Polyethyleen buizen ( PE-buizen ) worden veel gebruikt in de watervoorziening, drainage, aardgastransport, landbouwirrigatie, afvalwaterzuivering en vele andere gebieden. Door hun corrosiebestendigheid, sterke flexibiliteit, lichte gewicht en eenvoudige installatie zijn ze onmisbaar geworden in engineeringprojecten. Een van de pijpen. Met de uitbreiding van de toepassingsgebieden en de verbetering van de technische vereisten worden PE-buizen echter nog steeds geconfronteerd met technische knelpunten in sommige specifieke toepassingsscenario's en vereisen ze verdere verbetering en optimalisatie. In dit artikel worden de technische beperkingen van PE-buizen onderzocht en mogelijke verbeteringen voorgesteld.
1. Prestatieknelpunten bij toepassingen bij hoge temperaturen
Vraag: De materiaaleigenschappen van PE-buis bepalen dat de bedrijfstemperatuur doorgaans tussen -40°C en 60°C ligt. In omgevingen met hoge temperaturen zullen de treksterkte en stijfheid van PE-buizen aanzienlijk afnemen, wat hun levensduur en veiligheid beïnvloedt. Daarom voldoen de prestaties van PE-buizen in toepassingen die lange tijd hoge temperaturen moeten weerstaan of vloeistoffen met hoge temperaturen moeten transporteren, zoals industriële warmwaterleidingen of geothermische systemen, mogelijk niet aan de eisen.
Verbeterrichting: Om dit knelpunt aan te pakken, is de ontwikkeling van gemodificeerde polyethyleenmaterialen van cruciaal belang geworden. De hittebestendigheid van buizen kan bijvoorbeeld worden verbeterd door toevoeging van anti-verouderingsadditieven of door het gebruik van hittebestendig vernet polyethyleen (PEX). PEX-buizen verbeteren de thermische stabiliteit van moleculaire ketens door middel van verknopingstechnologie en kunnen uitstekende fysische eigenschappen behouden bij hogere temperaturen. Ze zijn een mogelijke richting om toepassingsproblemen bij hoge temperaturen op te lossen.
2. Duurzaamheidsproblemen bij langdurige drukbelasting
Probleem: Wanneer PE-buizen worden blootgesteld aan langdurige drukbelastingen, kan het materiaal kruipen, dat wil zeggen dat de buizen geleidelijk vervormen onder aanhoudende druk, wat op zijn beurt hun structurele integriteit en levensduur beïnvloedt. Vooral bij hogedrukwatervoorzienings- of aardgastransmissiesystemen is het drukdraagvermogen van PE-buizen op lange termijn een van de technische knelpunten geworden.
Richting voor verbetering: Om de kruipweerstand van PE-buizen te verbeteren, kunnen de treksterkte en duurzaamheid worden verbeterd door de moleculaire structuur van polyethyleenhars aan te passen of PE-materialen met een hoge dichtheid (zoals PE100) te ontwikkelen. Daarnaast zijn ook versterkte PE-buizen (zoals staalskeletversterkte PE-buizen) een effectieve verbeterrichting. Dit type composietbuis verbetert de drukweerstand en structurele stabiliteit van de buis aanzienlijk door het inbedden van metaalgaas of vezelversterking in het polyethyleenmateriaal.
3. Beperkingen van UV-bestendigheid
Probleem: PE-buizen zijn gevoelig voor foto-oxidatieve degradatie wanneer ze gedurende lange tijd buitenshuis worden blootgesteld aan ultraviolet licht, wat scheuren, verharding en verbrossing van het buisoppervlak veroorzaakt, waardoor de levensduur ervan wordt verkort. Vooral in scènes die langdurige blootstelling vereisen, zoals landbouwirrigatie en drainagesystemen in de open lucht, is de impact van ultraviolette straling op PE-buizen groter.
