Tipos de tubos plásticos de grande diâmetro para Engenharia Offshore

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd., como fabricante com quase 30 anos de experiência em equipamentos de linha de produção de extrusora, temos muita experiência em fabricação de equipamentos e podemos fornecer orientação técnica profissional e sugestões de aquisição de equipamentos.

Após décadas de exploração, existem dois tipos de tubos de plástico de grande diâmetro para engenharia marítima global: stubo de parede sólida extrudado reto e tubo de parede enrolado em espiral.

1. LTubo de parede sólida extrudado reto de grande diâmetro

Tubo termoplástico começa a partir de tubo de parede sólida de extrusão direta. O processo consiste em derreter o plástico e extrudá-lo de uma matriz anular e, em seguida, resfriá-lo para dar forma. Na faixa de diâmetro pequeno e médio, a maioria dos tubos de plástico adota tubos de parede sólida extrudados retos. No entanto, o problema da extrusão de tubos de parede espessa de grande diâmetro não foi resolvido no estágio inicial. A razão é que a parede espessa fundida extrudada da cabeça da matriz do tubo de parede espessa de grande diâmetro parecerá "ceder" sob a gravidade antes de resfriar e moldar, ou seja, a resina fundida flui de cima para baixo ao longo da circunferência, formando uma parede fina séria na parte superior e parede grossa na parte inferior. Portanto, no estágio inicial, o método de extrusão direta só pode fabricar tubos de plástico de paredes finas e diâmetros grandes. A aplicação é limitada a tubos de paredes finas, como "dutos de drenagem e entrada de água marinha", "dutos de drenagem marítima" e revestimento de reparo, e não podem ser aplicados a tubos de pressão que requerem pequena espessura de parede e relação de diâmetro (SDR). Neste século, o mundo tem feito muita pesquisa eexploração no desenvolvimento e produção de tubos de plástico de parede grossa de grande diâmetro. Por um lado, as empresas de matérias-primas continuam a desenvolver resina especial para tubos com melhores propriedades mecânicas abrangentes e resistência ao escorrimento. A resina para tubo de polietileno de alta densidade foi aprimorada deEDUCAÇAO FISICA63 a PE80, PE100,EDUCAÇAO FISICA100-RC, e depois para 'anti-queda PE100' (LS) 'super anti-queda PE100' (XLS). A distribuição do peso molecular da resina antirrespingo pode ser ajustada para aumentar a viscosidade em baixa taxa de cisalhamento. A outra é melhorar o processo e o equipamento de extrusão de tubos, como inovar o processo de resfriamento após a extrusão de tubos (aumento do resfriamento interno, etc.) e aumentar gradualmente a faixa de espessura da parede de tubos de plástico de grande diâmetro nos últimos anos.

A estrutura mecânica do tubo de parede sólida extrudada reta de grande diâmetro é simples. Tem suas vantagens únicas paramarinhoEngenharia. Em primeiro lugar, é flexível. Em segundo lugar, é possível fabricar continuamente um tubo extra longo (XXL) de 100 metros de comprimento e transportá-lo para o canteiro de obras flutuando na superfície da água. Uma das limitações do tubo de parede sólida de extrusão direta de grande diâmetro é que uma grande espessura de parede é necessária para alcançar alta rigidez. É aplicável apenas a tubulações de baixa pressão ou sem pressão que requerem alta rigidez do anel. Em segundo lugar, requer uma linha de produção enorme e cara, e diferentes acessórios são necessários para diferentes especificações. Portanto, está concentrado em algumas grandes empresas de tubos de plástico.

Atualmente, o grupo pipelife é a empresa líder no campo de tubos de parede sólida extrudados diretos de grande diâmetro para engenharia naval. Construiu uma fábrica à beira-mar de stathelle, na Noruega, no final do século passado e concluiu o famoso projeto de descarga marítima de Montpellier em 2004, no início deste século. Segundo as estatísticas, a pipelife esteve na Europa, África e Ásia de 2006 a 2015, 27 países na América do Sul concluíram 48 projetos de engenharia de tubos de plástico de grande diâmetro. Nos últimos anos, a empresa que desenvolve ativamente tubos de parede sólida de plástico de grande diâmetro é o grupo AGRU. Sua planta de produção de tubos XXL foi construída recentemente nos Estados Unidos. Nos últimos anos, várias empresas fizeram conquistas notáveis ​​no desenvolvimento de tubos de parede sólida de extrusão direta de grande diâmetro, como UPI (Union pipes industry) nos Emirados Árabes Unidos,Firat na Turquia, dutos IPEX na Austrália, etc.

