Внутрішнє геотермальне опалення, більш відоме як підлогове опалення, стало стандартним комфортним рішенням для житлових квартир, вілл, шкіл, лікарень та легких комерційних будівель по всій Європі, Центральній Азії та Східній Азії. Труба, яка транспортує теплу воду через стяжку, вже не є звичайною поліетиленовою трубою. Сучасні специфікації вимагають наявності шару, що перешкоджає проникненню розчиненого кисню в систему, тому що кисень у воді прискорює корозію металевих компонентів системи опалення.Труба з поліетилену з бар’єрною функцією для підлоги з нагрівом, обладнана обладнанням для прецизійного екструдування для монтажу трубопроводу для геотермального опалення в приміщенніЦе, отже, система прецизійного багатошарового екструдування, а не проста труба з одного матеріалу. Faygo, завод Wanplas з 22-річним досвідом роботи в області екструдування полімерних труб і профілів, проектує та будує лінії багатошарового екструдування, які виробляють труби для підлогового геотермального опалення з кисень-бар'єрного PE-RT. Управляючи трьома спеціалізованими заводами, включаючи завод FAYGOPLAST в місті Чжанджаіган, який займає 26 650 квадратних метрів і знаходиться лише в двох годинах від аеропорту Шанхаю, і володіючи 13 національними патентами з 8 патентами на винахід, Faygo поставляє обладнання, сертифіковане відповідно до стандартів CE та ISO, разом з повністю готовими рішеннями для клієнтів в десятках країн. Ця стаття пояснює структуру та стандарти кисень-бар'єрних труб для підлогового геотермального опалення, матеріальну систему, що лежить в основі PE-RT і EVOH, архітектуру прецизійної п'ятишарової лінії екструдування, конфігурації лінії Faygo, що доступні, та процес, якість та рамку обслуговування, які дозволяють тривалий час працювати на лінії за специфікацією.
Основним інженерним завданням цього продукту є не розплавлення поліетилену. Це тримати дуже тонкий, чутливий до вологи коагулят етилену та вінілового спирту точно там, де він повинен бути, при стабільній товщині, за допомогою процесу безперервного екструдування високої швидкості, в той час як три або чотири інших розплавів течуть навколо нього без перешкод. Якщо це зробити правильно, труба проходить тест на проникність кисню з запасом і має довгий термін служби. Якщо це зробити неправильно, бар'єрний шар розривається, відділяється або зникає, і труба не виконує своєї найважливішої функції. Решта цього статті є практичним, обладнання-орієнтованим керівництвом для досягнення цього контролю.
Структура труби з бар'єром від кисню та регулюючі стандарти
Оксигенний бар'єрний трубопровід для підлогового опалення визначається тим, чого ви не можете побачити: тонким функціональним шаром EVOH (кополімер етилену та вінілового спирту), який перешкоджає дифузії кисню. Трубопровід працює лише як система, тому виробник повинен контролювати весь шар шарів, а не тільки базову полімерну основу. В індустрії сформувалася дві практичні конструкції, і вибір між ними є першим рішенням, яке приймає покупець лінії.
П'ятишарова структура і альтернатива з трьома шарами
П'ятишарова (часто записується як 5-шарова) структура, від внутрішнього отвору до зовнішнього, складається з поліетилену RT базової труби, шарів з'єднання, шара EVOH-бар'єрного захисту від кисню, шарів з'єднання і зовнішнього шару захисту з поліетилену. Два шари з'єднання є адгезивними смолами, які з'єднують неполярний поліетилен з полярним EVOH, щоб шар бар'єрного захисту не відшаровувався. Зовнішній шар поліетилену захищає шар EVOH від пошкоджень від подряпин, ультрафіолетового випромінювання та механічних пошкоджень під час навивання, транспортування та монтажу.
Структура з трьома шарами згортає шар до поліетилену RT, комбінованого адгезиву та шара бар'єрного захисту від кисню, і зовнішнього шару поліетилену. В деяких конструкціях шар EVOH виготовляється шляхом коекструзії з інтегральним адгезивом, тому формуються лише три фізичних шари. Структура з трьома шарами використовує менше екструдерів, простіший блок коекструзії та нижчу вартість обладнання, в той час як структура з п'ятьма шарами забезпечує найнадійніший бар'єрний захист та найкращу захист від пошкоджень при транспортуванні.
Обидві конструкції повинні відповідати одному і тому ж обмеженню проникності кисню. Кількість шарів є вибором обладнання та довговічності, а не шляхом обходу вимог.
Вимога щодо проник��ості кисню та регулюючі стандарти
Ключовим пок��зником якості є проникність кисню. Для кисневого бар'єрного трубопроводу для підлогового опалення вимога полягає в проникності кисню 0,32 мг на кубометр на добу або нижче, виміряної при 40 градусах Цельсія за методом DIN 4726. Цей обмеження існує тому, що кисень, який дифундує через стінку трубопроводу в воду, реагує з сталевими, латунними та алюмінієвими компонентами, такими як розподільники, клапани, насосні установки та радіатори, що призводить до посилення корозії та скорочення терміну служби системи.
