目次
- 1. Urban Flood Control and Deep Tunnel Drainage: The Pipe Demand Background
- 2. Structure and Principle of the HDPE Hollow Wall Winding Pipe
- 3. 生産ライン Equipment Composition and Commissioning Points
- 4. 材料システム and Compounding for Large-Diameter HDPE Pipes
- 5. Standards and Acceptance 仕様書
- 6. Engineering Application and Buried 設置
- 7. 超大径の特殊課題と対策
- 8. ファイゴの実機モジュールによる中空壁巻きパイプ製造
- 9. Requirement to Model Selection Recommendation
- 10. Common Quality Defects and Countermeasures
- 11. Service Support and How to Start Your Project
- 12. よくある質問
1. Urban Flood Control and Deep Tunnel Drainage: The Pipe Demand Background
Extreme rainfall events are becoming more frequent and more intense across densely populated metropolitan regions, and the resulting urban flooding has turned municipal drainage from a background utility into a front-line infrastructure priority. When a storm drops two hundred millimeters of rain inside a few hours, conventional gravity sewers sized for a ten-year return period simply cannot move the volume, and streets, subways, and basements fill with water. The engineering response that planners now favor is a two-tier system: a normal near-surface drainage network for routine flow, plus a deep storage and transfer tunnel bored far below the city to absorb the peak and release it slowly after the event. A super large HDPE hollow wall winding pipe production machine exists to manufacture the pipe that makes this second tier physically possible.
The deep tunnel concept changes every design parameter of the pipe. Instead of placing a pipe two or three meters below the road, engineers now thread a tunnel thirty to sixty meters down, where geology is stable and surface disruption is minimal. At that depth the pipe must carry enormous static earth and water loads, survive long-term external pressure without buckling, resist aggressive sewage chemistry, and remain serviceable for half a century with essentially no access for repair. The diameter requirement also expands dramatically. Where a typical municipal trunk line might be DN600, a deep drainage main frequently runs from DN800 up to DN3000 and beyond. These are not conventional extruded solid-wall pipes; they are structured-wall pipes where the wall is engineered as a hollow cavity to maximize stiffness per unit of material.
Long-term external stability is the decisive property. A pipe buried at forty meters depth carries a soil column plus groundwater head that can exceed three hundred kilopascals of sustained external pressure. A solid-wall pipe sized to resist that load would need a wall so thick that material cost and weight become impractical. The hollow wall winding concept solves this by placing the structural material where it contributes most to the section’s second moment of area, achieving high ring stiffness at a fraction of the mass. This is why hollow wall winding technology, rather than solid-wall extrusion, is the natural choice for super-large flood-control and deep-tunnel pipe.
Corrosion resistance is the second decisive property. Drainage and storage tunnel water is not clean. It ranges from mildly alkaline to acidic, carries suspended grit, and in combined systems can swing between pH 2 and pH 12 depending on industrial discharge and rainfall dilution. A steel or concrete pipe faces progressive degradation in that environment; an HDPE structured-wall pipe is chemically inert across the full pH range and does not support microbiological corrosion. The design life target of fifty years is therefore realistic rather than optimistic.
設置 method adds a final constraint. Deep tunnels are almost always installed by trenchless methods such as pipe jacking or segmental lining, while shallower trunk sewers may be laid in open cut. Both methods favor pipe that is light enough to handle, stiff enough to be pushed or pulled through ground without ovalizing, and jointed with a seal that survives ground movement. 中空壁巻きパイプ meets all three because the low mass comes from the hollow structure, the high stiffness comes from the engineered wall, and the joints are made by electrofusion or heat-shrink collars that create a continuous, flexible, watertight connection.
Faygo, a Wanplas factory with 22 years of dedicated experience in plastic pipe and profile extrusion, builds the production machinery that manufactures these pipes. Operating three specialized factories and holding 13 national patents, Faygo supplies the complete extrusion and winding line that turns HDPE resin into DN800 to DN3000 structured-wall pipe rated for the most demanding municipal flood-control duties.
2. Structure and Principle of the HDPE Hollow Wall Winding Pipe
中空壁巻きパイプは、構造的な荷重を、均一な固体壁ではなく、パイプ軸の周りに螺旋状に巻き込まれた中空プロファイルによって支えられる構造壁パイプです。この構造が他のパイプ構造とどのように比較されるかを理解することは、適切な生産機械を指定するための基礎となります。
2.1 Comparison With Other パイプ構造s
Four structured-wall concepts dominate the large-diameter drainage market: the solid-wall pipe, the double-wall corrugated pipe, the steel-reinforced polyethylene pipe, and the hollow wall winding pipe. Each trades material efficiency, maximum achievable diameter, joint method, and cost differently. The table below compares them on the dimensions that matter for flood-control and deep-tunnel service.
