1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое пнд в двигателе

Полиэтилен: свойства, области применения и структура потребления

Пн, 21 Январь 2008 | Тема: Сырье

Полиэтилен (ПЭ) относится к группе полиолефинов, которые представляют собой самый распространенный тип полимеров получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации непредельных углеводородов (этилена, пропилена, бутилена и других альфа-олефинов). Химическая структура молекулы полиэтилена проста и представляет собою цепочку атомов углерода, к каждому из которых присоединены две молекулы водорода.

В зависимости от технологии полимеризации этилена, полиэтилен имеет различную плотность и классифицируется на полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и др.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) производится путем полимеризации этилена при низком от 1 до 50 бар или среднем давлении от 30 до 40 атмосфер и температуре от 85° до 180 °С при помощи катализаторов Циглера-Натта (оксид хрома или оксид алюминия) и органического растворителя (анионная полимеризация). В России често применяется устаревшая аббревиатура – ПНД, которая означает, что полиэтилен был произведен при низком давлении.

Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) получают на оборудовании синтеза ПЭНП с помощью высокопроизводительных систем катализаторов, путем полимеризации этилена при давлении в 30-40 атмосферах и температуре около 150 °С.

Относительно недавно начала применяться технология, где используются так называемые металлоценовые (ПЭ-М) катализаторы, которые позволяют добиться более высокой молекулярной массы полимера, это помогает увеличивает прочность изделия.

Существует 3 метода изготовления ПВП. Первый это суспензионная полимеризация гранул, предварительно подготовленных, и прохождение процесса в спецрастворе суспензии. Для стабильности состава применяют химические стабилизаторы, например, оксиды легких металлов, кислоты неагрессивного типа. Состав при полимеризации требуется постоянно перемешивать для обеспечения максимально устойчивого соединения компонентов. Данный способ позволяет получить предельно однородный по структуре материал, без слабых зон или дефектов. Недостатком технологии является то, что остатки стабилизатора попадают в состав конечного продукта.

Второй способ, растворная полимеризация, происходит при температурном диапазоне 60-130С с катализатором. Получаемый материал однороден, гибок, структура восстанавливается поле небольшого деформирования, устойчив к износу. Из недостатков стоит отметить трудности при подборе катализатора, т.к. многие хим.элементы при температурном воздействии начинают участвовать в хим.реакции, что недопустимо из-за влияния на итоговый результат.

Третий способ это газофазная полимеризация, которая сейчас используется лишь на небольшом количестве производств. Она почти не применяется из-за не очень высокого качества итогового продукта. Полимеризации осуществляется в газовой среде. При этом методе молекулы беспрепятственно перемещаются и сталкиваются, поэтому конечный продукт не очень однороден, и отдельные участки могут обладать меньшей устойчивостью к износу.

При полимеризации выделяется достаточно много побочных продуктов, являющихся производственными отходами. Большая часть отходов вредна для экологии, поэтому необходимо их правильно хранить и утилизировать. К этому не стоит относиться пренебрежительно, т.к. все процедуры по хранению и утилизации регулируются законодательными нормами и последствия нарушения будут очень серьезными.

Как происходит в целом синтез гранул ПНД :

В реактор помещается раствор этилена в насыщенном углеводороде гексане. Состав разогревают сначала до 160 С, а потом до 2500 С. Давление при этом составляет до 5,3 МПа. В течение 10-15 минут состав контактирует с катализатором, после чего полимер требуется отделить от раствора (в испарителе) и примесей (в сепараторе).

Последний этап формирование гранул, затем происходит пропаривание водяным паром, после чего остывшие гранулы высыпаются в специальную тару.

В результате получается готовый к последующему перерабатыванию продукт. Для получения необходимых характеристик дополнительно могут добавляться присадки.

Требования ГОСТ

ГОСТ 16338-85 Полиэтилен низкого давления.

  1. Изготовление должно соответствовать требованиям настоящего стандарта по технологическому регламенту.
  2. В зависимости от марки, выпускать в виде порошка или гранул.
  3. Гранулы одной партии должны иметь одинаковую форму и размер.
  4. Не допускается использовать разный цвет гранул в одной партии.
Читать еще:  Что такое ппр двигателя

ПНД на рынке материалов

На нашем рынке ПНД присутствует не так давно. Фактически о нём заговорили только в тот момент, когда возрос интерес к ПНД трубам. Но важно знать, что на Западе материал знают уже очень давно. Изобрели его в Германии в 1953 году. И за это время материал уже отлично изучили. Производители позаботились о том, чтобы сразу же при производстве добавлять к материалу примеси, улучшающие его свойства.

Например, первое время считалось, что материал имеет чрезмерно высокий коэффициент расширения в ответ на изменение температуры. Но благодаря добавкам, материал стабилизировался. При этом важно понимать, что высокий коэффициент расширения компенсируется достойной эластичностью. Поэтому этот недостаток несколько притянут за уши.

Применение

Широкое применение ПНД в промышленности и в быту объясняется не только его высокими характеристиками, но также сравнительной дешевизной производства. Легкость придания любой формы в условиях нагревания выше температуры плавления дает возможность изготовления из него различной продукции, поэтому гранулы этого полиэтилена становятся сырьем для изготовления следующих необходимых материалов:

Методом экструзии из ПЭНД производятся:

  • пленки – гладкие и пузырьковые,
  • пленочный рукав для изготовления пакетов,
  • коммуникационные трубы,
  • изоляции электрокабелей,
  • листовые и сеточные материалы.

Из него выдувают емкости для бытовой химии, канистры, бочки и т.п.

Под давлением отливают:

  • товары бытового назначения (игрушки, посуду, инвентарь, изделия для кухни и ванной, крышки для банок, бутылочной тары и т.п.),
  • швейную и мебельную фурнитуру,
  • комплектующие для различной техники (авто, бытовые приборы и др.).

Формируют методом ротора:

  • Баки,
  • Дорожные блоки,
  • Масштабные конструкции в виде игровых площадок, колодцев, эстакад.

Кроме этого, при вспенивании ПЭВП получают качественно новый продукт – пенополиэтилен, который применяется в теплоизоляционных строительных работах.

ИНТЕРЕСНО! Из полиэтилена низкого давления получают наиболее тонкие пленки, напоминающие папиросную бумагу, толщина которых достигает всего 7 мкм. Они выступают альтернативой жиростойким бумагам типа пергаментных, в отличие от которых обладают отличной водостойкостью, а также паро- и аромабарьерными свойствами.

Полиэтилен низкого давления
(высокой плотности)

Применение полиэтилена низкого давления

Полиэтиленовые гранулы используют при изготовлении:

  1. пленок с гладкой и воздушно-пузырчатой поверхностью;
  2. пластиковых труб и фитингов для трубопроводов широкого назначения;
  3. изоляции кабелей и проводов;
  4. пакетов ПНД и упаковочных лент;
  5. листовых материалов и другой продукции, изготовленной на экструдере;
  6. способом выдувания создают резервуары и емкости для хранения жидкостей и бытовой химии;
  7. производят под давлением из полимерного расплава сувенирную продукцию и мебельную фурнитуру, получили повсеместное распространение игрушки из пластика;
  8. полимерная кухонная посуда, бытовые принадлежности и домашние аксессуары;
  9. в качестве теплоизоляции часто используется вспененный полиэтилен, чаще называемый пенополиэтиленом.

Изделия отличаются оптимальным соотношением «цена-качество-малый вес-долговечность» в сочетании с высокими показателями прочности. Более высокие, по сравнению с природными и композитными материалами, потребительские свойства ПНД стали конкурентным преимуществом полимера.

Название ПВХ труб и его значение

В зависимости от материала трубы обозначают как ПЭ – полиэтиленовые или ПНД – из полиэтилена низкого давления.

Полиэтилен получают в ходе одного из двух различных технологических процессов:

  1. Для производства полиэтилена высокого давления требуется высокое давление порядка 150-300 Мпа, а также высокая температуре от 200 до 260°С. Получаемый низкоплотный полиэтилен – ПЭНП или LPDE используется для упаковки, отличается мягкостью, пластичностью, способностью к растяжению, для производства труб непригоден.
  2. Полиэтилен низкого давления для своего изготовления требует соответственно низкого давления от 0,1 до 2 Мпа и сравнительной низкой рабочей температуры от 120 до 150°С. Получаемый высокоплотный полиэтилен ПЭВП или HDPE отличается высокой прочностью и используется в изготовлении труб ПНД.

