فرآیند تولید لوله های پلی اتیلن به روش اکستروژن

پیمانکار و خریدار عمده وقتی بابت لوله پلی اتیلن پول می دهد، در اصل کیفیت فرآیند اکستروژن را می خرد: یکنواختی ضخامت، استحکام بلندمدت و قابلیت جوش. شناخت مراحل تولید کمک می کند سفارش استاندارد

بدهید، خطاهای نصب را کم کنید و هزینه های چرخه عمر پروژه را کنترل کنید.

مواد اولیه PE100 و افزودنی ها؛ قلب کیفیت در اکستروژن لوله پلی اتیلن

برای خطوط آب رسانی و گازرسانی، رزین های PE100 یا PE100-RC به دلیل مقاومت مکانیکی و پایداری درازمدت انتخاب می شوند. شاخص جریان مذاب مناسب (MFR) کنترل فرآیند و استحکام جوش را تضمین می کند. مستربچ دوده برای پایداری UV و پیگمنت های مجاز برای رنگ (مشکی، آبی، زرد) به صورت دقیق و گراویمتریک اضافه می شوند. برای لوله های تحت فشار، استفاده از مواد بکر تاییدشده الزامی است؛ هرگونه استفاده از بازیافتی در جداره ممنوع است مگر در محصولات غیر فشاری طبق استاندارد محصول.

گرید پیشنهادی: PE100 / PE100-RC
MFR (190°C/5kg): حدود 0.2 تا 0.4 g/10min
پایداری UV: دوده 2 تا 2.5 درصد (رنگ مشکی)
استاندارد رزین/لوله: ISO 4427-1,2 (آب) | ISO 4437-2 (گاز) | EN 12201 | ISIRI 14427

آماده سازی گرانول؛ خشک سازی، اختلاط و تغذیه گراویمتریک

گرانول PE به لحاظ جذب رطوبت کم خطر است اما خشک سازی ملایم و هم دماکردن انبار و خط تولید، عیوب سطحی را کاهش می دهد. اختلاط یکنواخت رزین و مستربچ (دوده/رنگ) با فیدرهای گراویمتریک باعث ثبات رنگ و ضخامت می شود. دقت خوراک دهی، کلید یک اکستروژن پایدار است و هر نوسان به صورت مستقیم در ضخامت، بیضوی و وزن متر اثر می گذارد.

اکستروژن تک پیچه HDPE؛ پروفایل دما، فشار مذاب و رئوولوژی

پیچ اکسترودر با مناطق فشاری متفاوت، گرانول را ذوب و همگن می کند. کنترل دمای مذاب و فشار هد، چسبندگی بین مولکولی کافی و جوش پذیری عالی را تضمین می کند. برای جلوگیری از اکسیداسیون، دمای مذاب نباید از سقف توصیه شده رزین عبور کند. فیلتر مذاب (Screen Changer) آلودگی ها را حذف کرده و ریسک نشت در آزمون هیدرواستاتیک را کاهش می دهد.

پروفایل دمایی HDPE (نمونه): 180/200/210/220/220°C
دمای مذاب هدف: 200 تا 230°C
فشار هد: 100 تا 250 bar
سرعت پیچ: متناسب با قطر؛ معمولاً 10 تا 60 rpm
فیلتراسیون: Screen 60–120 mesh، تعویض پیوسته برای پایداری

قالب، ماندرل و کالیبراسیون؛ کنترل ثبات قطر و ضخامت

قالب حلقوی و ماندرل با کانال های جریان متقارن، توزیع یکنواخت ضخامت را ایجاد می کنند. پس از خروج از دای، لوله وارد تانک وکیوم می شود تا قطر خارجی تثبیت و بیضوی کنترل شود. کالیبراتور با گازهای ریز و آب، فیلم آب پایداری بین لوله و صفحه ایجاد می کند که اصطکاک را کم و کیفیت سطح را بالا می برد.

وکیوم تانک: حدود -0.5 تا -0.7 bar
کولینگ اولیه: آب 12 تا 20°C، چند مرحله ای
بیضوی مجاز (نمونه کارخانه ای): ≤ 1.5% قطر
انقباض سردشدن: حدود 1.5 تا 2%

خنک کاری مرحله ای، کشش و مارکینگ؛ از مذاب تا محصول قابل ردیابی

چند تانک خنک کاری با گردش آب فیلتردار، تنش های درونی را کاهش می دهد. سیستم کشش (Haul-off) با کنترل سروو، وزن بر متر را ثابت می کند. چاپگر صنعتی اطلاعات ردیابی را ثبت می کند: نوع رزین، SDR، PN/MOP، استاندارد، تاریخ، شیفت و مترشمار. برای قطرهای کوچک، به صورت کلاف پیچیده می شود و قطرهای بزرگ به شاخه های 6 یا 12 متری برش می خورند.

سرعت خط (تقریبی): 0.2 تا 6 m/min بسته به قطر
مارکینگ نمونه: ABRAHPIPE PE100 SDR11 PN16 ISO 4427-2 110×10mm Date/Shift Meter Mark
بسته بندی: کلاف تا 110mm (50/100/200m) | شاخه 6 یا 12m برای اقطار بالاتر

کنترل کیفیت آنلاین و آزمایشگاهی؛ تضمین SDR و استحکام بلندمدت

ضخامت سنج اولتراسونیک چندنقطه ای و ترازوهای وزنی، حلقه بازخورد را با اکسترودر و کشنده می بندند تا SDR دقیق بماند. در آزمایشگاه، آزمون های ابعادی، هیدرواستاتیک طولانی مدت، ژل، SCG و پایداری حرارتی انجام می شود. برای گاز، آزمون های ترک زایی سریع و کند (RCP/SCG) اهمیت ویژه دارد.

