טכנולוגיית עיבוד וציוד ייצור של צינורות גליים דו-קירותיים של HDPE

 צינור גלי בעל דופן כפולה הוא סוג חדש של צינור קל משקל העשוי מפוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE). הוא מתאפיין במשקל קל, עמידות גבוהה ללחץ, קשיחות טובה, בנייה מהירה וחיי שירות ארוכים. עיצוב מבנה דופן הצינור המעולה שלו מפחית משמעותית את העלויות בהשוואה למבני צינור אחרים. יתר על כן, החיבור הנוח והאמין שלו הוביל ליישום נרחב שלו הן בארץ והן בעולם, והוא מחליף במידה רבה צינורות בטון וברזל יצוק.

יתרונות צינור גלי כפול דופן PE

① חוסך בחומרי גלם: כאשר משתמשים באותם חומרי גלם לייצור צינורות באותו קוטר חיצוני, צינורות גליים יכולים לחסוך יותר מ-30% מחומרי הגלם בהשוואה לצינורות בעלי דופן מוצקה;

② קל משקל: משקלו הסגולי נמוך מ-50% מזה של צינורות ברזל יצוק ומלט;

③ התקנה נוחה והתקדמות בנייה מהירה: בהשוואה לצינורות מלט מסורתיים, שימוש בצינורות גליים מ-PE יכול להגדיל את מהירות ההתקנה ביותר מפי 3;

④ צינורות גליים דו-קירותיים של PE משתמשים בחיבורים גמישים, וכתוצאה מכך ביצועי איטום טובים;

⑤ עלות ייצור נמוכה וביצועים כלכליים כוללים מעולים.

תחומי יישום של צינורות גליים דו-קירותיים מ-PE

① הנדסה עירונית: משמש לצינורות ניקוז תת-קרקעיים, צינורות ביוב, צינורות אספקת מים, צינורות אוורור וכו' בבניינים;

② הנדסת חשמל ותקשורת: משמש כצינורות מגן לכבלי חשמל, כבלים אופטיים וכבלי אותות תקשורת;

③ תעשייה: בשל עמידותו המצוינת בפני חומצה, בסיס וקורוזיה של פוליאתילן, ניתן להשתמש בצינורות קיר מבניים לצינורות אספקת מים וניקוז בתעשיות הכימיות, התרופות והגנת הסביבה;

④ הנדסת חקלאות וגינון: משמש להשקיה וניקוז באדמות חקלאיות, מטעים, גני תה וחגורות יער, וחוסך 70% מים ו-13.9% חשמל. מתאים גם להשקיה כפרית;

⑤ הנדסת כבישים: ניתן להשתמש כצינורות חלחול וניקוז עבור מסילות ברזל, כבישים מהירים, מגרשי גולף, מגרשי כדורגל וכו';

⑥ כרייה: משמש כצינורות אוורור, אספקת אוויר וניקוז במכרות.

חומרי גלם לצינורות גליים דו-קירותיים מ-PE

1. הרכב חומרי הגלם: חומרי הגלם לצינורות גליים דו-קירותיים מ-PE מורכבים בדרך כלל מפוליאתילן, אבצ' פונקציונלי לחיזוק ופיגמנטים. אם חומרי הגלם לחים, ניתן להוסיף חומר הגנה מתאים כדי לשפר את יעילות הייצור.

2. דרישות לביצועי חומרי גלם: ייצור צינור גלי באיכות גבוהה ובעלות נמוכה תלוי במידה רבה בבחירת חומרי הגלם ובפורמולציה.

א. ציוד ייצור

מכבש

עקרון האקסטרודר (extruder) הוא שימוש בבורג בעל הברגה משופעת המסתובבת בתוך קנה מחומם, מה שדוחף את הפלסטיק המוזן מהמשפך קדימה. תהליך זה מחמם בהדרגה את הפלסטיק ומקשה עליו באופן אחיד, ומוציא אותו דרך ראש התבנית והתבנית. מכבש מורכב ממערכת אקסטרודר, מערכת חימום וקירור, מערכת תמסורת ומערכת בקרה. מערכת האקסטרודר כוללת את הבורג, הקנה ומתקן ההזנה. הבורג מכונה לעתים קרובות לב המכבש; איכותו קובעת ישירות את תפוקת האקסטרודר ואת איכותו.