Деякі стандарти визначають продукт та лінію, яка його виготовляє. GB/T 28799 охоплює системи трубопроводів з поліетилену підвищеної температурної стійкості (PE-RT) для систем холодної та гарячої води. ISO 22391 охоплює системи трубопроводів з PE-RT для систем холодної та гарячої води. DIN 4726 визначає вимоги та методи випробувань для пластикових трубопроводів, що використовуються для підключення підлогового опалення та радіаторів, включаючи обмеження проникності кисню. ASTM F2623 охоплює методи випробувань для визначення швидкості передачі кисню газом з поліетиленових труб та шлангів. Назви цих стандартів наведені лише в звичайному тексті; в статті немає посилань. Лінію оцінюють за її здатністю виробляти трубопровід, який відповідає всім цим стандартам постійно, не один раз, а протягом кожного навитого рулону в кожному зміні.
Матеріальна система для кисневого бар'єрного трубопроводу для підлогового опалення
Вибір матеріалу визначає вікно обробки, швидкість лінії та кінцеву вартість. Три родини полімерів мають значення: PE-RT як структурна основа, PEX як основна альтернатива переплавленого полімеру та EVOH як бар'єр. Кожен з них веде себе по-різному в барабані та на голові екструдера.
Властивості PE-RT типу I та типу II
PE-RT (поліетилен підвищеної температурної стійкості) — це спеціально нуклеований, помірно переплавляючий поліетилен, який зберігає зручність обробки термопласту, в той же час отримуючи покращені властивості при високих температурах. Типи I та II є двома загальними сортами для підлогового опалення. Плотність знаходиться в діапазоні від 0,933 до 0,947 грамів на кубометр. Продуктивність плавлення при 190 градусах Цельсія під навантаженням 2,16 кілограма становить зазвичай від 0,5 до 1,0 грамів за 10 хвилин. Довгострокова робоча температура становить близько 70 градусів Цельсія з короткостроковим максимумом близько 95 градусів Цельсія, а матеріал підтримує необхідну гідростатичну міцність для терміну служби системи.
Тип II PE-RT пропонує вищу проектну напругу та кращу стійкість при високих температурах, ніж тип I, тому ба��ато сучасних навивальних рулонів для підлогового опалення вимагають типу II. З точки зору екструзії обидва матеріали обробляються як термопласти, тому лінія може працювати без етапу переплавлення після екструзії, який потрібен для PEX. Саме це є причиною, чому PE-RT домінує в виробництві кисневого бар'єрного трубопроводу для підлогового опалення, і тому лінія, описана в цій статті, орієнтована на обробку PE-RT.
Альтернативи переплавлення PEX (а, b, c)
PEX (переплавлений поліетилен) — це давно встановлений альтернативний базовий матеріал для трубопроводів для підлогового опалення. Три шляхи переплавлення — PEX-a (переплавлення пероксидом, найвищий ступінь переплавлення, найбільш рівномірний), PEX-b (переплавлення силаном або вологою, гармонійний баланс ціни та якості) та PEX-c (переплавлення електронним пучком або променями, точне регулювання, відсутність хімічного переплавника). Всі три надають чудову стійкість при високих температурах та тиску, але PEX вимагає етапу переплавлення після екструзії, що ускладнює лінію та ланцюг якості. Тому що в цій статті фокус кисневого бар'єрного коекструзійного обладнання зосереджений на PE-RT, PEX зазначений лише для порівняння; описане обладнання побудовано на обробці термопласту PE-RT.
Шар бар'єрного захисту від кисню EVOH та вміст етилену
Шар бар'єрного захисту від кисню (EVOH) — це кополімер етилену та вінілового спирту, який забезпечує ефективність бар'єрного захисту за рахунок водневих зв'язків гідроксильних груп вінілового спирту. Ключовим фактором є вміст етилену. При 32 мол% етилену EVOH пропонує гармонійний баланс бар'єрної ефективності та оброблюваності, з достатньою гнучкістю та міцністю плавлення для формування безперервного тонкого шару. При 38 мол% етилену бар'єр трохи знижується, але оброблюваність та стійкість до вологи поліпшуються, що робить його легшим для обробки та коекструзії при більш високих швидкостях лінії. Вибір між 32 і 38 мол% етилену є компромісом між максимальним бар'єром та простішою, швидшою обробкою.
Основним практичним питанням для EVOH є вологість. EVOH є високо гігроскопічним і поглинає воду з повітря, і цю воду необхідно видалити, перш ніж матеріал потрапить в барабан. Не висушений EVOH перетворюється на пару в плавленому стані і створює бульбашки, розширення поверхні, слабке зварювання між шарами та недискретний бар’єр. Дослідне сушіння, розраховане на пропускну здатність EVOH, є обов’язковим елементом лінії, а не додатковим аксесуаром. Потрібність сушіння є однією з визначних відмінностей між лінією труб з бар’єрною функцією та лінією з комерційними трубами.
Анатомія прецизійної багатошарової коекструзійної лінії
Многошарова лінія кисневого бар'єрного трубопроводу для підлогового опалення — це щільно синхронізована ланцюг екструдерів, головки коекструзії, резервуара для калібрування вакуумом, секції охолодження, секції завантаження, станції вимірювання, секції різання або навивання та централізованої системи керування. Кожна станція повинна бути узгоджена з іншими, інакше тонкий шар бар'єрного захисту вийде за межі допустимих значень.
