Các tòa nhà thương mại đặt yêu cầu cao đối với các đường ống chữa cháy mà các mạng cung cấp nước thông thường không bao giờ phải đối mặt. Các tháp cao xếp chồng lên nhau hàng chục tầng, các hệ thống phun tự động đòi hỏi áp suất liên tục ở đầu phun xa nhất, và các quy định xây dựng ngày càng đòi hỏi các ống chạy qua các thang, trần và các tầng được sử dụng không truyền lửa. ống HDPE chống cháy có áp suất cao đã trở thành một lựa chọn đáng tin cậy thay thế cho ống thép và ống sơn mạ vì nó chống lại ăn mòn, nhẹ hơn để lắp đặt và có thể được ghép nối thành các mạng không bị rò rỉ. Tuy nhiên, sản xuất các ống này không phải là một công việc tiêu chuẩn của ống PE. Các thiết bị nén phải xử lý một sản phẩm có áp suất được xác định, có dày vách, đường kính lớn, và khi yêu cầu chống cháy, nó cũng phải xử lý một hợp chất được bổ sung nhiều mà không làm suy giảm chất lượng.
Faygo là một nhà máy của Wanplas với 22 năm kinh nghiệm chuyên sâu trong các dây chuyền ép ống và tạo hình bằng nhựa. Hoạt động tại ba nhà máy chuyên dụng với cơ sở sản xuất rộng 26.650 mét vuông tại Zhangjiagang, chỉ cách sân bay Thượng Hải 2 giờ, và sở hữu 13 bằng sáng chế quốc gia, trong đó có 8 bằng sáng chế, Faygo xây dựng các dây chuyền ép ống HDPE có đường kính từ 12 đến 575 mm với dày thành lên đến 6,5 mm, tất cả đều đạt chứng nhận CE và ISO, và được kiểm tra trong 72 giờ vận hành liên tục trước khi vận chuyển. Hướng dẫn này hướng dẫn kỹ sư, chủ dự án và người mua thiết bị thông qua khung kỹ thuật của một dây chuyền ép được thiết kế đặc biệt cho đường ống chống cháy cho hệ thống chữa cháy trong các tòa nhà thương mại, các nguyên lý vật lý của ống HDPE chống cháy, cấu hình của từng phần của dây chuyền, cửa sổ quy trình giữ cho hợp chất chống cháy ổn định, và hệ thống chất lượng chứng minh ống phù hợp cho một hệ thống an toàn cho cuộc sống.
Trường hợp sử dụng và yêu cầu kỹ thuật
Một đường ống chữa cháy bên trong một tòa nhà thương mại không phải là một ống đơn lẻ mà là một hệ thống mạng có cấu trúc cấp, mỗi mạng có đặc điểm áp suất, đường dẫn và quy tắc chấp nhận riêng. Chọn mục tiêu nén phù hợp bắt đầu bằng việc xác định mạng nào ống sẽ phục vụ.
Cánh rò phun tự động và đường ống chính là những phần sử dụng dễ nhận thấy nhất. Các hệ thống phun nước được thiết kế theo tiêu chuẩn NFPA 13 yêu cầu nước đạt áp suất tối thiểu ở sprinkler xa nhất về mặt thủy lực, điều này buộc đường ống chính phải chịu được một khoảng trống áp suất tĩnh và động. Đường ống cấp nước rò là một mạng lưới lưu lượng cao, mật độ thấp được sử dụng bởi các chiến binh cứu hỏa thông qua các kết nối van hạ cánh. Đường ống chính vòng tròn ngầm vòng quanh một tòa nhà hoặc khuôn viên dưới lòng đất, thường có mức nguy hiểm lửa thấp hơn nhưng chịu tải của giao thông và đất. Đường ống cung cấp tắt cháy bằng xà phòng mang xà phòng đặc hoặc hỗn hợp trong các khu vực nguy hiểm đặc biệt như trung tâm dữ liệu và tầng hầm đỗ xe.
Sự khác biệt giữa ống dẫn nước thông thường và ống dẫn nước chống cháy là hai mặt. Thứ nhất, ống dẫn nước chống cháy phải đáp ứng cả một lớp áp suất và một lớp chống cháy cùng một lúc. Lớp áp suất cho nhiệm vụ này thường là PN10, PN16 hoặc PN20, được thực hiện thông qua hình dạng SDR 17, SDR 11 hoặc SDR 9. Thứ hai, vật liệu không nên trở thành đường dẫn lửa. Một đường ống trải ngầm có thể sử dụng PE100 tiêu chuẩn vì lớp đất phủ cách ly nó, nhưng bất kỳ ống dẫn nào được đặt trong một đường ống, không gian trống trên trần hoặc tầng được sử dụng thường cần được sửa đổi chống cháy để ống dẫn không làm tăng tải lửa hoặc truyền lửa theo chiều dài của nó.
Các tòa nhà thương mại mang lại những phức tạp về cấu trúc mà đường ủa bê tông có thể giải quyết một cách gián tiếp. Một tòa nhà cao 100 mét gây áp lực tĩnh khoảng 1,0 MPa chỉ từ cột nước, và một sự kiện đánh nước từ một van đóng nhanh có thể nhân lên áp suất tức thời lên 1,5 đến 2,0 lần áp suất làm việc. Chính vì vậy, ống SDR 11 hoặc SDR 9 dày, chứ không phải ống SDR 17 mỏng, thường được sử dụng ở các tầng trên. Kích cỡ khoảng cách hỗ trợ của các thanh treo ống và cách ngăn cháy khi ống xuyên qua một lớp sàn là những chi tiết thực tế, nhưng chúng có nguồn gốc từ ống được sản xuất ra với độ dày, hình tròn và khả năng hàn được chứng nhận.