| Structure Type | Ring Stiffness Efficiency (SN per unit mass) | Maximum Diameter | Typical 共同方式 | 相対的なコスト Level |
|---|---|---|---|---|
| Solid-wall PE pipe | Low | DN1200 typical, limited beyond | Butt fusion / electrofusion | Medium |
| 二重壁波形管 pipe | Medium | DN300 to DN1200 | Integrated socket / rubber ring | Medium |
| Steel-reinforced PE pipe | High | DN800 to DN2600 | Electrofusion / collar | High |
| 中空壁巻きパイプ | Very High | DN800からDN3000以上 | 電気溶接テープ/熱収縮/スチールクランプ | Medium to High |
最初の列に示されているリング剛性効率メトリックは、達成されたリング剛性と使用されたポリマーの質量の比率です。空洞壁巻きパイプは、このメトリックをリードします。そのキャビティプロファイルは、材料を中立軸から遠くに配置し、第二の面積のモーメントを最大にします。それが、実用的な壁質量を持つDN3000に到達できる理由です。一方、同等の剛性を持つ固体壁パイプは、非常に重くなります。
2 巻きだし形成の原理7.
The defining process of this pipe is helical winding on a rotating mandrel. Molten HDPE is formed into a shaped hollow profile strip, sometimes called a profile or structural strip, in a dedicated profile die. This strip has a precise cross-section with one or more internal cavities. The strip is then delivered to a rotating mandrel, a large-diameter cylindrical forming drum, where it is laid down in a continuous helix. As each new turn of the strip is placed against the previous turn, the adjacent strip edges are fused together by a hot-melt welding unit so that the helix becomes a single monolithic wall. The cavities created between successive turns form the hollow structural wall.
通常、2つの層が構築されます。内側のライナーは、平らな形状または軽くプロファイルされたストリップで、滑らかな内部流動面を形成します。ライナーの上または周囲には、荷重を支える壁を作るために、空洞の構造プロファイルが巻き込まれます。いくつかの設計では、外側の保護ストリップまたはキャピングストリップが追加され、空洞の端を密閉し、外側に仕上げた外観を与えます。重要な物理原理は、ストリップが接触した時点でプラスチックであり、高温であるため、溶接圧力と温度により、2つのストリップの端が1つの均質な壁に結合することです。
構造は、完全なパイプを金型を通して押し出すのではなく、巻き上げることで構築されるため、達成可能な直径は、マンドレルのサイズとラインの床面積によって制限され、金型の作業制限ではありません。これが、ホーローウォール巻き上げ技術がDN3000に達する理由です。押し出しされた固体壁のツールでは不可能です。
2.3リング剛性度の等級とキャビティジオメトリー
リング剛性度は、パイプが均一な外力下で変形することへの抵抗であり、キロニュートン／メートル²（kN/m²）で表されます。構造壁付きパイプの標準等級は、SN2、SN4、SN8、SN12.5、SN16です。高い数値は、同じ埋設荷重下で変形が少ない、より堅牢なパイプを意味し、より深い埋設地点またはより重い埋設物の下で使用できます。
リング剛性度は、巻き上げラインで、三つの幾何学的レバーによって制御されます。最初のレバーは、構造壁の高さです。高いプロファイルは、中立軸から材料をより離しており、剛性を高めます。第二のレバーは、キャビティ形状です。長方形のキャビティは、ツール化が簡単で、予測可能な剛性を提供します。三角形のキャビティは、回転間のブリッジを改善し、局所的な崩壊を防ぎます。円形のキャビティは、最も良いホープ応力分布を提供しますが、溶接時に密閉するのが難しいです。第三のレバーは、キャビティの数とストリップの厚さです。以下の表は、典型的なキャビティの選択と剛性度の等級をマッピングします。
| Ring Stiffness Grade | Typical Wall Height Range | Preferred Cavity Shape | 典型的な埋設深さ（コンパクト化された埋設土） |
|---|---|---|---|
| SN2 | Low | Rectangular | Shallow, low cover |
| SN4 | Low to medium | Rectangular / trapezoidal | Shallow to medium |
| SN8 | Medium | Trapezoidal | Medium depth trunk sewer |
| SN12.5 | Medium to high | Trapezoidal / circular | Deep burial, heavy traffic |
| SN16 | High | Circular / composite cavity | Deep tunnel, high external load |
2.4 The Engineering Relation Between Inertia and Ring Stiffness
リングの硬さ is not an arbitrary label; it is rooted in the structural mechanics of a ring under radial load. In simplified form, the ring stiffness of a pipe relates to the product of the material’s flexural modulus and the second moment of area of the wall cross-section, divided by the cube of the diameter. Expressed in words rather than symbols, the stiffness grows in direct proportion to the material modulus and to the inertia of the wall, and it falls rapidly as the cube of the diameter increases. This is why diameter is such a dominant factor: doubling the diameter reduces the natural ring stiffness by roughly a factor of eight, unless the wall’s second moment of area is increased to compensate.