Основний екструдер та конструкція шнека бар'єрного захисту
Головний екструдер пластифікує базову основу PE-RT і становить основну частину стінки труби. Екструдер з одним шнеком з співвідношенням довжини до діаметра в діапазоні від 30 до 33 є стандартом. Шнек є бар'єрним шнеком, що означає, що він несе додатковий політ, який відділяє розплав від твердих частин, що покращує однорідність розплаву та стабільність тиску. Стабільний тиск розплаву є єдиним найважливішим умовою для стабільного бар'єрного шару, тому що коливання тиску в будь-якому екструдері перетворюється безпосередньо на змінювання товщини шару. Багато зон незалежного керування нагрівають барабан головного екструдера, щоб розплав PE-RT досяг вікна близько 200-230 градусів Цельсія без гарячих точок.
Бічні екструдери та архітектура коекструдування
П'ятишарова лінія використовує від одного до чотирьох бічних екструдерів, крім головного екструдера. Один маленький бічний екструдер пластифікує бар'єрний шар EVOH, два подають шарі з'єднання, а четвертий може формувати зовнішній захисний шар PE. Трьохшарова лінія потребує менше: одного для бар'єрного шару і одного для комбінованого клею, або одного бар'єрного екструдера з клеєм, що дозовано подається в лінію. Кожен бічний екструдер менший за діаметр шнека, ніж головний, але кожен повинен тримати свій тиск розплаву стабільним, тому що товщина бар'єрного шару встановлюється майже виключно за співвідношенням пропускання EVOH до швидкості лінії.
Множинна коекструдована головка прес-форми
Головка прес-форми коекструдування є серцем лінії. Два геометричних типи домінують. Спиральний манжетний прес-форма формує кожен шар навколо обертаючогося спіральної каналу і є чудовим для круглої, симетричної труби, тому що дає рівномірне циркулярне розподілення. Шари-по-шару або шар-по-шару формують шари в окремих кільцевих пластинах і простіше переконфігурувати для різного числа шарів. Обидва типи повинні балансувати потік кожного розплаву, щоб бар'єрний шар залишався в центрі і шарі з'єднання залишалися однорідними по всій окружності. Балансування потоку здійснюється за допомогою регулювання обмежувальних кільцевих елементів і геометрії рулонів, а також перевіряється шляхом зрізування зразків і вимірювання товщини шару в кількох точках по перерізу.
Зв’язок температури плавлення з вікном
Найскладнішою частиною коекструдування з бар'єром від кисню є співпадання вікнів температури розплавів PE-RT і EVOH. PE-RT переробляється при приблизно 200-230 градусів Цельсія. EVOH переробляється при приблизно 200-220 градусів Цельсія. Вікна перекриваються, але вони не ідентичні, і сторона EVOH набагато менш витримлива. Якщо два розплави зустрічаються в головці прес-форми з великим розривом вязкості, тонший, більш в'язкий EVOH може бути витягнутий, розріджений або розірваний швидшим потоком PE-RT. Співпадання температур розплавів тримає обидва шари в порівнянному діапазоні вязкості, щоб бар'єрний шар залишався неперервним і в центрі. Профіль температури головки прес-форми, незалежне керування барабана бічного екструдера та ретельний вибір сорту EVOH є інструментами, що забезпечують це співпадання.
Конфігурації лінії Faygo та таблиці специфікацій
Faygo пропонує свою здатність до бар'єру від кисню на існуючих платформах продуктів, а не на одноразових машинах. Дві нижче наведені конфігурації побудовані на лінії екструдування труб з PE-R/PE-RT Faygo та серії екструдування труб Faygo, які є реальними лініями продуктів групи Wanplas, що використовуються для діаметрів труб від 12 до 575 міліметрів з товщиною стінки до 6,5 міліметра. У таблицях перераховані параметри, які реально оцінює покупець.
Лінія екструзії труб Faygo PP-R/PE-RT, п'ятишарова конфігурація із бар'єром до кисню
Ця конфігурація є стандартним вибором для труб для підлогового опалення PE-RT діаметром від 16 до 32 мм з повною п'ятишаровою бар'єрною стінкою EVOH. Вона включає основний екструдер з діаметром 60 мм і спеціальні бічні екструдери для зв'язки, EVOH і зовнішнього PE, і це конфігурація, з якою починають виробники кабелів для підлогового опалення, оскільки вона забезпечує найстійкішу бар'єрну стінку при помірному виході.
| Параметр | Технічні характеристики Faygo |
|---|---|
| Прийнятний діаметр труби | 16–32 мм (труби для підлогового опалення PE-RT) |
| діаметр головної екструзійної шнека / L/D | 60 мм / 33: 1 (кріпильний гвинт) |
| бічні екструдери (коекструзія) | 1 × 30 мм (EVOH) + 2 × 25 мм (шарнірні шари) + 1 × 30 мм (зовнішній PE) |
| шари коекструзії | 5 (PE-RT / шарнірний / EVOH / шарнірний / зовнішній PE) |
| вихід | 60 до 120 кг/год |
| швидкість лінії | 8-25 м / хв |
| встановлена мощність | 145 кВт |
| довжина секції калібрування і охолодження | резервуар для калібрування вакууму 6 м + резервуар для охолодження розпилення 12 м |
| тип вивантаження | одиниця транспортування на основі ланцюга з 2 тракторами |
Faygo Виготовлення труб Core Series, високопродуктивна багатошарова конфігурація
Для виробників, що націлені на вищу годичну продуктивність на трубах діаметром 16-25 мм, багатошарова конфігурація високої продуктивності серії Faygo Виготовлення труб Core використовує більший основний екструдер діаметром 75 мм і підтримує вибір три або п'яти шарів. Ця конфігурація підвищує швидкість лінії і продуктивність, не змінюючи філософію точного контролю, і підходить для великих виробників та експортерів кабелів для опалення підлоги.