Khối lượng áp suất, SDR và độ dày tường tham chiếu
Bảng dưới đây gộp các lớp áp suất chống cháy phổ biến vào hình học SDR và độ dày tường tối thiểu tại đường kính đại diện. Các giá trị tường tuân theo quy tắc tiêu chuẩn e bằng đường kính quy định chia cho SDR, tròn xuống mức tối thiểu thương mại bình thường.
| Khối lượng áp suất | SDR | Cơ sở thiết kế | Vách tại DN63 (mm) | Vách tại DN110 (mm) | Vách tại DN160 (mm) | Vách tại DN200 (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PN10 | SDR 17 | PE100, C=1.25 | 3.7 | 6.6 | 9.5 | 11.9 |
| PN16 | SDR 11 | PE100, C=1.25 | 5.7 | 10.0 | 14.5 | 18.2 |
| PN20 | SDR 9 | PE100, C=1.25 | 7.0 | 12.3 | 17.8 | 22.2 |
Xem bảng này như một bản mô tả kỹ thuật cho dây chuyền ép. Một dây chuyền có khả năng PN20 SDR 9 tại DN200 phải có một vách thành phẩm khoảng 22 mm trong phạm vi chính xác, đây là một vấn đề lớn về đường kính ép dày, không phải là vấn đề về sản phẩm mỏng. Phạm vi chính xác sẽ thu hẹp theo sự tăng trưởng của độ dày vách, vì một sai số tuyệt đối nhỏ trên một vách 22 mm là một phần lớn của dự trữ áp suất, do đó ống điều chỉnh, mức áp suất chân không và tốc độ vận chuyển phải được giữ ổn định đủ để dây chuyền cung cấp cùng một vách ở đầu cuộn và cuối thanh 6 mét. Đây là lý do tại sao dây chuyền được chỉ định với kiểm soát độ dày vách vòng lặp đóng và không phải chỉ với điều chỉnh thủ công.
Kiến trúc tòa nhà thương mại cũng ảnh hưởng đến lựa chọn đường kính. Một tòa nhà cao tầng thường chia hệ thống thành các khu vực áp suất, với khu vực thấp được cung cấp bởi đường kính lớn hơn PN10 hoặc PN16 chính và khu vực cao bằng đường kính nhỏ hơn nhưng có vách dày hơn PN20, vì áp suất tĩnh ở gốc của một cột cao sẽ gây quá tải cho ống có vách mỏng. Do đó, dây chuyền ép phải linh hoạt giữa các đường kính và SDR mà không cần thay đổi hoàn toàn, điều này có lợi cho đầu ép được xây dựng theo kích thước phân cấp và hệ thống điều chỉnh được thay thế ống chứ không phải thay thế toàn bộ bình.
Hệ thống vật liệu cho ống HDPE chống cháy
Hệ thống vật liệu là trung tâm kỹ thuật của ống HDPE chống cháy. Hạt nhựa cơ bản cung cấp độ bền áp suất và độ bền lâu dài; bộ phận chống cháy cung cấp đặc tính chống cháy; và cách kết hợp hai yếu tố này quyết định liệu dây chuyền ép có thể sản xuất ống bán được hay không.
Hạt nhựa cơ bản: PE100 và PE100-RC
Ống chống cháy đòi hỏi một loại nhựa polyethylene có khả năng chịu áp suất. PE100 là loại chủ yếu, với độ cứng tối thiểu là 10,0 MPa và áp lực thiết kế là 8,0 MPa với hệ số thiết kế C là 1,25. PE100-RC là biến thể chống nứt được thiết kế để chống lại sự phát triển chậm của vết nứt, được xác nhận bằng thử nghiệm ống có vết cắt ở 80 độ C trong ít nhất 8760 giờ. Đối với một hệ thống an toàn cho người dùng có thể nằm ở trạng thái đầy và không được áp suất trong nhiều năm, sau đó đột ngột tăng lên áp suất trong trường hợp khẩn cấp, khả năng chống sự phát triển chậm của vết nứt là một lợi thế thực sự.
Các thông số vật lý tiêu biểu của chất kết dính cơ bản là: tốc độ chảy của chất lỏng 0,2 đến 0,5 g mỗi 10 phút được đo ở nhiệt độ 190 độ C dưới tải 5 kg, mật độ 0,949 đến 0,960 g mỗi centimet khối, và khả năng chống nứt do áp lực môi trường tốt. Tốc độ chảy thấp cho thấy một chất kết dính có trọng lượng phân tử cao, cứng nhưng khó chảy, điều này quan trọng khi thêm chất bổ sung chống cháy nặng ở trên.
So sánh 3 đường dẫn chống cháy
Có 3 đường dẫn kỹ thuật để làm cho PE chống cháy. Mỗi đường dẫn trao đổi hiệu suất chống cháy, sự giữ nguyên cơ học, khả năng chế tạo và tuân thủ khác nhau. Bảng dưới đây là cơ sở quyết định cho hợp chất và do đó cho thiết kế dây chuyền ép.
