Как производятся полиэтиленовые трубы?

Просмотры: 0 Автор: Maggie Время публикации: 4 августа 2025 г. Происхождение: Сайт

Запросить

Наука о потоке: как производятся полиэтиленовые трубы Экструзионная линия для производства полиэтиленовых труб

PE管材主图22

Полиэтиленовые (ПЭ) трубы, особенно полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), произвели революцию в водоснабжении, газораспределении, дренаже и промышленности. Его гибкость, коррозионная стойкость, долговечность и герметичные соединения делают его предпочтительным выбором во всем мире. Но как на самом деле производятся эти универсальные трубы? Давайте углубимся в процесс точного производства.

PE2 生产线主页

1. Основа: выбор и подготовка сырья.

PE Resin: путешествие начинается с высококачественных гранул полиэтиленовой смолы. Конкретный тип (HDPE, MDPE, LDPE) и марка выбираются в зависимости от предполагаемого применения трубы и требуемого номинального давления (например, PE100, PE100RC).

Автоматическая вакуумная система загрузки QX-900/Бункерная сушилка QX-150/Автоматическая вакуумная система загрузки QX-300/Бункерная сушилка QX-50

Добавки: Основные добавки смешиваются с базовой смолой:

Стабилизаторы: защищают от разрушения под воздействием УФ-излучения (маточная смесь технического углерода) и окисления в процессе обработки и срока службы.
Пигменты: Обычно технический углерод для защиты от ультрафиолета, но для идентификации используются и другие цвета (например, синий для питьевой воды, желтый для газа).
Технологические добавки: оптимизируйте течение расплава во время экструзии.

Смешивание и сушка: Смола и добавки точно дозируются и гомогенизируются в смесителе. Смесь часто сушат для удаления влаги, которая может стать причиной дефектов при плавлении.

Автоматическая вакуумная система загрузки QX-900		Бункерная сушилка QX-150
Транспортировочная мощность	900 кг/ч	Грузоподъемность	150 кг
Мощность двигателя	1,5 кВт	Мощность вентилятора	0,75 кВт
Внутренний диаметр напорного шланга	38 мм	Мощность нагрева	7,5 кВт
Внутренний диаметр всасывающего шланга	38 мм	Вес нетто	80 кг

Автоматическая вакуумная система загрузки QX-300		Бункерная сушилка QX-50
Транспортировочная мощность	300 кг/ч	Грузоподъемность	50 кг
Мощность двигателя	0,75 кВт	Мощность вентилятора	0,25 кВт
Внутренний диаметр напорного шланга	38 мм	Мощность нагрева	6,5 кг
Внутренний диаметр всасывающего шланга	38 мм	Вес нетто	56 кг

2. Суть процесса: экструзия

Смешанный материал подается в ядро производственной линии: экструдер.

Высокоскоростной одношнековый экструдер SJ75-38/Одношнековый экструдер SJ50-33/Соэкструдер SJ25-25 для цветных полос

Подача: Гранулы поступают в загрузочный бункер экструдера.
Плавление и сжатие: внутри длинного нагретого барабана вращающийся шнек транспортирует гранулы вперед. Тепло от нагревателей ствола и трение, создаваемое шнеком, пластифицируют (плавят) полиэтилен в вязкий однородный расплав.
Дозирование: расплавленный пластик проталкивается под высоким давлением и контролируемой температурой через ряд сит (распределительную пластину) для удаления любых загрязнений или нерасплавленных частиц.

компонентов	Технические характеристики	Технические примечания
Редуктор шестерни
∟ Материал шестерни	Легированная сталь 20CrMnTi	Цементируемая марка для ударопрочности
∟ Обработка поверхности шестерни	Поверхностная закалка (пламенная/индукция)	Твердость боковой поверхности зуба ≥HRC 58-62
∟ Метод охлаждения	Куртка с водяным охлаждением	Замкнутая система циркуляции
Электрические компоненты
∟ Мотор	Серводвигатель с постоянными магнитами	Конструкция с высоким крутящим моментом и низкими оборотами
∟ Коробка передач	Чанчжоуская коробка передач с высоким крутящим моментом	Соотношение 15:1~100:1, защита IP65.
∟ Инвертор	Сервоконтроллер Jiale PM	Связь CANopen включена
∟ Контакторы/Индикаторы/Кнопки	Серия Schneider TeSys	Соответствует МЭК 60947-4-1
∟ Регулятор температуры	ПИД-регулятор Dongqi	Точность ±0,5°C, выход SSR

3. Придание формы трубе: резьбонарезная головка

Расплавленный полиэтилен выходит из экструдера и поступает в решающий узел фильерной головки.