The hollow wall design is essentially an optimization of that second moment of area. By moving polymer into cavity walls positioned far from the pipe centerline, the winding structure achieves a much larger inertia for the same mass than a solid wall could. The production machine’s job is to reproduce that optimized geometry turn after turn, with consistent cavity shape and a weld strong enough that the structure behaves as one continuous ring. If the weld is weak, the section loses its continuity and the effective inertia collapses, so the welding unit is as important to final ring stiffness as the profile die itself.
3. 生産ライン Equipment Composition and Commissioning Points
A super large hollow wall winding pipe production line is a sequence of synchronized stations, each with its own parameters and its own failure modes. The following sections walk through the main line segment by segment, giving the representative parameters and the commissioning points an engineer should watch.
1 メインエキストルダー8.
The main extruder melts and pumps the HDPE that forms the structural profile. For large-diameter hollow wall pipe, a 単一スクリュエキストラクター with a screw diameter from φ90 to φ150 mm is typical, with an L/D ratio of 33 to 36. The screw is an HDPE-specific barrier screw fitted with a mixing head that ensures uniform melt temperature and pressure before the material enters the profile die. Throughput scales with screw size: a φ120 mm machine delivers roughly 800 to 1500 kg/h, while a φ150 mm machine reaches up to 2000 kg/h.
Commissioning points: set the barrel temperature profile so the rear zones stay cool enough to build feed pressure and the front zones reach a uniform melt temperature around 200 to 220 degrees Celsius. Verify melt pressure stability; pressure swings translate directly into profile thickness variation. Check the barrier section is clean and the mixing head is free of carbon buildup before the first run.
3.2 Auxiliary Extruder
A secondary, smaller extruder supplies the inner liner layer and the hot-melt welding bead. Its output is a thinner, lower-viscosity stream that forms the smooth interior surface and the thin film that the welding unit fuses between adjacent profile turns. Using a separate extruder for the liner lets the line run a recycled or cost-optimized compound in the structural layer while keeping a clean virgin surface in contact with the flow.
Commissioning points: match the auxiliary extruder melt temperature to the main stream so the two bond without a cold interface. Confirm the liner thickness is uniform across the mandrel circumference; uneven liner causes interior surface defects that are hard to correct later.
3.3 Profile Die
The profile die shapes the molten HDPE into the hollow cavity strip. Its internal flow channel must be balanced so that every cavity of the profile fills completely and at equal pressure, otherwise one cavity walls is thin and the others thick. The die lips are adjustable to fine-tune the strip width and the cavity geometry after warm-up.
Commissioning points: after a full barrel warm-up, run a short scrap strip and measure the cavity dimensions against the drawing. Adjust the die lip bolts symmetrically. Confirm the strip exits straight without twist, because a twisted strip will not seat correctly on the mandrel.
3.4 Vacuum Sizing and Cooling of the Profile
Before the strip reaches the mandrel, it passes through a vacuum sizing and cooling section that locks its dimensions. The target dimensional stability for the profile is within plus or minus 0.2 mm. Tight control here is what makes the final pipe meet wall-height and cavity tolerances.
Commissioning points: tune the vacuum level and the cooling water temperature together. Too much vacuum distorts the soft profile; too little lets it relax out of tolerance. Log the strip cross-section at line start, after one hour, and after the barrel reaches thermal steady state.
3.5 Rotating Winding Mandrel
巻き込みマンドレルはラインの中心です。その直径はパイプの内径を設定し、0.5から5rpmでゆっくりと回転します。マンドレル回転速度、ストリップ供給速度、および溶接キャリッジ移動の同期は重要です：マンドレルがストリップ供給に比べて速すぎると、ピッチが伸び、溶接オーバーラップが縮小します。
Commissioning points: verify the mandrel surface treatment gives easy demolding and that the variable-diameter mechanism holds concentricity across its full adjustment range. Check the rotation encoder against the carriage encoder so the pitch is consistent over the full pipe length. Inspect the surface for scoring that would mark the liner.
3.6 Winding Carriage and Pitch Control
巻き込みキャリッジはプロファイルダイを搭載し、ストリップをマンドレルにピッチで配置します。ピッチはストリップ幅に合わせて設定されているため、各回転は前の回転と一定の量のオーバーラップを形成します。オーバーラップ、またはラップは、その後、溶接ユニットが融合するものです。溶接温度は通常210から240度セルシウスで、制御された圧力で加熱されたシューズまたはホイールを通して適用されます。溶接は、壁が単一の連続リングとして動作するように、少なくとも親材の強さの90パーセントに達する必要があります。
Commissioning points: set the pitch from the strip width minus the target lap. Run a calibration coil and cut a cross-section to measure the actual lap. Confirm the carriage tracks smoothly with no lateral oscillation that would vary the lap around the circumference.