| Đường đi | Tính tích hợp và tải trọng | Chỉ số oxy giới hạn | UL 94 tại 3 mm | Chấn động cơ học | Độ khó trong quá trình chế tạo | Tuân thủ quy định |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mg(OH)2/Al(OH)3 không chứa halogen | 55 đến 65 phần trăm, siêu mịn 1,5 đến 3 micron, được xử lý bằng silane | 28 đến 32 phần trăm | V-0 | Lớp rơi lớn (nồng độ chất phụ gia cao) | Cao (vật liệu có độ nhớt từ 2 đến 4 lần) | RoHS, thân thiện với REACH |
| Chất chống cháy (APP / penterythritol / melamine) | Từ 22 đến 30 phần trăm, lớp phủ chống nước | Từ 27 đến 30 phần trăm | V-0 | Tỷ lệ rơi thấp hơn | Trung bình, nhạy cảm với nhiệt độ | RoHS, thân thiện với REACH |
| Halogen hóa | Tải trọng thấp, hiệu quả cao | Cao | V-0 | Độ giảm thấp | Thấp | Có hạn bởi RoHS, REACH |
Cách sử dụng hydroxit magiê hoặc hydroxit nhôm không chứa halogen là lựa chọn phổ biến nhất cho các dự án xây dựng ở châu Âu và các dự án thương mại vì nó không chứa halogen và tạo ít khói. Để đạt chỉ số oxy giới hạn 28-32% và UL 94 V-0 ở 3 mm, nó cần 55-65% tải trọng. Tải trọng này gây ra nhiều khó khăn trong quá trình xử lý: độ nhớt của hỗn hợp tăng gấp đôi đến bốn lần, tính chất kéo và tác động giảm, và chất bổ sung phải được làm mịn ở 1,5-3 micron và được xử lý bề mặt bằng chất kết dính silane hoặc nó sẽ đơn giản là kết hợp lại.
Đường dẫn chống cháy bằng chất ức chế cháy bằng polyphosphate amoniac, pentaerythritol và melamine. Khi được nạp 22 đến 30 phần trăm, nó tạo ra một lớp cháy, cách nhiệt ngăn chặn sự phóng thích nhiệt, đạt chỉ số oxy giới hạn 27 đến 30 phần trăm. Nó có hiệu suất cơ học thấp hơn so với đường dẫn khoáng chất và dễ xử lý hơn, nhưng nó dễ bị tác động bởi nước và thường cần một lớp phủ chống ẩm hoặc dạng masterbatch, nếu không nó sẽ giảm hiệu suất trong các ứng dụng ẩn hoặc ẩm ướt. Đường dẫn halogen hóa là hiệu quả nhất và dễ xử lý nhất, nhưng bị hạn chế bởi RoHS và REACH và hầu như không được chấp nhận trong các tiêu chuẩn phòng cháy của các tòa nhà thương mại, vì vậy nó được đề cập ở đây chỉ để hoàn thiện so sánh.
Lượng điền đầy đủ thay đổi cách tạo hình trong quá trình ép
Thêm 55 đến 65% chất điền có tác động hơn là làm tăng độ nhớt. Nó làm tăng nhanh sự mài mòn của trục và ống, vì vậy đường ống cần một ống bimetal có độ cứng từ 58 đến 62 HRC và một trục được sơn hoặc đặc biệt. Sự phân tán kém của chất điền tạo ra các vết trắng, các hạt kết và các khu vực yếu làm hỏng cả độ bền cơ học và khả năng chống cháy đồng thời. Nhiệt độ áp suất của ống tăng lên từ 25 đến 40 MPa vì chất nhựa nóng đã cứng và bề mặt ống phải đủ dài để tạo áp suất nhưng lại ngắn để không bị quá mài mòn. Chất chống cháy cũng có xu hướng bị tắc nghẽn và phân hủy trong bất kỳ vị trí chết của đường ống vận chuyển, vì vậy đầu ống phải có một đường dẫn lưu thông không có góc chết.
Kích thước chống cháy
Tính chống cháy của ống HDPE hoàn thành được mô tả bởi một chuỗi các chỉ số: chỉ số oxy giới hạn, cấp độ UL 94, giảm tốc độ phát ra nhiệt cao nhất từ phân tích nhiệt dạng nón (thường thấp hơn 40-65% so với ống PE không chứa chất chống cháy), chỉ số độ dày khói, hành vi rơi cháy và lớp vật liệu xây dựng loại cháy như EN 13501-1 loại B hoặc C. Trong trường hợp ống chống cháy, mục tiêu không phải là làm ống không dễ cháy mà là ngăn chặn nó trở thành đường dẫn lan truyền lửa và hạn chế khói để các đường thoát vẫn có thể sử dụng được.
Hệ thống dây chuyền sản xuất
Một dây chuyền sản xuất ống HDPE chống cháy là một chuỗi các trạm được thiết lập chính xác. Mỗi trạm được xác định theo đường kính ống dày, trọng lượng cao của chất phụ gia. Hệ thống dưới đây là cơ sở kỹ thuật; việc lựa chọn thiết bị thực tế sẽ được thực hiện trong một phần sau.
Máy đùn chính
Máy đùn chính là một máy có một trục vít với đường kính từ 75 đến 150 mm và tỷ lệ L/D từ 33 đến 38. Trục vít có thiết kế ngăn chặn cắt đứt với một phần trộn riêng biệt để đồng nhất hỗn hợp có hàm lượng chất phụ gia cao mà không tạo ra nhiệt cắt quá mức. Tốc độ sản xuất là từ 300 đến 1200 kg/giờ và công suất lắp đặt là từ 132 đến 400 kW. Đối với hàm lượng chất phụ gia cao, một hệ thống đùn hai giai đoạn được sử dụng: một máy trộn trục đôi thực hiện trộn và một máy đùn trục đơn tạo ống, giúp phân chia công việc trộn và tạo hình và bảo vệ chất lượng bề mặt.
Đầu ống
Đầu ống là một ống ống dạng rổ hoặc ống xoắn ốc bao gồm đường kính DN từ 63 đến 630 mm trong các kích thước phân cấp. Vì chất chống cháy có xu hướng bị tắc nghẽn và phân hủy, đường ống được thiết kế không có góc chết, và đầu ống có 4 đến 8 khu vực sưởi điều khiển riêng biệt để nhiệt độ hỗn hợp có thể được điều chỉnh mà không bị quá nóng ở khu vực cụ thể. Kiến trúc dòng chảy sạch không phải là một sự lựa chọn ở đây; đó là sự khác biệt giữa một ống sạch và một ống có vết cháy.
