Процесс производства труб из ПЭ методом экструзии

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственный Технический Университет

Технологический Институт

Кафедра химической технологии

Отчет по преддипломной практике

На тему:

«Процесс производства труб из ПЭ методом экструзии».

Выполнил: студент гр..

Проверил: проф.

 

2009

Введение

Еще 20 лет назад полиэтиленовые коммуникации стали символом надежности и долговечности, вытесняя хрупкие и ненадежные металлические трубы.

Газификация считается приоритетным направлением, способствующим стабилизации социально-экономического положения края, решению вопросов обеспечения населения газом теплом, улучшению экологической обстановки.

Строительство газопроводов на основе полиэтилена - это техническое решение, позволяющее радикальным образом решить проблемы надежности и долговечности коммуникаций, сократив при этом затраты как на монтаж, так и поддержание работоспособности в процессе эксплуатации.

Анализ сравнительных характеристик затрат при строительстве газопровода из стальных и полиэтиленовых труб показывает, что:

1. Газопроводы из полиэтиленовых труб при строительстве дешевле втрое, не нужна изоляция, упрощается технология соединения труб и их укладка в траншеи.

2. Время строительства полиэтиленовых газопроводов сокращается по сравнению со стальными в 10 раз.

3. Пропускная способность полиэтиленовой трубы на 25-30% выше, чем у стальной такого же диаметра.

4. Гарантийный срок службы газопроводов из ПЭ труб около 100-150 лет, против 25-30 лет - из стальных.

5.При эксплуатации ПЭ газопроводов отпадает необходимость в осуществлении мероприятий по антикоррозийной защите.

Процесс производства труб из ПЭ методом экструзии прост, производителен, более экономичен, чем производство металлических груб с точки зрения затрат электроэнергии: на 1 тонну ПЭ труб расход в 3-7 раз ниже затрат на 1 тонну металлических труб.

Выпуск ПЭ труб организован по технологии, учитывающей передовые идеи и мировой опыт в области переработки полимерных материалов.

Характеристика сырья и вспомогательных материалов

 

Трубы изготавливаются из полиэтилена низкого давления средней плотности ПЭ 80 Б марки 275 (производитель ОАО "Казаньоргсинтез") и марки F 3802 (производитель ООО «Ставролен»).

Гранулированный полиэтилен поступает на производство в полиэтиленовых мешках с сертификатом качества с предприятия изготовителя.

Использование вторичного полиэтилена для производства газопроводных труб недопустимо.

Полиэтилен выпускается в виде гранул черного цвета. Гранулы в пределах одной партии должны быть одинаковой геометрической формы и размер их во всех направлениях должен быть от 2 до 5 мм. Допускаются гранулы с отклонениями по геометрической форме и размерам не менее 2 мм и свыше 5 до 8 мм включительно. Массовая доля, которых не должна превышать для каждого размера 1,0% от партии.

Показатели качества полиэтилена должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Значение	Метод испытания
1	2	3
1.Плотность, г/см3 при 20°С при 23°С	0,948-0,953 0,946-0,951	По ГОСТ 15139-69 и ТУ 2243-046-00203521-98
2.Показатель текучести расплава при 190°С, г/10 мин при нагрузке 49 Н (5 кгс) при нагрузке 212 Н (21,6 кгс)	0,5-0,7 10-16	По ГОСТ 11645-73 и ТУ 2243-046-00203521-98
3.Разброс показателя текучести расплава в пределах одной партии, %, не более	±10	По ТУ 2243-046-00203521-98
4. Предел текучести при растяжении, МПа, не менее	17	По ГОСТ 11262-80 и ТУ 2243-046-00203521-98
5. Относительное удлинение при разрыве, %, не менее	700	По ГОСТ 11262-80 и ТУ 2243-046-00203521-98
6. Массовая доля технического углерода (сажи), %,	2,0-2,5	По ГОСТ 26311-84 и ТУ 2243-046-00203521-98
7. Тип распределения сажи	1-2	По ТУ 2243-046-00203521-98
8. Массовая доля термостабилизатора, %, не менее	0,27	По ТУ 2243-046-00203521-98
9.Термостабильность при 20°С, мин, не менее	20	По ТУ 2243-046-00203521-98
10.Массовая доля летучих веществ, мг/кг, не более	350	По ГОСТ 26359-84 и ТУ 2243-046-00203521-98
11 .Стойкость к медленному распространению трещин при 80° С и начальном напряжении в стенке трубы 4 МПа, ч, не менее	165	ПО ГОСТ 24157-80 и 4.12 ТУ 2243-046- 00203521-98
12. Запах и вкус водных вытяжек, балл, не выше	1	ПО ГОСТ 22648-77 и ТУ 2243-046-00203521-98
13.Стойкость к газовым составляющим при 80°С и начальном напряжении в стенке трубы 2 МПа, ч, не менее	20	По ГОСТ 24157-80 и 4.14 ТУ 2243-046-00203521-98
14. Минимальная длительная прочность, МПа	8,0	ПоИСО 12162 и ТУ 2243-046-00203521-98
15.Стойкость к быстрому распространению трещин при 0°С, критическое давление, МПа, не менее	0,25	По 4.16 ТУ 2243-046-00203521-98