3.7 Hot-Melt Welding Unit
ストリップの各回転が配置された後、熱溶融溶接ユニットはその端を前の回転に溶融します。溶接温度は通常210から240度セルシウスで、制御された圧力で加熱されたシューズまたはホイールを通して適用されます。溶接は、壁が単一の連続リングとして動作するように、少なくとも親材の強さの90パーセントに達する必要があります。
Commissioning points: use an infrared pyrometer to verify the actual weld-zone temperature, not just the setpoint. Set the pressure wheel force so the melt squeezes into the joint without squeezing the cavity shut. Pull-test welded sample sections; a weld below 90 percent of parent strength is a line-stop condition.
3.8 Inner and Outer Shaping Rolls and Cooling
巻き込み後、シェイピングロールが内部と外部の表面を正しい形状に圧縮し、ポリマーが冷却されてジオメトリを定着します。内部または水冷却が、パイプが温度変化中に歪みを起こさないようにするために安定化します。
試運転ポイント：シェイピングロールをマンドレル中心線に合わせます。ロールが硬すぎると、永久的な印が残るので注意してください。冷却を監視して、パイプが温度変化中に歪みを起こさないようにします。
3.9 Fixed-Length Cutting
大直径の惰性または移動カッターは、必要な長さでパイプを切断します。DN2000以上の場合、パイプの壁は厚く、カットは正方形でなければなりません。受け入れ基準は、1度以内の真円を描く正確な切断面です。
試運転ポイント：カッターがパイプ回転に従っていることを確認します。最初の各直径変更のパイプで、スクエアゲージでカット面を確認します。
3.10 Demolding, Ejection, and Socket Forming
冷却されたパイプはマンドレルから取り外され、仕上げに移されます。両端は接合のために準備されます。このパイプで比較される接合方法は、電気溶接テープ、ヒートシュリンクカラー、およびスチールクランプカップリングです。電気溶接テープは溶融ワイヤを埋め込み、ソケットインタフェースを溶融させます。ヒートシュリンクカラーは密閉されたスリーブを提供します。スチールクランプカップリングは、特にオープントレンチまたはジャッキングのインストール方法で使用されるため、迅速なアセンブリに役立ちます。
Commissioning points: verify the socket dimensions against the joint specification, because a loose or oversized socket is the most common field failure. Confirm the coupling system chosen matches the installation method, whether open trench or jacking.
3.11 On-Line Inspection
ラインは、壁厚さ、外径、楕円度、および溶接ゾーンの温度をリアルタイムで監視します。赤外線カメラは溶接温度を監視するため、パイプが埋められてからではなく、すぐに冷溶接を検出します。厚さと外径のゲージは制御システムに送信されるため、ずれがスクラップになる前に修正されます。
設定ポイント：シフト開始時に、すべてのゲージをマスタサンプルと比較して校正します。オペレータが対応できる範囲を超えるアラーム限界を設定します。
4. 材料システム and Compounding for Large-Diameter HDPE Pipes
中空壁巻きパイプの性能は、樹脂から始まります。この用途では、標準的な材質グレードはHDPE PE80とHDPE PE100です。PE100は、より高い応力ひび割れ抵抗を持ち、同じ圧力または剛性クラスでより薄く軽い構造を可能にするため、大きな直径では優先されています。主要な材質パラメータは、溶融流動率、密度、酸化抵抗、カーボンブラック含有量です。
| 特性 | PE80 Typical | PE100 Typical | Test Condition / Note |
|---|---|---|---|
| 溶融流動率 (MFR) | 0.2 to 0.5 g/10min | 0.2 to 0.5 g/10min | 190 degrees C, 5 kg load |
| Density | 0.950 to 0.960 g/cm³ | 0.950 to 0.960 g/cm³ | ISO 1183 method |
| 酸化誘導時間（OIT） | Not less than 20 min | Not less than 20 min | At 200 degrees C |
| カーボンブラック含有量 | 2.0 to 2.5 percent | 2.0 to 2.5 percent | For weather resistance |
| カーボンブラック分散剤 | Grade 1 to 3 | Grade 1 to 3 | Microscopic rating |
抗酸化剤パッケージは、50年間の寿命を実現するものです。200度Cで測定された酸化誘導時間は、20分以上に維持する必要があり、低い値は不十分な安定剤を示し、地中にある場合の早期脆化を予測します。2.0から2.5％のカーボンブラックは、地上での保管と取り扱い中のポリマーの紫外線劣化を防ぎ、分散度は量と同じくらい重要で、不十分な分散の凝集体は亀裂の初期化ポイントとなります。
Recycled content is permitted but must be placed carefully. The structural layer of a hollow wall pipe can incorporate 20 to 30 percent of properly cleaned regrind without a major loss of ring stiffness, because the structural duty is dominated by geometry rather than by absolute resin strength. The inner liner, however, should use full virgin material so the flow surface is smooth, clean, and free of contaminants that could harbor bacteria or leach odor. This split approach is the most cost-effective way to meet both performance and sustainability targets.