| Параметр | Технічні характеристики Faygo |
|---|---|
| Прийнятний діаметр труби | 16 до 25 мм |
| діаметр головної екструзійної шнека / L/D | 75 мм / 33:1 (шнек-бар'єр) |
| бічні екструдери (коекструзія) | 1 × 40 мм (EVOH) + 1 × 30 мм (композитний клей) + 1 × 30 мм (зовнішній) |
| шари коекструзії | 3 або 5 вибираються |
| вихід | 120 до 200 кг/год |
| швидкість лінії | 12 до 40 м/хв |
| встановлена мощність | 185 кВт |
| довжина секції калібрування і охолодження | резервуар для вакуумного калібрування 6 м + резервуар для розпилювального охолодження 14 м |
| тип вивантаження | одиниця вивантаження з тримами-катери |
обидві конфігурації використовують інтелектуальну систему керування Faygo, яка дозволяє оператору вільно встановлювати параметри і регулювати їх в реальному часі, а також використовують міжнародні електричні компоненти для забезпечення надійності. Вибір між ними обумовлений цілею діаметра, кількістю шарів і щоденним виходом, а не будь-якими відмінностями в філософії керування.
Контроль голови преса і товщини шару
Голова преса — це місце, де формується бар'єрний шар, а контроль товщини шару — місце, де вирішується більшість проблем якості. Мета полягає в отриманні тонкого, безперервного, центрованого шару EVOH, товщина якого залишається в межах вузького діапазону по всій довжині рулону.
Контроль товщини та відхилення шару EVOH
Функціональний шар EVOH, як правило, тримається в межах від 0,08 до 0,15 міліметра. Більше, ніж це, може призвести до розриву; більше – це витрата дорогого матеріалу та уповільнення роботи лінії. Технічна мета полягає в тому, щоб утримувати відхилення товщини шару в межах плюс-мінус 10 відсотків, вимірюване по периметру та по довжині. Відхилення контролюється шляхом стабілізації тиску розплаву екструдера EVOH, балансування каналів подачі голівки прес-форми та налаштування регулювання гребеня прес-форми. Невелика зміна швидкості шнека або температури розплаву негайно впливає на товщину шару, тому система керування повинна розглядати екструдер EVOH як прилад точного дозування, а не як грубу подавальну установку.
Приклеювання міжшарів та міцність розриву
Шари зв'язку існують для з'єднання поліетилену з EVOH, і їх товщина та розташування визначають міцність розриву міжшарів. Якщо шарів зв'язку недостатньо, бар'єр делікатується під час намотування або на будівельному майданчику; якщо їх занадто багато, це збільшує витрати без користі. Міцність розриву перевіряється за допомогою тесту розриву на зрізі зразка, і вона чутлива до співвідношення температур розплаву, описаного раніше: коли PE-RT та EVOH зустрічаються при правильних, близьких температурах, шар зв'язку змочує обидві поверхні та добре з'єднується. Голівка прес-форми також повинна підтримувати близькі тиски розплаву суміжних шарів, щоб один шар не переважав та не робив наступний тоншим.
Калібрування вакууму та охолодження
Після того, як багатошарова плавка залишає голову преса, її необхідно заморозити до точного зовнішнього діаметра і крутизні, перш ніж вона зможе рухатися. Ця функція виконується секцією калібрування та охолодження, і саме тут встановлюється овальність та якість поверхні.
Штуцер калібрування та рівень вакууму
Труба перетягується через штуцер калібрування, прецизійно оброблену трубу, яка встановлює зовнішній діаметр. Матеріал штуцера зазвичай є латунь або нержавіюча сталь, при цьому нержавіюча сталь переважно використовується для протидії зносу та чистої поверхні. Через отвори в штуцері створюється вакуум, який стягує м'яку плавку, щоб вона щільно прилягала до порожнини. Практичний діапазон вакууму становить від -0,02 до -0,06 МПа. Якщо вакууму недостатньо, труба не засідає; якщо його занадто багато, стінка буде зсунута тонкою або на поверхні будуть видно сліди. Бак калібрування вакууму містить штуцер і першу, найактивнішу воду для охолодження.
Температурний градієнт та овальність
Охолодження здійснюється за принципом температурного градієнту, а не в одній холодній ванні. Перший відділ працює при температурі від 12 до 18 градусів Цельсія, щоб швидко задати форму без термічного удару, який б замкнув напругу, а пізніші відділи працюють поступово тепліше, щоб завершити охолодження безпечно. Довжина бака повинна відповідати швидкості лінії: при високій швидкості труба потребує більшої довжини бака, щоб досягти тієї ж кінцевої температури, або вона виходить м'якою і овальною. Овальність, відхилення перерізу від істинного кола, регулюється стабільним вакуумом, балансованою температурою води та штуцером калібрування в хорошому стані. Труба, яка виходить з бака овальною, залишається овальною і може не пройти контроль за розмірами на будівельному майданчику.
Витягування, вимірювання та намотування
Нижній кінець лінії вимірює, ріже або намотує та упаковує готову трубу. Прецизійність тут захищає інвестиції, вкладені вище по потоку.
