مراحل تولید لوله پلی اتیلن | دستگاه ها و تجهیزات مورد استفاده در خط تولید

یکی از مهم ترین و کاربردی ترین محصولات در صنایع مختلف لوله ها هستند که در جنس های مختلف فلزی ، پلاستیکی و پلی اتیلن ساخته و مورد استفاده قرار می گیرند. در این بین لوله های اپلی اتیلن به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارند مانند وزن سبک ، مقاومت شیمیایی بالا ، انعطاف پذیری عالی ، مقاومت فشاری بالا ، قیمت ارزان و…طرفداران بیشتری نسبت به دیگر لوله ها دارند.

اگر شما هم در این حوزه فعالیت یا مطالعه می کنید و علاقمند هستید در خصوص مراحل تولید لوله پلی اتیلن اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با طراح گستر آب آرا همراه باشید.

معرفی لوله پلی اتیلن

لوله پلی اتیلن نوعی لوله است که از پلیمری به نام پلی اتیلن HDPE تولید می شود و برای انتقال آب و مواد مایع در صنایع مختلف از آن استفاده می شود. این لوله ها در دو نوع تک جداره و دو جداره تولید می شوند.

گفتنی است ماده ی پلی اتیلن در دو رنگ مشکی و سفید در صنایع پتروشیمی تولید می شود و از آنجایی که پلی اتیلن سفید رنگ در برابر نور خورشید مقاوم نیست و طول عمر کوتاهی دارد ، از پلی اتیلن مشکی رنگ برای ساخت لوله استفاده می شود.

مراحل تولید لوله پلی اتیلن

مهم ترین مراحل تولید لوله های پلی اتیلن به شرح زیر است.

مرحله اول : خوراک دهی

خوراک دهی می تواند به صورت دستی تا پیشرفته ترین حالت یعنی اتوماتیک انجام شود. در حالت اتوماتیک یک انبار یا سیلوی مواد اولیه وجود دارد که بسته به کاربر می توان تا ظرفیت حدود 1 روز کامل خط تولید در آن مواد را انباشته کرد تا برای خوراک دهی از آن استفاده کند. کنترل دما و رطوبت در سیلو اهمیت بالایی دارد

و در صورتی که رطوبت مواد جامد از بین نرود ، توسط پلیمرها جذب شده و باعث وجود لکه های سطحی و حباب می شود.

مرحله دوم : حرارت دادن

تولید این لوله‌ها به روش اکستروژن است. در این روش مواد اولیه پلیمری( گرانولی) که به شکل جامد است بعد از خشک شدن با هوای داغ و از بین رفتن رطوبت آن وارد دستگاه اکسترودر شده و به صورت ذوب شده در می آید.

مرحله سوم : قالب گیری

مواد اولیه ذوب شده با فشار زیاد به‌وسیله ماردون ( میله مارپیچ ) به جلو رانده شده و بعد از خروج از دستگاه وارد قالب می شود.

مرحله چهارم : شکل گیری لوله

مواد مذابی که از اکسترودر وارد دستگاه قالب گیری شده‌اند، بعد از خروج از قالب از کالیبراتور عبور می‌کنند و برای شکل گیری اولیه وارد دستگاه وکیوم تانک می‌شوند و پلیمر پلی اتیلن خمیری به محصول نهایی یعنی لوله پلی اتیلن تبدیل می شوند.

مرحله پنجم : برش

بعد از آماده‌سازی، لوله‌ها با استفاده از اره‌های مخصوص در اندازه‌های مختلف برش داده می شوند.

مرحله پنجم : خنک سازی

محصولات تولید شده توسط جریان آب به روش غوطه وری کامل یا اسپری خنک می‌شوند. در این مرحله دمای آب تا خنک سازی کامل لوله و سرعت استاندارد خنك سازي نقش مهمي در تعيين ميزان بلورينگي و در نتيجه کیفیت نهايي محصول دارد.

لوله ‌پلی اتیلن های سایز کوچک به صورت غرقابی داخل کولینگ تانک ( تانک خنک کننده ) خنک کاری می شوند و لوله‌های پلی اتیلن بعد از سایز 90 میلیمتر نیز داخل کولینگ تانک افشانه‌های زیادی قرار دارد که آب خنک را به بدنه خارجی لوله پلی اتیلن اسپری میکند و این روند در داخل 4 یا 5 تانک خنک کننده ادامه دارد تا لوله پلی اتیلن درحین تولید به دستگاه‌های کشنده و مارک‍‌زن برسد.

دمای آب خنک کننده نیز عمدتاً در بازه بهینه 40 تا 50 درجه فارنهایت (4 تا 10 درجه سلسیوس) می‌باشد تا بتواند دمای لوله به کمتر از 160 درجه فارنهایت (71 درجه سلسیوس) کاهش دهد.

مرحله ششم : خروج از آب

لوله پلی اتیلن تولید شده بوسیله دستگاه کشنده به تدریج از درون تانک های خلاء و خنک کننده بیرون کشیده می شود .

مرحله هفتم : مارک زنی

در این زمان به وسیله دستگاه مارک زن ، مشخصات فنی ، تاریخ تولید ، علامت استاندارد و نشان اختصاری نام شرکت بر روی آن ثبت می شود .

مرحله هشتم : بسته بندی

لوله های تولید شده به منظور سادگی کار و ایمنی در زمان بارگیری و تخلیه بار بسته بندی شده و در واگن ریلی یا کامیون بارگیری می شوند.