Richting van verbetering: Wat betreft de invloed van ultraviolette stralen, is de richting van verbetering vooral gericht op de anti-UV-behandeling van het materiaaloppervlak. Door bijvoorbeeld anti-UV-additieven (zoals carbon black) aan PE-buizen toe te voegen, kan hun weersbestendigheid effectief worden verbeterd. Bovendien kan het gebruik van speciale oppervlaktecoatingtechnologie om een beschermende film te vormen die ultraviolette straling blokkeert, ook de levensduur van PE-buizen in buitenomgevingen verlengen.
4. Noodzaak om de verbindingssterkte te verbeteren
Probleem: Hoewel PE-buizen eenvoudig te installeren zijn en goede afdichtingseigenschappen hebben vanwege hun hotmeltverbinding en elektrolasverbinding, kan in buizen met grote diameter of hogedrukomgevingen de sterkte van het verbindingsonderdeel een zwakke schakel worden en is er een risico op lekkage of breuk. , vooral in leidingsystemen over lange afstanden.
Richting voor verbetering: Om het probleem van de verbindingssterkte op te lossen, kan er meer geavanceerde verbindingstechnologie worden ontwikkeld. Gebruik bijvoorbeeld mechanische krimptechnologie of metalen verbindingen om de sterkte van leidinginterfaces te vergroten. Bovendien kan het optimaliseren van de parametercontrole van de hotmeltverbinding en het garanderen van een nauwkeurige controle van de lastemperatuur en -druk de laskwaliteit verbeteren en de spanningsconcentratie en potentiële defecten aan de verbinding verminderen.
5. Beperkingen van chemische corrosieweerstand
Probleem: Hoewel PE-buizen een goede corrosieweerstand vertonen in algemene chemische omgevingen, kan de chemische corrosieweerstand van PE-buizen op de proef worden gesteld in bepaalde specifieke scenario's in de chemische industrie of in omgevingen die worden blootgesteld aan hoge concentraties zuren en logen. Dit komt vooral tot uiting bij afvalwaterzuivering of transportsystemen voor speciale media in de chemische industrie.
Verbeterrichting: Om de chemische corrosieweerstand van PE-buizen te verbeteren, kunnen er vanuit twee aspecten verbeteringen worden aangebracht. Ten eerste kan de corrosieweerstand van PE-buizen worden verbeterd door de materiaalformule aan te passen en functionele vulstoffen of copolymeren toe te voegen die bestand zijn tegen chemische corrosie. Ten tweede kan een laag bekledingsmateriaal met een sterkere chemische stabiliteit (zoals fluorkunststof of PP-voering) aan de binnenwand van de buis worden toegevoegd om de duurzaamheid van de buis in extreme chemische omgevingen te verbeteren.
6. Uitdagingen op het gebied van milieubescherming en duurzaamheidseisen
Vraag: Nu de wereld steeds meer aandacht besteedt aan milieubescherming en duurzame ontwikkeling, zijn de recycling en de milieu-impact van plastic producten een belangrijk industrieprobleem geworden. Hoewel PE-buizen recyclebaar zijn, zijn er nog steeds bepaalde problemen met het energieverbruik en de CO2-uitstoot tijdens de productie en het gebruik ervan, vooral bij grootschalige infrastructuurprojecten.
Richting voor verbetering: Om deze uitdaging het hoofd te bieden, kan de toekomstige productie van PE-buizen meer aandacht besteden aan groene productie en koolstofarme productietechnologie. Door bijvoorbeeld hernieuwbare energie te gebruiken om productieprocessen aan te drijven, wordt het gebruik van fossiele energie verminderd. Tegelijkertijd zullen we polyethyleenmaterialen op basis van biomassagrondstoffen onderzoeken en milieuvriendelijkere PE-buisproducten ontwikkelen om de impact op het milieu verder te verminderen. Bevorder bovendien de recycling- en hergebruiktechnologie van afgedankte PE-buizen om de verspilling van hulpbronnen te verminderen en de ontwikkeling van de circulaire economie te bevorderen.