Синхронізація та онлайн-механічна вимірювання
Витягувальний пристрій тягне трубу точно з швидкістю, встановленою на виході екструдера. Пристрій для витягування з використанням крабів використовує ремені або накладки, які утримують трубу без її розривання, а його синхронізація з екструдером та ріжучим пристроєм запобігає зміні товщини та дефекту поверхні, характерному для «бамбукового» з'єднання. Онлайн-лазерне вимірювання діаметра дає зовнішній діаметр в режимі реального часу, а межа допуску становить плюс або мінус 0,1-0,3 міліметра в залежності від діаметра. Ультразвукове вимірювання товщини стінки перевіряє стінку по всій окружності без розрізу труби, виявляючи екцентричність на ранніх стадіях. Контролер рахунків записує довжину для маркування рулонів або пакетів.
Дозування та автоматичне намотування
Труби для опалювання підлоги, як правило, поставляються у вигляді рулонів, а не прямолінійних відрізків, тому автоматичний намотувальний пристрій намотує трубу до заданої довжини, а потім пристрій для різання її чисто вирізає. Пристрій для намотування повинен намотувати без згинів або надмірного натягу, тому що згин стає слабким місцем в підлозі. Далі йде упаковка, часто з друкованою етикеткою, на якій вказано матеріал, діаметр, довжина та стандартні позначки. Вся нижня частина процесу синхронізована з центральною системою керування, тому зміна швидкості на виході екструдера моментально поширюється на витягувальний пристрій, ріжучий пристрій та намотувальний пристрій.
Вказівки щодо параметрів процесу для стандартних розмірів труб
У нижній таблиці наведені вказівки щодо параметрів процесу для найбільш поширених розмірів труб з бар'єрною стінкою від кисню. Це початкові дані; кожна лінія настроюється під свій екструдер, головку преса та партію матеріалу. Температури є параметрами зони барабана, що подають до головки преса, вакуум і значення води є цілями калібрування та першого охолодження, а вихід і швидкість лінії є результатом робочого стану.
| Розмір труби (мм) | Випуск (кг/год) | Швидкість лінії (м/хв) | Температура зони циліндра (ºС) | Температура голови преса (ºС) | Вакуум (MPa) | Температура охолоджувальної води (ºС) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 x 2.0 | 45-70 | 12-20 | 190 / 215 / 225 / 230 | 210-225 | -0,03-0,05 | 14-18 (1-й), 20-30 (пізніше) |
| 20 x 2.0 | 60-95 | 10-16 | 190 / 215 / 225 / 230 | 210-225 | -0,03-0,05 | 14-18/20-30 |
| 25 x 2.3 | 80-120 | 8-13 | 190 / 220 / 228 / 232 | 212-226 | -0,04-0,06 | 14-18/20-30 |
Екструдери EVOH і стрічкового боку працюють зі своїми нижчими продуктивностями, налаштованими для забезпечення заданої товщини шару при обраній швидкості лінії. Оператори оптимізують весь комплекс разом, тому що зміна швидкості без перерозподілу параметрів екструдерів боку є найшвидшим способом отримати некомпетентний бар'єрний шар.
Пункти перевірки якості
Компетентна бар'єрна трубна лінія перевіряється за допомогою визначеного набору тестів, які проводяться на зразках, отриманих з виробництва. У таблиці перераховані стандартні пункти перевірки та прийнятні параметри лінії.
| Пункт тестування | Стан | Прийняття |
|---|---|---|
| Гідростатичний тест | 95 °C / 1000 годин | Немає пошкоджень, немає протікання |
| Перенос кисню | 40 °C, DIN 4726 | 0,32 мг/(м3·д) або нижче |
| Товщина шару | Микроскопічний переріз | EVOH 0,08–0,15 мм, відхилення в межах плюс-мінус 10 відсотків |
| Стягування з відриву | Міжшаровий шар | Немає відшарування |
| Довготривале повернення | За стандартом | 3% або нижче |
| Температура плавлення | 190 °C / 2,16 кг | 0,5-1,0 г/10 хв |
| Дисперсія вуглецевого чорного | Якщо це необхідно | Гладка, без агломерації |
| Вигляд і овальність | Визначення за допомогою візуального приладу | Гладка поверхня, овальність у межах допустимих значень |
Тест на проникність кисню та мікроскопічне дослідження товщини шару є двома методами контролю, які застосовуються тільки для бар'єрних труб; труби для інших товарів не перевіряються за допомогою цих методів, тому виробництво бар'єрних труб потребує додаткової дисципліни контролю, про яку йдеться у цій статті.
Спільні дефекти та заходи їх усунення
Дорозі значною мірою залежить від конструкції лінії. Нижче наведено таблицю, в якій дефекти, характерні для екструзії бар'єрних труб, розподілені за їх типовими причинами та заходими їх усунення, що дозволяє операторам швидко знаходити необхідну інформацію.