کلیه مراحل تولید توسط دستگاه‌های کاملا اتوماتیک کنترل و مانیتور می شود تا محصول نهایی قابل قبول و باکیفیت بر اساس استانداردها تولید شود.

تمام سایزهای لوله های پلی اتیلن تک جداره به همین روش تولید شوند و  تفاوت فقط در ابعاد و مدل دستگاه‌ها است. گفتنی است لوله‌های پلی اتیلن تا سایز 110 میلیمتر را می‌توان به صورت کلاف تولید کرد . در این صورت در انتهای خط تولید، دستگاه وایندر که وظیفه کلاف نمودن لوله پلی اتیلن را دارد به جای میز تیلتینگ قرار می گیرد.

تولید لوله پلی اتیلن دو جداره

تولید لوله‌های دوجداره پلی‌اتیلنی نیز شباهت‌های زیادی به لوله‌های تک جداره دارد با این تفاوت که ماشین‌آلات و تجهیزاتی که برای ساخت آنها استفاده می‌شوند متفاوت هستند. در تولید لوله‌های دوجداره از دو دستگاه اکسترودر استفاده می‌شود.یکی از آنها برای تولید جداره داخلی و دیگری برای تولید جداره خارجی است و مراحل تولید مانند لوله‌های تک جداره است.

همچنین تعیین دمای مناسب اهمیت بالایی در تولید این لوله‌ها دارد و در واقع دما تعیین کننده تفاوت‌های محصولات است. لوله‌ها برای شکل گرفتن از داخل محفظه‌های مخصوص عبور می‌کنند و از قالب‌های دوار و پیوسته برای ایجاد حلقه در سطح خارجی آنها استفاده می‌شود و در پایان از جریان آب سرد برای خنک کردن لوله استفاده می‏شود.

تجهیزات مورد نیاز در ساخت لوله های پلی اتیلن

تمام مراحل ساخت لوله پلی اتیلن های تک جداره و دوجداره به صورت اتوماتیک و با استفاده از دستگاه های پیشرفته انجام می شود که هر کدام از آنها وظیفه ی خاصی را برعهده دارند. این دستگاه ها عبارتند از :

1- دستگاه مکنده یا هاپر:

دستگاهی است که مقدار مشخصی از مواد اولیه را وارد دستگاه اکسترودر می کند.

2- گراویمتریک :

  دستگاهی است که بر روی قیف اکسترودر نصب می شود و وظیفه ی کنترل وزن مواد اولیه را برعهده دارد.

3– اکسترودر:

دستگاهی است که مواد اولیه را ذوب و از حالت جامد به حالت مایع در می‌آورد و پلیمر پلی اتیلن را برای تولید لوله آماده می ‌کند.

4– ماردون یا میله مارپیچ :

قطعه ای است که با فشار به انتهای سیلندر، باعث توزیع یکنواخت مواد اولیه در قالب می‌ شود.

5- قالب یا die :

مواد اولیه ذوب شده برای شکل گیری وارد آن می شود.

6– وکیوم تانک یا مخزن خلا :

دستگاهی است که بین قالب و دستگاه خنک کننده قرار می‌گیرد و مواد مذاب خمیری را به شکل اولیه لوله پلی اتیلن تبدیل می‌کند.

7- اولتراسونیک:

دستگاهی است که ضخامت دقیق لوله پلی اتیلن را از 8 نقطه بررسی می کند تا از یکسان بودن ضخامت لوله در تمام بخش ها اطمینان حاصل کند.

8- تانک خنک کننده:

مخزنی پر از آب سرد است که بعد از وکیوم تانک قرار می‌ گیرد و باعث خنک شدن لوله های تولید شده می شود.

9–دستگاه مانتورینگ:

سیستمی است که تمامی دستگاه‌ های تولید لوله پلی اتیلن را به صورت جداگانه کنترل و بررسی می ‌کند.

10- دستگاه کشنده:

دستگاهی است که لوله های خنک شده را بدون فشار اضافی و با سرعت استاندارد از مخزن خنک کننده خارج می‌کند.

11- دستگاه مارکر:

مارکر دستگاهی است که به روش حرارتی و لیزری اطلاعات فنی، تاریخ تولید و مارک شرکت را روی لوله های خنک شده حک می کند.

سخن آخر

همان طور که اشاره شد لوله های پلی اتیلن یکی از پر کاربرد ترین لوله ها هستند که به دلیل ویژگی هایی مانند طول عمر بالا ، مقاومت فشاری بالا ، انعطاف پذیری ، مقاومت در برابر رطوبت کاربرد وسیعی در صنایع مختلف آبرسانی ، آب و فاضلاب ، کشاورزی ، زهکشی ، مصارف الکتریکی ، جمع آوری آب باران، آتش نشانی ، لوله های گازرسانی و.. دارند. این لوله ها در دو نوع تک جداره و دو جداره تولید می شود و برای ساخت آنها تجهیزات و ماشین آلات مکنده یا هاپر، گراویمتریک، اکسترودر، سیستم مانیتورینگ، قالب، وکیوم تانک، اولتراسونیک، تانک خنک‌کننده و… مورد نیاز است.

ما در شرکت طراح گستر آب آرا با نزدیک به سه دهه فعالیت در حوزه ی طراحی و ساخت سیستم های نوین آبیاری و انواع لوله های پلی اتیلن آماده ارائه خدمات به شما هموطنان عزیز هستیم.