Sử dụng chân không và làm mát
Khối lưu trữ cân bằng chân không giữ áp suất âm từ 0,02 đến 0,08 MPa với ống có đường kính phù hợp với SDR của ống. Nước được phun giữ ở nhiệt độ 15 đến 20 độ C và khối lưu trữ được xây dựng từ 2 đến 3 phần 6 mét mỗi phần. Sau khi sấy, 3 đến 5 khối làm mát với nhiệt độ nước phân cấp loại bỏ nhiệt độ một cách chậm rãi. Ống có đường kính lớn và dày có chứa nhiều nhiệt bên trong, vì vậy một hệ thống làm mát ống bên trong truyền chất lỏng làm mát thông qua đường kính thường được thêm vào để giảm chiều dài đường ống và kiểm soát độ tinh khiết.
Xử lý, cắt và đường ống tiếp theo
Máy xúc loại bò sát có 8 đến 16 dây đai, lực kéo 20 đến 120 kN và tốc độ đường ống 0,5 đến 15 mét mỗi phút; ống có đường kính lớn và dày chạy chậm. Cắt được thực hiện bằng một máy cắt hành tinh cắt không tạo bụi, giữ hình chữ nhật trong phạm vi 0,5 độ và thêm một cạnh để dễ dàng kết nối. Ống có đường kính nhỏ đến 63 mm được cuộn trên một máy cuộn, trong khi ống có đường kính lớn được cắt thành các đoạn cố định 6 hoặc 12 mét trên một bảng xoay. Kiểm tra trên đường ống sử dụng đo độ dày tường bằng siêu âm với 4 đến 8 đầu cảm biến, đo đường kính bằng laser và mực đánh dấu máy in.
Các hệ thống phụ trợ
Sự sống hoặc cái chết của quá trình nén cao độ phụ thuộc vào các hệ thống phụ trợ. Một hệ thống cấp liệu trung tâm với các máy đo trọng lượng giúp định lượng chất chống cháy với độ chính xác +/- 0,5%; định lượng theo thể tích không đủ chính xác ở các tải trọng này. Chất chống cháy có tính hút ẩm, do đó một máy sấy loại bỏ độ ẩm giữ nó ở 80 độ C trong 3 đến 4 giờ xuống đến điểm ẩm âm 30 độ C trước khi nó vào khoang chứa. Một vòng lặp tái chế quay trở lại chất phế thải khởi động và cắt bỏ không làm ô nhiễm chất nguyên sinh.
Hình dung cấu hình thiết bị đường sản xuất toàn bộ
Bảng dưới đây tổng hợp toàn bộ đường sản xuất thành một khối thông số mà người mua có thể đưa ra báo giá.
| Nhà máy | Đặc điểm kỹ thuật | Dải / tham số | Lưu ý về nhiệm vụ đường ống chống cháy |
|---|---|---|---|
| Máy đùn chính | Một bánh răng, rào chắn cắt thấp + trộn | Từ 75 đến 150 mm, L/D từ 33 đến 38 | Hộp kim loại hai lớp HRC 58 đến 62 |
| Tốc độ dòng chảy | Tốc độ sản xuất | Từ 300 đến 1200 kg/h | Tốc độ cao giảm lượng chất điền |
| Công suất cài đặt | Động cơ và hệ thống làm nóng | Từ 132 đến 400 kW | Tùy thuộc vào đường kính |
| Đầu máy đùn | Rây hoặc trục xoắn | DN 63 đến 630 mm, 4 đến 8 vùng | Không có dòng chảy ở góc chết |
| Điều chỉnh áp suất chân không | Ống định kí theo SDR | 0,02 đến 0,08 MPa, 6 m x 2 đến 3 | Nước 15 đến 20 °C |
| Làm mát | Xử lý bằng bình phun, phân loại | 3 đến 5 bình, tùy chọn làm mát bên trong | Cần cho tấm có dày dặn |
| Xử lý bằng xe kéo | Xe cẩu | 8 đến 16 dây đai, 20 đến 120 kN | Tốc độ từ 0,5 đến 15 m/phút |
| Máy cắt | Trục tròn, không có bụi | Độ vuông góc trong phạm vi 0,5 độ | Tăng cạnh |
| Kiểm tra trực tuyến | Siêu âm + laser | 4 đến 8 cảm biến độ dày | Đánh dấu bằng máy đo |
| Tiện ích phụ trợ | Tính mất trọng lượng, máy sấy | Dạng hạt +/- 0,5 phần trăm, 80 °C trong 3 đến 4 giờ | Độ ẩm tương đối -30 °C |
Các tham số của quá trình
Khung thời gian của quá trình là nơi PE chống cháy được tạo ra hoặc mất đi. Nếu có nhiều nhiệt độ xé, chất phụ gia sẽ phân hủy bên trong bình; nếu không đủ, chất này sẽ không tan chảy và không đều. Khung dưới đây là mục tiêu kỹ thuật cho PE chống cháy không chứa halogen hoặc tự phát sinh nhiệt.
Tiến trình nhiệt và giới hạn chảy
Đối với PE chống cháy, các khu vực ống được thiết lập ở khoảng 165, 175, 185, 190, 190, 185 độ C, với đầu ống ở 185 đến 195 độ C. Quy tắc quan trọng nhất là nhiệt độ chảy phải thấp hơn 210 độ C, vì các hệ thống tản nhiệt bắt đầu phân hủy ở trên 220 độ C và con đường khoáng bắt đầu mất nước hydrat ở khoảng 200 đến 220 độ C, cả hai đều làm cháy chất liệu và phóng ra khí tạo ra các vết bạc hoặc vết cháy trên ống.