آزمون های کلیدی:
- ابعادی: قطر خارجی، ضخامت، بیضوی (ISO 11922-1 / الزامات استاندارد محصول)
- هیدرواستاتیک: ISO 1167 (دوره های 1/10/100/1000 ساعت)
- SCG: FNCT (ISO 16770)، PENT (ASTM F1473)
- RCP: ISO 13477/13478 (گاز)
- OIT پایداری حرارتی: ISO 11357-6
- محتوای دوده و پراکنش: ISO 6964 / ISO 18553

مشخصات فنی ابعادی، SDR و فشار کاری (PN/MOP)

SDR نسبت قطر خارجی به ضخامت جداره است و تعیین کننده فشار کاری در دمای مرجع است. برای آب، عبارت PN استفاده می شود؛ برای گاز، MOP معیار است. انتخاب SDR پایین تر یعنی دیواره ضخیم تر و فشارپذیری بیشتر، اما وزن بالاتر و شعاع خمش بزرگ تر.

دامنه ابعادی مرسوم: 20 تا 1200 میلی متر
SDR رایج: 11، 13.6، 17، 21، 26
آب (ISO 4427-2، 20°C): SDR11 ≈ PN16 | SDR17 ≈ PN10
گاز (ISO 4437-2): رنگ زرد یا مشکی با راه راه زرد | MOP مطابق SDR و کلاس ماده
حداقل شعاع خمش سرد: ≈ 20×OD (راهنمای نصب)

استانداردهای تولید، نشانه گذاری و اتصال جوشی

تبعیت از استاندارد، تضمین سازگاری در پروژه های چندپیمانکاری است. لوله باید مطابق استاندارد، نشانه گذاری کامل و ردیابی لات داشته باشد. برای اتصال، جوش لب به لب و الکتروفیوژن طبق دستورالعمل های معتبر انجام می شود و کیفیت جوش تابع کیفیت سطح و ساختار مولکولی لوله است که مستقیماً از اکستروژن متاثر می شود.

استانداردهای مرجع:
- آب: ISO 4427-1,2 | EN 12201-2 | ISIRI 14427
- گاز: ISO 4437-2
- جوشکاری: ISO 21307 (لب به لب)، DVS 2207 (راهنمای جوش)، ISO 12176 (ردیابی و تجهیزات)
- نشانه گذاری و ردیابی: طبق الزامات بخش محصول

عیوب رایج اکستروژن و راهکارها (برای کنترل خرید و تولید)

راه راهی مارپیچی روی سطح و موجی بودن ضخامت نشانه نوسان دبی یا فشار است. نقطه های ژلی ناشی از تخریب حرارتی یا آلودگی فیلتر است. بیضوی زیاد به تنظیم نامناسب وکیوم و کالیبراتور برمی گردد. ترک های تنشی در آزمون خم کردن یا شکست زودهنگام در هیدرواستاتیک، نتیجه رزین نامناسب یا پروفایل دمایی غلط است. درخواست گزارش SPC ضخامت، سوابق تعویض فیلتر و گواهی آزمون هر لات (MTC) ریسک تأمین را کم می کند.

نکات خرید عمده و تشخیص کیفیت لوله پلی اتیلن اکسترود شده

برای پروژه های آب و گاز، برچسب کامل با ذکر PE100/PE100-RC، SDR، PN/MOP، استاندارد تولید، نام تولیدکننده و کد لات ضروری است. از فروشنده گزارش آزمون هیدرواستاتیک، SCG و OIT همان لات را مطالبه کنید. سطح داخلی باید براق و بدون ژل و کک باشد، وزن بر متر با تلرانس استاندارد هماهنگ و ضخامت در نقاط متعدد یکنواخت باشد. برای کاربرد گاز، رنگ و راه راه استاندارد و سازگاری با اتصالات الکتروفیوژن تایید شود.

حمل، انبارش و آماده سازی برای نصب و جوش

کلاف ها باید روی بستر صاف و عاری از لبه تیز قرار گیرند. شاخه ها روی تکیه گاه نرم و هم سطح چیدمان شوند. از تابش مستقیم و طولانی مدت آفتاب بدون پوشش محافظ پرهیز کنید؛ رنگ مشکی با دوده مجاز است ولی گرمایش بیش ازحد، تاب برداشتن ایجاد می کند. پیش از جوش، جداره را با تراش سطحی (اسکرپر) آماده و رطوبت و آلودگی را حذف کنید؛ کیفیت اکستروژن خوب، فقط با آماده سازی صحیح به اتصال مطمئن تبدیل می شود.

اکستروژن دقیق و کنترل شده، تفاوت اصلی بین لوله ای است که سال ها بدون نشتی کار می کند و لوله ای که در اولین آزمون از مدار خارج می شود. انتخاب تأمین کننده با خط تولید استاندارد، مستندسازی کامل و آزمون های معتبر، هزینه مالکیت را کاهش می دهد. برای مشاهده و خرید عمده انواع لوله و اتصالات استاندارد، و دریافت مشاوره تخصصی می توانید به AbrahPipe مراجعه کنید.