مراحل تولید لوله های پلی اتیلن

تولید محصول

کلیات

فقط مواد پلی اتیلنی برای ویژگی های که قبلا ذکر کردیم آزمایش شدند و مشخص شد مطابق سطوح عملکردی مورد نیاز سیستم های لوله کشی هستند. این ماده اولیه حجیم توسط مسئول تدارکات مواد خام به شکل دانه های ریز (گلوله های کوچک) مطابق مشخصات قرارداد فراهم می شود و پس از پردازش به لوله، اتصالات و سایر قطعات مورد نیاز جهت سوار کردن سیستم لوله کشی تبدیل می شود.

پردازش مواد اولیه شامل ذوب کردن و فرآیند از قالب در آوردن درون یک روزن زن است. روزن زن اصولا یک مخزن فولادی حرارت دیده است که در آن یک پیچ گردان ماده را از حوزه خورش به انتهای بشکه می برد. این تجهیزات و پردازش باید به گونه ای طراحی شوند که محصول مذاب نهایی که از مخزن خارج می شود کاملا از لحاظ ترکیب و دما همگن باشد. این پردازش زمانی کاملا کنترل شده است که از یک روند تولید ثابت استفاده شود و محصول نهایی مطابق سایر شرایط معین تولید می گردد.

تولید لوله – شکل دادن گرم یا سرد

وقتی لوله در فرآیند قالب گیری پیوسته تولید می شود، پلی اتیلن مذاب با فشار از واحد روزن زن وارد بخش سری قالب و به صورت یکنواخت در قالب پخش می شود. قالب از خارج شبیه یک شکاف گرد است که انداز ماش نزدیک به قطر نهایی و ضخامت لوله مورد نظر می باشد.

ماده مذاب شکل گرفته از قالب خارج و وارد تانک خلاء می شود و در آنجا یک پوش برنجی مدرج هوای آن را می کشد، سپس با آبی که روی قطر خارجی نهایی آن می باشند خنک می شود. باز هم لوله را در چند تانک اسپری دیگر خنک می کنند تا به دمای محیط برسد. در حالی که بوش مدرج و سطح فشار منفی در تانک خلاء قطر را کنترل می کنند، ضخامت دیواره با خروجی روزن زن و سرعت میزان کشیدن (روزن زن کنترل می شود. اگر اندازه لوله بزرگ و هزینه تجهیزات محدود باشد، معمولا از یک قالب برای قطرها و ضخامت دیواره های مختلف استفاده می کنند و ماده مذاب را می کشند تا از اندازه بزرگتر به اندازه کوچک تر مورد نظر برسد. نسبت افت ماده مذاب محدود است در نتیجه روی ویژگی های لوله تاثیر زیادی نمی گذارد. این روش برای تولید لوله های کوچک پیشنهاد نمی شود، چرا که با کشیدن ماده مذاب هنگام افت، ویژگی های لوله به شدت تحت تاثیر قرار می گیرند.

وقتی لوله در انتهای خط تولید خنک می شود، آن را در طول های استاندارد می برند، دسته دسته و به صورت صاف انبار می کنند. چون لوله های پلی اتیلن اندازه کوچک انعطاف پذیر هستند می توانید آن ها را با طول های بلند دور بشکه های فلزی بپیچید و به محل نصب ببرید. این کار برای قطرهای تا ۱۲۵ میلیمتر متداول است اما برای قطر های تا ۱۸۰ هم انجام می شود.

تجهیزات قالب طی دهه اخیر پیشرفت فوق العاده ای داشته است و ظرفیت تولید بیش از این ساعت لوله های بزرگ دیگر دست نیافتنی نیست.

قالب گیری اتصالات

برای نصب شبکه توزیع با انتقال به جز لوله به تعداد قطعات کمکی مانند جفت کن ها، زانویی های اتصالات Tشکل، کاهنده، شیر و غیره نیاز داریم. این محصولات به کمک قالب گیری تزریقی تولید می شوند، در این قالب ها یک پیچ متحرک به عقب و جلو حرکت می کند و ماده مذاب را از مخزن داخل حفره سرد قالب می ریزد. می توان با استفاده از این روش اتصالات سایز بزرگ تولید کرد: مثلا اتصالات مخصوص لوله ای با فتلر ۶۳۰ میلیمتر و وزن بیش از ۴۰ کیلوگرم

آزمایش محصول

تولید کنندگان لوله و قطعات باید قبل از بازاریابی محصولات خویش آن ها را آزمایش کنند تا ثابت شود که محصول نهایی با سطح عملکردی مشابه از ماده مجاز با عملکردی شناخته شده تولید شده اند. این مسئله برای مهندسین طراح حیاتی است چرا که طراحی فقط در صورتی صحیح خواهد بود که داده های سازنده پلی اتیلن و پرونده های فنی تولید کننده لوله و اتصالات با یکدیگر مطابقت داشته باشد.

تاییدیه و برنامه آزمایش در هنجارها و بخش مشخصات بین المللی، اروپا، ملی و یا کارخانه تعریف شده اند و می توان آنها را توسط یا تحت نظارت موسسات مستقل آزمایش محصولات اجرا کرد.

