Polyethylenrør ( PE rør ) er meget udbredt inden for vandforsyning, dræning, naturgastransport, landbrugsvanding, spildevandsbehandling og mange andre områder. På grund af deres korrosionsbestandighed, stærke fleksibilitet, lette vægt og lette installation er de blevet uundværlige i ingeniørprojekter. Et af rørene. Men med udvidelsen af anvendelsesområder og forbedringen af tekniske krav står PE-rør stadig over for tekniske flaskehalse i nogle specifikke anvendelsesscenarier og kræver yderligere forbedringer og optimering. Denne artikel vil undersøge de tekniske begrænsninger af PE-rør og foreslå mulige forbedringer.
1. Ydeevne flaskehalse i højtemperaturapplikationer
Spørgsmål: PE-rørets materialeegenskaber bestemmer, at dets driftstemperaturområde normalt er mellem -40°C og 60°C. I miljøer med høje temperaturer vil PE-rørs trækstyrke og stivhed falde betydeligt, hvilket påvirker deres levetid og sikkerhed. Derfor, i applikationer, der skal modstå høje temperaturer i lang tid eller transportere højtemperaturvæsker, såsom industrielle varmtvandsrørledninger eller geotermiske systemer, opfylder PE-rørs ydeevne muligvis ikke kravene.
Forbedringsretning: For at løse denne flaskehals er udviklingen af modificerede polyethylenmaterialer blevet nøglen. For eksempel kan varmebestandigheden af rør forbedres ved at tilføje anti-varmeældningsadditiver eller ved at bruge højtemperaturbestandig tværbundet polyethylen (PEX). PEX-rør forbedrer den termiske stabilitet af molekylære kæder gennem tværbindingsteknologi og kan opretholde fremragende fysiske egenskaber ved højere temperaturer. De er en potentiel retning til at løse højtemperaturapplikationsproblemer.
2. Holdbarhedsproblemer under langvarig trykbelastning
Problem: Når PE-rør udsættes for langvarige trykbelastninger, kan materialet krybe, det vil sige, at rørene gradvist deformeres under vedvarende tryk, hvilket igen påvirker deres strukturelle integritet og levetid. Især i højtryksvandforsyning eller naturgastransmissionssystemer er PE-rørs langsigtede trykbærende kapacitet blevet en af de tekniske flaskehalse.
Retning til forbedring: For at forbedre krybemodstanden for PE-rør kan trækstyrken og holdbarheden forbedres ved at justere den molekylære struktur af polyethylenharpiks eller udvikle PE-materialer med høj densitet (såsom PE100). Derudover er forstærkede PE-rør (såsom stålnetskeletarmerede PE-rør) også en effektiv forbedringsretning. Denne type kompositrør forbedrer i høj grad rørets trykmodstand og strukturelle stabilitet ved at indlejre metalnet eller fiberforstærkning i polyethylenmaterialet.
3. Begrænsninger af UV-resistens
Problem: PE-rør er tilbøjelige til fotooxidativ nedbrydning, når de udsættes for ultraviolet lys i lang tid udendørs, hvilket forårsager revner, hærdning og skørhed af røroverfladen, hvilket reducerer dens levetid. Især i scener, der kræver langvarig eksponering, såsom landbrugsvanding og udendørs drænsystemer, er virkningen af ultraviolette stråler på PE-rør mere betydelig.
Retning af forbedring: Med hensyn til påvirkning af ultraviolette stråler, er forbedringsretningen hovedsageligt fokuseret på anti-UV-behandling af materialets overflade. For eksempel, ved at tilføje anti-UV-additiver (såsom kønrøg) til PE-rør, kan deres vejrbestandighed forbedres effektivt. Derudover kan brugen af speciel overfladebelægningsteknologi til at danne en beskyttende film, der blokerer for ultraviolette stråler, også forlænge levetiden for PE-rør i udendørs miljøer.
4. Behov for at forbedre forbindelsesstyrken
Problem: Selvom PE-rør er nemme at installere og har gode tætningsegenskaber på grund af deres hotmeltforbindelse og elektrosmelteforbindelse, kan styrken af forbindelsesdelen i rør med stor diameter eller højtryksmiljøer blive et svagt led, og der er risiko for lækage eller brud. , især i langdistancerørsystemer.
Retning til forbedring: For at løse problemet med forbindelsesstyrke kan der udvikles mere avanceret forbindelsesteknologi. Brug for eksempel mekanisk krympeteknologi eller metalsamlinger for at forbedre styrken af rørgrænseflader. Derudover kan optimering af parameterstyringen af hotmeltforbindelse og sikring af præcis kontrol af svejsetemperatur og tryk forbedre svejsekvaliteten og reducere spændingskoncentrationen og potentielle defekter ved samlingen.
5. Begrænsninger af kemisk korrosionsbestandighed
Problem: Selvom PE-rør udviser god korrosionsbestandighed i generelle kemiske miljøer, kan PE-rørs kemiske korrosionsbestandighed være udfordret i nogle specifikke kemiske industriscenarier eller miljøer udsat for høje koncentrationer af syrer og baser. Dette er især tydeligt i spildevandsrensning eller specielle medietransportsystemer i den kemiske industri.
Forbedringsretning: For at forbedre PE-rørs kemiske korrosionsbestandighed kan der foretages forbedringer fra to aspekter. For det første kan PE-rørs korrosionsbestandighed forbedres ved at justere materialeformlen og tilføje funktionelle fyldstoffer eller copolymerer, der er modstandsdygtige over for kemisk korrosion. For det andet kan et lag af foringsmateriale med stærkere kemisk stabilitet (såsom fluoroplastisk eller PP-foring) tilføjes til den indvendige væg af røret for at forbedre rørets holdbarhed i ekstreme kemiske miljøer.
6. Udfordringer i forbindelse med miljøbeskyttelse og bæredygtighedskrav
Spørgsmål: Efterhånden som verden er mere opmærksom på miljøbeskyttelse og bæredygtig udvikling, er genbrug og miljøpåvirkning af plastprodukter blevet et nøglespørgsmål i industrien. Selvom PE-rør er genanvendelige, er der stadig visse energiforbrug og kulstofemissionsproblemer under deres produktion og brug, især i store infrastrukturprojekter.
Retning til forbedring: For at klare denne udfordring kan fremtidig PE-rørproduktion være mere opmærksom på grøn fremstilling og lav-kulstofproduktionsteknologi. For eksempel reducerer brugen af vedvarende energi til at drive produktionsprocesser brugen af fossil energi. Samtidig vil vi udforske polyethylenmaterialer baseret på biomasseråmaterialer og udvikle mere miljøvenlige PE-rørprodukter for yderligere at reducere miljøbelastningen. Desuden fremme genbrugs- og genbrugsteknologi af affalds-PE-rør for at reducere ressourcespild og fremme udviklingen af cirkulær økonomi.