Вспомогательные материалы приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование материала	Назначение материала	Обозначение документа
1	2	3
1.Сетка металлическая №45	Фильтрация расплавленного полиэтилена	ГОСТ 3826-82
2.Ветошь обтирочная	Чистка оборудования	ГОСТ 3826-82
3.Порошок стиральный 4.Смазка пластичная ГОИ-50П	Мытье ванн охлаждения Чистка головки экструдера и дорна	По соответствующей нормативной документации ГОСТ 3276-89
5.Картон толщиной 3 мм	Изготовление ярлыков	ГОСТ 3251-91 ГОСТ 7933-89
6.Перчатки из хлопчатобумажного полотна	Предохранение рук	ГОСТ 5007-87
7.Рукавицы типа АТ-6	Предохранение рук	ГОСТ 12.4.010-75
8.Пластина резиновая толщиной 4 мм	Вырубка уплотнительных колец в ванны охлаждения	ТУ 38.105823-88
9.Заглушки полиэтиленовые	Для закрытия концов труб
10.Брус деревянный	Для складирования труб	ГОСТ 8486-86

Характеристика производимой продукции

Готовой продукцией являются трубы кольцевого сечения, изготавливаемые из полиэтилена с номинальной длительной прочностью MRS 6,3 МГа (ПЭ 63), MRS 8,0 МПа (ПЭ 80) для подземных газопроводов, транспортирующих горючие газы, предназначенные в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования.

Трубы выпускаются по ГОСТ Р 50838-95 «Трубы из полиэтилена для газопроводов».

Номенклатура выпускаемых предприятием труб указана в таблице 3

Таблица 3

Наружный диаметр		Толщина стенки				Овальность, не более, мм
		SDR-17,6		SDR-11		В отрезках	В бухтах, катушках SDR
номинал	предельные отклонения	номинал	предельные отклонения	номинал	предельные отклонения		17,6	11
32	+0,3	-	-	3,0	+0,4	0,8	-	2,0
63	+0,4	-	-	5,8	+0,7	1,5	-	3,8
110	+0,7	6,3	+0,8	10,0	+1,1	2,2	16,5	6,6
160	+1,0	9,1	+1,1	14,6	+1,6	3,2	24,0	9,6

Примечание:

1.Номинальный наружный диаметр соответствует минимальному среднему наружному диаметру.

2.Овальность труб определяют на предприятии-изготовителе.

Трубы должны соответствовать характеристикам, указанным в таблице 4

Наименование показателя	Значение показателя для труб из		Метод испытания
	ПЭ63	ПЭ80
1	2	3	4
1.Внешний вид поверхности	Трубы должны иметь гладкие наружную и внутреннюю поверхности. Допускаются незначительные продольные полосы и волнистость, не выводящие толщину стенки трубы за пределы допускаемых отклонений. На наружной, внутренней и торцевой поверхностях труб не допускаются пузыри, трещины, раковины, посторонние включения. Цвет труб - желтый или черный с желтыми продольными маркировочными полосами в количестве не менее трех, равномерно распределенными по окружности трубы. Допускается по согласованию с потребителем изготовление труб без желтых полос. Внешний вид поверхности труб и торцов должен соответствовать контрольному образцу по приложению Е.		По 8.3
2. Относительное удлинение при разрыве, % не менее	350	350	По ГОСТ 11262 и по настоящего стандарта
3.Изменение длины труб после прогрева, % не более	3	3	По ГОСТ 27078 и по 8.6 настоящего стандарта
4. Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 20°С, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 8,0 МПа 100	При начальном напряжении в стенке трубы 10,0 МПа 100	По ГОСТ 24157 и по 8.7 настоящего стандарта
5. Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80°С, % не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 3,5 МПа 165	При начальном напряжении в стенке трубы 4,6 МПа 165	По ГОСТ 24157 и по 8.7 настоящего стандарта
6.Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80°С, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 3,2 МПа 1000	При начальном напряжении в стенке трубы 4,0 МПа 1000	По ГОСТ 24157 и по 8.7 настоящего стандарта
7.Стойкость к газовым составляющим при 80°С и начальном напряжении в стенке трубы 2 МПа, ч, не менее	20	20	По ГОСТ 24157 и по 8.8. настоящего стандарта
8.Термоста-бильность труб при 200°С, мин, не менее	20	20	По 8.9
9.Стойкость к быстрому распространению трещин при 0°С для труб номинальной толщиной стенки 15мм или при максимальном рабочем давлении трубопровода более 0,4 МПа для всех диаметров	МОР /2,4	МОР/2,4	По 8,10
10. Стойкость к медленному распространению трещин при 80°С для труб номинальной толщиной стенки более 5 мм, час, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 3,2 МПа 165	При начальном напряжении в стенке трубы 4,0 МПа 165	По ГОСТ 24157 и по 8.11

Расчетная масса 1 метра труб приведена в таблице 5.

Таблица 5

Номинальный наружный диаметр, мм	Расчетная масса 1м труб, кг
	SDR-17,6	SDR-11
32	-	0,276
63	-	1,05
110	2,07	3,14
160	4,34	6,7

Примечания:

1. Расчетная масса 1м труб вычислена при плотности полиэтилена 950 кг/м³ с учетом половины допусков на толщину стенки и средний наружный диаметр.

2. При изготовлении труб плотностью Р, отличающейся от 950 кг/м³, значение, приведенное в таблице, умножают на коэффициент К= Р/950.

Трубы изготавливают в прямых отрезках, бухтах и на катушках. Длина труб в прямых отрезках должна быть от 5 до 24 м с кратностью 0,5 м, предельное отклонение длины от номинальной не более 1%, допускается в партии труб в отрезках до 5 % труб длиной менее 5 м, но не менее 3 м. Допускается по согласованию с потребителем изготовление труб другой длины и предельных отклонений.

Условное обозначение труб состоит из слова «труба»; сокращенного наименования материала (ПЭ 80, где цифра - десятикратное значение MRS), слова «газ» стандартного размерного отношения SDR, тире, номинального диаметра, толщины стенки трубы и обозначения настоящего стандарта.

Описание технологической схемы