Tipos de tuberías plásticas de gran diámetro para Ingeniería Offshore

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd., como fabricante con casi 30 años de experiencia en equipos de línea de producción de extrusoras, tenemos mucha experiencia en la fabricación de equipos y podemos brindarle orientación técnica profesional y sugerencias para la adquisición de equipos.

Después de décadas de exploración, existen dos tipos de tuberías de plástico de gran diámetro para la ingeniería marina mundial: stubería de pared sólida extruida recta y tubería de pared enrollada en espiral.

1. Ltubo de pared sólida extruido recto de gran diámetro

La tubería termoplástica comienza con una tubería de pared sólida de extrusión directa. El proceso consiste en derretir el plástico y extruirlo desde una matriz anular y luego enfriarlo para darle forma. En el rango de diámetro pequeño y mediano, la mayoría de las tuberías de plástico adoptan tuberías de pared sólida extruidas rectas. Sin embargo, el problema de la extrusión de tubos de pared gruesa de gran diámetro no se resolvió en la etapa inicial. La razón es que la pared gruesa fundida extruida del cabezal de la tubería de pared gruesa de gran diámetro parecerá "hundirse" bajo la gravedad antes de enfriarse y moldearse, es decir, la resina fundida fluye de arriba hacia abajo a lo largo de la circunferencia, formando un Pared delgada y seria en la parte superior y pared gruesa en la parte inferior. Por lo tanto, en la etapa inicial, el método de extrusión directa solo puede fabricar tuberías de plástico de paredes delgadas y de gran diámetro. La aplicación se limita a tuberías de paredes delgadas como "tuberías de entrada y drenaje de agua marina", "tuberías de drenaje marino" y revestimiento de reparación, y no se puede aplicar a tuberías de presión que requieran un espesor de pared pequeño y una relación de diámetro (SDR). En este siglo, el mundo ha investigado mucho yeExploración en el desarrollo y producción de tuberías de pared gruesa de plástico de gran diámetro. Por un lado, las empresas de materias primas continúan desarrollando resinas especiales para tuberías con mejores propiedades mecánicas integrales y resistencia al pandeo. La resina para tubería de polietileno de alta densidad ha sido mejorada deEDUCACIÓN FÍSICA63 a PE80, PE100,EDUCACIÓN FÍSICA100-RC, y luego a 'anti pandeo PE100' (LS) 'super anti pandeo PE100' (XLS). La distribución del peso molecular de la resina antidesgaste se puede ajustar para aumentar la viscosidad a una velocidad de cizallamiento baja. El otro es mejorar el proceso y el equipo de extrusión de tuberías, como innovar el proceso de enfriamiento después de la extrusión de tuberías (aumentar el enfriamiento interno, etc.) y aumentar gradualmente el rango de espesor de pared de las tuberías de plástico de gran diámetro en los últimos años.

La estructura mecánica de la tubería de pared sólida extruida recta de gran diámetro es simple. Tiene sus ventajas únicas paramarinaingeniería. Primero, es flexible. En segundo lugar, es posible fabricar continuamente tubería extra larga (XXL) de 100 metros de largo y transportarla al sitio de construcción flotando en la superficie del agua. Una de las limitaciones de la tubería de pared sólida de extrusión directa de gran diámetro es que se necesita un gran espesor de pared para lograr una alta rigidez. Solo es aplicable a tuberías de baja presión o sin presión que requieren una alta rigidez del anillo. En segundo lugar, requiere una línea de producción enorme y costosa, y se requieren diferentes accesorios para diferentes especificaciones. Por lo tanto, se concentra en unas pocas empresas grandes de tubos de plástico.

En la actualidad, pipelife group es la empresa líder en el campo de la tubería de pared sólida de extrusión directa de gran diámetro para ingeniería marina. Construyó una planta en la costa de Stathelle, Noruega a fines del siglo pasado y completó el famoso proyecto de descarga al mar de Montpellier en 2004 a principios de este siglo. Según las estadísticas, pipelife estuvo en Europa, África y Asia desde 2006 hasta 2015, 27 países de América del Sur han completado 48 proyectos de ingeniería de tuberías de plástico de gran diámetro. En los últimos años, la empresa que desarrolla activamente tuberías de pared sólida de plástico de gran diámetro es el grupo AGRU. Su planta de producción de tubos XXL es de nueva construcción en Estados Unidos. En los últimos años, varias empresas han logrado logros sobresalientes en el desarrollo de tuberías de pared sólida de extrusión directa de gran diámetro, como UPI (Union pipes industry) en los Emiratos Árabes Unidos,Firat en Turquía, oleoductos IPEX en Australia, etc.