מכלול ראש החותך

המבנה של מכבש צינורות גלי דופן כפולה ראש המכונה מורכב יחסית. התכונה העיקרית שלו היא שהוא מחולק לתעלות זרימה פנימיות וחיצוניות בתוך אותה תבנית, כאשר אוויר דחוס זורם בין התעלות הפנימיות והחיצוניות כדי לסייע ביצירת הגלים על השכבה החיצונית של מודול העיצוב. במקביל, צינור מי הקירור עבור שרוול הגודל עובר גם הוא דרך המנדריל. כדי לפצות על אובדן חום הנגרם מזרימת מי הקירור, הדופן הפנימית של ראש המכונה מחוממת בדרך כלל. בעת ייצור צינורות בקוטר גדול, מכיוון שצינורות פוליאולפין מיוצרים בדרך כלל באמצעות מכונות אקסטרודר בעלות בורג יחיד, שנפח האקסטרוזיה שלהם קטן בהרבה מזה של מכונות אקסטרודר בעלות בורג כפול, בדרך כלל משתמשים בטכנולוגיית אקסטרוזיה משותפת של שני מכבשים. זה מבטיח ייצור תוך הגדלת התפוקה. קווי ייצור של צינורות גליים בעלי דופן כפולה בקוטר קטן יכולים להשתמש במכונה אקסטרודר אחת בלבד כדי להאקסטרודר את שתי השכבות הפנימיות והחיצוניות בו זמנית.

מכונת יצירת

 מכונת יצירת צינורות גליים הוא פריט ציוד מרכזי בייצור צינורות גליים, המשפיע הן על איכותם והן על תפוקתם. שיטות העיצוב לצינורות גליים בעלי דופן כפולה מגוונות ושונות מאלה של ציוד אחר לעיצוב צינורות.

בהתבסס על שיטת הרכבת המודולים, ניתן לחלק אותם לשני סוגים: אנכיים ואופקיים. התקני עיצוב אנכיים מאפשרים למודולים להיפתח ולסגור אנכית, בעלי שטח קטן ומבנה קומפקטי, אך החלפת מודולים קשה יותר, במיוחד עבור מודולים בקוטר גדול. התקני עיצוב אופקיים (הידועים גם כאופקיים) מאפשרים למודולים להיפתח ולסגור אופקית (בדרך כלל זמינים רק עבור ציוד עיצוב בקוטר גדול), בעלי שטח גדול יותר, אך החלפת מודולים קלה יותר מאשר עם התקנים אנכיים. יתר על כן, המודולים מתוכננים עם תעלות זרימת מי קירור, המשתמשות במים כמדיום קירור, מה שמגדיל משמעותית את מהירות הייצור.

בהתבסס על שיטת העיצוב, ניתן לחלק אותה לשני סוגים: עיצוב פנאומטי ועיצוב בוואקום. כיום, חלק מהיצרנים משתמשים בציוד עיצוב פנאומטי, הכולל הפעלת אוויר דחוס דרך הצלעות שעל תמיכת ליבת התבנית ופקק ההברגה המחובר לליבת התבנית לחלל הפנימי של ריק הצינור החיצוני, מה שגורם לריק הצינור להידבק בחוזקה למודול וליצור גלי. ציוד זה יכול לייצר מוצרים בעלי חתכים שרירותיים, לשפר את איכות הצינורות הגליים, להפחית שגיאות עובי ברוחב של גליים לא אחידים, להפחית גרוטאות ולפשט מאוד את מבנה ציוד הקירור הפנימי וראש התבנית. עם זאת, תנודות באוויר הדחוס גורמות לשיאי גליות לא עקביים בצינור, מה שמקשה על השליטה במראה המוצר.

בלוק עובש לעיצוב

 תבנית עיצוב לצינורות גליים הוא בעיקר המודול, הקובע את המבנה הבסיסי ומידות הצינור. מבנה המודול משתנה בהתאם לשיטת העיצוב ולמסלול התנועה של המודול. כיום, רוב קווי הייצור משתמשים בשאיבת אבק של המודול כדי לספוג את החומר הריק אל המשטח הפנימי של התבנית; לכן, המודול חייב להיות בעל תעלות לשאיבת אבק. מבנה מודול העיצוב קובע ישירות את קשיחות הטבעת של הצינור. המבנה מוצג באיור 3: