polietilén csövek ( PE csövek ) széles körben használják a vízellátásban, vízelvezetésben, földgázszállításban, mezőgazdasági öntözésben, szennyvízkezelésben és sok más területen. Korrózióállóságuk, erős rugalmasságuk, könnyű súlyuk és könnyű szerelhetőségük miatt a mérnöki projektekben nélkülözhetetlenekké váltak. Az egyik cső. Az alkalmazási területek bővülésével és a műszaki követelmények javulásával azonban a PE csövek néhány speciális alkalmazási forgatókönyvben továbbra is technikai szűk keresztmetszetekkel szembesülnek, és további fejlesztést és optimalizálást igényelnek. Ez a cikk feltárja a PE csövek műszaki korlátait, és javaslatokat tesz a lehetséges fejlesztésekre.
1. A teljesítmény szűk keresztmetszete magas hőmérsékletű alkalmazásokban
Kérdés: A PE cső anyagjellemzői határozzák meg, hogy működési hőmérsékleti tartománya általában -40°C és 60°C között van. Magas hőmérsékletű környezetben a PE csövek szakítószilárdsága és merevsége jelentősen csökken, ami befolyásolja élettartamukat és biztonságukat. Ezért azokban az alkalmazásokban, amelyeknek hosszú ideig kell ellenállniuk a magas hőmérsékletnek vagy magas hőmérsékletű folyadékokat kell szállítaniuk, mint például az ipari melegvíz-vezetékek vagy a geotermikus rendszerek, előfordulhat, hogy a PE csövek teljesítménye nem felel meg a követelményeknek.
Fejlesztési irány: Ennek a szűk keresztmetszetnek a megoldására kulcsfontosságúvá vált a módosított polietilén anyagok fejlesztése. Például a csövek hőállósága javítható hőöregedésgátló adalékok hozzáadásával vagy magas hőmérsékletnek ellenálló térhálósított polietilén (PEX) használatával. A PEX csövek a térhálósítási technológiával növelik a molekulaláncok hőstabilitását, és kiváló fizikai tulajdonságokat képesek fenntartani magasabb hőmérsékleten. Lehetséges irányt jelentenek a magas hőmérsékletű alkalmazási problémák megoldására.
2. Tartóssági problémák hosszú távú nyomásterhelés mellett
Probléma: Ha a PE csövek tartós nyomásterhelésnek vannak kitéve, az anyag megkúszhat, azaz a csövek tartós nyomás hatására fokozatosan deformálódnak, ami viszont befolyásolja szerkezeti integritásukat és élettartamukat. Főleg a nagynyomású vízellátó vagy földgázszállító rendszerekben a PE-csövek tartós nyomástartó képessége vált a műszaki szűk keresztmetszetek közé.
Javítási irány: A PE csövek kúszásállóságának javítása érdekében a szakítószilárdság és a tartósság növelhető a polietilén gyanta molekulaszerkezetének módosításával vagy nagy sűrűségű PE anyagok (például PE100) fejlesztésével. Ezen túlmenően a megerősített PE csövek (például acélhálós vázerősítésű PE csövek) szintén hatékony fejlesztési irányt jelentenek. Az ilyen típusú kompozit cső nagymértékben javítja a cső nyomásállóságát és szerkezeti stabilitását azáltal, hogy fémhálót vagy szálerősítést ágyaz be a polietilén anyagba.
3. Az UV-állóság korlátai
Probléma: A PE csövek hajlamosak a fotooxidatív lebomlásra, ha hosszú ideig vannak kitéve ultraibolya fénynek a szabadban, ami repedést, megkeményedést és a cső felületének ridegségét okozza, ezáltal csökkenti az élettartamát. Különösen a hosszú távú expozíciót igénylő jeleneteknél, például mezőgazdasági öntözőrendszereknél és kültéri vízelvezető rendszereknél, az ultraibolya sugárzásnak a PE-csövekre gyakorolt hatása jelentősebb.