2. tubería de pared enrollada en espiral

La tubería de pared con estructura enrollada en espiral es un proceso de formación de tubería mediante el bobinado y la fusión mutua de perfiles de plástico extruido fundido a lo largo de la línea en espiral. El propósito es evitar las dificultades y limitaciones de la extrusión directa de tuberías de gran diámetro. Los tubos de plástico de gran diámetro se pueden fabricar con extrusoras y equipos de soporte más pequeños, y se pueden formar diferentes paredes estructurales para cumplir con diferentes requisitos de resistencia y rigidez.

Después de décadas de exploración y competencia, se utilizan ampliamente dos tipos de tuberías de pared enrollada en espiral. De acuerdo con los estándares nacionales chinos, se divide en tubería de pared estructural tipo A y tubería de pared estructural tipo B. La tubería enrollada en espiral tipo A se denomina comúnmente "tubería de pared hueca plana doble" en China, y la tubería enrollada en espiral tipo B se denomina comúnmente "tubería Clara" en China. En este documento, se denominarán 'tubería de pared hueca plana doble' y 'tubería de pared estructural tipo B'.

A.tubería de pared hueca plana doble

La tubería de pared hueca plana doble fue desarrollada por Uponor infra (se ha incorporado KWH) en Finlandia en la década de 1980 y se llama weholite. El proceso básico consiste en extruir un tubo hueco rectangular con una extrusora, luego enrollarlo en un grupo de ejes de rodillos cilíndricos cuando permanece flexible y semifundido, apretar el plástico fundido entre tubos huecos rectangulares adyacentes para lograr una fusión perfecta entre sí, y formar un tubo de pared estructural con paredes rectas en el medio de los planos interior y exterior. El tubo enrollado se empuja continuamente hacia afuera. Las superficies interior y exterior del tubo de pared hueca plana doble son superficies cilíndricas lisas, y la sección longitudinal es una estructura hueca continua sostenida por paredes verticales espaciadas uniformemente.

Las ventajas de la tubería de pared hueca plana doble son:

- LLa tubería de plástico de gran diámetro se puede producir con equipos relativamente livianos y económicos, y puede lograr una alta rigidez del anillo. Es adecuado para tuberías de drenaje sin presión o de baja presión.

- TLa longitud de una sola sección de tubería formada de forma continua puede alcanzar más de diez metros (la tubería de pared con estructura de bobinado tipo B está limitada por la longitud de la matriz del núcleo, generalmente cerca de 6 metros por sección), lo que conduce a reducir la costo de la conexión de la sección de tubería.

Las desventajas de la tubería de pared hueca plana doble son:

- TLa estructura de pared hueca formada por la fusión de una tubería hueca rectangular de una sola capa tiene una capacidad limitada para soportar la presión interna de la tubería, por lo que no es adecuada para tuberías de transmisión de agua con alta presión.

- BDebido a que el extremo de la tubería no es una pared sólida, no se permite la soldadura por fusión a tope y la superficie cilíndrica no es regular, no se permite la conexión de enchufe. El método de conexión más confiable es la soldadura por fusión en la junta con una extrusora portátil.

Ahora Uponor infra y las empresas que han obtenido sus licencias tecnológicas (se dice que hay más de 10 en el mundo). Cerca de 40 líneas de producción) forman una comunidad de intercambio y cooperación, y algunas empresas internacionales desarrollan de forma independiente procesos de producción similares.

En los 40 años desde su desarrollo, la tubería de pared hueca plana doble se ha desarrollado en la feroz competencia y ha demostrado sus ventajas únicas. En los últimos años, ha habido muchos casos de éxito en Ingeniería Marina, como:

- En 2009, la toma y desagüe de agua deCpedidoGla central eléctrica de olfe en Francia tomóDN2,200 mm SN4 210m drenaje DN2,400 840m

- En 2017, el sistema de refrigeraciónDN/IDENTIFICACIÓN2,700 mm 2,025m de NghiSenRProyecto petroquímico efinery en Vietnam

- In 2020, la colocación de DN 3,000 mm 880 m HDPE Doble alcantarilla con 12 cajas de paneles estructurales se utilizó para la red de tuberías subterráneas más profunda del mundo

B.tubo de pared estructural

El tubo de pared estructural tipo B es un tubo de pared estructural de poliolefina formado por bobinado y fusión iniciado por la empresa krah en Alemania en la década de 1980. El proceso básico consiste en enrollar en espiral cintas y perfiles de poliolefina de fusión en caliente multicapa en el cilindro central de metal precalentado para formar un tubo de pared estructural. Por lo general, la pared interior está enrollada con múltiples capas de cinta para formar una capa de pared sólida para lograr la resistencia requerida. Luego, de acuerdo con los requisitos de rigidez del anillo de la tubería, el material de la tubería redonda de poliolefina de fusión en caliente se enrolla hacia afuera para formar la capa de pared de la estructura de la nervadura redonda exterior. El zócalo para la conexión está hecho por fusión de bobinado y mecanizado en ambos extremos de la tubería (el zócalo está incrustado con cable de calentamiento eléctrico), que puede realizar la conexión del zócalo de fusión eléctrica.