2. tubo de parede enrolado em espiral

O tubo de parede com estrutura enrolada em espiral é um processo de formação de tubo por enrolamento e fusão mútua de perfis de plástico extrudados fundidos ao longo da linha espiral. O objetivo é evitar as dificuldades e limitações da extrusão direta de tubos de grande diâmetro. Tubos de plástico de grande diâmetro podem ser fabricados com extrusoras menores e equipamentos de suporte, e diferentes paredes estruturais podem ser formadas para atender a diferentes requisitos de resistência e rigidez.

Após décadas de exploração e competição, dois tipos de tubos de parede em espiral são amplamente utilizados. De acordo com os padrões nacionais chineses, é dividido em tubo de parede estrutural tipo A e tubo de parede estrutural tipo B. O tubo enrolado tipo A é comumente chamado de 'tubo duplo plano de parede oca' na China, e o tubo espiral tipo B é comumente chamado de 'tubo Clara' na China. Neste trabalho, eles serão chamados de 'tubo de parede oca plana dupla' e 'tubo de parede estrutural tipo B'.

A.tubo duplo plano de parede oca

O tubo duplo plano de parede oca foi desenvolvido pela Uponor infra (a KWH foi incorporada) na Finlândia na década de 1980 e é chamado de weholite. O processo básico é extrudar um tubo oco retangular com uma extrusora, depois enrolá-lo em um grupo de eixos de rolos cilíndricos quando ele permanecer flexível e semifundido, espremer o plástico fundido entre os tubos ocos retangulares adjacentes para torná-los uma fusão perfeita entre si e formam um tubo de parede estrutural com paredes retas no meio dos planos interno e externo. O tubo enrolado é continuamente empurrado para fora. As superfícies interna e externa do tubo de parede oca plana dupla são superfícies cilíndricas lisas e a seção longitudinal é uma estrutura oca contínua suportada por paredes verticais uniformemente espaçadas.

As vantagens do tubo de parede oca plana dupla são:

- Ltubo de plástico de grande diâmetro pode ser produzido com equipamento relativamente leve e econômico e pode atingir alta rigidez do anel. É adequado para tubulações de drenagem sem pressão ou de baixa pressão.

- Tcomprimento de uma única seção de tubo formado continuamente pode atingir mais de dez metros (o tubo de parede com estrutura de enrolamento do tipo B é limitado pelo comprimento da matriz do núcleo, geralmente cerca de 6 metros por seção), o que é propício para reduzir o custo da conexão da seção do tubo.

As desvantagens do tubo de parede oca plana dupla são:

- Testrutura de parede oca formada pela fusão de tubo oco retangular de camada única tem capacidade limitada de suportar a pressão interna do tubo, por isso não é adequado para tubulação de transmissão de água com alta pressão.

- BComo a extremidade do tubo não é uma parede sólida, a soldagem por fusão de topo não é permitida e a superfície cilíndrica não é regular, a conexão do soquete não é permitida. O método de conexão mais confiável é a soldagem por fusão na junta com uma extrusora portátil.

Agora a Uponor infra e as empresas que obtiveram as suas licenças tecnológicas (diz-se que são mais de 10 no mundo). Quase 40 linhas de produção) formam uma comunidade de intercâmbio e cooperação, e algumas empresas internacionais desenvolvem processos de produção semelhantes de forma independente.

Nos 40 anos desde o seu desenvolvimento, o tubo duplo plano de parede oca se desenvolveu na competição acirrada e provou suas vantagens únicas. Nos últimos anos, tem havido muitos casos de sucesso na Engenharia Naval, como:

- Em 2009, a captação e drenagem de água daCsolicitarGa central elétrica de olfe, na França, ocupouDN2,200 mm SN4 210m de drenagem DN2,400 840m

- Em 2017, o sistema de refrigeraçãoDN/EU IA2,700mm 2,025m de NghiSsobreRprojeto petroquímico de refinaria no Vietnã

- Im 2020, a colocação do DN 3,000mm 880m HDPE Bueiro duplo com 12 caixas estruturais de parede foi usado para a rede de tubulação subterrânea mais profunda do mundo

B.tubo de parede estrutural

O tubo de parede estrutural tipo B é um tubo de parede estrutural de poliolefina formado por enrolamento e fusão iniciado pela empresa krah na Alemanha na década de 1980. O processo básico é enrolar em espiral fitas e perfis de poliolefina de fusão a quente multicamada no barril de núcleo de metal pré-aquecido para formar um tubo de parede estrutural. Normalmente, a parede interna é enrolada por várias camadas de fita para formar uma camada de parede sólida para obter a resistência necessária. Então, de acordo com os requisitos para a rigidez do anel do tubo, o material do tubo redondo de poliolefina termofusível é enrolado para fora para formar a camada externa da parede da estrutura da nervura redonda. O soquete para conexão é feito por fusão de enrolamento e usinagem em ambas as extremidades do tubo (o soquete é embutido com fio de aquecimento elétrico), que pode realizar a conexão do soquete de fusão elétrica.

