Полиэтиленовые изделия. Основы производства трубы

Полиэтиленовые трубы встречаются во многих магистралях различного назначения. Современное производство изделий не является сложным и предлагает напорные, безнапорные типы различных сечений, фасонные элементы, оболочки. Благодаря своим свойствам и характеристикам, которые отражены в ГОСТах, сертификате на полиэтиленовые трубы и других нормативных документах, спрос на такие коммуникации ежегодно возрастает.

Массовое производство ПНД труб обусловлено высоким спросом на эту продукцию

Сертификация изделий из полиэтилена

Сертификацией называется процедура проверки продукции на соответствие положениям государственных нормативов. По результатам экспертиз выдается сертификат. Получение этого документа может носить обязательный или добровольный характер. Существуют перечни продукции, на которую в обязательном порядке должна выдаваться декларация или сертификат.

Обратите внимание! Из всего многообразия трубных изделий подтверждение соответствия нормам необходимо на полиэтиленовые трубы напорного типа и для газопроводных систем.

Другие виды ПНД труб могут не иметь подобных документов. Добровольный сертификат оформляется по инициативе заявителей. Он является подтверждением качественности продукции и может повысить конкурентоспособность предприятия.

Добровольная сертификация не освобождает от необходимости получения других разрешительных документов. Например, на полиэтиленовые трубы для питьевого назначения должен выдаваться документ (сертификат, свидетельство) санитарно-эпидемиологической службы. Другие виды ПНД коммуникаций (для плавательного бассейна или подачи воды для питья) требуют оформления экспертного заключения. В некоторых случаях может понадобиться сертификат пожарной безопасности или гигиенический сертификат.

Схема получения сертификата соответствия

Полиэтиленовые трубы могут сертифицироваться в различных системах. Выбранная схема по коду товарной номенклатуры и назначение изделия определяют, какой разрешительный документ следует получать. И добровольный, и обязательный сертификат на определенные полиэтиленовые трубы подтверждает их качество, соответствие положениям стандартов и безопасность.

Для монтажа магистралей с питьевой водой используют только трубы, имеющие сертификат качества

Оформление документов выполняется аккредитованными органами. При необходимости они могут выдать отказное письмо, которое обозначает, что конкретно взятая продукция не нуждается в обязательном подтверждении качества. Чтобы получить сертификат на полиэтиленовые трубы, заявителю необходимо обратиться в орган сертификации с заявкой и всей необходимой технической документацией на них. Заявителем может выступать как изготовитель, так и реализатор ПНД  изделий.

После рассмотрения заявки и вынесения соответствующего решения проводится отбор необходимых образцов и сертификационные испытания. Полиэтиленовые трубы проверяются на соответствие физических характеристик, прочности, устойчивости к деформациям и многих других параметров. Методы сертификационных испытаний регламентируются ГОСТами. Результаты вносятся в протокол и изучаются специалистами. Если изделия ПНД соответствуют всем требованиям и нормам стандартов, то выдается сертификат.

Экструдеры для производства труб ПНД

Для производства полиэтиленовых труб используются экструдеры, которые по принципу работы бывают:

• шнековые;
• комбинированные;
• дисковые.

Наиболее часто для изготовления ПНД изделий применяется первый вид механизмов. Основным элементом выступает винт Архимеда (или шнек). Такие экструдеры могут иметь один либо несколько сонаправленных или противонаправленных шнеков.

Дисковые (одно- или многодисковые) механизмы относительно редки. Они отличаются более высокой ценой и конструкционной сложностью. В основу принципа действия экструдера этого типа положено перемещение сырья при помощи специальных дисков путем адгезии. При этом гранулированный полиэтилен хорошо перемешивается.

Обратите внимание! Недостатком дискового экструдера является невозможность изготовления полиэтиленовых трубок с высокими прочностными параметрами и точной заданной геометрической формой из-за низкого давления в области рабочей головки.

Чаще всего для производства ПНД труб применяют экструзионный метод

Если механизм использует и дисковую, и шнековую часть, то он называется комбинированным. С применением таких экструдеров организовано производство изделий из полимеров с низкой эластичностью и вязкостью. Также механизмы могут быть универсальными и специализированными, одно- или двухступенчатыми, без зоны дегазации или с ней. Ежегодно технологии совершенствуются, поэтому разнообразие моделей постоянно растет.

Оборудование на линии изготовления изделий

Стандартная линия для производства трубы из полиэтилена обычно включает следующее оборудование:

• система подачи гранулированного полиэтилена;
• экструдер;
• съемные фильеры (рабочие головки);
• вакуумный формовщик, ванна калибровки, тянущее устройство;
• система охлаждения;
• лента-транспортер;
• резаки и отрезное устройство;
• система укладки ПНД труб.

