

Трубы из ПВХ бывают разных размеров и диаметров, и для каждого размера существует множество фитингов. Поэтому очень желательно, чтобы производители труб из ПВХ представляли на рынке широкий ассортимент продукции. DRTS поддерживает производителей труб из ПВХ, предоставляя широкий ассортимент готовых фитингов для труб из ПВХ, доступных в различных типах и размерах, помогая вам вывести свою продукцию на рынок с полным семейством труб из ПВХ.

DRTS Линии для производства труб из ПВХ

DRTS предлагает комплектные производственные линии под ключ для производства труб из ПВХ. Двухшнековые экструдеры для ПВХ выпускаются в широком диапазоне типов и размеров, чтобы удовлетворить различные производственные потребности клиентов. DRTS предлагает различные линии для производства ПВХ, которые могут производить трубы диаметром от 16 мм до 630 мм. Независимо от того, что нужно клиенту, DRTS предлагает оборудование и конфигурации для всех этапов производственной линии, чтобы гарантировать быстрое, эффективное и надежное производство труб из ПВХ.

Узнайте больше с DRTS

Узнайте больше о наших линиях по производству труб из ПВХ и о том, как стать независимым производителем здесь!

Подробнее о DRTS

Экструзия труб из полиэтилена и ПВХ: что лучше для моего применения?

Инсайдерский обзор: обзор экструзионных головок

3 момента, которые следует учитывать при выборе производителя экструдера

На что обращать внимание при выборе экструдера

Как производятся пластиковые трубы?

Независимо от того, используются ли они для водопровода, контуров или газа, нельзя отрицать, что трубы являются одним из самых полезных изобретений современного мира. Но при всем том, что мы используем трубы, большинство из нас не слишком хорошо знает, как они сделаны. Итак, сегодня мы рассмотрим технологический процесс производства труб из ПВХ и подробно рассмотрим, как изготавливаются трубы всех видов.

Мы рассмотрим, как работает производственный процесс ПВХ трубы , а также ПЭ и обычных водопроводных труб. Так что будьте готовы и сопровождайте нас, когда мы рассмотрим все, что нужно знать, чтобы по-настоящему понять, как изготавливаются и проектируются трубы.

Все о производстве пластиковых труб

Когда дело доходит до труб, способов их производства нет, и в зависимости от материала, назначения и компании процесс может значительно меняться. Тем не менее, мы подвели итоги, чтобы подробно рассмотреть 4 наиболее распространенных процесса производства труб, используемых в настоящее время.

Смешивание

Если используется натуральный материал, его необходимо сначала смешать до однородного состояния с концентратом красителя. Смолу можно смешивать с концентратом красителя в центральном смесителе, удаленном от экструдера, или в отдельном смесителе, установленном над бункером экструдера.

Комплектация

Перед погрузкой в ​​грузовой или железнодорожный вагон труба обычно упаковывается в пучок. Комплектация обеспечивает удобство обращения и безопасность при погрузке и разгрузке.

Экструзия

Экструзия получила свое название от экструдера, необходимого для процесса, и, несмотря на кажущуюся простоту, является одним из самых надежных и сложных методов производства труб. Первым этапом является загрузка сырья в камеру экструдера. Материал в бочке нагревается в соответствии с требованиями и может легко достигать температуры 200°С. Эти высокие температуры позволяют материалу достичь точки плавления, после чего материал проталкивается через полость или «головку штампа».

После того, как материал протолкнут через экструдер, он принимает форму трубы и сохраняет ее после остывания. Хотя основной принцип прост, этот метод позволяет изготавливать трубы с низкой вероятностью неровностей или деформации. Экструзия может использоваться для нескольких материалов, но традиционно используется для одного материала за раз.

Литье под давлением

По своей сути система литья под давлением очень похожа на процесс, используемый экструдером. Как и в предыдущем процессе, сырье подается в машину для литья под давлением. Внутри машина нагревается за счет электрического нагрева и трения, пока снова не достигнет температуры плавления. Теперь расплавленный материал проходит через машину, пока в конечном итоге не заливается прямо в форму. Как только материал остывает, форма открывается, и деталь выталкивается.

Литье под давлением — проверенный и надежный метод, который используется для бесчисленного множества пластиковых изделий, которые мы используем в повседневной жизни. Это позволяет добиться высокой точности и массового производства. А поскольку пресс-формы очень долговечны, они могут быть доступными в долгосрочной перспективе.

Ротационное формование

Когда речь идет о ротационном формовании , принцип, лежащий в основе этого, снова заключается в нагреве, но общий процесс совершенно другой. Для этого метода пластик в виде порошка или гранул помещают во вращающуюся печь. Как только пластик касается стенок формы, он начинает плавиться, а вращение гарантирует, что он примет форму формы.

Ротационное формование — простой и эффективный метод, однако он используется в основном для очень специфических деталей. Ротационное формование чаще всего используется для изготовления больших смотровых камер или резервуаров для воды. Преимущества ротационного формования заключаются в том, что оно позволяет изготавливать цельные изделия практически без усилий и более простым методом, чем литье под давлением. Но обычно у ротационной формовочной машины есть только фиксированная форма, которую она может использовать.

Сборные фитинги

Когда мы говорим о сборных фитингах, мы имеем в виду более мелкие детали, которые помогают соединять трубы или чинить водопроводную систему. По сравнению с другими процессами, в которых основное внимание уделяется трубам простой цилиндрической формы, изготовленная таким образом труба может иметь углы или даже несколько точек входа. Изготовленные фитинги могут иметь гораздо более сложную форму, но требуют гораздо больше ручного труда, чем любой из вышеупомянутых процессов.

Производство фитингов проверяется вручную только на этапе контроля качества. Большинство производственных цепочек можно автоматизировать, например, раскрой.

Подробнее о производстве труб из ПВХ и ПЭ

Хотя упомянутые выше методы предназначены для работы с различными материалами и конструкциями труб, ПВХ и ПЭ создают несколько уникальных проблем. Экструзия на сегодняшний день является наиболее распространенным методом, используемым для обработки труб из ПВХ и ПЭ, но из-за природы материала необходимо внести определенные изменения в систему экструзии и конструкцию.

Эти пластмассы намного больше трения и нагрузки на систему экструдера, чем альтернативы. Поскольку такие экструдеры, предназначенные для этих материалов, не только должны быть построены в соответствии с более высокими стандартами, чтобы гарантировать, что они могут выдерживать рабочие условия. Но он также должен полагаться на другую конструкцию экструдера. Эта конфигурация с двумя экструдерами снижает нагрузку на игру, позволяя производственному потоку работать с нормальной производительностью.

Суммировать

Как вы видите, процесс производства труб более сложен, чем кажется на первый взгляд, и немногие компании проявляют эту черту так, как это делает LESSO. LESSO , основанная в Китае, является компанией с более чем 30-летним опытом работы на рынке труб, что можно легко увидеть в ее передовом процессе производства труб.

Автоматизированный производственный цех LESSO выводит рентабельность на новый уровень. И если этого было недостаточно в дополнение к своим современным производственным предприятиям, LESSO также имеет собственные специализированные центры исследований и разработок, чтобы гарантировать, что их продукция всегда будет на высоте.