Как видно, обозначение «ПНД» указывает на технологию изготовления материалов и свойства сырья.

Название HDPE является международным и характеризует высокую плотность полиэтиленовых изделий. Полезные свойства ПНД дают возможность применять такой полиэтилен для производства труб.

Трубы большого диаметра из полиэтилена низкого давления: характеристики, применение, особенности монтажа

Конкуренцию стальным трубопроводам для систем водоснабжения, канализации и газоснабжения начали составлять пластиковые. Одним из наиболее популярных материалов является полиэтилен низкого давления (ПНД), который обладает рядом достоинств.

Читать еще:  4d68 двигатель не заводится

Преимущества и характеристики труб ПНД

Трубы из ПНД имеют перед другими материалами ряд преимуществ, благодаря которым обеспечивается длительная и бесперебойная работа инженерных сетей:

• способность выдерживать высокое давление рабочей среды;

• небольшой вес, облегчающий транспортировку и монтаж сетей;

• устойчивость к коррозии, старению, гниению, истиранию;

• химическая и биологическая безопасность;

• высокий показатель ударопрочности;

• длительный период эксплуатации –

• гладкая внутренняя поверхность труб, благодаря которой уменьшается гидравлическое сопротивление, а также снижается до минимума скорость образования налета и соляных отложений внутри изделия.

С такими рабочими характеристиками трубы ПНД способны работать при номинальном давлении среды до 25 атмосфер. Температурный диапазон эксплуатации составляет от –20 до +40 °С.

Применяются обычно трубы ПНД с маркировкой ПЭ80 и ПЭ100. Цифры указывают на плотность полиэтилена. Чем больше число, тем прочнее будет труба. Если сравнивать эти показатели при одинаковом наружном диаметре, то у трубы ПЭ100 толщина стенки будет меньше на 5 %, что позволяет увеличить пропускную способность.

Малые диаметры обычно выпускаются в бухтах, а трубы ПНД с диаметром 300–500 мм производят уже отрезами по 12 м. Черные трубы имеют свою маркировку в виде полос голубого и желтого цвета: первый тип предназначен для воды, второй – для газа. Трубы без маркировки применяются для технических нужд.

Применение труб ПНД 300–500 мм

Трубы ПНД с диаметрами 300, 400, 500 мм используют при строительстве:

• внутренних, наружных сетей холодного водоснабжения;

• сетей канализации различного типа;

• электроснабжения (как защитный рукав для электрокабеля);

При производстве труб ПНД используются гранулы полиэтилена, которые обрабатывают под низким давлением. Благодаря этому такие изделия можно устанавливать в трубопроводах с высоким давлением.

Особенности монтажа

Трубы ПНД диаметром 300–500 мм соединяют при монтаже чаще всего электросварным методом. При сварке используются электросварные фитинги, которые после соединения образуют монолитный материал. Такой способ хорош тем, что, в отличие от компрессионного метода монтажа, сварные части не нуждаются в доступе для профилактики и ремонта поломок. Поэтому монолитный трубопровод прокладывается под землей, в строительных конструкциях и других местах. Трубы из ПНД легко разрезаются, после чего их кромки поддаются обработке. В отличие от малых диаметров, обладающих гибкостью и пластичностью, трубы с диаметром 300–500 мм более жесткие, поэтому имеют при прокладке большее количество стыков.

Условия эксплуатации

Так как стенки труб из ПНД становятся хрупкими при длительном нахождении под УФ-излучением, их прокладывают под землей или дополнительно защищают от прямого воздействия солнечных лучей. При скрытой прокладке под слоем грунта верхний свод трубы диаметром 300 мм и более должен располагаться ниже точки промерзания в конкретном регионе.

Так как ПНД обладает большим линейным расширением, при укладке на трубы устанавливаются специальные компенсаторы. Чтобы трубопровод не утратил своих прочностных показателей, его необходимо защитить от воздействия низких и высоких температур.

