Nye fremskritt innen formingsteknologi for ekstrudering av HDPE-rør med stor diameter

I de senere årene, drevet av den robuste utviklingen og storskala ekspansjonen av den innenlandske PE-industrien – og ved å utnytte iboende fordeler som å være ikke-forurensende, langvarig og ha overlegne fysiske egenskaper, utmerket motstand mot korrosjon og aldring, god kuldebestandighet, slitestyrke og høy slagfasthet – har PE-rør blitt det foretrukne valget for rørledninger med stor diameter i den kommunale vannforsynings- og avløpssektoren. Denne suksessen tilskrives den lette vekten, enkle installasjonen, overlegne skjøtemetoder, utmerkede strømningsegenskaper og kostnadseffektivitet, noe som gir svært lovende utsikter for fremtidig vekst. For tiden domineres markedet for PE-rør primært av HDPE-produkter, en kategori som omfatter helveggede rør for vannforsyning og avløp, enkelt- og dobbeltveggede korrugerte rør, stålforsterkede korrugerte rør, gassrørledninger, rør for transport av mineralslam, sand og silt, dryppvanningsrør for landbruket og diverse andre kompositt-, modifiserte og tverrbundne rørsystemer.

Klassifisering av PE-rørråvarer

Først og fremst er valget av HDPE-materiale kritisk; ulike HDPE-kvaliteter har forskjellige ytelsesegenskaper og må vurderes basert på faktiske produksjonskrav. For eksempel, ved produksjon av PE-rør med stor diameter, er den foretrukne HDPE-kvaliteten PE100. Dette materialet viser enestående motstand mot trykk, støt og korrosjon, samtidig som det oppfyller de strenge styrkekravene som er forbundet med rør med stor diameter.

For produksjon av tykkveggede rør anbefales det imidlertid å velge kvaliteter som har "anti-sig"-egenskaper. Under produksjonsprosessen av tykkveggede rør – på grunn av den betydelige materialtykkelsen – er det en tendens til at det oppstår "smeltesig". HDPE-materialer utstyrt med anti-sig-egenskaper opprettholder overlegen stabilitet ved forhøyede temperaturer, og garanterer dermed kvaliteten og den strukturelle integriteten til de ferdige rørene.

Utover de to scenariene nevnt ovenfor, er det flere andre faktorer som bør vurderes. For eksempel bør rør beregnet for langvarig eksponering i utendørsmiljøer produseres av HDPE-kvaliteter som viser overlegen værbestandighet; omvendt krever rør designet for å transportere korrosive medier HDPE-kvaliteter som er karakterisert av eksepsjonell korrosjonsbestandighet.

Derfor er det viktig å identifisere den mest passende kvaliteten basert på spesifikke produksjonskrav når man velger HDPE-materialer, og dermed sikre at de produserte rørene er i stand til å oppfylle driftskrav i et bredt spekter av komplekse miljøer. Videre må man under selve produksjonsprosessen legge stor vekt på prosesseringsteknikker og kvalitetskontrolltiltak for å garantere at de resulterende rørene har stabil og pålitelig ytelse.

For å oppfylle spesifikke krav til ekstruderingsprosessen, må ekstruderingsmaskinen ha tilsvarende egenskaper, hovedsakelig omfattende aspekter som skruedesign, smeltetemperaturkontroll, rørformdesign, vakuumkontroll, kontroll av trekkrafthastighetsforhold og automatiske skjæremekanismer.

JWELL RØREKSTRUDERINGSLINJE MED STOR DIAMETER

Ekstruderseksjon

For produksjon av HDPE-rør med stor diameter bruker JWELL Machinery en proprietær hovedekstruderserie med et lengde-til-diameter-forhold (L/D) på 40, kombinert med en spiralformet matebøssing. Denne konfigurasjonen sikrer høye produksjonshastigheter samtidig som den garanterer optimal materialmykning og lave smeltetemperaturer. For rørspesifikasjoner med en ytre diameter (OD) på 800 mm eller større – og veggtykkelser tilsvarende SDR 11 eller høyere – er ekstruderen utstyrt med en bakmontert smeltekjøler. Denne enheten reduserer smeltetemperaturen før materialet kommer inn i dysen, og minimerer dermed "smeltesig" så mye som mulig, samtidig som den muliggjør en reduksjon i lengden på vakuumkjøletanken. Dette sikrer til syvende og sist eksepsjonell ensartethet i rørets veggtykkelse.

Form design

Enkeltlags- eller flerlagsmatrisen har en spiralstruktur, med en flerspiralstrømningsfordelerdesign samt luft- og oljekjølemekanismer for å minimere materialets oppholdstid i matrisen og ytterligere stabilisere smeltetemperaturen.

Vakuumkontroll

Under vakuumkjølings- og formingsfasen av rørproduksjonen sikrer implementeringen av et helautomatisk lukket kontrollsystem med negativt trykk rask rørforming og en rask dynamisk respons. Videre er systemet i stand til å oppdage vakuumlekkasjer i sanntid og automatisk kompensere for dem, og dermed forbedre stabiliteten i vakuumdimensjoneringsprosessen. Ved å automatisk regulere rotasjonshastigheten til vakuumpumpen reduserer systemet i tillegg ikke bare støynivået i vakuumtanken betydelig, men oppnår også betydelige energibesparelser, med en energibesparelsesrate på over 50 %.

Stabilt grep

Systemet benytter en synkron kontrollordning med «én-til-mange»-funksjon – der én drivenhet driver flere synkrone servomotorer med permanentmagnet samtidig – noe som gir fordelen av stabilt dreiemoment ved lave frekvenser. Videre sikrer det brede hastighetsreguleringsområdet en jevnere produksjonsprosess og minimerer potensielt produktsvinn. Når det gjelder trekksporene, brukes en selvekspanderende konturfølgende mekanisme for å sikre en tett og presis passform mellom kjedene og føringsskinnene, og dermed garantere nøyaktigheten av trekkhastigheten.

Automatisert skjæring

Den har en helautomatisk, støvfri skjæremekanisme som kan skjære i tykkelser opptil 160 mm. Videre er den utstyrt med en "ett-trykks automatisk diameterjusteringsfunksjon", noe som gjør støvfri kutting av ultratykke rør bemerkelsesverdig enkel og intuitiv – og muliggjør rask kutting av rør med varierende spesifikasjoner.

Alt i alt kan valg av passende materialer og matchende utstyr, optimalisering av produksjonsprosesser og forbedring av automatiserings- og kvalitetskontrollnivået effektivt forbedre produksjonskvaliteten og effektiviteten til HDPE-rør med stor diameter.