| Дефект | Типова причина | Заходи усунення |
|---|---|---|
| Розрив або порушення шару EVOH | Помилки в регулюванні тиску розплаву та недостатнє сушіння | Стабілізувати швидкість обертання вала та тиск розплаву, висушити шар EVOH, збільшити запас тиску |
| Відшарування міжшарового шару | Погана шар зв'язуючого, розбіжність температур | Оптимізуйте товщину шару зв'язуючого, згладьте розбіжність температур плавлення |
| Поверхневий малюнок з'єднання з бамбуком | Невідповідність калібрування або швидкості вивантаження | Синхронізуйте вивантаження, налаштуйте вакуум і співвідношення натягу |
| Овальність виходить за межі допустимих значень | Нестабільний вакуум, нерівномірне охолодження | Налаштуйте вакуум, балансуйте температурний градієнт води |
| Ексцентричність стінки | Відхилення центрування втулки | Налаштуйте болти кромки втулки, центруйте манжету |
| Виникнення тріщин на внутрішній стінці | Вміст вологи або газів, забруднення плавки | Сухі матеріали, очищення голови втулки, осушення EVOH |
| Розбіжність кольорів | Відмінності в мастиці або регрануванні | Стандартизуйте мастику, контролюйте співвідношення регранування |
| Бубонки в бар'єрному шарі | EVOH не висушено | Висушіть EVOH до необхідної вологості, попередньо нагріть бункер |
Більшість цих дефектів пов'язані з двома основними причинами: нестабільним тиском розплаву та вологою в EVOH. Лінія, яка контролює ці два параметри, у практиці уникає більшості дефектів, характерних для бар'єрного шару.
Требования до боку інженерного опалення підлоги
Трубна лінія не існує ізольовано; вона обслуговує будівельну систему з власним набором правил. Виробник повинен розуміти сторону монтажу, тому що вона визначає вимоги до розмірів та рулонів, які повинна виконувати лінія.
Труба прокладається як безперервна спіраль у стяжці, а радіус вигину спіралі повинен бути не менше 5 разів діаметра труби (5D), щоб уникнути згинання і підтримувати напругу стінки в межах проектних параметрів. Температура на місці будівництва впливає на обробку; дуже холодна труба стає жорсткою і тріскається, якщо її сильно вигинати, тому важливі умови зберігання і прокладання. Бар'єрний шар EVOH існує спеціально для захисту металевих частин системи, розподільних труб, клапанів, насосів і змішувальних блоків від корозії, спричиненої киснем, розчиненого в циркулюючій воді. Непорушна, цілісна шарова структура EVOH є основою реального 50-річного терміну служби системи, тому що без неї металеві компоненти кородують значно раніше, ніж сама полімерна труба вийде з ладу. Виробники, які розуміють цю залежність, продають не просто труби, а надійність системи, а лінія, що створює надійний бар'єр, є основою цього обіцянки.
Обсяг, споживання енергії та переробка відходів
Крім дотримання стандартів, покупець оцінює пропускну здатність, споживання енергії на кілограм готового труби та економічність матеріалу. Випуск для вищезазначених конфігурацій становить від 60 кг/год на компактній п'ятишаровій лінії до 200 кг/год на лінії з високим виходом, при цьому досяжний вихід залежить від діаметра, товщини стінки та кількості шарів. Енергія, як правило, виражається в кіловат-годинах на кілограм готового труби, і її мінімізують шляхом правильного розміщення екструдерів для конкретного завдання, відновлення тепла там, де це можливо, і уникнення надмірного охолодження, що витрачає потужність холодильника.
Відходи неминучі на початку роботи та при зміні сортів, і добре налагоджена лінія перетирає початкові відходи та повертає їх. Правило для труб з бар'єрною стінкою від кисню є жорстким: співвідношення повторного використання переробленого матеріалу в режимі онлайн регулюється на рівні 10 % або нижче, а відходи шарів EVOH ніколи не повинні змішуватися з структурними відходами. EVOH у базовому поліетилені забруднює плавку, змінює поведінку процесу і руйнує бар'єр. Тому чиста роздільна система відходів бар'єрної стінки від структурних відходів є невід'ємною частиною проектування системи обробки матеріалів. Відносна категорія обладнання та операційних витрат для цієї категорії варіюється від середньої для базового трьохшарової лінії до високої або дуже високої для повністю інструментованої п'ятишарової лінії з автоматичним регулюванням товщини, а сама речовина EVOH ставить вартість матеріалу в категорію преміум у порівнянні з простим PE-RT.
Настанови щодо вибору: відповідність вимогам до конфігурації Faygo
The table below turns a buyer’s requirement into a recommended Faygo configuration. It is a starting point for a detailed quotation; final selection also depends on local utility conditions, available floor space and target market standards.
| Диаметр труби | Структура шару | Метапродукція | Рекомендована конфігурація Faygo |
|---|---|---|---|
| 16 до 20 мм | 5-шарова | 60 до 120 кг/год | Лінія екструзії труб Faygo PP-R/PE-RT, п'ятишарова конфігурація із бар'єром до кисню |
| 16 до 25 мм | 3 або 5-шарова | 120 до 200 кг/год | Faygo Виготовлення труб Core Series, високопродуктивна багатошарова конфігурація |
| 20 до 32 мм | 5-шарова, товща стінка | 80 до 150 кг/год | Лінія екструзії труб Faygo PP-R/PE-RT з розширеною калібруванням і охолодженням |
| Пробний або дослідницький невеликий партія | 3 або 5-шарова | Низький | Faygo Виготовлення труб Core Series з лабораторним масштабом коекструзії |
Для виробників, які також виробляють труби PPR або простий PE, однакові платформи Faygo перемикаються між продуктами за допомогою зміни головки екструдера і настройки гвинта, що захищає первісні інвестиції в обладнання і скорочує період окупності. Група Wanplas може постачати додаткове понижне та допоміжне обладнання для повного заводу, де планується ширший асортимент продуктів.