Este proceso puede producir tuberías de gran diámetro con una amplia gama de especificaciones y rendimiento (resistencia a la presión interna y rigidez a la presión externa) con equipos relativamente económicos. En la actualidad, se dice que la empresa krah y las empresas que han obtenido su licencia de tecnología han formado una comunidad de intercambio y cooperación con más de 50 empresas de todo el mundo, y algunas empresas internacionales desarrollan procesos de producción similares de forma independiente.

Las ventajas de la tubería de pared estructural tipo B son:

Un conjunto de equipos basados ​​en extrusión por fusión continua y fusión por bobinado está equipado con cilindros centrales e instalaciones auxiliares con diferentes diámetros, que pueden fabricar varios tubos con diferentes diámetros internos, diferentes espesores de pared interna (diferente resistencia a la presión interna) y diferentes nervaduras circulares externas. estructuras (diferente rigidez de resistencia a la presión externa). Por lo tanto, se puede fabricar la tubería de transmisión de presión con requisitos de resistencia a la presión interna, y también se puede fabricar la tubería de descarga con requisitos de resistencia a la presión interna bajos o nulos y diferentes requisitos de rigidez de resistencia a la presión externa. También puede producir piezas en bruto tubulares muy gruesas para cortar accesorios de tubería como bridas. Es beneficioso para las empresas de producción cumplir con una amplia gama de requisitos del mercado con una pequeña inversión en equipos;

Se adoptan todos los plásticos de poliolefina con resistencia a la corrosión, resistencia al impacto, resistencia al desgaste, fácil fusión y peso específico ligero. Es especialmente adecuado para la ingeniería marina: puede flotar en la superficie del mar, o puede hundirse en el lecho marino y colgar bajo el agua agregando peso de hormigón o vertiendo mortero en el hueco de la pared estructural.

La conexión de enchufe de electrofusión es más conveniente (especialmente para tuberías de gran diámetro colocadas en el fondo de la zanja). La soldadura por fusión a tope también es posible para paredes sólidas internas gruesas.

Diseño estructural flexible: fácil de lograr un gran diámetro. En la actualidad, el diámetro máximo alcanza los 4000 mm, que es el cuerpo principal de tuberías de plástico de más de 2000 mm en el mundo; Es fácil fabricar tuberías de gran espesor de pared y, en realidad, no hay restricciones en la pared de la tubería; También es fácil lograr una gran rigidez de anillo y se puede enrollar y soldar en paredes estructurales multicapa.

Las desventajas de la tubería de pared estructural tipo B son:

Solo se puede producir en secciones, lo cual está limitado por la longitud del cilindro sacatestigos. Cada sección suele tener 6 metros de largo, por lo que la carga de trabajo de conexión es pesada.

Krah, el fundador de la tubería de pared estructural tipo B, siempre ha estado explorando, desarrollando y renovando constantemente, por un lado, y prestando atención al desarrollo del mercado y la cooperación, por otro lado. Por ejemplo, después de años de exploración y desarrollo, se adopta el material de polietileno reforzado con fibra de vidrio, y se ha demostrado que el material PE-GF de fibra de vidrio corta desarrollado tiene una clasificación Mrs = 18 Mpa (1,8 veces la de PE100) y ha ingresado a la norma ASTM y normas DIN.

Krah ha hecho mucho en el desarrollo de la aplicación de la ingeniería marina. Por un lado, ha realizado investigaciones técnicas y ha publicado monografías e intercambios. Por otro lado, constantemente ha publicado y presentado los casos de aplicación exitosa de tuberías plásticas de gran diámetro en ingeniería marina en varios países.Como:

- empresa de producción de dn3000 3900m del proyecto de descarga al mar de Lima en Perú en 2013; Acuerdo de compra de energía de España y acuerdo de krah

- en 2014, el agua de mar en los Emiratos Árabes Unidos se descargó en la empresa de producción de PP-B HM de 2000 mm 36 km y 3000 mm 22 km:UPI-2015 Descarga del puerto de Estocolmo en Suecia: DN 3400, espesor total de pared 180 mm 135 m empresa de producción Alemania hengze Co., Ltd.

- Proyecto de toma de agua Argentina 2018: tubería de plástico de diámetro práctico más grande del mundo DN 3600 10 bar SD R17 espesor de pared 220 mm. Empresas de producción: Cara América América Latina

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