Tốc độ quay ốc vít, áp suất và kiểm soát vòng lặp
Tốc độ quay ốc vít được giữ ở mức thấp, từ 25 đến 70 vòng/phút, cố ý, vì nhiệt độ ma sát cao của chất nung làm tăng nhiệt độ nhanh chóng và tốc độ quay ốc vít chậm giữ cho chất nung mát và tải động cơ dễ điều khiển. Nhiệt độ chất nung trong đầu máy chạy từ 25 đến 40 MPa. Nồng độ chân không, nhiệt độ nước làm mát phân cấp và tốc độ vận chuyển được kết nối vào một vòng lặp đóng với máy đo dày bề mặt bằng siêu âm để khi tốc độ dòng chảy hoặc hành vi chất nung thay đổi, độ dày bề mặt được giữ trong phạm vi sai số tự động.
Tắt và xả
Khi quá trình kết thúc, hợp chất chất điền cao phải được xả khỏi ống bằng PE nguyên chất. Nếu hợp chất chống cháy được để lại và phân hủy trong bánh răng và khu vực nén, nó sẽ cháy và dính lại, buộc phải làm sạch trong thời gian dài trước khi bắt đầu công việc tiếp theo. Một xả sạch sẽ bảo vệ ống kim loại hai lớp và khu vực nén và rút ngắn thời gian thay đổi công việc.
Bảng tham số nhiệt độ và áp suất quá trình
| Thông số kỹ thuật | Nguồn cấp cho khu vực 1 | Khu vực 2 | Khu vực 3 | Khu vực 4 | Khu vực 5 mét | Đầu máy đùn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhiệt độ ống (C) | 165 | 175 | 185 | 190 | 190 | Từ 185 đến 195 |
| Tốc độ vít (rpm) | Từ 25 đến 70, giữ ở mức thấp cho chất lỏng cao | |||||
| Nhiệt độ nóng (MPa) | 25 đến 40 | |||||
| Nhiệt độ sôi giới hạn (C) | Phải dưới 210 độ C, IFR phân hủy ở trên 220 độ C | |||||
| Vị trí chân không (MPa) | 0,02 đến 0,08 | |||||
Kiểm tra chất lượng và tiêu chuẩn
Một ống chữa cháy là một thành phần bảo vệ tính mạng, vì vậy hệ thống chất lượng phải nghiêm ngặt và được ghi nhận. Ống phải vượt qua các thử nghiệm chịu áp lực, ổn định vật liệu và hành vi cháy, và đường ống phải có thể chứng minh điều đó.
Cường độ hydrostatique
Khả năng chịu áp suất bên trong được xác nhận trong ba điều kiện: 20 độ C trong 100 giờ ở 12,4 MPa, 80 độ C trong 165 giờ ở 5,5 MPa và 80 độ C trong 1.000 giờ ở 5,0 MPa. Đây là các điểm kiểm tra độ bền của ống PE tiêu chuẩn và chúng chứng minh rằng độ dày của tường và chất lượng nhựa thực sự cung cấp áp suất được quy định theo thời gian.
Thử nghiệm vật liệu và tính chất ống
Độ biến đổi của tốc độ chảy của chất lỏng sau khi xử lý phải nằm trong phạm vi từ +20% đến -20% so với nhựa nguyên sinh, chứng minh rằng chất kết hợp không bị hư hại nhiệt. Thời gian khởi phát oxy hóa ở 200 độ C phải là 20 phút hoặc hơn, chứng minh rằng nó vẫn duy trì ổn định nhiệt. Độ biến dạng theo chiều dài phải là 3% hoặc ít hơn, độ kéo khi đứt phải là 350% hoặc hơn, và ống phải vượt qua thử nghiệm trọng lượng rơi ở 0 độ C. Khả năng chống phát triển rò rỉ chậm được kiểm tra bằng thử nghiệm ống có vết cắt, và khả năng phát triển rò rỉ nhanh bằng phương pháp thử nghiệm tương ứng.
Phân loại lửa và đốt cháy
Tính chất cháy được đo lường bằng chỉ số oxy giới hạn theo GB/T 2406, phân loại UL 94, phân loại chất liệu xây dựng cháy theo EN 13501-1 và đánh giá hiệu suất chống cháy của vật liệu xây dựng theo GB 8624. Đối với hệ thống ống được lắp đặt, các tiêu chuẩn ống liên quan là ISO 4427, EN 12201, GB/T 13663 và ASTM F714, trong khi tham khảo thiết kế hệ thống phun nước là NFPA 13 và các khái niệm nhận dạng ống nhựa chống cháy được chôn dưới đất được nêu trong UL 1285 và FM 1613, tất cả được trích dẫn ở đây chỉ là tên tiêu chuẩn.
Liên kết
ống HDPE chống cháy được kết nối bằng các phương pháp tương tự như ống PE tiêu chuẩn: hàn bằng điện và hàn bằng đầu, với các tham số hàn được thiết lập để đáp ứng các yêu cầu chấp nhận hệ thống chống cháy, cộng với các vòi ở các van và thiết bị. Quy trình hàn được xác nhận và ghi lại là một phần của việc chấp nhận hệ thống chống cháy, vì vậy ống phải rời khỏi nhà máy với các đầu có thể hàn một cách đồng nhất.