Compounding discipline is the practical lesson. Regrind must be dry, free of foreign polymer, and metered consistently; a fluctuating regrind ratio changes melt behavior and shows up as wall-thickness variation at the die. Faygo lines integrate gravimetric or loss-in-weight feeding so the regrind percentage is held constant pipe after pipe.
5. Standards and Acceptance 仕様書
大口径構造壁排水管は、国内外のさまざまな規格に準拠しています。中国では、HDPE巻き構造壁管の品質基準はGB/T 19472.2です。国際的には、ISO 21138、EN 13476、およびASTM F894が、同等の構造壁管の要件を定めています。これらの規格で参照されている性能試験には、ISO 9969のリング剛性、ISO 3127の衝撃強度、ISO 9967のクリープ比、寸法安定性のオーブン試験、溶接の剥離試験、および水または空気の漏れの試験などがあります。
Acceptance is not a single number but a set of coordinated limits. The following table lists the principal acceptance items and their reference targets for a flood-control grade pipe.
| 受け入れる項目 | Reference Standard | Typical Acceptance Limit |
|---|---|---|
| リングの硬さ | ISO 9969 | Meets declared SN grade (SN8, SN12.5 or SN16) |
| Impact resistance | ISO 3127 | No crack at specified drop energy, 0 degrees C |
| Creep ratio | ISO 9967 | Not more than 4.0 (long-term load) |
| Oven test | Relevant product standard | No delamination, wall remains bonded |
| Weld peel strength | Internal method per standard | Not less than 90 percent of parent material |
| Water tightness | Closed water / closed air test | No leakage at test pressure |
| Ovality after demold | Internal control | Within specified tolerance for diameter |
The closed water or closed air test is the field-level proof that joints and wall are continuous. For deep-tunnel service, specifying SN12.5 or SN16 plus a verified weld strength is the difference between a pipe that survives forty meters of cover and one that ovalizes and fails. Faygo configures each line so that these acceptance items can be measured on the production floor, not only in a remote laboratory.
6. Engineering Application and Buried 設置
The hollow wall winding pipe serves a wide range of municipal and industrial duties: deep tunnel drainage mains, stormwater storage tank connections, municipal rain and sewage separation networks, pump station inlet and outlet lines, river channel regulation works, sponge-city infiltration and drainage systems, and industrial wastewater outfalls. The common thread is large flow volume, aggressive chemistry, and the need for a long, maintenance-free life.
Buried performance depends on the interaction between pipe stiffness, burial depth, trench width, and backfill quality. A stiffer pipe tolerates more cover and heavier traffic; a well-compacted, correctly graded backfill spreads the load so the pipe sees closer to the ideal uniform pressure. The following table gives a planning-level mapping of service condition to recommended ring stiffness grade and backfill requirement. These are starting points; a qualified engineer must confirm against local soil and traffic data.
| Service Condition | Recommended SN Grade | Burial Depth | Backfill Requirement |
|---|---|---|---|
| Shallow stormwater, light cover | SN4 to SN8 | 1 to 3 m | Graded, compacted to 90 percent |
| Municipal trunk sewer | SN8 | 3 to 6 m | Graded, compacted to 95 percent |
| Deep trunk, heavy traffic | SN12.5 | 6 to 12 m | Controlled granular, 95 percent minimum |
| Deep drainage tunnel (30 to 60 m) | SN16 | 30 to 60 m | Engineered placement, monitored compaction |
| Industrial wastewater outfall | SN8 to SN12.5 | 2 to 8 m | 必要に応じて化学的に不活性な埋設物 |
Trench width and backfill particle size also matter. A narrow trench concentrates load on the pipe crown, while an overly wide trench increases earth load. Backfill particle size should be free of sharp rocks that could puncture the wall, and the compaction level should reach at least 95 percent in the critical zone around the pipe. The pipe’s flexibility is an advantage here: a correctly installed flexible pipe deflects slightly and engages the surrounding soil in shared load carrying, which is exactly the behavior the ring stiffness grade is designed to support.