Трехслойная высокоскоростная матрица для труб из полиэтилена

Кольцевой поток: головка формирует расплав в непрерывную толстостенную цилиндрическую трубку (называемую заготовкой). Точная конструкция зазора матрицы определяет внешний диаметр трубы и начальную толщину стенки.
Типы:

Моно-экструзия: для стандартных труб используется один экструдер и матрица.
Совместная экструзия: используются два или более экструдеров, питающих одну фильерную головку. Это позволяет использовать слои, такие как цветной внешний слой для защиты от ультрафиолета и чистый внутренний слой для контакта с питьевой водой, или включение барьерного слоя (например, EVOH) для газовых труб для уменьшения проницаемости.

Процесс производства трубных штампов

Шаг	спецификации	Контроль качества
Базовый материал	Легированная сталь 40Cr (кованая)	Ультразвуковой контроль на наличие включений
1. Грубая обработка	Вертикальный обрабатывающий центр	95% удаление материала
2. Завершите обработку.	Прецизионное шлифование	Точность профиля ±0,01 мм
3. Полировка	Электролитическая полировка	Поверхности потока Ra ≤0,2 мкм
4. Обработка поверхности	Твердое хромирование (25 мкм)	Твердость по Виккерсу: HV1000.

Производство спиральных оправок

технологического	оборудования и методов	Преимущества
Обработка	Импортированный 5-осевой ЧПУ	Истинное положение ≤0,025 мм
Позиционирование	Поворотное индексирование позиционирования	Гомогенность расплава CV ≤1,5%
Заключительная проверка	Лазерное сканирование + моделирование потока	Отклонение падения давления <2%

4. Калибровка и охлаждение: затвердевание формы

Горячая расплавленная заготовка выходит из головки штампа и немедленно требует точного определения размеров и быстрого охлаждения для закрепления своих размеров.

Трубный вакуумный калибровочный бак (9 м)/трубный резервуар для распыления охлаждающей жидкости (8 м)

Вакуумный калибратор: заготовка поступает в закрытый вакуумный калибровочный резервуар с водяным охлаждением. Внутри точно обработанная калибровочная втулка определяет окончательный внешний диаметр. Вакуум, создаваемый через крошечные отверстия во втулке, высасывает расплавленный пластик наружу, прижимая его к холодным стенкам калибратора, устанавливая точный наружный диаметр.
Охлаждающие резервуары: Затем труба проходит через ряд резервуаров с водяным опрыскиванием или погружным охлаждением. Постепенное и контролируемое охлаждение имеет решающее значение для предотвращения деформации, остаточных напряжений или проблем с кристаллизацией, которые могут ослабить трубу. Температура воды и время контакта тщательно контролируются.

параметров	Спецификация	Технические примечания
Вакуумная система
∟ Мощность вакуумного насоса	5,5-7,5 кВт×2	Резервная конструкция с двумя насосами
∟ Мощность водяного насоса	5,5-7,5 кВт×2	Высокопроизводительная циркуляция (≥15м⊃3;/ч)
Система охлаждения
∟ Метод охлаждения	Распылительное охлаждение	Равномерная закалка поверхности трубы
∟ Распылители	8 единиц	Полное покрытие
∟ Материал распылителя	Утолщенная нержавеющая сталь (SS304)	Устойчивая к коррозии конструкция
∟ Материал сопла	Нейлон (PA66)	Устойчивость к засорению, срок службы более 200 тыс. циклов

параметров	Спецификация	Технические примечания
Мощность водяного насоса	7,5 кВт × 1	Циркуляция высокого давления (≥20м⊃3;/ч)
Метод охлаждения	Распылительное охлаждение (занавесного типа) со стеклянным смотровым окном	Равномерное полное закаливание
Спрей-бары	8 единиц	Расположение сопел на 360°
Материал распылителя	Утолщенная нержавеющая сталь (SS304)	Антикоррозионная конструкция

5. Вытягивание и выпрямление

Гусеничная машина с четырьмя захватами и сервоприводом.