Điểm kiểm tra chất lượng và tiêu chuẩn
| Điểm kiểm tra | Điều kiện / giới hạn | Tham chiếu tiêu chuẩn | Tại sao điều này quan trọng đối với ống chống cháy |
|---|---|---|---|
| Hydrostatic 20 C 100 h | Đạt 12,4 MPa | ISO 4427, GB/T 13663 | Bằng chứng về áp suất được quy định |
| Hydrostatic 80 C 165 h | Đạt 5,5 MPa | EN 12201, ASTM F714 | Đa dạng nhiệt độ dài hạn |
| Hydrostatic 80 C 1000 h | Đạt 5,0 MPa | ISO 4427 | Tính toán dự đoán tuổi thọ |
| Thay đổi MFR | Trong phạm vi +/-20 phần trăm | ISO 1133 | Không bị hư hại nhiệt |
| OIT | 20 phút ở 200 C tối đa | ISO 11357 | Thể ổn định nhiệt |
| Trở lại chiều dài theo chiều dọc | 3 phần trăm tối đa | ISO 2505 | Thể ổn định kích thước |
| Độ kéo khi đứt | 350 phần trăm tối thiểu | ISO 6259 | Cường độ |
| Chấn động trọng lượng rơi | Đạt yêu cầu ở 0 °C | ISO 3127 | Cường độ ở lạnh |
| Tăng trưởng nứt chậm | 8760 giờ ở 80 °C | ISO 13479 (NPT) | Thử nghiệm chống rò rỉ PE100-RC |
| Chỉ số oxy giới hạn | 28 đến 32 phần trăm (mineral) | GB/T 2406 | Kháng cháy |
| UL 94 | V-0 ở 3 mm | UL 94 | Lớp dễ cháy |
| Lớp cháy trong xây dựng | Lớp B hoặc C | EN 13501-1, GB 8624 | Khả năng chống cháy |
Kinh tế đường và bảo trì vận hành
Sở hữu một đường ống HDPE chống cháy khác với sở hữu một đường ống PE tiêu chuẩn vì độ bám cao làm tăng chi phí năng lượng, độ mòn và lao động trong khi tăng gánh nặng về chất lượng. Các kinh tế dưới đây được thể hiện theo các tỷ lệ tương đối, năng lượng mỗi tấn, tỷ lệ tuổi thọ, thời gian chuyển đổi và số lượng nhân viên.
Năng lượng, độ mòn và nhân viên
Chi phí năng lượng cụ thể là từ 0,30 đến 0,45 kWh mỗi kg, cao hơn ở đầu của phạm vi này vì chất lỏng cao bám chặt và trục làm việc cật hơn. Tuổi thọ của trục và ống trong chế độ sử dụng chất lỏng cao chỉ là 40 đến 60% so với ống PE không chứa chất lỏng, chính vì lý do đó ống bimetal của HRC 58 đến 62 không phải là tùy chọn. Thay đổi kích thước sản phẩm mất từ 60 đến 120 phút, và một đội bình thường là 3 đến 4 người vận hành mỗi ca.
Các lỗi phổ biến
Các lỗi đặc trưng cho nhiệm vụ này là phân tán chống cháy kém được thể hiện dưới dạng các vết trắng hoặc các hạt kết tụ, sự tách lớp thành lớp từ không đồng đều trong quá trình nấu chảy, vết cháy trong đường ống nội bộ do nhiệt độ cao ở khu vực địa phương, sự lệch tâm của lớp thành lớp từ sự rơi sai của máy đo, sự thất bại hydrostat từ độ dày thấp và bề mặt thô từ chất lỏng không ổn định. Hầu hết có thể được truy tìm lại từ chất lượng phân tán, kiểm soát nhiệt độ và sự sạch sẽ của khuôn.
Xử lý lỗi
| Lỗi | Nguyên nhân có thể xảy ra | Cách xử lý |
|---|---|---|
| Các vết trắng / các hạt kết tụ | Chất lỏng bám kém, hạt to | Sử dụng chất lỏng bám siêu mịn, tăng tốc độ trộn, kiểm tra lượng đóng |
| Sự tách lớp thành lớp | Không đồng đều trong quá trình nấu chảy, mô hình nhiệt độ sai | Điều chỉnh các khu vực ống, kiểm tra phần trộn trục |
| Vết cháy trong đường ống nội bộ | Chất lỏng quá 210 ° C, điểm chết trong khuôn | Giảm nhiệt độ chất lỏng, làm sạch, thiết kế lại đường dẫn |
| Vị trí lệch của tường | Khối lượng không cân bằng trong quá trình cân bằng hoặc vận chuyển | Kiểm tra bánh răng trung tâm, kiểm tra chân không, tái cân bằng vòng đo |
| Hỏng do áp lực thủy tĩnh | Độ dày dưới mức, nhựa bị suy giảm | Kết dính vòng tường, kiểm soát thay đổi chỉ số MFR, OIT |
| Bề mặt thô | Chất liệu nóng không ổn định, có độ ẩm trong chất phụ gia | Tăng cường quá trình khô, giảm ma sát, làm sạch bánh răng |
Chỉ số chi phí đầu tư và tiêu thụ năng lượng
Chỉ số trong bảng này so sánh chi phí đầu tư với đường ống HDPE có áp lực DN110 được đặt ở mức 100 điểm. Các giá trị chỉ số là ước tính kỹ thuật tương đối, không phải là tiền tệ, và giúp người mua xác định mức ngân sách mà không cần đưa ra giá cả.
| Thiết kế | Chỉ số đầu tư (mô hình 100) | Năng lượng mỗi tấn | Nível chi phí tiêu hao | Thời gian hoàn vốn |
|---|---|---|---|---|
| Đường ống áp lực HDPE DN110 theo mô hình | 100 | 300 đến 350 kWh/t | Thấp | Trung bình (24 đến 36 tháng) |
| Vách dày SDR 9 đường kính lớn | 115 đến 135 | 330 đến 400 kWh/t | Trung bình | Trung bình |
| Được đắp chất chống cháy khoáng chất | 130 đến 160 | 380 đến 450 kWh/t | Cao | Trung bình đến cao |
| Được đắp chất chống cháy tĩnh điện | 125 đến 150 | 350 đến 420 kWh/t | Trung bình cao | Trung bình đến cao |
| Tái tạo hai giai đoạn + tạo hình | 160 đến 200 | 400 đến 450 kWh/t | Cao | Cao |
Hệ thống lựa chọn và dịch vụ thực tế của Faygo
When the engineering reaches the question of which actual machine to install, Faygo offers đường ống nén bằng ốngs built on the same technical principles described above. The specifications below are drawn from Faygo’s real product families, not from generic equivalents.
