Tevi din polietilena ( Conducte PE ) sunt utilizate pe scară largă în alimentarea cu apă, drenaj, transportul gazelor naturale, irigarea agricolă, tratarea apelor uzate și multe alte domenii. Datorită rezistenței la coroziune, flexibilității puternice, greutății ușoare și instalării ușoare, acestea au devenit indispensabile în proiectele de inginerie. Una dintre conducte. Cu toate acestea, odată cu extinderea domeniilor de aplicare și îmbunătățirea cerințelor tehnice, țevile din PE se confruntă în continuare cu blocaje tehnice în unele scenarii de aplicații specifice și necesită îmbunătățiri și optimizari suplimentare. Acest articol va explora limitările tehnice ale țevilor PE și va propune posibile îmbunătățiri.
1. Blocajele de performanță în aplicații la temperaturi înalte
Întrebare: Caracteristicile materialului țevii PE determină că intervalul său de temperatură de funcționare este de obicei între -40°C și 60°C. În medii cu temperaturi ridicate, rezistența la tracțiune și rigiditatea țevilor din PE vor scădea semnificativ, afectând durata de viață și siguranța acestora. Prin urmare, în aplicațiile care trebuie să reziste la temperaturi ridicate pentru o perioadă lungă de timp sau să transporte fluide la temperaturi înalte, cum ar fi conductele industriale de apă caldă sau sistemele geotermale, performanța conductelor PE poate să nu îndeplinească cerințele.
Direcție de îmbunătățire: pentru a aborda acest blocaj, dezvoltarea materialelor modificate din polietilenă a devenit esențială. De exemplu, rezistența la căldură a țevilor poate fi îmbunătățită prin adăugarea de aditivi anti-îmbătrânire termică sau folosind polietilenă reticulata (PEX) rezistentă la temperaturi ridicate. Țevile PEX îmbunătățesc stabilitatea termică a lanțurilor moleculare prin tehnologia de reticulare și pot menține proprietăți fizice excelente la temperaturi mai ridicate. Ele reprezintă o direcție potențială pentru rezolvarea problemelor de aplicare la temperaturi ridicate.
2. Probleme de durabilitate sub sarcină de presiune pe termen lung
Problemă: Când țevile din PE sunt supuse unor sarcini de presiune pe termen lung, materialul se poate strecura, adică țevile se deformează treptat sub presiune susținută, ceea ce le afectează, la rândul său, integritatea structurală și durata de viață. În special în sistemele de alimentare cu apă de înaltă presiune sau de transport al gazelor naturale, capacitatea de susținere a presiunii pe termen lung a țevilor din PE a devenit unul dintre blocajele tehnice.
Direcție de îmbunătățire: Pentru a îmbunătăți rezistența la fluaj a țevilor PE, rezistența la tracțiune și durabilitatea pot fi îmbunătățite prin ajustarea structurii moleculare a rășinii de polietilenă sau prin dezvoltarea materialelor PE de înaltă densitate (cum ar fi PE100). În plus, țevile PE armate (cum ar fi țevile PE armate cu schelet din oțel) reprezintă, de asemenea, o direcție eficientă de îmbunătățire. Acest tip de țeavă compozită îmbunătățește foarte mult rezistența la presiune și stabilitatea structurală a țevii prin încorporarea plasei metalice sau a armăturii cu fibre în materialul de polietilenă.
3. Limitări ale rezistenței UV
Problemă: Țevile din PE sunt predispuse la degradarea foto-oxidativă atunci când sunt expuse mult timp la lumină ultravioletă în aer liber, provocând crăpare, întărire și fragilizare a suprafeței țevii, reducând astfel durata de viață a acesteia. În special în scenele care necesită expunere pe termen lung, cum ar fi sistemele de irigare agricolă și de drenaj în aer liber, impactul razelor ultraviolete asupra țevilor din PE este mai semnificativ.
Direcția de îmbunătățire: În ceea ce privește influența razelor ultraviolete, direcția de îmbunătățire se concentrează în principal pe tratamentul anti-UV al suprafeței materialului. De exemplu, prin adăugarea de aditivi anti-UV (cum ar fi negrul de fum) la țevile din PE, rezistența acestora la intemperii poate fi îmbunătățită eficient. În plus, utilizarea tehnologiei speciale de acoperire a suprafeței pentru a forma o peliculă de protecție care blochează razele ultraviolete poate, de asemenea, extinde durata de viață a țevilor PE în medii exterioare.
4. Necesitatea de a îmbunătăți puterea conexiunii
Problemă: Deși țevile PE sunt ușor de instalat și au proprietăți de etanșare bune datorită conexiunii lor prin topire la cald și conexiunii prin electrofuziune, în țevi cu diametru mare sau în medii de înaltă presiune, rezistența părții de conectare poate deveni o verigă slabă și există un risc de scurgere sau rupere. , în special în sistemele de conducte pe distanțe lungi.
Direcție de îmbunătățire: Pentru a rezolva problema rezistenței conexiunii, poate fi dezvoltată o tehnologie de conectare mai avansată. De exemplu, utilizați tehnologia de sertizare mecanică sau îmbinări metalice pentru a îmbunătăți rezistența interfețelor țevilor. În plus, optimizarea controlului parametrilor conexiunii prin topire la cald și asigurarea controlului precis al temperaturii și presiunii sudării poate îmbunătăți calitatea sudurii și poate reduce concentrația de tensiuni și defectele potențiale la îmbinări.
5. Limitări ale rezistenței la coroziune chimică
Problemă: Deși țevile PE prezintă o rezistență bună la coroziune în medii chimice generale, rezistența la coroziune chimică a țevilor PE poate fi provocată în unele scenarii specifice ale industriei chimice sau medii expuse la concentrații mari de acizi și alcaline. Acest lucru este evident în special în sistemele de tratare a apelor uzate sau de transport cu medii speciale din industria chimică.
Direcție de îmbunătățire: Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune chimică a țevilor din PE, se pot face îmbunătățiri din două aspecte. În primul rând, rezistența la coroziune a țevilor PE poate fi îmbunătățită prin ajustarea formulei materialului și adăugarea de umpluturi funcționale sau copolimeri care sunt rezistenți la coroziune chimică. În al doilea rând, un strat de material de căptușeală cu o stabilitate chimică mai puternică (cum ar fi căptușeala fluoroplastică sau PP) poate fi adăugat pe peretele interior al țevii pentru a îmbunătăți durabilitatea țevii în medii chimice extreme.
6. Provocări ale protecției mediului și cerințelor de durabilitate
Întrebare: Pe măsură ce lumea acordă o atenție sporită protecției mediului și dezvoltării durabile, reciclarea și impactul asupra mediului al produselor din plastic au devenit o problemă cheie în industrie. Deși țevile din PE sunt reciclabile, există încă anumite probleme legate de consumul de energie și emisiile de carbon în timpul producției și utilizării lor, în special în proiectele de infrastructură la scară largă.
Direcție de îmbunătățire: Pentru a face față acestei provocări, viitoarea producție de țevi PE poate acorda mai multă atenție producției ecologice și tehnologiei de producție cu emisii scăzute de carbon. De exemplu, utilizarea energiei regenerabile pentru a conduce procesele de producție reduce utilizarea energiei fosile. În același timp, vom explora materialele din polietilenă bazate pe materii prime din biomasă și vom dezvolta produse de țevi PE mai ecologice pentru a reduce și mai mult impactul asupra mediului. În plus, promovați tehnologia de reciclare și reutilizare a conductelor de deșeuri PE pentru a reduce risipa de resurse și pentru a promova dezvoltarea economiei circulare.