Застосування в різних галузях
Труби із бар'єром до кисню для підлогового опалення з PE-RT служать широкому спектру реальних кінцевих продуктів, і назва цих продуктів допомагає покупцеві розібратися на ринку:
- Інженерія підлогового опалення – Основний ринок: рулони, укладені в стяжку для житлових квартир, вілл, шкіл, лікарень та офісів, забезпечують рівномірне, комфортне тепло з низькою температурою.
- Водопостачання будівель – лінії холодної та гарячої питної та циркуляційної води, де бар'єрний шар захищає приєднані металеві деталі та продовжує термін служби системи.
- Вентиляція, опалення та кондиціонування повітря (ВОК) – низькотемпературні циркуляційні контури опалення та охолодження, включаючи системи променевого підігріву та охолодження, які використовують одну і ту ж технологію труб
- Муніципальне та районне опалення – вторинні мережі з трубами, які мають ізоляцію, де бар'єр знижує корозію сталевих компонентів в станціях енергетичного постачання та приміщеннях розподільних систем.
- Аграрне орошення – системи опалення теплиць та саджанок та системи культивування в контрольованих умовах, які використовують циркуляцію теплої води через труби того ж класу.
Найбільш помітним кінцевим продуктом є сама кабель для підлогового опалення, як правило, 16 або 20 міліметрів PE-RT з бар'єрною плівкою EVOH, що поставляється на рулонах з накладеним етикетом. Кольорові розгалужувальні труби, з'єднувальні елементи для підйому і повернення радіаційного контуру є іншими загальними виготовленими елементами, які залежать від однакового якіства бар'єрної плівки.
Служба та підтримка від Faygo
A precision barrier line is a long-term asset, and Faygo supports it across its whole life. As a Wanplas factory, Faygo applies the group’s shared service commitments while adding pipe-line-specific expertise.
- Тестування перед відправкою – кожна лінія проходить 72-годинне безперервне тестування на заводі перед відправкою, тому запуск починається з перевіреної бази, а не з ризикованого запуску з холодного стану.
- Монтаж та запуск – engineers supervise on-site installation, alignment, piping and first production, tuning the die head and calibration to the customer’s material.
- Політика запасних частин – Faygo надає безкоштовні запасні частини на суму 500 доларів США щорічно разом з гарантованою заміною пошкоджених деталей, що дозволяє утримувати регулярне технічне обслуговування за доступною ціною.
- Навчання – оператори та персонал технічного обслуговування проходять навчання з питань запуску, налаштування параметрів, контролю шарів, чищення боку EVOH та рутинного вирішення проблем.
- Дистанційне управління та технічне обслуговування – інтелектуальна система керування підтримує дистанційний моніторинг та діагностику, тому процес може бути аналізований без візиту на місце.
- Відкритий завод – Замовники можуть відвідати об'єкти в Чжанджаягані, переглянути процес виробництва та перевірити якість до і після покупки.
- Консультації з повним заводом під ключ – через групу Wanplas, Faygo надає консультації щодо проектування водопостачання та електропостачання, планування заводу з використанням 3D-проектування, конфігурації та навчання працівників, будівництва нового заводу з нуля, заміни старих машин без простоїв та розширення потужності, що усуває перешкоди.
Ця всестороння підтримка дозволяє новачкові-производителю труб досягти стабільного, відповідного бар'єрного продукту без створення знань з нуля і є основною частиною пропозиції Faygo для міжнародних покупців.
Найчастіше задавані питання
Яка різниця між п'ятишаровою і трьохшаровою кисневою бар'єрною підлоговою трубою?
П'ятишарова труба складається з PE-RT, шнура, EVOH, шнура і зовнішнього захисного шару PE, що забезпечує найстійкіший бар'єр і найкращу захист EVOH від механічних пошкоджень під час навивання та монтажу. Тришарова труба поєднує два шнури в один адгезивний композит або розташовує EVOH з вбудованим клеєм, що зменшує витрати на обладнання та складність, залишаючись при цьому в межах границі проникності кисню. Структура п'ятишарової труби є переважною там, де є ризик порушення при транспортуванні та тривалого зносу.
Чому температурні вікна плавлення PE-RT і EVOH повинні співпадати при екструзії?
PE-RT переробляється при температурі близько 200-230 градусів Цельсія, а EVOH - при температурі близько 200-220 градусів Цельсія. Якщо два розплави зустрічаються на головці преса з великим температурним розривом, розбіжність вязкості призводить до нестабільності шарів, зміни товщини та слабого зчеплення між шарами. Зіставлення температур плавлення підтримує обидва шари в стабільному, порівняльному діапазоні в'язкості, щоб шар EVOH залишався безперервним і центрованим.
Як тонкий може бути шар EVOH-бар'єру кисню і все ж залишатися в межах границі DIN 4726?
На практиці контрольований бар'єрний шар товщиною від 0,08 до 0,15 міліметра вже забезпечує проникність кисню, що значно нижча за 0,32 мг на кубометр за добу при 40 градусах Цельсія. Технічна задача не полягає в абсолютному мінімальному товщині, а в підтримці стабільності товщини в межах плюс-мінус 10 відсотків по всій довжині та при зміні швидкості, тому що точне керування екструзією має значення більше, ніж переслідування надзвичайно тонкого шару.
Чому виникає розрив бар'єрного шару EVOH, і як його запобігти?
Розрив бар'єрного шару зазвичай виникає від коливань тиску розплаву в екструдері EVOH, недостатнього висушування EVOH або забитого або небалансованого каналу потоку в головці прес-форми коекструдування. Запобігання полягає в стабілізації швидкості обертання шнека і тиску розплаву, висушуванні EVOH до необхідного рівня вологості і балансуванні потоку спиральної манжети та перевірці безперервності шару за допомогою мікроскопії перерізу за регулярним графіком.