Dây chuyền sản xuất ống HDPE Faygo (dạng lõi 12 đến 575 mm)
Faygo’s core pipe extrusion series covers 12 đến 575 mm diameter across PE, PVC and PP materials with wall thickness up to 6,5 mm, directly serving water supply, drainage, gas, communication and agricultural irrigation networks. For fire fighting duty the PE capability is configured with the low shear barrier screw, bimetallic barrel and loss in weight dosing described earlier. The line is CE và ISO certified and undergoes a 72 hour continuous running test before shipment.
| Thông số kỹ thuật | Đường ống HDPE Faygo |
|---|---|
| Dải đường kính | 12 đến 575 mm |
| Nguyên liệu | PE, PVC, PP |
| Độ dày tường tối đa | 6,5 mm |
| Đặc điểm ốc vít | Bức tường chống cắt giảm với phần trộn, tùy chọn ống bimetallic |
| Điều khiển | Hệ thống điều khiển thông minh, các bộ phận điện được thương hiệu quốc tế |
| Kiểm tra chất lượng | Kiểm tra hoạt động liên tục trong 72 giờ trước khi giao hàng |
| Giấy chứng nhận | CE và ISO |
Dây chuyền sản xuất ống PP-R / PE-RT của Faygo
Faygo’s PP-R / PE-RT đường ống nén bằng ống produces PP-R and PE pipes from Từ 16 đến 160 mm and PE-RT pipes from Từ 16 đến 32 mm. It is the smaller diameter sibling of the core HDPE line and shares the same intelligent control architecture, the same branded electrical components and the same 72 hour pre shipment test. For fire fighting branch lines in the DN16 to DN160 range it is the natural platform to receive the flame retardant PE100 configuration.
| Thông số kỹ thuật | Dây chuyền ống PP-R / PE-RT của Faygo |
|---|---|
| Dòng ống PP-R / PE | Từ 16 đến 160 mm |
| Dòng ống PE-RT | Từ 16 đến 32 mm |
| Điều khiển | Hệ thống điều khiển thông minh, các bộ phận điện được thương hiệu |
| Kiểm tra chất lượng | Kiểm tra hoạt động liên tục trong 72 giờ trước khi giao hàng |
| Giấy chứng nhận | CE và ISO |
Yêu cầu về khuyến nghị cấu hình
Bảng này gắn các yêu cầu của dự án với cấu hình dây chuyền của Faygo. Faygo, như một nhà máy của Wanplas, cũng có thể bố trí các khả năng phù hợp từ nhóm Wanplas cho bất kỳ quá trình chế biến đầu vào hoặc bước cuối cùng nằm ngoài dây chuyền ống chính.
| Cần (chiều đường / áp suất / tính chất cháy / dung tích) | Tùy chọn cấu hình Faygo |
|---|---|
| DN63 đến 160, PN16, PE100 tiêu chuẩn, mạch ống ngầm | Đường ống HDPE lõi, ốc vít đơn 75 đến 120 mm, SDR 11 |
| DN160 đến 315, PN20, tường dày SDR 9 | Đường ống HDPE lõi, ốc vít đơn 120 đến 150 mm, tùy chọn làm mát bên trong |
| DN16 đến 160, PN16, trục lộn xộn chống cháy | Đường ống PP-R/PE-RT được cấu hình với cân bằng trọng lượng và ống bimetallic |
| Bất kỳ đường kính nào, chất chống cháy khoáng chất từ 55 đến 65 phần trăm | Bức tường chống xé bằng một vít đơn + ống bimetallic HRC 58 đến 62, máy sấy loại bỏ độ ẩm |
| Chất làm đầy cực cao, bề mặt cao cấp | Máy phối hợp hai vòng vít cộng với đường ống tạo hình bằng một vít đơn |
| Xuất ra 300 đến 600 kg/h | Máy vít đơn kích thước trung bình, 132 đến 250 kW được lắp đặt |
| Xuất ra 800 đến 1200 kg/h | Máy vít đơn lớn, 132 đến 400 kW, 8 đến 16 băng tải |
Dịch vụ và hỗ trợ
Faygo cung cấp hơn một chiếc máy. Mỗi đường ống được kiểm tra trong 72 giờ chạy liên tục trước khi vận chuyển để loại bỏ rủi ro khi cài đặt tại nhà máy, không phát hiện trên sàn của khách hàng. Faygo cung cấp các giải pháp toàn diện tùy chỉnh bao gồm lựa chọn, thiết kế, sản xuất, lắp đặt và cài đặt, cũng như đào tạo nhân viên và hướng dẫn bảo trì suốt đời. Chính sách chung của tập đoàn Wanplas cung cấp 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm và thay thế bảo hành, được hỗ trợ bởi hỗ trợ kỹ thuật trực tuyến 24/7. Faygo cũng cung cấp các dịch vụ tư vấn tại nhà máy bao gồm thiết kế nước và điện, bố trí phòng làm việc 3D, cấu hình và đào tạo nhân viên, xây dựng nhà máy mới theo phương thức toàn diện, thay thế máy cũ với thời gian không hoạt động, và mở rộng công suất để loại bỏ các chướng ngại vật. Nhà máy ở Zhangjiagang chào đón khách hàng đến thăm để kiểm tra và thử nghiệm mẫu.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa ống HDPE chống cháy và ống HDPE cấp nước thông thường là gì?
ống HDPE chống cháy phải đồng thời đáp ứng một lớp áp suất như PN10, PN16 hoặc PN20 với SDR 17, SDR 11 hoặc SDR 9, và yêu cầu chống cháy mà ống HDPE cấp nước thông thường không có. Các ống dẫn và ống cống ở các tòa nhà thương mại thường được làm từ PE100 được điều chỉnh chống cháy, trong khi các đường ống ống được chôn dưới lòng đất có thể sử dụng PE100 tiêu chuẩn.
