Сегодня всё более популярным становится такой бизнес как производство пластиковых труб. Обусловлено это тем, что материалы, из которых они делаются, долговечнее, эти трубы не подвержены коррозии, более легки в монтаже, так как не требуется сложного оборудования для их сварки, и т.п. В связи с большим спросом на них, всё большее число компаний осваивает этот сектор производства.
В зависимости от предназначения и заданных характеристик, в производстве таких труб используют термопластические полимеры полученные методом полимеризации при высоких и низких давлениях, разного химического состава (полипропилен, полибутен, поливинилхлорид и т.д.). Лидирующие позиции в производстве и продаже занимают трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД). Благодаря уникальным эксплуатационным характеристикам трубы ПНД существенно превосходят традиционные трубы из стали и чугуна и многих других видов пластика.
Дешевизна, высокий срок службы (более 50 лет), легкость монтажа и обслуживания, практически полная химическая инертность, устойчивость ко всем видам коррозии и, как следствие, экологичность делают трубы ПНД незаменимыми в самых различных отраслях производства.
Трубы из полиэтилена низкого давления применяются в легкой и тяжелой промышленности. Широко используются на пищевых, химических, нефтегазовых и медицинских производствах и, конечно, применяются в хозяйственно — бытовых нуждах.
Производство труб ПНД — не загрязняет окружающую среду, не отличается трудоемкостью и длительностью. Не требует большого числа квалифицированного персонала. В среднем для одной технологической линии полного цикла, по производству полиэтиленовых труб ПНД, требуется 100 квадратных метров производственной площади.
Оборудование для производства полиэтиленовых труб
Применяемые в производстве полиэтиленовых труб экструдеры, по принципу работы, подразделяют на шнековые, дисковые и комбинированные.
Чаще всего в производстве изделий из полиэтилена низкого давления применяют шнековые экструдеры различных конструкций. Основной элемент такого рода экструдера — винт Архимеда (шнек). Принцип работы таких экструдеров напоминает обычную винтовую мясорубку. Экструдеры этого типа могут иметь один или несколько шнеков работающих с сонаправленным или противонаправленным вращением.
Дисковые экструдеры относительно редки на современных предприятиях. Подразделяются они на однодисковые и многодисковые. Принцип действия этого типа экструдеров основан на перемещении сырья путем адгезии с использование специальных дисков. Преимущество этого типа экструдеров для производства полиэтиленовых труб — хорошее перемешивание гранулированного полимерного сырья. К недостаткам — можно отнести: низкое давление в зоне рабочей головки (фильеры), что не позволяет получать изделия с заданной точной геометрической формой и высокими прочностными характеристиками. Кроме того, дисковые экструдеры отличаются конструкционной сложностью и, как следствие, более высокой ценой.
Экструдеры, используемые в качестве рабочего органа шнековую и дисковую часть, принято называть комбинированными или червячно-дисковыми. Этот тип экструдеров позволяет добиться отличного перемешивания гранулированного полимерного сырья, в нашем случае полиэтилена. Применяются в работе с полимерами отличающимися низкой вязкостью и эластичностью.
Помимо этого, экструдеры могут быть специализированными и универсальными, двухступенчатыми или одноступенчатыми, различаться количеством и направленностью вращения шнеков, с зоной дегазациии иди без нее. Каждый год появляются новые инженерные решения, совершенствуется технология производства и растет разнообразие предлагаемых моделей.
Цены на линии для производства полиэтиленовых труб начинаются от 3 500 000 руб. Стандартная линия для изготовления ПНД труб обычно состоит из следующего оборудования:
- автоматический загрузчик гранулированного полиэтилена и бункер — сушилка;
- автоматизированная система контроля за текущими технологическими процессами производства;
- экструдер того или иного типа;
- съемные фильеры, различных диаметров;
- автоматизированный вакуумный формовщик полиэтиленовой трубы, ванна вакуумной калибровки и тянущее устройство;
- автоматизированная система охлаждения с ванной охлаждения; лента транспортера; отрезное устройство и резаки;
- автоматизированная система укладки готовой продукции в бухты.
Технология производства полиэтиленовых труб
Технологическая основа процесса производства труб ПНД — экструзия (от лат. extrusio – выталкивание), т.е. продавливание расплавленного материала через формирующее изделие отверстие.
Технология производства заключается в гомогенизации, контролируемом расплавлении и размягчении (пластикации) полимерного сырья в экструдере. Затем следует формирование готового изделия с помощью рабочей головки экструдера (фильеры), дальнейшее охлаждение и окончательная калибровка.
Производство труб ПНД начинается с загрузки гранулированного сырья в приемный бункер экструдера, откуда оно попадает в оснащенный нагревательными элементами рабочий цилиндр. Перемещаясь от зоны загрузки, сырье последовательно проходит к более горячим секциям цилиндра. Соответственно, различают три рабочих зоны цилиндра экструдера: зона подачи, зона пластификации полиэтилена, где происходит сжатие, гомогенизация и расплавление гранул сырья и зона выталкивания (метеринг-зона), где расплав окончательно гомогенизируется, сглаживаются пульсации подачи расплава, перед его непосредственным выходом в формующую головку (фильеру).
Фильера — определяет форму готовой продукции и во-многом ее качество. Существует множество конструкционных решений, обеспечивающих качественную формовку. В общем виде, технология производства полимерных изделий требует, что бы при прохождении расплава, фильера имела фиксированную температуру. В разных конструкциях фильер применяют плоские или патронные нагревательные элементы. При прохождении внешней матрицы и формообразующего дорна заготовка уже приобретает вид готовой продукции. Далее, в процессе калибровки, заготовка попадает в вакуумную ванну, где окончательная формировка трубы происходит в результате давления, прижимающего заготовку к калибровочной форме.
После этого, пройдя камеру охлаждения, во избежание деформации готового изделия, труба попадает на конвейер ленточного или гусеничного типа, как правило, оборудованный пневматическими зажимами траков.
Заключительный этап производства полиэтиленовых труб — стандартная нарезка и укладка труб в бухты. Для этого, в зависимости от диаметра и толщины стенок труб, используются гильотинные резаки или дисковые пилы.