Тяговое устройство: Гусеничные гусеницы или ремни аккуратно захватывают охлажденную трубу и оттягивают ее от головки с постоянной, контролируемой скоростью, синхронизированной с производительностью экструдера. Это определяет производительность и обеспечивает постоянную толщину стенок.
Выпрямление (дополнительно). Для труб большего диаметра или с особыми допусками можно использовать выпрямляющие устройства, чтобы обеспечить правильную прокладку трубы.

Технические	характеристики.	Технические примечания.
Тяговая система
∟ Гусеничные агрегаты	4 комплекта	Независимая балансировка сил
∟ Длина рамы	2800 мм	Оптимизирован для устойчивости труб диаметром 315 мм.
∟ Макс. сила тяги	18000 Н (≈1836 кгс)	Достаточно для труб SDR11 диаметром 630 мм.
∟ Диапазон скоростей тяги	0,1-8 м/мин	Точный контроль тонких/толстых стенок
∟ Приводные двигатели	Серводвигатели 1,5 кВт × 4	Синусоидальная сервосистема (синхронизация ±0,05%)
∟ Контроль скорости	Регулирование сервоконтроллера	Синхронизация шины CANopen
∟ Метод зажима	Пневматический зажим	Безопасное давление захвата
∟ Давление воздуха	0,6 МПа	Мгновенный ответ <0,5 с
∟ Высота центра	1200±50 мм	Подходит для охлаждающих баков, расположенных выше по потоку

6. Резка и обработка

Станок для орбитальной резки труб без стружки.

Резка: непрерывно производимая труба разрезается на заданную длину (обычно 6 м, 12 м или бухты меньшего диаметра) с помощью автоматических пил или резаков.
Обращение: Отрезанные куски аккуратно обрабатываются (часто с использованием вакуумных подъемников или ремней, чтобы избежать повреждения поверхности) и передаются на склады или в зоны паллетирования. Концы обычно защищены.

параметров .	Спецификация	Технические примечания.
Максимальная толщина резки	30 мм (ПВД)	Для труб SDR17 диаметром 315 мм.
Механизм подачи	Гидравлическая подача	С контролем давления (точность ±0,2 мм)
Режущее лезвие	Лезвия из инструментальной стали по индивидуальному заказу	Твердость ≥62HRC, сменные вставки.
Мощность двигателя	2,2 кВт	Конструкция с постоянным крутящим моментом
Скорость вращения	960 об/мин	Оптимизирован для чистого реза без сколов.
Контроль хода	Пневматический цилиндр с приводом	Повторяемость ±0,1 мм
Стол Путешествие	1500 мм	Работает с отрезками труб длиной 6 м.
Настольный привод	Пневматическая направляющая система	Давление воздуха 0,6 МПа, быстрое позиционирование
Высота центра	1200±50 мм	Соответствует вышестоящему отводящему устройству

7. Строгий контроль качества: обеспечение производительности

Точное машиностроение для долголетия

Производство полиэтиленовых труб представляет собой сложное сочетание материаловедения, точного машиностроения и тщательного контроля процесса. От тщательного выбора и смешивания сырья до высокотехнологичной экструзии, калибровки, охлаждения и строгих испытаний — каждый шаг направлен на создание продукта, который обеспечивает исключительную производительность, долговечность и надежность для критически важных инфраструктурных проектов по всему миру. Понимание этого процесса подчеркивает, почему полиэтиленовые трубы, особенно HDPE, являются надежным решением для требовательных применений, предлагая устойчивое и эффективное средство транспортировки жидкостей на протяжении десятилетий.