HDPE como material. Tubo de polietileno: características

As características e propriedades técnicas do tubo de HDPE são determinadas principalmente pelo material de sua fabricação - polietileno de baixa pressão. É uma classe especial de polímeros estruturais. Os produtos baseados nele são elementos bastante comuns dos oleodutos (não pressurizados e cabeça de pressão) tipo doméstico e industrial. As características operacionais desses tubos não são inferiores aos análogos de outros materiais.

Os tubos de PEAD são produzidos pelas empresas em grandes volumes, pois a demanda por eles é muito alta

Tecnologia HDPE

A produção de polietileno clássico (PE) é baseada no método de polimerização de um composto gasoso químico orgânico - etileno. Sob certas condições, suas moléculas, quando combinadas, formam cadeias poliméricas. O produto final tem características únicas.

A produção de HDPE é realizada de acordo com um esquema semelhante a uma pressão inferior a 100-2.000 kPa com uma temperatura de 120 a 150 graus. Tais condições são suportadas em uma câmara de pressão especial. O processo requer a presença de um catalisador, por exemplo, uma mistura de AlR₃ com TiCl₄.

A produção de PND é possível graças a três tecnologias principais: polimerização em fase gasosa, a reação que ocorre em solução e a reação que ocorre em suspensão. Para um processo em solução (geralmente em hexano), com duração de 10 a 15 minutos, é característica uma temperatura de 160-250 ºС e uma pressão de 3-5 mil kPa. A separação do polietileno é realizada no evaporador, depois no separador e depois na câmara do granulador.

A tecnologia envolve vaporizar o material com vapor de água, que tem uma temperatura acima do valor de fusão do PE. Isso é necessário para a transição de frações de baixo peso molecular em água e a neutralização de resíduos de catalisador. O PND é produzido em grânulos ou pós e não é pintado ou colorido.

As pelotas de polietileno de baixa pressão são fornecidas em cores diferentes

Características dos tubos de PEAD

A exposição a uma certa temperatura e pressão confere ao PND importantes qualidades. Assim, os tubos deste polímero são caracterizados por baixo peso - 900 kg por 1 m³ polietileno de baixa pressão. Os produtos têm uma resistência à tração de 3-5 mil kPa.

O tubo de HDPE possui uma faixa de temperatura limitada (em operação): o limite inferior corresponde a -20 ºС, o superior - +40 ºС. Em valores abaixo de 20 graus, o material brilha, mas não entra em colapso e, acima do limite permitido, perde a rigidez do anel. Para Tubos de HDPE baixa expansão térmica é característica.

Nota! Quando aquecido a 80 graus (a temperatura máxima permitida), o produto aumenta de tamanho em apenas alguns por cento.

Tubos desse tipo são usados ​​para abastecimento de água fria ou potável, esgoto e drenagem. As linhas especificadas podem ser montadas em comunicações internas, ou em valas. E no último caso cálculo de profundidade deve ser realizada levando em consideração o limiar de congelamento do solo.

Vantagens do produto sobre análogos

Os produtos de PEAD têm muitas vantagens sobre tubulações feitas de outros materiais. Eles não precisam de proteção catódica. Sujeito a requisitos operacionais e modos de uso, o tubo pode durar cerca de cinquenta anos.O alto valor do coeficiente de tração evita que o produto rebente ao congelar água. A superfície perfeitamente lisa evita o crescimento excessivo do tubo no interior.

As qualidades e propriedades dos tubos de PEAD permitem que sejam assentadas por métodos subterrâneos e subterrâneos e realizam trabalhos de instalação em qualquer condição

O baixo peso do HDPE (cinco a sete vezes menor que os tubos de aço) permite o transporte sem problemas, além de operacional instalação de tubulação. Além disso, o trabalho de instalação e a compra dos materiais e elementos necessários serão mais baratos. O tubo não enferruja, o que simplifica bastante a instalação subterrânea de comunicações, pois não há necessidade de isolamento.

O HDPE não interage com a água e, consequentemente, não dá um sabor metálico, não emite compostos nocivos para o espaço circundante. As propriedades físico-químicas do material permitem o uso de tubos para o transporte de várias substâncias - é resistente a solventes, ácidos, álcalis, compostos orgânicos. Os produtos requerem manutenção e reparo mínimos.

Classificação dos tubos de PEAD para a finalidade a que se destinam

Os tubos de polietileno, criados sob pressão reduzida, são classificados por finalidade e por propriedades. Por finalidade, os produtos são diferenciados:

• encanamento;
• gás;
• esgoto;
• drenagem;
• irrigação;
• revestimento;
• técnico.

Os produtos de encanamento são completamente azuis ou pretos, com listras azuis impressas ao longo do tubo. Os pipelines para beber PND são apresentados com uma lista especial de requisitos de fabricação. Gasodutos - amarelo ou preto com faixas longitudinais laranja ou amarelas.

O objetivo dos tubos é fácil de determinar por sua cor: produtos amarelos são usados ​​em redes de suprimento de gás

Os modelos de esgoto para sistemas interno e externo podem ser feitos com sinos pré-fabricados, o que permite fazer conexões sem usar acessórios.

Nota! Tubos desse tipo também são usados ​​na disposição dos coletores.

Os produtos de drenagem PND são diferenciados por um design especial - corrugam e drenam perfeitamente as águas subterrâneas de prédios e fundações. Tubos de irrigação são necessários para regar todos os tipos de plantas, tubos técnicos - para o transporte de fluidos técnicos. Os modelos de revestimento HDPE são usados ​​para equipar poços de água. Eles não têm medo de decomposição natural ou de mudanças de solo.