Este processo pode produzir tubos de grande diâmetro com uma ampla gama de especificações e desempenho (resistência à pressão interna e rigidez à pressão externa) com equipamentos relativamente econômicos. Atualmente, a empresa krah e as empresas que obtiveram sua licença de tecnologia formaram uma comunidade de intercâmbio e cooperação com mais de 50 empresas em todo o mundo, e algumas empresas internacionais desenvolvem independentemente processos de produção semelhantes.

As vantagens do tubo de parede estrutural tipo B são:

Um conjunto de equipamentos baseado em extrusão contínua por fusão e fusão por enrolamento é equipado com barris de núcleo e instalações auxiliares com diferentes diâmetros, que podem fabricar vários tubos com diferentes diâmetros internos, diferentes espessuras de parede interna (diferentes resistência à pressão interna) e diferentes nervuras circulares externas estruturas (diferentes rigidez de resistência à pressão externa). Portanto, a tubulação de transmissão de pressão com requisitos de força de resistência à pressão interna pode ser fabricada, e a tubulação de descarga com nenhum ou baixo requisitos de resistência à pressão interna e diferentes requisitos de rigidez de resistência à pressão externa também podem ser fabricados. Também pode produzir tubos tubulares muito grossos para cortar conexões de tubos, como flanges. É benéfico para as empresas de produção atender a uma ampla gama de requisitos de mercado com pequenos investimentos em equipamentos;

Todos os plásticos poliolefínicos com resistência à corrosão, resistência ao impacto, resistência ao desgaste, fusão fácil e gravidade específica leve são adotados. É especialmente adequado para a engenharia naval: pode flutuar na superfície do mar ou afundar no fundo do mar e ficar pendurado debaixo d'água adicionando peso de concreto ou despejando argamassa na cavidade da parede estrutural.

A conexão do soquete da eletrofusão é mais conveniente (especialmente para tubos de grande diâmetro colocados no fundo da vala). A soldagem por fusão de topo também é possível para paredes sólidas internas espessas.

Projeto estrutural flexível: fácil de alcançar grandes diâmetros. Atualmente, o diâmetro máximo atinge 4000mm, que é o corpo principal de tubos de plástico acima de 2000mm no mundo; É fácil fabricar tubos de grande espessura de parede e, na verdade, não há restrição na parede do tubo; Também é fácil obter rigidez de anel grande e pode ser enrolado e soldado em paredes estruturais multicamadas.

As desvantagens do tubo de parede estrutural tipo B são:

Só pode ser produzido em seções, que são limitadas pelo comprimento do barril do núcleo. Cada seção geralmente tem 6 metros de comprimento, então a carga de trabalho da conexão é pesada.

Krah, o fundador do tubo de parede estrutural tipo B, sempre esteve constantemente explorando, desenvolvendo e redesenvolvendo, por um lado, e prestando atenção ao desenvolvimento e cooperação do mercado, por outro lado. Por exemplo, após anos de exploração e desenvolvimento, o material de polietileno reforçado com fibra de vidro é adotado, e o material de polietileno de fibra de vidro curto desenvolvido PE-GF demonstrou ser classificado como Mrs = 18Mpa (1,8 vezes o de PE100) e entrou na ASTM e DIN.

Krah fez muito no desenvolvimento da aplicação da engenharia naval. Por um lado, realizou pesquisas técnicas e publicou monografias e intercâmbios. Por outro lado, tem constantemente publicado e apresentado casos de sucesso na aplicação de tubos plásticos de grande diâmetro na engenharia naval em vários países.Como:

- empresa de produção de dn3000 3900m do projeto de descarga marítima de Lima no Peru em 2013; Acordo de compra de energia na Espanha e acordo krah

- em 2014, a água do mar nos Emirados Árabes Unidos foi descarregada em 2.000 mm 36 km e 3.000 mm 22 km Empresa de produção PP-B HM:UPI-2015 Descarga do porto de Estocolmo na Suécia: DN 3400, espessura total da parede 180 mm 135 m empresa de produção Alemanha hengze Co., Ltd.

- 2018 Projeto de captação de água na Argentina: o maior tubo de plástico de diâmetro prático do mundo DN 3600 10 bar SD R17 espessura da parede 220 mm. Empresas de produção: Cara America América Latina

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