Fejlesztési irány: Az ultraibolya sugarak hatását illetően a fejlesztés iránya elsősorban az anyagfelület UV-ellenes kezelésére irányul. Például UV-ellenes adalékanyagok (például korom) hozzáadásával a PE csövek időjárásállósága hatékonyan javítható. Ezen túlmenően, a speciális felületi bevonat technológia alkalmazása az ultraibolya sugarakat blokkoló védőfólia kialakítására a PE csövek élettartamát kültéri környezetben is meghosszabbíthatja.
4. Javítani kell a kapcsolat erősségét
Probléma: Bár a PE csövek könnyen beépíthetők, és jó tömítési tulajdonságokkal rendelkeznek az olvadékos csatlakozásnak és az elektrofúziós csatlakozásnak köszönhetően, nagy átmérőjű csövekben vagy nagynyomású környezetben a csatlakozórész szilárdsága gyenge láncszemgé válhat, és szivárgás vagy szakadás veszélye. , különösen a távolsági csőrendszereknél.
Fejlesztési irány: A csatlakozási erősség problémájának megoldására fejlettebb csatlakozási technológia fejleszthető. Például használjon mechanikus krimpelési technológiát vagy fémkötéseket a csövek határfelületeinek szilárdságának növelésére. Ezen túlmenően, az olvadékos csatlakozás paraméterszabályozásának optimalizálása, valamint a hegesztési hőmérséklet és nyomás precíz szabályozása javíthatja a hegesztés minőségét, valamint csökkentheti a feszültségkoncentrációt és a csatlakozás lehetséges hibáit.
5. A kémiai korrózióállóság korlátai
Probléma: Bár a PE csövek jó korrózióállóságot mutatnak általános kémiai környezetben, a PE csövek kémiai korrózióval szembeni ellenálló képessége megkérdőjelezhető bizonyos vegyipari forgatókönyvekben vagy magas sav- és lúgkoncentrációjú környezetben. Ez különösen nyilvánvaló a vegyipar szennyvízkezelésénél vagy speciális közegszállító rendszereknél.
Fejlesztési irány: A PE csövek vegyi korrózióállóságának javítása érdekében két szempontból is lehet fejlesztéseket végezni. Először is, a PE csövek korrózióállósága fokozható az anyagképlet módosításával és funkcionális töltőanyagok vagy kopolimerek hozzáadásával, amelyek ellenállnak a kémiai korróziónak. Másodszor, erősebb kémiai stabilitású bélésanyag réteg (például fluoroplast vagy PP bélés) adható a cső belső falához, hogy javítsa a cső tartósságát extrém kémiai környezetben.
6. Környezetvédelmi és fenntarthatósági követelmények kihívásai
Kérdés: Mivel a világ egyre nagyobb figyelmet fordít a környezetvédelemre és a fenntartható fejlődésre, a műanyag termékek újrahasznosítása és környezeti hatása kulcsfontosságú iparági kérdéssé vált. Bár a PE csövek újrahasznosíthatók, gyártásuk és felhasználásuk során még mindig vannak bizonyos energiafogyasztási és szén-dioxid-kibocsátási problémák, különösen a nagyszabású infrastrukturális projekteknél.
A fejlesztés iránya: Ennek a kihívásnak a megbirkózása érdekében a jövőbeni PE-csőgyártás nagyobb figyelmet fordíthat a zöld gyártásra és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású gyártási technológiára. Például a megújuló energia felhasználása a termelési folyamatok ösztönzésére csökkenti a fosszilis energia felhasználását. Ugyanakkor feltárjuk a biomassza alapanyagokon alapuló polietilén anyagokat, és környezetbarátabb PE csőtermékeket fejlesztünk a környezeti hatások további csökkentése érdekében. Ezenkívül támogassa a hulladék PE csövek újrahasznosítási és újrafelhasználási technológiáját, hogy csökkentse az erőforrás-pazarlást és elősegítse a körforgásos gazdaság fejlődését.