Трубы ПНД 300, 400, 500 мм для водопровода

Трубы с синей или голубой полоской используются для питьевого водопровода напорного и безнапорного типа. Изготавливаются такие изделия по ГОСТ 18599-2001. Обычно используются материалы для прокладки трубопровода со следующими показателями:

• SDR 17 (выдерживает давление в 10 атмосфер), SDR 11 (выдерживает давление в 16 атмосфер) и т. д.;

Читать еще:  Что означает однофазный двигатель

• длина отрезков – 12 м.

Для напорных труб применяют показатели SDR 9 и т. д. Чтобы выбрать изделия по этому параметру, необходимо знать номинальное давление. Под номинальным давлением подразумевается постоянный показатель внутреннего давления на стенки трубы при +20 °С, с тем чтобы трубопровод мог находиться в эксплуатации около 50 лет. Рабочее давление в трубах может составлять 4–20 атмосфер.

При покупке нужно убедиться, что трубы как внутри, так и снаружи гладкие, без вкраплений, раковин, трещин и других дефектов. Поверхность может быть немного волнистой или с продольными полосами, но толщина стенок должна быть одинаковой по всему диаметру.

Труба ПНД для газа 300, 400 мм

Газовые трубы ПНД диаметром 300, 400 мм отличаются от водопроводных особой степенью опасности при монтаже и эксплуатации, а потому к ним предъявляются жесткие требования:

• для газопровода лучше использовать трубы с показателями ПЭ100 и размерным соотношением SDR 11 и SDR 17,6;

• при строительстве применяются трубы с диаметром 20–400 мм;

• цвет таких труб – черный, но на них обязательно наносится маркировка в виде желтой полосы.

Пластиковый газопровод используется в основном в системах с низким и средним давлением, включая бытовые газовые линии. Технические условия установки и эксплуатации есть в СНиП, ДБН и ГОСТ.

Однако, несмотря на то, что газопровод из ПНД безопасен при эксплуатации, долговечен и надежен, все же некоторые ограничения для его использования существуют:

• применяются газовые пластиковые трубы ПНД только для подземной прокладки; для ввода в дом или внутренней разводки используют трубопровод из стали;

• применение полиэтиленовых труб недопустимо в районах, где сейсмическая активность достигает отметки 6 баллов и более;

• не прокладывается пластиковый газопровод в местах, где будут строиться переходы через какие-либо преграды и препятствия;

• полиэтиленовые газовые трубы в газопроводах высокого давления I и II категории в населенных пунктах не применяются;

• диапазон рабочих температур труб ПНД для газа составляет от –20 до +40 °С. В сильные морозы материал становится хрупким, а при температуре в +60 °С прямая труба деформируется и провисает;

• минимально трубопровод прокладывают на глубину 1 м;

• если прокладка осуществляется под различными инженерными сооружениями, то пластиковые трубы закрывают стальными закрытыми футлярами.

Также стоит учитывать, что материал ПНД горюч, поэтому в местах с высокой пожароопасностью использовать его также не рекомендуется. Еще одно ограничение касается рабочего давления – оно не должно превышать 2 МПа.

Пластиковые трубы для канализации

Изделия с диаметром 300, 400 и 500 мм без маркировки могут применяться при создании канализации. Большое сечение труб ПНД позволяет достигнуть высокой пропускной способности, уменьшая при этом гидравлическое сопротивление потоку стоковых вод. Стоит отметить, что технические трубы без маркировки применяются в безнапорной и напорной канализации.

Эти же трубы могут применяться при прокладке под землей сетей электроснабжения.

Заключение

Трубы из ПНД диаметром 300, 400 и 500 мм могут использоваться в системах водоснабжения, канализации и газоснабжения. К этим изделиям предъявляют особые требования в зависимости от сферы применения. Наиболее жесткие ограничения касаются газовых труб из ПНД. Однако благодаря многочисленным достоинствам материала, включая устойчивость к старению, повреждениям, истиранию и другим негативным воздействиям, трубы из ПНД все чаще используются в различных инженерных сетях.

Статья предоставлена компанией «Европласт Инжиниринг»

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №3’2021

распечатать статью —> pdf версия

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector