Polietilenske cijevi ( PE cijevi ) široko se koriste u vodoopskrbi, odvodnji, transportu prirodnog plina, poljoprivrednom navodnjavanju, pročišćavanju otpadnih voda i mnogim drugim područjima. Zbog svoje otpornosti na koroziju, velike fleksibilnosti, male težine i jednostavne ugradnje, postali su nezamjenjivi u inženjerskim projektima. Jedna od cijevi. Međutim, s proširenjem područja primjene i poboljšanjem tehničkih zahtjeva, PE cijevi se i dalje suočavaju s tehničkim uskim grlima u nekim specifičnim scenarijima primjene i zahtijevaju daljnje poboljšanje i optimizaciju. Ovaj članak će istražiti tehnička ograničenja PE cijevi i predložiti moguća poboljšanja.
1. Uska grla u performansama pri visokotemperaturnim aplikacijama
Pitanje: Karakteristike materijala PE cijevi određuju da je raspon radne temperature obično između -40°C i 60°C. U okruženjima s visokim temperaturama, vlačna čvrstoća i krutost PE cijevi značajno će se smanjiti, što utječe na njihov radni vijek i sigurnost. Stoga, u primjenama koje moraju dugo izdržati visoke temperature ili transportirati visokotemperaturne tekućine, kao što su industrijski cjevovodi tople vode ili geotermalni sustavi, performanse PE cijevi možda neće zadovoljiti zahtjeve.
Smjer poboljšanja: Za rješavanje ovog uskog grla, razvoj modificiranih polietilenskih materijala postao je ključan. Na primjer, toplinska otpornost cijevi može se poboljšati dodavanjem aditiva protiv toplinskog starenja ili korištenjem umreženog polietilena (PEX) otpornog na visoke temperature. PEX cijevi poboljšavaju toplinsku stabilnost molekularnih lanaca tehnologijom umrežavanja i mogu zadržati izvrsna fizička svojstva na višim temperaturama. Oni su potencijalni smjer za rješavanje problema primjene pri visokim temperaturama.
2. Problemi s izdržljivošću pod dugotrajnim tlačnim opterećenjem
Problem: Kada su PE cijevi izložene dugotrajnim tlačnim opterećenjima, materijal može puzati, odnosno cijevi se postupno deformiraju pod stalnim pritiskom, što zauzvrat utječe na njihov strukturni integritet i vijek trajanja. Posebno u visokotlačnim vodoopskrbnim sustavima ili prijenosnim sustavima prirodnog plina, dugotrajna nosivost tlaka PE cijevi postala je jedno od tehničkih uskih grla.
Smjer za poboljšanje: Kako bi se poboljšala otpornost na puzanje PE cijevi, vlačna čvrstoća i trajnost mogu se poboljšati prilagodbom molekularne strukture polietilenske smole ili razvojem PE materijala visoke gustoće (kao što je PE100). Osim toga, ojačane PE cijevi (kao što su PE cijevi ojačane čeličnom mrežom) također su učinkovit smjer poboljšanja. Ova vrsta kompozitne cijevi uvelike poboljšava otpornost na pritisak i strukturnu stabilnost cijevi ugradnjom metalne mreže ili ojačanja vlaknima u polietilenski materijal.
3. Ograničenja UV otpornosti
Problem: PE cijevi su sklone fotooksidativnoj degradaciji kada su dugotrajno izložene ultraljubičastom svjetlu na otvorenom, uzrokujući pucanje, otvrdnjavanje i krtost površine cijevi, čime se smanjuje njezin životni vijek. Osobito u scenama koje zahtijevaju dugotrajnu izloženost, kao što su poljoprivredni sustavi za navodnjavanje i vanjski odvodni sustavi, utjecaj ultraljubičastih zraka na PE cijevi je značajniji.
Smjer poboljšanja: Što se tiče utjecaja ultraljubičastih zraka, smjer poboljšanja uglavnom je usmjeren na anti-UV tretiranje površine materijala. Na primjer, dodavanjem anti-UV aditiva (kao što je čađa) u PE cijevi, njihova otpornost na vremenske uvjete može se učinkovito poboljšati. Osim toga, upotreba posebne tehnologije površinskog premaza za stvaranje zaštitnog filma koji blokira ultraljubičaste zrake također može produžiti životni vijek PE cijevi u vanjskim okruženjima.
4. Potrebno je poboljšati snagu veze
Problem: Iako su PE cijevi jednostavne za ugradnju i imaju dobra svojstva brtvljenja zbog spoja toplim taljenjem i elektrofuzijskog spoja, u cijevima velikog promjera ili okruženjima visokog tlaka, čvrstoća priključnog dijela može postati slaba karika i postoji opasnost od curenja ili puknuća. , posebno u sustavima cjevovoda na velikim udaljenostima.
Smjer poboljšanja: Kako bi se riješio problem snage veze, može se razviti naprednija tehnologija povezivanja. Na primjer, upotrijebite tehnologiju mehaničkog stezanja ili metalne spojeve za povećanje čvrstoće spojeva cijevi. Osim toga, optimizacija kontrole parametara vruće taljive veze i osiguravanje precizne kontrole temperature i tlaka zavarivanja može poboljšati kvalitetu zavarivanja i smanjiti koncentraciju naprezanja i potencijalne nedostatke na spoju.
5. Ograničenja otpornosti na kemijsku koroziju
Problem: Iako PE cijevi pokazuju dobru otpornost na koroziju u općim kemijskim okruženjima, otpornost na kemijsku koroziju PE cijevi može biti dovedena u pitanje u nekim specifičnim scenarijima kemijske industrije ili okruženjima izloženim visokim koncentracijama kiselina i lužina. To je posebno vidljivo u sustavima za pročišćavanje otpadnih voda ili posebnim medijima u kemijskoj industriji.
Smjer poboljšanja: Kako bi se poboljšala otpornost PE cijevi na kemijsku koroziju, poboljšanja se mogu napraviti s dva aspekta. Prvo, otpornost PE cijevi na koroziju može se poboljšati prilagodbom formule materijala i dodavanjem funkcionalnih punila ili kopolimera koji su otporni na kemijsku koroziju. Drugo, sloj materijala za oblaganje s jačom kemijskom stabilnošću (kao što je fluoroplastična ili PP obloga) može se dodati na unutarnju stijenku cijevi kako bi se poboljšala trajnost cijevi u ekstremnim kemijskim okruženjima.
6. Izazovi zaštite okoliša i zahtjevi održivosti
Pitanje: Kako svijet posvećuje sve veću pozornost zaštiti okoliša i održivom razvoju, recikliranje i utjecaj plastičnih proizvoda na okoliš postali su ključni problem industrije. Iako se PE cijevi mogu reciklirati, još uvijek postoje određeni problemi s potrošnjom energije i emisijom ugljika tijekom njihove proizvodnje i uporabe, osobito u velikim infrastrukturnim projektima.
Smjer poboljšanja: Kako bi se nosila s ovim izazovom, buduća proizvodnja PE cijevi može posvetiti više pozornosti zelenoj proizvodnji i proizvodnoj tehnologiji s niskim udjelom ugljika. Na primjer, korištenje obnovljive energije za pokretanje proizvodnih procesa smanjuje korištenje fosilne energije. Istodobno ćemo istražiti polietilenske materijale koji se temelje na sirovinama iz biomase i razviti ekološki prihvatljivije PE cijevi kako bismo dodatno smanjili utjecaj na okoliš. Osim toga, promovirajte tehnologiju recikliranja i ponovne upotrebe otpadnih PE cijevi kako biste smanjili rasipanje resursa i promicali razvoj kružnog gospodarstva.