Производство изделий полностью автоматизировано. Все технические процессы во время изготовления проверяются системой контроля. Важно, чтобы поставщиком ПНД выступало одно предприятие, поскольку смена сырья потребует установки иного подходящего оборудования для изготовления коммуникаций.

Используемый полиэтилен для труб может иметь сертификат, подтверждающий его качество и соответствие требованиям документов.

Этапы технологического процесса

Технологической основой производства ПНД коммуникаций является экструзия – продавливание материала в расплавленном состоянии через формирующее отверстие (фильеру). На начальном этапе гранулированное сырье загружается в бункер экструдера. Далее оно попадает в рабочий цилиндр, оснащенный элементами нагрева.

Для загрузки в экструдер используют сырье в виде гранул

Перемещаясь, сырье проходит к секциям цилиндра, которые более горячие. Соответственно, выделяют 3 его рабочих зоны:

• подачи;
• пластификации полиэтилена;
• выталкивания.

В зоне пластификации происходит сдавливание, гомогенизация, а также расплавление гранул полиэтилена. Форма готового изделия и его качество определяются фильерой.

Обратите внимание! Производство труб из полимеров требует, чтобы во время прохождения расплава формующая головка имела определенную фиксированную температуру.

В конструкциях фильер встречаются патронные либо плоские нагревательные элементы. Проходя внешнюю матрицу и формообразующий дорн, заготовка уже приобретает цилиндрический вид. Далее следует процесс калибровки – полиэтиленовая труба попадает в область вакуумной ванны, где происходит ее окончательная формовка путем прижатия к калибровочной форме.

Потом изделие проходит стадию охлаждения и попадает на конвейер гусеничного или ленточного типа. На завершающем этапе полиэтиленовые трубы нарезаются резаками либо дисковыми пилами и укладываются в бухты. На них наносится маркировка.

Контроль качества продукции

Типовая производственная линия позволяет изготавливать трубы и фасонные элементы из полиэтилена таких размеров:

• напорная труба для водопроводных линий диаметром 12,5-120,0 см;
• напорная труба для газопровода сечением 12,5-31,5 см;
• труба-оболочка диаметром 12,5-120,0 см.

В цехе, где получают трубную продукцию, должен также быть обеспечен контроль ее качества. На входе мониторинг расходных материалов осуществляется на основании сопроводительных документов к ним (например, паспортов, сертификатов).

Диаметры труб зависят от назначения изделий и регламентрируются международными стандартами

Во время изготовления качество трубы контролируется оператором на основе информации измерительной техники и приборов. Кроме того, важно проводить визуальный контроль поверхностей коммуникаций на предмет наличия раковин, царапин либо наплывов.

Также каждую партию полиэтиленовых труб проверяют на соответствие положениям стандартов. Ее проводит служба технического контроля. При хранении и транспортировании изделий необходимо придерживаться правил: укладывать трубы на ровные поверхности, принимать высоту штабеля не больше 2 метров при хранении свыше двух месяцев, не больше 3 м – до 2 месяцев.

Характеристики труб

Полиэтилен как материал обладает большим количеством преимуществ. Его разработчики указывают на огромный эксплуатационный срок – до 300 лет, но производители труб гарантируют значительно меньшие значения.

Обратите внимание! Полиэтиленовые изделия очень надежны. Это обусловлено свойствами самого материала и технологией их изготовления, при которой полимер подвергается структурированию.

Трубы не подвержены коррозии, различным воздействиям химических сред, что позволяет выполнять их подземную прокладку, имеют высокую сопротивляемость гидроударам. Последнее свойство обусловлено пластичностью полиэтилена, который при больших нагрузках может немного растягиваться.

Также коммуникации не требуют специального обслуживания и защиты. Они характеризуются высокими теплоизоляционными параметрами, поэтому при прокладке под землей дополнительное утепление не требуется. Из дополнительных свойств можно выделить небольшой вес (это значительно упрощает монтажные работы), несложную технологию сборки, большую длину, что снижает количество соединений.

Недостаток у полиэтиленовых труб один – слабая сопротивляемость действию ультрафиолета. Поэтому основной областью использования таких изделий являются подземные коммуникации.

Полиэтиленовые трубы являются современным и конкурентоспособным продуктом, производство которого не требует больших финансовых и трудовых затрат. Водопроводы с их применением отличаются долгим сроком службы.