Polyetylenrør ( PE-rør ) er mye brukt i vannforsyning, drenering, naturgasstransport, landbruksvanning, avløpsvannbehandling og mange andre felt. På grunn av deres korrosjonsbestandighet, sterke fleksibilitet, lette vekt og enkle installasjon, har de blitt uunnværlige i ingeniørprosjekter. En av rørene. Men med utvidelse av bruksområder og forbedring av tekniske krav, møter PE-rør fortsatt tekniske flaskehalser i enkelte spesifikke bruksscenarier og krever ytterligere forbedring og optimalisering. Denne artikkelen vil utforske de tekniske begrensningene til PE-rør og foreslå mulige forbedringer.
1. Ytelsesflaskehalser i høytemperaturapplikasjoner
Spørsmål: Materialegenskapene til PE-rør bestemmer at driftstemperaturområdet vanligvis er mellom -40°C og 60°C. I miljøer med høy temperatur vil strekkstyrken og stivheten til PE-rør reduseres betydelig, noe som påvirker levetiden og sikkerheten. Derfor, i applikasjoner som trenger å tåle høye temperaturer i lang tid eller transportere høytemperaturvæsker, som industrielle varmtvannsrørledninger eller geotermiske systemer, kan det hende at ytelsen til PE-rør ikke oppfyller kravene.
Forbedringsretning: For å møte denne flaskehalsen har utviklingen av modifiserte polyetylenmaterialer blitt nøkkelen. For eksempel kan varmebestandigheten til rør forbedres ved å tilsette anti-varmealdringsadditiver eller bruke høytemperaturbestandig tverrbundet polyetylen (PEX). PEX-rør forbedrer den termiske stabiliteten til molekylkjeder gjennom tverrbindingsteknologi og kan opprettholde utmerkede fysiske egenskaper ved høyere temperaturer. De er en potensiell retning for å løse høytemperaturapplikasjonsproblemer.
2. Holdbarhetsproblemer under langvarig trykkbelastning
Problem: Når PE-rør utsettes for langvarige trykkbelastninger, kan materialet krype, det vil si at rørene gradvis deformeres under vedvarende trykk, noe som igjen påvirker deres strukturelle integritet og levetid. Spesielt i høytrykksvannforsyning eller naturgassoverføringssystemer har den langsiktige trykkbærende kapasiteten til PE-rør blitt en av de tekniske flaskehalsene.
Retning for forbedring: For å forbedre krypemotstanden til PE-rør, kan strekkstyrken og holdbarheten forbedres ved å justere molekylstrukturen til polyetylenharpiks eller utvikle PE-materialer med høy tetthet (som PE100). I tillegg er forsterkede PE-rør (som stålnett-skjelettarmerte PE-rør) også en effektiv forbedringsretning. Denne typen komposittrør forbedrer rørets trykkmotstand og strukturelle stabilitet ved å legge inn metallnett eller fiberarmering i polyetylenmaterialet.
3. Begrensninger for UV-motstand
Problem: PE-rør er utsatt for fotooksidativ nedbrytning når de utsettes for ultrafiolett lys i lang tid utendørs, noe som forårsaker sprekker, herding og sprø overflate, og dermed reduseres levetiden. Spesielt i scener som krever langvarig eksponering, som landbruksvanning og utendørs dreneringssystemer, er virkningen av ultrafiolette stråler på PE-rør mer betydelig.
Retning av forbedring: Når det gjelder påvirkning av ultrafiolette stråler, er forbedringsretningen hovedsakelig fokusert på anti-UV-behandling av materialoverflaten. For eksempel, ved å tilsette anti-UV-tilsetningsstoffer (som kjønrøk) til PE-rør, kan værbestandigheten deres effektivt forbedres. I tillegg kan bruk av spesiell overflatebeleggingsteknologi for å danne en beskyttende film som blokkerer ultrafiolette stråler også forlenge levetiden til PE-rør i utendørsmiljøer.
4. Behov for å forbedre tilkoblingsstyrken
Problem: Selv om PE-rør er enkle å installere og har gode tetningsegenskaper på grunn av deres smelteforbindelse og elektrofusjonsforbindelse, i rør med stor diameter eller høytrykksmiljøer, kan styrken til koblingsdelen bli et svakt ledd og det er fare for lekkasje eller brudd. , spesielt i langdistanse rørsystemer.
Retning for forbedring: For å løse problemet med tilkoblingsstyrke kan det utvikles mer avansert tilkoblingsteknologi. Bruk for eksempel mekanisk krympeteknologi eller metallskjøter for å forbedre styrken til rørgrensesnittene. I tillegg kan optimalisering av parameterkontrollen av smeltelimforbindelse og sikre presis kontroll av sveisetemperatur og trykk forbedre sveisekvaliteten og redusere spenningskonsentrasjon og potensielle defekter ved skjøten.
5. Begrensninger for kjemisk korrosjonsbestandighet
Problem: Selv om PE-rør viser god korrosjonsbestandighet i generelle kjemiske miljøer, kan den kjemiske korrosjonsmotstanden til PE-rør bli utfordret i enkelte spesifikke kjemiske industriscenarier eller miljøer utsatt for høye konsentrasjoner av syrer og alkalier. Dette er spesielt tydelig ved behandling av avløpsvann eller spesielle medietransportsystemer i kjemisk industri.
Forbedringsretning: For å forbedre den kjemiske korrosjonsmotstanden til PE-rør, kan forbedringer gjøres fra to aspekter. For det første kan korrosjonsmotstanden til PE-rør forbedres ved å justere materialformelen og legge til funksjonelle fyllstoffer eller kopolymerer som er motstandsdyktige mot kjemisk korrosjon. For det andre kan et lag med foringsmateriale med sterkere kjemisk stabilitet (som fluoroplast eller PP-foring) legges til den indre veggen av røret for å forbedre holdbarheten til røret i ekstreme kjemiske miljøer.
6. Utfordringer knyttet til miljøvern og bærekraftskrav
Spørsmål: Ettersom verden legger stadig større vekt på miljøvern og bærekraftig utvikling, har resirkulering og miljøpåvirkning av plastprodukter blitt et sentralt industriproblem. Selv om PE-rør er resirkulerbare, er det fortsatt visse problemer med energiforbruk og karbonutslipp under produksjon og bruk, spesielt i storskala infrastrukturprosjekter.
Retning for forbedring: For å takle denne utfordringen kan fremtidig PE-rørproduksjon ta mer hensyn til grønn produksjon og lavkarbonproduksjonsteknologi. Bruk av fornybar energi til å drive produksjonsprosesser reduserer for eksempel bruken av fossil energi. Samtidig vil vi utforske polyetylenmaterialer basert på biomasseråvarer og utvikle mer miljøvennlige PE-rørprodukter for å redusere miljøpåvirkningen ytterligere. I tillegg fremme resirkulering og gjenbruksteknologi av avfalls PE-rør for å redusere ressursavfall og fremme utviklingen av sirkulær økonomi.