Hệ thống chống cháy nào tốt nhất cho ống HDPE chống cháy?
Hóa chất kháng cháy không chứa halogen, như hydroxit magiê hoặc hydroxit nhôm với tỷ lệ 55-65%, đạt chỉ số oxy giới hạn 28-32% và UL 94 V-0 ở 3 mm, nhưng khó xử lý nhất. Hóa chất kháng cháy dạng intumescent với tỷ lệ 22-30% có giảm thiểu thiệt hại cơ học. Các hệ thống chứa halogen bị hạn chế bởi RoHS và REACH và thường không được chấp nhận cho các dự án xây dựng thương mại.
Tại sao tải đầy cao làm tăng khó khăn trong quá trình nén?
Tăng hàm lượng chất chống cháy làm tăng độ nhớt của chất nấu chảy gấp hai đến bốn lần, làm tăng sự mài mòn của trục và ống, do đó cần sử dụng ống bimetallic có độ cứng từ 58 đến 62, làm giảm khả năng phân tán và giảm cả hiệu suất cơ học và chống cháy, và đẩy áp suất đầu ống lên đến 25 đến 40 MPa.
Độ nung nào phải được kiểm soát trong quá trình ép nhựa PE chống cháy?
Đối với PE chống cháy, nhiệt độ nấu phải duy trì dưới 210 độ C vì các hệ thống tản nhiệt bắt đầu phân hủy ở trên 220 độ C. Một biểu đồ tiêu chuẩn là 165, 175, 185, 190, 190, 185 độ C với đầu máy ở 185 đến 195 độ C.
Cách kết nối ống HDPE chống cháy trên hiện trường là gì?
Cách hàn bằng hàn điện và hàn chéo được sử dụng cho ống PE tiêu chuẩn, với các tham số hàn được thiết lập để đáp ứng các yêu cầu chấp nhận hệ thống chống cháy. Các kết nối flange được sử dụng ở các van và giao diện thiết bị. Sổ ghi chép hàn là một phần của quá trình chấp nhận hệ thống chống cháy.
Các thử nghiệm chất lượng nào chứng minh ống phù hợp cho hệ thống chống cháy?
Độ bền hydrostat ở 20 °C là 100 giờ (12,4 MPa), 80 °C là 165 giờ (5,5 MPa) và 80 °C là 1.000 giờ (5,0 MPa), tốc độ chảy của chất lỏng thay đổi trong phạm vi từ +20% đến -20%, thời gian khởi phát oxy hóa là 20 phút hoặc hơn ở 200 °C, độ biến dạng theo chiều dài là 3% hoặc ít hơn, độ kéo khi đứt là 350% hoặc hơn, và các thử nghiệm cháy bao gồm chỉ số oxy giới hạn theo GB/T 2406, UL 94 và lớp cháy trong nhà theo EN 13501-1 hoặc GB 8624.
Faygo cung cấp gì cho dự án sản xuất ống HDPE bằng cách ép?
Faygo, một nhà máy của Wanplas có 22 năm kinh nghiệm trong sản xuất ống bằng cách ép, cung cấp các dây chuyền ép ống HDPE có đường kính từ 12 đến 575 mm và dày từ 1,5 đến 6,5 mm, với thử nghiệm chạy liên tục 72 giờ trước khi vận chuyển, lắp đặt và vận hành theo yêu cầu, đào tạo và 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm.
Kết luận
Ống HDPE chống cháy có áp suất cao cho các đường ống chống cháy của các tòa nhà thương mại là mục tiêu đòi hỏi cao nhưng được hiểu rõ. Kiến trúc dựa trên ba trụ cột: ống PE100 hoặc PE100-RC có áp suất, một lộ trình chống cháy được chọn để tuân thủ và khả năng chế tạo, và một dây chuyền được thiết kế để xử lý hình học đường kính lớn và dày và chất lỏng bổ sung cao mà không làm suy giảm chất kết dính. Máy ép chính, đầu die không góc chết, sấy chân không, làm mát phân cấp, kéo bằng con thú, cắt bằng máy quay không bụi và cân đo trọng lượng làm mất cùng quyết định liệu ống có đạt được các cấp áp suất PN10 đến PN20 và lớp chống cháy yêu cầu hay không.
Faygo, một nhà máy của Wanplas, xây dựng các dây chuyền ép ống cung cấp hiệu suất này, với phạm vi sản xuất thực tế từ 12 đến 575 mm đường kính, dày từ 1,5 đến 6,5 mm, điều khiển thông minh, chứng nhận CE và ISO, và thử nghiệm chạy liên tục 72 giờ trước khi vận chuyển. Kết hợp với lắp đặt theo yêu cầu, đào tạo nhân viên, 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm và một nhà máy mở để kiểm tra và thử nghiệm mẫu, Faygo cung cấp cho các nhà sản xuất ống chống cháy một nền tảng sản xuất hoàn chỉnh và được xác nhận.
Nếu bạn đang có kế hoạch xây dựng một dây chuyền sản xuất ống HDPE chống cháy cho đường ống chữa cháy trong các tòa nhà thương mại, hãy gửi thông tin về đường kính mục tiêu, lớp áp suất, cấp độ chống cháy và sản lượng cần thiết. Faygo sẽ chuẩn bị cấu hình dây chuyền tùy chỉnh, mời bạn đến nhà máy Zhangjiagang để kiểm tra và chạy thử mẫu trên các thiết bị đã được cấu hình để bạn có thể kiểm tra độ dày của tường ống, cấp độ áp suất và hiệu suất chống cháy trước khi quyết định.