Чому EVOH потребує висушування перед коекструдуванням і що відбувається, якщо його не висушити?
EVOH дуже гігроскопічний і поглинає вологу з повітря. Якщо він потрапляє в барабан з надлишком вологості, вода переходить в пар в розплаві, створюючи бульбашки, розрив поверхні, слабке з'єднання між шарами і розривний бар'єрний шар. Надійно розміщений дегідратор знижує вологість до необхідного рівня і тримає її там, перш ніж матеріал досягне головки прес-форми коекструдування.
Яку конфігурацію Faygo я повинен вибрати для труб з бар'єром від кисню з PE-RT діаметром 16-32 міліметри?
Для стандартної 16-32-міліметрової п'ятишарової труби для підлогового опалення з поліетилену з модифікатором rt при виході 60-120 кг на годину лінія екструзії труб Faygo PP-R/PE-RT у своєму п'ятишаровому конфігурації з бар'єром від кисню є типовим варіантом. Для виходу 120-200 кг на годину на трубі діаметром 16-25 мм більш підходить високопродуктивна багатоповерхнева конфігурація лінії екструзії труб Faygo з можливістю вибору трьох або п'яти шарів. Остання вибір залежить від діаметра, структури шарів та щоденного виходу.
Як перевіряється проникність кисню для лінії виробництва труб з кисневої бариери?
Зразки відрізають з виробничого процесу та перевіряють в пермеаційній камері при 40 градусах Цельсія за стандартом DIN 4726 і перевіряють за вимогами GB/T 28799 та ISO 22391. Компетентна бар'єрна трубна лінія повинна показати проникність кисню 0,32 мг на кубометр за добу або нижче. Товщину та безперервність шару підтверджують за допомогою мікроскопічного перерізу поруч з результатом пермеації.
Яка підтримка надає Faygo для установки, налаштування та запасних частин?
Faygo проводить 72-годинне безперервне робоче тестування перед доставкою, надає послуги з монтажу та налаштування на місці, надає безкоштовні запасні частини на 500 доларів США щороку з гарантованим заміною, надає навчання операторів, підтримує дистанційне управління та технічне обслуговування, приймає візити на завод та пропонує повний заводський консалтинг «під ключ» через групу Wanplas.
Заключення
Окисний бар'єр PE труби для опалення підлоги, обладнання для прецизійного екструдування для внутрішнього геотермального опалення трубопроводу є, по суті, проблемою утримання тонкого, чутливого до вологи EVOH шару стабільним всередині швидко рухомої поліетиленової труби. Технологія, яка її вирішує, поєднує екструдер з бар'єрним шнеком, від одного до чотирьох точно дозированих бічних екструдерів, головку багатошарової коекструзії з балансованим потоком, резервуар для калібрування вакуумом і послідовне охолодження, синхронізовану установку для вивантаження, онлайн-мереження та дисципліноване сушіння матеріалу. Конструкції з п'яти шарів і трьома шарами відповідають обмеженню 0,32 мг на кубічний метр на день кисню при 40 градусах Цельсія, і вибір між ними є рішенням щодо обладнання та довговічності, а не щодо дотримання вимог. Faygo, завод Wanplas з 22-річним досвідом екструдування труб і профілів, трьома спеціалізованими заводами, 13 національними патентами та виробництвом, сертифікованим за стандартами CE і ISO, будує ці лінії на платформах, які вже довели свою ефективність: лінії екструдування труб PP-R/PE-RT і серії основних ліній екструдування труб. Незалежно від того, чи потрібні покупцеві 60 кг/год на компактній лінії з п'яти шарів або 200 кг/год на лінії з високим виходом з багатьох шарів, філософія керування однакова: постійний тиск на розплав, відповідні температури розплаву, балансований потік головки прес-форми та чисте оброблення EVOH. Ми запрошуємо вас надіслати діаметр труби, структуру шарів та поточний об'єм, щоб наша команда інженерів могла запропонувати налаштовану конфігурацію, організувати відвідування заводу та провести пробний запуск зразка на реальній лінії, перш ніж ви приймете рішення. Надійні труби з окисним бар'єром для опалення підлоги починаються з правильного обладнання для прецизійного екструдування, і саме це ми створюємо.
Faygo, завод Wanplas з 22-річним досвідом екструдування труб і профілів, трьома спеціалізованими заводами, 13 національними патентами та сертифікованим за CE та ISO виробництвом, будує ці лінії на платформах Лінія екструзії труб PP-R/PE-RT та Виготовлення труб Core Series. Чи потрібно покупцеві 60 кг/год на компактній п'ятишаровій лінії або 200 кг/год на багатошаровій лінії високої продуктивності, філософія керування однакова: стабільний тиск розплаву, співпадання температур розплавів, балансований потік головки прес-форми та чиста обробка EVOH. Ми запрошуємо вас надіслати свій потрібний діаметр труби, структуру шару та щоденний об'єм, щоб наша команда інженерів могла запропонувати налаштовану конфігурацію, організувати візит до заводу та запустити пробний зразок на реальній лінії, перш ніж ви приймете рішення. Надійна підлогова труба з опаленням від кисню починається з правильного обладнання прецизійного екструдування, і це те, що ми будуємо.