Tipos de produtos por propriedades

O polietileno de baixa pressão é um material de alta densidade com boa resistência à tração e à tração. Ao mesmo tempo, é plástico e flexível, o que possibilita a produção de tubos de pressão.

Portanto, de acordo com as propriedades, os pipelines são diferenciados:

• sem pressão;
• pressão baixa;
• alta pressão;
• para condições de ar rarefeitas.

Redes sem pressão não têm requisitos para cargas permitidas. Geralmente estes são sistemas técnicos. Tubulações de baixa pressão devem ser capazes de suportar pressões internas de até 5-6 atmosferas. Comunicações de alta pressão com paredes de até 7 cm de espessura podem ser usadas a uma pressão de 16 a 20 atmosferas.

Produtos com paredes espessas podem suportar muita pressão, são chamados de alta pressão

A produção de produtos sob pressão para o abastecimento de esgoto, gás ou água é regulada pelos GOSTs. Os documentos explicitam as características dos produtos de fabricação, suas propriedades, composição química, características operacionais e físicas e muitos outros parâmetros.

Sutilezas das comunicações de marcação

A marcação é uma etapa obrigatória na produção de tubos de HDPE. É aplicado a produtos acabados e reflete informações completas sobre um produto específico.

As letras "PE" indicam que o tubo é feito de polietileno. Eles são seguidos pela designação da resistência mínima a longo prazo, formando, por exemplo, PE 100, PE 32, etc. O coeficiente SDR é um valor relativo, indica a carga admissível.Em seguida, o valor do diâmetro externo e da parede, expresso em milímetros, é aplicado.

Nota! O objetivo do produto é marcado em palavras, pode ser técnico ou potável.

O tubo também indica o número de padrões estaduais pelos quais é fabricado, informações sobre o fabricante. Além das designações alfanuméricas, o produto é marcado com faixas de várias cores, refletindo sua finalidade.

Fatores de qualidade do tubo de HDPE

Muitos parâmetros técnicos dos tubos dependem da marca de matérias-primas utilizadas, tamanho, coeficiente de SDR. Hoje, para a produção de produtos, são utilizados 4 tipos de HDPE: 63, 80, 100 e 100+. Um índice digital semelhante é indicado após a abreviatura "PE" e significa a resistência da parede à pressão constante de gás ou líquido, que é transportada através do tubo: 63 corresponde a 6,3; 80 a 8; 100 - 10 MPa.

O parâmetro SDR é a razão entre o diâmetro do tubo e a espessura de sua parede; as características do produto dependem desse parâmetro

O diâmetro externo (externo) do produto varia de 1 a 120 cm e a espessura da parede também varia amplamente. O fabricante não seleciona arbitrariamente a escolha de valores específicos desses parâmetros - usando coeficientes especiais Padrão (S) Dimensão (D) Relação (R). Este sistema determina a proporção aceitável de parede para diâmetro e tem a seguinte aparência: SDR 41; treze; 21; 26; 13,6; 9; 6; 17; onze; 17,6; 7.4

A rigidez do anel dos produtos também depende do parâmetro. Com uma grande carga planejada e um diâmetro significativo do tubo PND, é necessário selecionar cuidadosamente a proporção de tamanho necessária. Seu pequeno valor levará o consumidor a não receber o volume necessário de líquido; muito grande - ao risco de violar a integridade da parede fina sob a influência da pressão.

Características das classes de polietileno

Antes de tudo, as marcas de matérias-primas diferem em sua composição molecular. Por exemplo, o PE 100 tem uma densidade e elasticidade mais altas; portanto, os tubos feitos com esse material têm melhores características técnicas do que os produtos de PEAD de modificações anteriores (63, 80).

Nota! O uso de uma marca anterior de polietileno não indica falta de qualidade do produto acabado. Apenas modificações posteriores são mais tecnológicas e modernas.

Na norma PND 18599 para tubos, pode-se observar que produtos de tamanho semelhante, mas fabricados em polietileno 100, podem suportar mais pressão do que produtos similares do polietileno 80. Além disso, para a produção de comunicações com características operacionais semelhantes, serão necessárias menos matérias-primas de PE 100 que 80 (por conta de parede mais fina).

Tubos do grau 80 são mais fáceis de derreter com as próprias mãos, pois a difusão de moléculas requer uma temperatura mais baixa. O grau 100 possui uma estrutura cristalina agrupada, o que o torna melhor para a soldagem. Esses tubos costumam ser instalados em condições extremas, pois são caracterizados por maior rigidez.

Em condições que exigem o uso de tubos com maior resistência, são utilizados produtos de PEAD da classe 100

Instalação de produtos HDPE

Vários tipos de tubos podem ser montados na rede de várias maneiras:

• encaixe de compressão;
• em forma de sino;
• encaixe de eletrofusão.

O primeiro método é usado para conectar produtos HDPE em sistemas com baixa pressão (aspersores, tubulações de água). Assume disponibilidade acessórios de compressão com porcas de aperto. A instalação e fixação do tubo são realizadas com uma chave inglesa e um pouco de esforço físico. Essa conexão é mais confiável que a em forma de sino e pode ser removida a qualquer momento.

A principal área de uso das juntas de sino é a comunicação sem pressão (esgoto sem pressão). É importante que os tubos tenham soquetes e anéis de vedação.

A conexão de conexão soldada elétrica é de uma peça e é realizada usando uma máquina de solda e acessórios. Essa junta é a mais durável, portanto, é usada em sistemas de pressão de gás e água.

As comunicações HDPE são produtos confiáveis ​​e de alta qualidade que podem ser usados ​​para instalar muitos tipos de tubulações.