7. 超大径の特殊課題と対策
DN800からDN3000に巻き上げラインをスケーリングすると、小さいサイズでは存在しない問題が生じます。これらは、機械設計と試運転計画に予測されなければなりません。
マンドレルの曲げと同心度。30メートル長さと3メートルの直径を持つマンドレルは、大きな回転質量です。自重と巻き上げ荷重によって曲げられ、真円形のパイプが生成されません。対策：中間支柱を備えた強化されたマンドレル構造、精密なベアリングアライメント、および全範囲で同心度を検証する可変直径機構。
不均一な冷却収縮による楕円化。厚い巻き上げ壁は、外側から内側に冷却されます。外側の表面が最初に固化し、内部材料が収縮するまでパイプを丸みを取り除きます。対策：制御されたゾーニング冷却、内部温度管理、およびセットまで形状を保持するロールを備えた、楕円化チェック前のデモルディング。
大径での溶接品質管理。大きなパイプでは、溶接縫が長くなり、熱の履歴がより変化するため、冷たいまたは弱い溶接縫のリスクが増加します。対策：各回転で赤外線溶接温度をモニタリングし、範囲外の縫い目を自動的に却下し、定期的なピールテストを生産ルーチンに組み込むことで、現場での組み立てが繰り返し可能になります。
長距離輸送。DN2000以上のパイプは、単一の長い部分として輸送するには大きすぎるため、短いセグメントで生産され、現場で接続されます。対策：ラインをきれいに、標準化されたソケットエンドに設計し、フィールドアセンブリが繰り返し可能になるように、対応する電気溶接またはクランプジョイントシステムを提供します。
吊上げと下降。大きなホーローウォールパイプは、直径に対する比較的軽量であるため、壁を曲げないように注意して吊り上げる必要があります。対策：各ラインに専用のリフティングバンドと取扱い手順のドキュメントを提供し、壁が指定されたリフトポイントに耐えられるように設計します。
試運転中、パイプの重さと生産速度は範囲が広がるほど大きくなります。直径が大きくなると、1mあたりのパイプの重量が増し、巻き上げ周期も長くなるため、押出機の出力が一定のままでも日当たりメートルあたりのラインスループットは低下します。対策:押出機のサイズ、マンダレの速度、ストリップ幅を調整し、ボトル首周りを管理し、目標の年間生産量に最適な構成を選択します。最大の可能な直径ではなく。
8. ファイゴの実機モジュールによる中空壁巻きパイプ製造
Faygo, a Wanplas factory, builds the complete machinery to manufacture these pipes. The two modules below are drawn from Faygo’s pipe extrusion product family, which covers PE, PVC, and PP pipe from 12 mm up to 575 mm in the standard series and extends to super-large diameters through the hollow wall winding configuration. Both modules are CE and ISO certified and are delivered after 72時間連続運転テスト。
8.1 Faygo Large-Diameter HDPE Hollow Wall Winding パイプ押出ライン
このモジュールは、DN800からDN3000のホーローウォール巻き上げパイプのコアマシンです。大型の単一スレッドメインエキストルーダー、可変直径の回転マンドレル、および同期化されたホットメルト溶接キャリッジを組み合わせた構成です。これは、深いトンネル排水マインおよび大規模な市民用嵐管用に使用されます。
| 仕様書 | Faygo Winding Line（標準大直径構成） |
|---|---|
| 適用可能なパイプ径（DN） | DN800からDN2000、DN3000に拡張可能 |
| Achievable ring stiffness grade | SN2 / SN4 / SN8 / SN12.5 / SN16 |
| Main extruder | Single-screw φ120 mm, L/D 33, HDPE barrier screw with mixing head |
| Throughput | 800 to 1500 kg/h |
| Auxiliary extruder | Single-screw φ65 mm for liner and weld bead |
| Mandrel rotation speed | 0.5 to 4 rpm, variable-diameter DN800 to DN3000 |
| インストール電力 | Approx. 210 kW |
| Line length and footprint | Approx. 32 m by 6 m |
| コントロールシステム | PLC with HMI, recipe management, remote monitoring |
8.2 Faygo HDPE パイプ押出ライン (Municipal Water and Drainage Series)
This module is Faygo’s established パイプ押出ライン, covering the medium-diameter range for water supply, drainage, gas, communication, and agricultural irrigation duties. It is the complementary machine when a project needs both super-large winding pipe for the trunk and conventional HDPE pipe for laterals and connections. The core equipment series handles 12 mm to 575 mm diameters in PE, PVC, and PP with wall thickness up to 6.5 mm.
