Polietilen borular ( PE borular ) su temini, drenaj, doğalgaz taşımacılığı, tarımsal sulama, atık su arıtma ve daha birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Korozyona karşı dayanıklılıkları, güçlü esneklikleri, hafiflikleri ve kolay montajları nedeniyle mühendislik projelerinin vazgeçilmezi haline gelmişlerdir. Borulardan biri. Ancak uygulama alanlarının genişlemesi ve teknik gereksinimlerin iyileştirilmesiyle birlikte PE borular bazı özel uygulama senaryolarında hala teknik darboğazlarla karşı karşıyadır ve daha fazla iyileştirme ve optimizasyona ihtiyaç duymaktadır. Bu makale PE boruların teknik sınırlamalarını inceleyecek ve olası iyileştirmeler önerecektir.
1. Yüksek sıcaklık uygulamalarında performans darboğazları
Soru: PE borunun malzeme özellikleri, çalışma sıcaklığı aralığının genellikle -40°C ile 60°C arasında olduğunu belirlemektedir. Yüksek sıcaklıktaki ortamlarda PE boruların çekme mukavemeti ve sertliği önemli ölçüde azalacak ve bu durum boruların hizmet ömrünü ve güvenliğini etkileyecektir. Bu nedenle endüstriyel sıcak su boru hatları veya jeotermal sistemler gibi yüksek sıcaklıklara uzun süre dayanması gereken veya yüksek sıcaklıktaki akışkanların taşınması gereken uygulamalarda PE boruların performansı gereksinimleri karşılamayabilir.
İyileştirme yönü: Bu darboğazın üstesinden gelmek için değiştirilmiş polietilen malzemelerin geliştirilmesi önemli hale geldi. Örneğin boruların ısı direnci, ısıyla yaşlanmayı önleyici katkı maddeleri eklenerek veya yüksek sıcaklığa dayanıklı çapraz bağlı polietilen (PEX) kullanılarak artırılabilir. PEX borular, çapraz bağlama teknolojisi yoluyla moleküler zincirlerin termal stabilitesini arttırır ve daha yüksek sıcaklıklarda mükemmel fiziksel özellikleri koruyabilir. Yüksek sıcaklıktaki uygulama sorunlarını çözmek için potansiyel bir yöndürler.
2. Uzun vadeli basınç yükü altında dayanıklılık sorunları
Sorun: PE borular uzun süreli basınç yüklerine maruz kaldığında malzeme akabilir, yani borular sürekli basınç altında kademeli olarak deforme olabilir ve bu da yapısal bütünlüklerini ve hizmet ömrünü etkileyebilir. Özellikle yüksek basınçlı su temini veya doğal gaz iletim sistemlerinde PE boruların uzun süreli basınç taşıma kapasitesi teknik darboğazlardan biri haline gelmiştir.
İyileştirme yönü: PE boruların sürünme direncini arttırmak için, polietilen reçinenin moleküler yapısı ayarlanarak veya yüksek yoğunluklu PE malzemeler (PE100 gibi) geliştirilerek çekme mukavemeti ve dayanıklılık artırılabilir. Ayrıca güçlendirilmiş PE borular (çelik hasır iskeletle güçlendirilmiş PE borular gibi) da etkili bir iyileştirme yönüdür. Bu tip kompozit boru, polietilen malzemeye metal ağ veya fiber takviyesi yerleştirerek borunun basınç direncini ve yapısal stabilitesini büyük ölçüde artırır.
3. UV direncinin sınırlamaları
Sorun: PE borular açık havada uzun süre ultraviyole ışığa maruz kaldığında foto-oksidatif bozulmaya eğilimlidir, bu da boru yüzeyinin çatlamasına, sertleşmesine ve kırılganlaşmasına neden olarak servis ömrünü kısaltır. Özellikle tarımsal sulama ve dış mekan drenaj sistemleri gibi uzun süreli maruz kalma gerektiren sahnelerde ultraviyole ışınlarının PE borular üzerindeki etkisi daha belirgindir.
