Трубні вироби на основі полівінілхлориду (ПВХ) сьогодні широко використовуються в самих різних сферах і галузях від приватного господарства до великих нафтогазових підприємств. Але процес їх закріплення на ринку був поступовим, так як фізико-технічні властивості полімерного матеріалу по цілому ряду критеріїв поступаються традиційним металевим аналогам. Тим не менш сучасне виробництво ПВХ-труб за рахунок впровадження передових технологій значно підвищує експлуатаційні характеристики виробів з широкого спектру параметрів оцінки.
Сировинна база для виробництва
Якість кінцевого продукту багато в чому закладається на етапі вибору елементів, які сформують структурну основу виробу. Не завжди мова повинна йти про необхідність підвищення експлуатаційних властивостей для різних сегментів застосування важливі одні якості і не обов’язкові інші. Так чи інакше, загальну групу витратних матеріалів при виготовленні пластикових труб становить полімерна сировина, яке теж буває різним. Поряд з полівінілхлоридом, наприклад, може застосовуватися поліпропілен і полібутен, але і вони часто маркуються як ПВХ. Для труб високої якості застосовуються гранульовані полімери – наприклад, сополімер поліпропілену. Похідні з такої сировини відрізняються високою механічною стійкістю і підходять для комунікацій з високими вимогами до навантажень тиску. Але і сировину вторинної переробки у вигляді відходів хімічної промисловості може забезпечувати гідні результати виробництва, якщо їх доповнити армуючими включеннями на основі скловолокна.
Технологія виготовлення труб на основі ПВХ
Найбільш розвинутою вважається метод екструзії, який також застосовують у виготовленні пластикових пакетів. Його суть полягає в процесі видавлювання пластикової маси в задану форму під нормативним температурним режимом. Більш детально технологія виробництва труб з ПВХ виглядає наступним чином:
- Сортування і направлення сировини в приймальний бункер екструдера. Надійшла до відсік обробки маса подрібнюється і плавиться під термічним впливом.
- Вже в розплавленому вигляді полімерна структура видавлюється через насадку певного формату. На цій стадії закладаються майбутні розмірні параметри і в цілому конфігурація пристрою труби.
- Відразу після формування заготівля відправляється в зону охолодження.
- Під впливом високого тиску корегуються окремі характеристики труби, проводиться її калібрування і остаточна формування.
- Нарізання, пакування та маркування. Характер виконання цього етапу визначається вимогами до форми постачання.
Пристрій екструдера
Це далеко не єдиний функціональний вузол виробничого забезпечення, але його роль у виготовленні готової продукції вирішальна. На заводах з виготовлення труб застосовуються екструдери для безперервної переробки сировини в єдиний розплав з подальшим формуванням продукту. Завантажуване сировина проходить декілька технологічних операцій – від бункера до гарячого циліндра для нагріву і шнека. Найбільш поширені одношнековые екструдери для пластику, що базуються на одній рамі з вертикальним редуктором. В якості джерела енергопостачання зазвичай застосовується асинхронний електродвигун, який приводить в дію шнек допомогою валу. Всім процесом керує оператор через пульт. Сучасні установки також забезпечуються автоматикою, що контролює операції подачі пластику, нагріву і видавлювання, тому функції робочого персоналу можна звести до спільного контролю.
Комплексна лінія виробництва повного циклу
На базі екструдерних машин виробники промислового устаткування намагаються створювати багатофункціональні лінії, що підтримують повний спектр технологічних операцій. Але оскільки принципово важливим у даній концепції є конструкційна оптимізація і мінімальна вартість обладнання, то очевидні і недоліки такого рішення у вигляді низької продуктивності, а іноді і функціональної обмеженості. Повноцінна ж лінія по виробництву пластикових труб включає в себе кілька модулів, серед яких можна виділити наступні:
- Верстат для безпосереднього виготовлення пластикових труб. Включає в себе той же екструдер, а також транспортувальні стрічку, теплову гармату, автоматичний змішувач полімерних гранул, формувальний вузол у вакуумі, накопичувач, систему охолодження.
- Пристрій для нарізання труб. Зазвичай різьбярі підтримують можливість роботи з регульованими параметрами згідно з технічним завданням.
- Система подачі. Універсальний блок, який переправляє сировину і готову продукцію між технологічними ділянками.
- Навантажувач-штабелер. Агрегати, які виконують функції автоматичного складування готових і обрізання труб.
Побічні продукти виробництва
На великих виробництвах неминуче відбувається виділення хлору, водню і каустичної соди у результаті операції електролізу. Проте сьогодні це не є проблемою, так як прямо від місць виробництва ПВХ-труб відходи направляються або на полігони утилізації, або на пункти вторинної переробки. У другому випадку, наприклад, водень може застосовуватися в процесах піролізу, які можуть бути організовані на тих же комбінатах полімерної промисловості.
Російські виробники труб на основі ПВХ
На даний момент в Росії лідируючі позиції в секторі виробництва виробів з ПВХ займає «Саянскхимпласт». Виробнича потужність цього заводу становить близько 340 тис. т. Конкуренцію цьому підприємству становить Башкирська содова компанія (БСК), потенціал виготовлення полімерної продукції якої становить 220 тис. т. Серед спеціалізованих заводів з виробництва труб з ПВХ можна відзначити «ПРО Аква». Дана компанія займається розробкою та безпосереднім випуском компонентів для труб різного призначення, у тому числі каналізаційних, водопровідних, газових і т. д.
Перспективи розвитку галузі
Нафтохімічна промисловість Росії традиційно відстає за темпами технологічного розвитку від зарубіжних учасників світового ринку ПВХ-продукції. Однак фахівці очікують у недалекому майбутньому інтенсивний підйом в розвитку підприємств цього сегменту, що пов’язано із зростанням попиту на ПВХ-труби. Виробництва також не стоять на місці і вже сьогодні модернізуються відповідно з новими принципами виготовлення продукції. Вводяться більш сучасні апарати для забезпечення технологічних процесів з пластиком, автоматичні засоби контролю і в цілому змінюється конфігурація логістики заводів хіміко-промисловій галузі.
Висновок
Очевидно, що багато чого в розвитку технологій виготовлення труб з полівінілхлориду буде залежати від ситуації на ринку. Активне поширення даної продукції в останні роки також не обходиться без бар’єрів, пов’язаних з недоліками подібних виробів. Інша справа, що сучасне виробництво ПВХ-труб демонструє підвищення їх конкурентних переваг. Досить зазначити ривок, пов’язаний з розширенням областей застосування труб з теплоізольованими покриттями. Також зовсім недавно було неможливо застосування пластикових трубопроводів для обслуговування газоподібних середовищ під високим тиском, але сьогодні і це обмеження стосується лише окремих видів продукції.