| 仕様書 | Faygo HDPE パイプ押出ライン (Medium-Diameter Series) |
|---|---|
| 適用可能なパイプ径（DN） | DN110 to DN575 (solid-wall and structured medium diameter) |
| Achievable ring stiffness grade | SN4 / SN8 / SN12.5 / SN16 (structured configurations) |
| Main extruder | φ90～φ120 mmのシングルスクリュー、L/D 33～36、HDPEバリアスクリュー |
| Throughput | 500 to 1200 kg/h |
| Materials | PE / PVC / PP, wall thickness up to 6.5 mm |
| Line speed control | Closed-loop haul-off synchronized with extruder |
| インストール電力 | 約160 kW |
| Line length and footprint | Approx. 28 m by 4 m |
| コントロールシステム | PLC with HMI, recipe management, remote monitoring |
両モジュールとも、Faygosのインテリジェント制御プラットフォームを使用しており、オペレータは自由にパラメーターを設定し、リアルタイムで調整できます。また、両モジュールとも、信頼性の高い国際的に有名なブランドの電気部品を使用しています。プロジェクトが深いトンネルの幹線と配電ネットワークを組み合わせている場合、Wanplasは、ワインディングラインと中型径ラインの適切な組み合わせを、一つのエンジニアリングソースから提供できます。
9. Requirement to Model Selection Recommendation
適切な構成を選択するには、3つの変数、すなわちパイプ径の範囲、必要なリング剛性度、および目標年間生産量が必要になります。以下の表は、一般的なプロジェクトプロファイルを推奨Faygo構成と対応させます。
| 直径範囲 | Ring Stiffness Requirement | Target Annual Output | 推奨されるFaygo構成 |
|---|---|---|---|
| DN800 to DN1200 | SN8 | Up to 30,000 m/year | Winding line, φ120 mm main extruder |
| DN1200 to DN2000 | SN12.5 | 30,000 to 50,000 m/year | Winding line, φ150 mm main extruder |
| DN2000 to DN3000 | SN16 | 20,000 m/year and above | Winding line, heavy mandrel, φ150 mm plus auxiliary |
| DN110 to DN575 | SN8 to SN16 | 50,000 m/year and above | HDPEパイプ押出ライン、中径シリーズ |
| Mixed trunk and laterals | SN8 to SN16 | Project-dependent | Winding line plus medium-diameter line from Wanplas |
The selection logic is straightforward. Match the extruder size to the required throughput, match the mandrel range to the diameter, and match the wall-tooling cavity to the stiffness grade. Over-specifying wastes capital; under-specifying forces the line to run beyond its design pace and degrades weld quality. Faygo engineers review the project’s diameter mix and output target before finalizing the configuration so the delivered line sits at the right point on this table.
10. Common Quality Defects and Countermeasures
適切に設計されたラインでも、パラメーターが変動すると不具合が発生します。以下の表は、ホーローウォールワインディングパイプ生産における一般的な障害とその修正方法を示しています。
| 瑕疵 | 考えられる原因 | Countermeasure |
|---|---|---|
| Weld virtual weld or cracking | Weld temperature below range, insufficient pressure | Raise weld zone to 210 to 240 degrees C, increase pressure wheel force, verify with peel test |
| リングの硬さ below grade | Wrong cavity geometry, thin wall, weak weld | Recalibrate profile die, increase wall height, confirm weld continuity |
| Ovality exceeds limit | Uneven cooling, mandrel deflection | Balance zoned cooling, check mandrel support and alignment |
| 内壁の崩壊 | Liner under-extruded or vacuum loss | Raise auxiliary extruder output, restore vacuum sizing |
| Cavity deformation | Profile die imbalance, over-pressure at die lip | Rebalance flow channel, adjust die lip symmetrically |
| 壁の厚さが均一でない | 溶融圧力 swing, unstable screw feed | Stabilize barrel temperature, check barrier screw and feeding |
| Surface weld line mark | Poor fusion at strip edge, contamination | Clean strip edge, optimize weld temperature and lap |
| Creep exceeds limit | Material below grade, excessive regrind | Use certified PE100, reduce regrind in structural layer |
Most of these defects trace back to three root causes: unstable melt, mis-set weld, and uneven cooling. The on-line inspection package described earlier exists to catch the first two before the pipe leaves the mandrel, which is far cheaper than rejecting a finished length.
11. Service Support and How to Start Your Project
Buying a super-large winding line is the start of a long production relationship, and Faygo, a Wanplas factory, structures its support around that reality. Every line is run through 72-hour continuous operation testing before shipment, so the customer receives a machine that has already proven its pace. 設置と試運転 are handled by Faygo engineers who set the line to the customer’s specific pipe program and train the local team on operation and maintenance.
The spare parts policy follows the Wanplas group commitment: USD 500 free parts every year, plus warranty replacement for damaged parts within the warranty period. Remote operation and maintenance support lets Faygo engineers read the PLC data and diagnose issues without waiting for a site visit, which keeps downtime short. Training covers not only machine operation but also the process knowledge needed to hold ring stiffness and weld quality across diameter changes.
Faygo also offers factory consulting services that extend beyond the machine itself: water and electricity design, 3D workshop layout, worker configuration and training, and support for new factory construction or capacity expansion. The open-factory policy welcomes customers to visit the Zhangjiagang facility, see the 26,650 square meter FAYGOPLAST plant, and witness a line running before placing an order.