İyileştirme yönü: Ultraviyole ışınlarının etkisi ile ilgili olarak, iyileştirme yönü esas olarak malzeme yüzeyinin anti-UV işlemine odaklanmıştır. Örneğin, PE borulara UV önleyici katkı maddeleri (karbon siyahı gibi) eklenerek hava koşullarına karşı dayanıklılıkları etkili bir şekilde artırılabilir. Ayrıca ultraviyole ışınlarını engelleyen koruyucu bir film oluşturmak için özel yüzey kaplama teknolojisinin kullanılması da dış ortamlardaki PE boruların ömrünü uzatabilir.
4. Bağlantı gücünü artırmanız gerekiyor
Sorun: PE boruların sıcak eriyik bağlantısı ve elektrofüzyon bağlantısı nedeniyle montajı kolay ve iyi sızdırmazlık özelliklerine sahip olmasına rağmen, geniş çaplı borularda veya yüksek basınçlı ortamlarda bağlantı parçasının mukavemeti zayıf bir halka haline gelebilir ve orada Sızıntı veya yırtılma riski. özellikle uzun mesafeli boru sistemlerinde.
İyileştirme yönü: Bağlantı gücü problemini çözmek için daha gelişmiş bağlantı teknolojisi geliştirilebilir. Örneğin, boru arayüzlerinin gücünü artırmak için mekanik sıkma teknolojisini veya metal bağlantıları kullanın. Ek olarak, sıcakta eriyen bağlantının parametre kontrolünü optimize etmek ve kaynak sıcaklığı ve basıncının hassas kontrolünü sağlamak, kaynak kalitesini artırabilir ve bağlantıdaki gerilim konsantrasyonunu ve potansiyel kusurları azaltabilir.
5. Kimyasal korozyon direncinin sınırlamaları
Sorun: PE borular genel kimyasal ortamlarda iyi korozyon direnci gösterse de, bazı özel kimya endüstrisi senaryolarında veya yüksek konsantrasyonlarda asit ve alkalilere maruz kalan ortamlarda PE boruların kimyasal korozyon direnci zorlanabilir. Bu özellikle kimya endüstrisindeki atık su arıtma veya özel ortam taşıma sistemlerinde belirgindir.
İyileştirme yönü: PE boruların kimyasal korozyon direncini artırmak için iki açıdan iyileştirme yapılabilir. İlk olarak, PE boruların korozyon direnci, malzeme formülü ayarlanarak ve kimyasal korozyona dayanıklı fonksiyonel dolgu maddeleri veya kopolimerler eklenerek artırılabilir. İkinci olarak, borunun aşırı kimyasal ortamlarda dayanıklılığını artırmak için borunun iç duvarına daha güçlü kimyasal stabiliteye sahip bir astar malzemesi tabakası (floroplastik veya PP astar gibi) eklenebilir.
6. Çevre koruma ve sürdürülebilirlik gerekliliklerinin zorlukları
Soru: Dünya çevrenin korunmasına ve sürdürülebilir kalkınmaya giderek daha fazla ilgi gösterdikçe, plastik ürünlerin geri dönüşümü ve çevreye etkisi önemli bir endüstri sorunu haline geldi. PE borular geri dönüştürülebilir olmasına rağmen özellikle büyük ölçekli altyapı projelerinde üretim ve kullanım sırasında hala belirli enerji tüketimi ve karbon emisyonu sorunları yaşanmaktadır.
İyileştirme yönü: Bu zorlukla başa çıkabilmek için gelecekteki PE boru üretimi yeşil üretime ve düşük karbonlu üretim teknolojisine daha fazla önem verebilir. Örneğin, üretim süreçlerini yönlendirmek için yenilenebilir enerjinin kullanılması fosil enerji kullanımını azaltır. Aynı zamanda biyokütle hammaddelerine dayalı polietilen malzemeleri araştıracağız ve çevresel etkiyi daha da azaltmak için daha çevre dostu PE boru ürünleri geliştireceğiz. Ayrıca kaynak israfını azaltmak ve döngüsel ekonominin gelişimini desteklemek için atık PE boruların geri dönüştürülmesini ve yeniden kullanılmasını teşvik edin.
