Технология производства труб ПНД

Производством пластиковых труб сегодня занимаются многие компании. Надо отметить, что различные по предназначению и характеристикам трубы изготавливаются по разным технологиям. Сырьем для производства труб служат термопластичные полимеры. В зависимости от вида сырья и применяемой технологии получают трубы из полимеров высокого и низкого давления, из полипропилена, полибутена, поливинилхлорида и т.д.

Одними из лидеров производства и продаж являются тубы из полиэтилена низкого давления (трубы ПНД), которые существенно отличаются по характеристикам от своих собратьев в лучшую сторону. Сегодня многие специалисты-строители и инженеры предпочитают именно трубы ПНД всем остальным, в том числе и традиционным трубам из стали и чугуна.

Столь широкую популярность трубы ПНД получили благодаря своим отличным эксплуатационным характеристикам, таким как: срок службы в 50 лет,  высокая стойкость к химикатам и коррозии, высокие показатели экологичности и гигиеничности, удобство в монтаже и обслуживании, ну и, конечно же, относительно невысокая стоимость. Полиэтиленовые трубы можно применять в легкой и тяжелой промышленности, газо- и нефтедобывающей сфере, на предприятиях по выпуску пищевых продуктов, в быту, медицине и большинстве других отраслей.

Технология изготовления труб ПНД не относится к слишком трудоемким и длительным. Даже более того, это достаточно экологически чистое производство, а одну линию по выпуску можно разместить на площади около 100 квадратных метров. Такая линия производит полный технологический цикл по выпуску труб. Процесс производства полиэтиленовых труб носит название экструзия (по сути – выдавливание трубы через специальную насадку).

Экструзия – технология получения изделий неограниченной длины с помощью экструдера методом продавливания расплавленного полимера через формирующую головку и дальнейшего его охлаждения.

Экструдеры можно разделить по принципу работы на шнековые, бесшнековые и комбинированные. При этом большинство производителей используют шнековые  экструдеры, их также часто называют червячными прессами. Примером шнекового экструдера в быту может служить обыкновенная мясорубка или соковыжималка для томатов.

Бесшнековые экструдеры называют также дисковыми из-за того, что главным рабочим органом в них является диск специальной формы. Как правило, дисковые экструдеры предпочтительнее в случаях, если требуется улучшенное смешивание компонентов сырья. Однако невозможность создания в них высокого давления приводит к тому, что такие экструдеры не позволяют получать изделия с высокими механическими характеристиками и большой точностью геометрических размеров.

Комбинированные экструдеры сочетают в себе и шнековую и дисковую часть. Как и дисковые, они позволяют добиться хорошего перемешивания сырья, что особенно важно при работе с композитами. Обычно они используются для работы с пластмассами, характеризирующимися низкой вязкостью и высокой эластичностью.

Самые распространенные шнековые экструдеры выпускаются различных типов –  одно- и двустпенчатые, специализированные и универсальные, одно- и двухшнековые, оборудованные камерой дегазации и без нее, со шнеками вращающимися в одну либо в противоположные стороны и т.д. Производители постоянно работают над усовершенствованием процесса и предлагают новые разработки.

Производство полиэтиленовых труб всегда начинается с закладки сырья в гранулах в бункер-приемник экструдера, который вращается внутри другого цилиндра. Нагревательные элементы, расположенные по всему периметру бункера позволяют достичь определенной температуры, необходимой для того или иного вида сырья. При этом температура на различных участках прохождения полиэтиленовой массы во время вращения должна быть разной.

После этого пластифицированная масса под высоким давлением  выдавливается в экструзионную головку, снабженную нагревателями для поддержания необходимой температуры, при которой происходит формирование заготовки. Именно на этом этапе полиэтиленовая масса принимает формы заготовок. После прохождения между внешней матрицей и формообразующим внутренним дорном заготовка фактически становится полуфабрикатом, которому будет необходимо пройти еще стадию калибровки. Для процесса калибровки заготовка будущей трубы попадает в специальную вакуумную ванную. Формирование трубы происходит под действием давления прижимающей ее к калибрующей форме.

Для того чтобы процесс вытягивания не нарушил форму и параметры готовой трубы, непосредственно после камеры охлаждения трубы попадают на ленточный или гусеничный аппарат, оборудованный пневматическим прижимом траков.

Последней стадией является порезка труб и намотка их в бухты. Порезка производится дисковыми или гильотинными пилами, в зависимости от диаметра производимых труб.

Практически любая стандартная линия по изготовлению труб ПНД должна быть укомплектована следующим образом:

-  автоматический загрузчик сыпучего сырья, предназначенный для сушки, загрузки и подготовки сырья к его дальнейшей обработке;

- автоматическая система контроля за выполнением всех операций процесса;

- одношенковый экструдер, оборудованный системой подогрева и смеситель, перемешивающий сырье для получения однородной пластичной массы из гранул;

- съемная экструзионная головка в виде спирали, от диаметра насадки которой зависит производимая модель и диаметр готовой трубы;

- вакуумный формовщик, оборудованный вакуумным и водяным насосами, электрическим силовым агрегатом и управляющим блоком, постоянно контролирующим весь технологический цикл: уровень загрузки, поток, напряжение, температуру воды в охлаждающей ванне и ее слив;

- полностью автоматизированная система охлаждения;

- транспортировочная лента и установка для ее движения;

- установка для замера длины и гильотина для порезки готовой трубы;

- пневматический накопитель, автоматически укладывающий готовые трубы или наматывающий их в бухты.