まず、プロジェクトのパイプ径の範囲、必要なリング剛性度、目標年間生産量、および設置方法を送信してください。Faygoは、カスタマイズされた構成とサンプルトライアルランを用意し、パイプが受け入れ基準を満たしていることを確認することができます。その後、本番生産に移行することができます。
12. よくある質問
ホーローウォールワインディングパイプ機はどのような径を生産できますか？
適切に設定された巻線ラインは、大まかに言えばDN800からDN3000をカバーすることができます。上限はダイ加工ではなく、穿孔棒のサイズと床面積によって決まっており、そのため巻線技術は、固体壁押出機では達成できない直径に達します。Faygaの大口径モジュールは、標準でDN800からDN2000までを対象とし、重量の多い穿孔棒構成によりDN3000まで拡大できます。
深層排水トンネルに使用するために、コンクリートや鋼鉄よりもHDPEが選ばれるのはなぜですか？
HDPE is chemically inert across the full pH 2 to pH 12 range found in drainage and storage water, so it does not suffer the corrosion that limits concrete and steel service life. Its low mass simplifies hoisting and trenchless installation, and its flexible jointing tolerates ground movement. With a verified SN16 grade and a welded wall, it meets the fifty-year design life target without internal lining or cathodic protection.
リング剛性は、構造壁の高さ、空洞の形状、空洞の数、および回転間の溶接の質によって制御されます。生産機械は、プロファイルダイジオーバーと溶接パラメーターを介してこれらを設定します。リング剛性は、壁の第二モーメントオブエリアと直径の立方に比例し、大径を実現可能な実用的な質量にするのは、ワインディング構造の最適化されたジオメトリーです。
再生材料をこれらのパイプに使用することは可能ですか？
はい、一定の範囲内で可能です。構造層は、20から30％の適切に清掃されたリグンドを組み込むことができます。内側ライナーは、流動面を清潔で滑らかに保つために完全に新品の材料を使用する必要があります。Faygoラインは、重量測定式給餌を使用してリグンド比率を一定に保ち、溶融特性がパイプごとに一貫して維持されます。
どの規格がホーローウォールワインディング排水パイプに適用されますか？
ホーローウォールワインディングパイプと二重壁コルゴンパイプの違いは何ですか？
主要規格は中国のGB/T 19472.2であり、国際的な同等品としてISO 21138、EN 13476、ASTM F894が定められています。性能は、ISO 9969によるリング剛性、ISO 3127による衝撃、ISO 9967によるクリープ比、オーブン試験、溶接剥離試験、および閉鎖された水または閉鎖された空気の密閉性試験によって確認されます。受け入れ基準は、プロジェクトごとに必要なSN等級とともに指定する必要があります。
どちらも構造壁パイプですが、コルゴンパイプは、固定最大径（通常DN1200まで）を持つ連続的なコルゴン器で形成されます。ホーローウォールワインディングパイプは、マンドレル上にホーロープロファイルをヘリコイド的に巻きつけることで作られ、最大径の上限がなくなり、DN3000に達します。ワインディングパイプは、深い幹線とトンネル用途で優先されることが多く、より高いリング剛性効率を実現します。
Faygoは、大径パイプの溶接品質をどのように確認しますか？
ラインは、溶接ゾーンの温度を各回転の赤外線センサーで監視し、210から240度Cの範囲外の溶接を即座に検出します。定期的なピールテストにより、溶接が親材の強度の少なくとも90％に達していることを確認します。弱い溶接がセクションの有効な第二モーメントオブエリアを崩壊させるため、溶接品質の確認はライン停止条件として扱われ、サンプリングチェックではありません。
このラインでは、各回転部に赤外線センサーを設置し、210〜240℃の範囲外の溶接部を自動的に検出または却下します。定期的なピール試験により、溶接部の強度が親材の90％以上に達していることを確認します。弱い溶接部は、セクションの有効な二次モーメントを低下させるため、溶接検査はサンプリングチェックではなくライン停止条件として扱われます。
結論
超大型HDPE中空壁巻きパイプは、DN3000までの直径、SN16までのリング剛性、50年の寿命、および全pH範囲における耐性を備えた、現代都市の洪水制御と深層排水トンネルに不可欠な技術です。このパイプを製造する生産機は、押出、プロファイル金型、可変直径回転マンドレル、熱溶融溶接、形状形成、切断、およびオンライン検査の同期されたシーケンスであり、それぞれが中空壁がポリマー単位あたりの最大の剛性を提供するように調整されています。
Faygo, a Wanplas factory with 22 years of pipe and profile extrusion experience, supplies the complete winding line and the complementary medium-diameter HDPE pipe line, both CE and ISO certified and tested for 72 hours before shipment. From material compounding through acceptance testing to installation, commissioning, and the USD 500 annual free parts policy, the support covers the full production life. If your project calls for DN800 to DN3000 flood-control or deep-tunnel pipe, send your diameter range, stiffness grade, output target, and installation method, and Faygo will configure a line and run a sample trial so you can verify the result before you commit.