 گستره استفاده محصول

چون سیستم لوله شامل چند بخش اساسی مانند لوله های بزرگ برای انتقال در حجم و فشار بالا، اندزه متوسط برای حجم متوسط در فشار متوسط و کوچک برای توزیع در فشار کم است. اندازه لوله در استانداردهای سیستم با محصول مناسب تعریف شده است [۳۰]

سیستم لوله های پلی اتیلن گستره های زیر را پوشش می دهد:

قطر ۱۶ تا ۱۶۰۰ میلیمتر

SDR 33 E SDR 7.4

فشار عملیاتی تا ۲۵ بار.

ماده پلی اتیلن از گروههای ۶۳PE80  PE یا ۱۰۰ PE

اتصال جوش

بعد عمومی

بهترین و پرکاربردترین روش اتصال لوله های پلی اتیلن، اتصالات و سایر بخش ها روش انصال جوش است. در این روش سطح تماس را در مدت، فشار و دمای مشخص حرارت می دهند تا مقدار مشخصی از ماده هر دو سطح ذوب شود. سپس دو سطح را به هم می فشارند تا مواد مذاب آنها در هم جریان پیدا کنند و ساختارشان یکی شود.

این روش اتصال لوله های پلی اتیلن در مقایسه با سایر روش اتصال لوله چندین مزیت عمده دارد، مثلا به عنوان یک سیستم یکپارچه کاملا از خصوصیات ویژه پلی اتیلن بهره برداری می کند و هیچ گونه ضعف ساختاری در سیستم های لوله کشی به خاطر استفاده از مواد دیگر مانند حلقه آب بندی لاستیکی در بتون، گل رس، PVC….. ایجاد نمی شود.

اغلب از این روش به عنوان جوشکاری یاد می شود که اشتباه است. در جوشکاری از مواد اضافی استفاده می کنند که از جنس قطعات جوش خورده نیست مثل جوشکاری فولاد یا تکنیک ویژه جوشکاری روزن رانی قطعه های پلی اتیلن

تکنیک های اتصال جوش

چندین روش اتصال جوش بر اساس اصل حرارت دهی در فشار وجود دارد که اتصال لب به لب و اتصال جوش الکتریکی در بین آنها بیشترین کاربرد را دارند. انتخاب روش به بعد اقتصادی پروژه و همچنین جنبه های عملی سهولت در برقراری اتصال، ایمنی، ابعاد لوله .. بستگی دارد.

علی رغم اینکه روند اتصال جوش قطعات پلی اتیلن آسان است، چه تئوری چه عملی، حتما باید از دستورالعمل های خاصی پیروی کنید تا اتصال قابل اطمینان و خوبی به وجود بیاید. همچنین افراد درگیر در عملیات اتصال جوش مواد پلی اتیلن، مخصوصا اپراتور، باید گواهینامهای مجاز مبنی بر آموزش عمليات اتصال جوش پلاستیک داشته باشند.

اتصال جوش لب به لب (Butt fusion jointing)

فرآیند جوش لب به لب

در اتصال جوش لب به لب دو بخش انتهایی لوله را درون دستگاه قرار می دهند و ثابت می کنند تا از طریق یک دستگاه هیدرولیک لوله ها یک مسیر کوتاه را طی کنند

فرآیند استاندارد جوش لب به لب شامل عملیات و مراحل مختلفی است: بررسی لوله و بخش های انتهایی آنها جهت اتصال ثابت کردن بخش انتهایی لوله در دستگاه و اصلاح بخش هایی که کاملا گرد نیستند. گوشه دار کردن لوله با قلم مدور جهت حصول اطمینان از تماس صد در صد نصب صفحه داغ از پیش حرارت داده شده (آینه) و فشار دادن آن روی بخش انتهای لوله

حرارت دادن تا زمانی که مقدار مشخصی از ماده ذوب شود، زمان خاص حرارت دهی بر اساس ضخامت دیواره به روش کار بستگی دارد

برداشتن سریع صفحه داغ و فشار دادن بخش های انتهایی لوله در یکدیگر بعد از اینکه اتصال سرد شد آن را از دستگاه ثابت کننده بیرون می آوریم. بررسی جهت قبول یا رد اتصال برداشتن دانه های جوش و خم کردن معکوس اتصال جهت بررسی آن نظارت کامل بر پارامترهای عملیاتی

در فرآیند اتصال جوش لب به لب چهار پارامتر درگیر هستند:

 پارامتر زمان، دقیقه یا ثانيه .

پارامتر فشار، بار یا MPa

پارامتر دما، سانتیگراد

شکل هندسی

علاوه بر این، شرایط عمومی زیر باید اعمال شوند :

بررسی منظم و درجه بندی تجهیزات اتصال جوش.

 بررسی ساختار اتصال وقتی عملیات اتصال جوش به پایان رسید.

علامت گذاری و ثبت همه پارامترهای فرآیند به عنوان بخشی از روند تضمین کیفیت

 شرایط محیلی هنگام برقراری اتصال و تاثیر آنها روی پارامترها

وقتی اتصال جوش لب به لب به درستی انجام شود، به بخش جدایی ناپذیر سیستم لوله تبدیل خواهد شد، مواد مذاب هر دو طرف در حین برقراری اتصال جوش لب به لب درون یکدیگر فشار داده می شوند تا یک ساختار تک فازی (یک پارچه) به وجود بیاورند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *