Как происходит производство полиэтиленовых труб, что нужно для изготовления. Трубы пнд

Для начала нужно арендовать небольшой завод или часть производственного помещения за городом. Обязательные условия: хорошая транспортная доступность, удобные подъездные пути, площадь не менее 200 кв.м. Должно быть проведено электричество на 380 вольт, канализация, водоснабжение.

Важно предусмотреть несколько отделенных друг от друга зон:

1. производственный цех;
2. складской комплекс;
3. санузел;
4. помещения для сотрудников.

С учетом того, что линия по производству труб включает в себя высокое и тяжелое оборудование, высота потолков должна составлять не менее 10 м. В цеху должны быть установлены мощные кондиционеры, системы противопожарной защиты. В складском помещении должна быть нормальная влажность и комнатная температура.

Наем сотрудников и организационные вопросы

При организации линии стандартного размера и комплектации в штат необходимо нанять около шести человек рабочих. Это необходимо для обеспечения бесперебойного производства (по три сотрудника на смену).

Дополнительно необходимо нанять бухгалтера, подсобных рабочих, инженера-технолога, двух операторов на станки. Таким образом, в перечень ежемесячных расходов потребуется включить 6000$ в качестве заработной платы сотрудникам.

Так как бизнес по изготовлению ПНД труб относится к категории технически сложных производств, на этапах его организации потребуется получить разрешение от местной администрации, Санэпидемстанции, Госэнергонадзора, пожарной инспекции . Что касается регистрации, оптимальной формой является ООО.

Оборудование для производства полиэтиленовых труб

Приобрести можно как новое, так б/у оборудование отечественного или зарубежного производства. При покупке линии российского производства можно сэкономить некоторую сумму.

Список необходимых компонентов линии:

• сушилки;
• автоматический погрузчик;
• шнековый экструдер;
• емкости для охлаждения заготовок;
• конвейер;
• коронатор;
• устройство для маркировки изделий;
• система контроля;
• автоукладчик;
• вакуумный калибратор.

Сырье для производства полиэтиленовых труб

Продукция для изготовления ПНД труб подбирается индивидуально. Качественным сырьем являются полимеры разного давления, полипропилен, поливинилхлорид, .

Заказывать сырьё следует у проверенных поставщиков . Самыми качественными и надежными являются марки Hastalen 5416 (Bazell), Vestalen 9412 (SABIC) импортного производства.

Технология производства полиэтиленовых труб

Процесс изготовления труб основан на применении метода экструзии. Сущность заключается в гомогенизации сырья с целью его размягчения в специальном устройстве – экструдере. С помощью фильеров оборудования осуществляется формирование трубы под установленный диаметр с их последующим охлаждением.

На первом этапе материал помещают в устройство приема экструдера. Далее сырье перемещается в заранее нагретый цилиндр. Постепенно материал переносится к самым горячим частям цилиндра, медленно прогреваясь.

Таким образом, цилиндр состоит из трех составных частей: податчик, зона сжатия сырья, зона выдачи. Важно высокое качество фильеры экструдера, так как именно от него зависит соответствие размеров готовых труб. В ней должна поддерживаться фиксированная температура.

После прохождения сырья через цилиндр и получения заготовок, их помещают в емкость для вакуумной формовки под давлением. Затем трубы вынимают из охлаждающей камеры и для предотвращения ее деформации сразу передают в конвейер.

На заключительном этапе трубы нарезают и укладывают в подготовленные бухты. Для нарезания применяют специальные пилы или резаки (зависит от выбранного диаметра).

Инвестиции и доход

Для того, чтобы запустить изготовление ПНД труб, потребуется как минимум 140 тыс.$. Сюда входит стоимость месячной аренды, заработной платы, ремонт арендованного помещения, покупка оборудования и сырья.

Цена готовой единицы продукции зависит от ее типа. В этом случае действует правило: чем больше диаметр, тем дороже изделие.

При полной реализации продукции ежемесячный доход может составлять до 6 000$. Вложения окупаются примерно через 2 года.

Из полиэтилена является серьезным бизнесом. Он требует не только крупных финансовых вложений, но и профессиональных знаний в сфере производства, опыта в управлении крупной организацией.

Все виды полиэтиленовых труб имеют один и тот же принцип изготовления. Технология производства полиэтиленовых труб довольно сложна и интересна.

Используемое для производства полиэтиленовых труб оборудование

Трубы производятся по методу экструзии. Оборудование для производства полиэтиленовых труб включает в себя:

— автоматический загрузчик;
— сушку полиэтиленовых гранул;
— нагревательный экструдер, имеющий шнек, а также матричную головку;
— калибровочные вакуумные ванны;
— ванны водяного охлаждения (в них охлаждаются заготовки труб);
— тянущее устройство. Благодаря ему, заготовки полиэтиленовых труб перемещаются по технологической линии;
— коронатор, предназначенный для повышения адгезии труб-оболочек изнутри;
— планетарная пила. Ею трубы нарезаются на нужную длину;
— пневматический укладчик (складывает полиэтиленовые трубы на специальный накопительный стеллаж);
— шкафы управления линией производства;
— маркиратор. Производит маркировку на поверхности полиэтиленовых труб;
— система ультразвукового контроля. Предназначена данная система для проверки диаметра и толщины готовых полиэтиленовых труб.

Линия по производству полиэтиленовых труб также способна производить фасонные детали для водопроводов и газопроводов.

Технологический процесс производства полиэтиленовых труб

1. Из накопительного бункера гранулы подаются в экструдер. Там гранулы под воздействием высокой температуры расплавляются.

2. Расплавленные гранулы, ставшие однородной вязкой массой, с помощью шнека перемещаются в головку экструдера.

3. В головке экструдера под воздействием достаточно высокого давления полимерная масса приобретает форму будущих изделий.

4. Сформированные в экструдере заготовки будущих полиэтиленовых труб затем попадают в зону вакуумной калибровки. Так осуществляется охлаждение заготовки и калибровка диаметра трубы.

5. После этого полиэтиленовые трубы проходят через охлаждающие ванны.

6. Остывшие полиэтиленовые трубы нарезаются по установленному размеру с помощью планетарной пилы.

7. На нарезанные планетарной пилой трубы ставится маркировка.

8. Готовые промаркированные трубы сначала укладываются на стеллажи, а после этого транспортируются в складское помещение.

За всем технологическим процессом изготовления полиэтиленовых труб следит логический контроллер. Он отслеживает температурные режимы, наличие сырья и уровень работоспособности всего задействованного оборудования. Если логический контроллер замечает какие-либо отклонения, он передает данную информацию оператору, ответственному за весь технологический процесс.

Как осуществляется контроль качества готовой продукции

В процессе производства полиэтиленовые трубы подвергаются контролю качества. Контроль качества сырья осуществляется по сертификатам качества. Качество технологического процесса отслеживает оператор. Также осуществляется кропотливый визуальный осмотр готовых полиэтиленовых труб. Проверяющие обследуют изделия и снаружи и изнутри на предмет наличия раковин, царапин или наплывов. Все партии полиэтиленовых труб проверяются службой технического контроля. Проверка труб производится по ГОСТу.

Развитие технологий обработки железа в полной мере можно проследить, рассматривая историю применения чугуна и стали для изготовления труб. Историю чугунных трубопроводов принято отсчитывать с создания подземных трубопроводов Версаля (1662 г. мастер Р. Салем по проекту архитектора А. де Виля), после чего чугун стал основным материалом для труб водоводов и канализации. В России чугунные трубы были использованы для реконструкции Ростокинского водопровода Москвы (1858 г. А. Дельвиг). Первый российский нефтепровод построен на нефтяных промыслах Баку-Батуми (1897-1907 г. В.Г.Шухов) длиной 835 км.

Объем производства труб является индикатором технологического и технического состояния тяжелой промышленности любого государства, а уровень собственного потребления трубной продукции — индикатором динамики всей экономики.

Виды продукции

Номенклатура наименований позиций трубной продукции очень обширна. ГОСТ 28548-90 «Трубы стальные. Термины и определения» дает следующую классификацию:

• Бесшовные стальные трубы.
• Сварные стальные трубы.
• Паяльные стальные трубы.
• Стальные трубы с наружным или внутренним защитным покрытием (покрышками).
• Стальные трубы с обработанной (внутренней или наружной) поверхностью.

Классификация построена на базовых технологиях изготовления. Внутри каждой категории стандартами определены свои требования, т.к. различные отрасли предъявляют свои технические требования. Существуют ГОСТы на трубы для химической, нефтегазовой или атомной промышленности. Кроме этого, современные технологии защиты трубы от воздействия внешних и внутренних факторов существенно расширяют количество номенклатурных позиций.

• особо тонкостенные,
• тонкостенные,
• толстостенные,
• особо толстостенные.

Технология производства

Различают две базовые технологии изготовления труб: бесшовная и сварная. Внутри каждой технологии существуют технологические приемы, которые обеспечивают изготовление определенных типоразмеров с наиболее оптимальными техническими и ценовыми параметрами.

Бесшовная технология

Технология основана на пластической деформации заготовки. Различают технологии по температурному режиму обработки по отношению к температуре рекристаллизации сплава железо-углерод (Fe-C):

• Холоднодеформированные.
• Горячедеформированные.
• Теплодеформированные.

По технологическим схемам различают следующие способы изготовления бесшовной трубы:

Ковка . Применяется для изготовления заготовки (гильзы) под последующую обработку. Кроме этого, ковка применяется для изготовления труб из труднодеформируемых сталей и сплавов. Близким методом получения трубы, по способу формирования и условиям обработки, можно считать горячее прессование.

Прокатка . Способ изготовления, при котором заготовка проходит через клеть с калиброванными валками. При прокатке гильзы через валки происходит пропорциональное изменение геометрии трубы — уменьшение толщины стенки и увеличение длинны. Различают:

• холоднокатаные трубы (диаметр 5...250 мм, стенка толщиной 0,3...24 мм, ГОСТ 8734-75) изготавливают непосредственно после ковки (прошивки) заготовки, без дополнительного нагрева. В процессе вальцовки деталь охлаждают до температуры ниже температуры кристаллизации сплава Fe-C.
• горячекатаные трубы (диаметр 20...550 мм, толщина стенок не менее 2,5 мм, при максимальном значении толщины 75 мм, ГОСТ 8732-78) изготавливают после дополнительного нагрева выше температуры нагрева выше температуры рекристаллизации на 50...70 °С. Требуется термическая обработка.
• теплокатанные трубы изготавливаются с применением промежуточного температурного режима, что позволяет упростить режим последующей термической обработки.

Волочение . Способ изготовления, при котором гильза проходит через калиброванные отверстия. Волочение, в части наименований, связано с температурным режимом процесса, аналогично прокатке: горяче, холодно и теплотянутые.

Специальные технологии .. Технологии прессования, центробежного литья и обработки резанием, которые не используют непосредственно деформацию металла, применяются для получения труб со специфическими свойствами или труб с применением специальных материалов.

Технологии с применением сварки

Сварка краев, деформированного в трубку листа или полосы происходит двумя способами:

• Сварка давлением, под действием сил деформации, когда подогретые и подготовленные края полосы смыкаются в формообразующей фильере (печная сварка).
• Сварка краев производится электродуговым способом в защитной среде или под флюсом. Электросварка различается по положению шва относительно оси трубы на прямолинейную и винтовую.

Сварка электродуговым способом получила широкое распространение благодаря развитию технологий сварки и методов неразрушающего автоматического контроля качества шва.

Положение в отрасли

В девяностые годы спад промышленного производства коснулся металлургии и трубного производства. Сокращение объемов производства в 4, 4 раза в погонных метрах и в 2,6 раза в весовом выражении, по сравнению с 1990 годом, поставило трубное производство на грань уничтожения. Приватизированная металлургическая отрасль, вплоть до 2000 года, подвергалась реструктуризации и пределу между собственниками. В итоге сформировались несколько финансово-промышленных групп, которые представляют собой вертикально ориентированные структуры с достаточно самостоятельным набором предприятий. Шесть холдингов: Evraz Group, Магнитогорский металлургический комбинат (ММК), Северсталь Российская Сталь, Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), Металлоинвест и Мечел — контролируют около 80% трубного производства. С 2000 по 2007 годы производство труб в России выросло в 2,7 раза в весовом выражении и достигло уровня 1990 года прошлого столетия. Основной прирост производства получен в сегменте производства труб большого диаметра (ТБД) для нефтегазовой промышленности.

Перспективы отрасли

Перспективы отрасли следует рассматривать в двух сегментах трубного производства: производство труб общего назначения и производство ТБД. В первом сегменте ощущается сильное давление производителей высокотехнологичных труб с антикоррозионным покрытием и производителей полимерных труб, особенно Китая, Японии и Индии, которые предлагают большие объемы по демпинговым ценам. На переоснащение производства требуется порядка 90 млрд. $ в течение 10 лет. В сегменте ТБД ситуация намного лучше благодаря относительно высокой доле нового оборудования, на котором выпускается 40% ТБД и участию в государственных программах строительства новых нефте- и газопроводов, как на территории России, так и вне ее.

При организации водо- и газоснабжения в небольших домах или квартирах используются водоводы малого диаметра. Традиционным материалом для них выступает сталь и даже чугун. Но условия эксплуатации внутри здания не требует такой высокой прочности и стойкости к гидродавлению, как это необходимо в магистральных сетях. В итоге владелец квартиры платил высокую стоимость за избыточную прочность.

Полиэтиленовые трубы активно заменяют металлические и даже металлопластиковые в секторе частного строительства.

Трубопровод из ПНД: особенности

Для нужд коммунальщиков выпускаются водоводы их полиэтилена низкого давления. Этот материал по сравнению с обычной модификацией, отличается высокой механической прочностью, но при этом не теряет эластичности. ПНД переносит действие более высоких температур и стоек к деформационным нагрузкам.

Изделия из ПНД характеризуется следующими качествами:

• высокая газонепроницаемость – материал не пропускает растворенный в воде кислород или любой другой газ, что и обуславливает его применение для газоснабжения;
• трубы их ПНД обладают высокой гибкостью. При укладке можно огибать препятствия и формировать повороты без рассоединения и дополнительного крепления водовода;
• внутренняя поверхность изделия сохраняет гладкость на протяжении своего срока эксплуатации;
• ПНД химически инертен, нечувствителен к действию кислот, масла и жиров;
• монтаж производится за самые короткие сроки, так как трубы обладают малым весом;
• температурный рабочий диапазон составляет 0 –+40 С, поэтому для горячего водоснабжения продукция не используется;
• материал не накапливает электричества, поэтому коммуникации не нуждаются в заземлении.
• срок службы изделия меньше, чем стальных.

Производство полиэтиленовых труб

Изготовление пластиковых водоводов на сегодня является одним из самых быстро окупаемых предприятий, к тому же не требующим значительных стартовых вложений. С этим связано появление на рынке России большого количества мелких предприятий и отсутствие крупных.

В среднем завод по производству полиэтиленовых труб окупается в течение 1,5–2 лет, причем даже при неполной загрузке.

Сырьем для ПНД-трубопровода служат гранулы полиэтилена. Изготовление их редко является частью общего производственного процесса. В России именно сырьевая база является слабым звеном. При этом получение гранулированного материала из вторичного сырья не развито совершенно.

Обычная линия производства включает в себя следующие этапы.

1. Гранулы полиэтилена непрерывно подаются в бункер экструдера. В экструдере материал перемешивается и нагревается до температуры пластичности, но не растворения.
2. Масса подается на экструзивную головку. На устройстве имеется кольцевой зазор, который задает размер будущей трубы. Масса, продавливается сквозь зазор и формируется в заготовку.
3. Горячая заготовка перемещается в вакуумную ванну, где происходит калибровка. Может использоваться и другой метод: заготовка подается в пустотелый цилиндр. Он продувается воздухом под давлением, стенки заготовки прижимаются к стенам цилиндра и приобретают заданные размеры.
4. Полиэтиленовые водоводы охлаждаются. Для этого производство включает несколько охлаждающих ванн. Этот процесс требует времени. Быстрое охлаждение губительно сказывается на качестве продукции.
5. Изделия нарезаются по длине, как правило, применяется планетарная пила. Длина зависит от формы выпуска и договоренности с заказчиком.
6. Маркирующее устройство наносит соответствующее буквенно-цифровое обозначение марки.
7. Контроль качества включает в себя определение размерных параметров изделия: диаметр – внутренний и внешний, толщина стенок, длина.

Судя по данным на заводах в России чаще всего используется корейское оборудование. На фото – производство полиэтиленового трубопровода.

Особенности российского рынка

В России изготовление пластиковых трубопроводов началось на несколько десятилетий позднее, чем в европейских странах, что во многом, и объясняет специфику отечественного рынка. Завод полиэтиленовых труб является куда более перспективным предприятием, чем линия по производству полипропиленовых или ПВХ-изделий, так как последние среди российских строителей пользуются куда меньшим спросом. Согласно статистике производство полиэтиленового трубопровода занимает 70% от общего выпуска всех пластиковых труб.

Развитие этой отрасли напрямую связано с бурным ростом именно частного строительства. Городские коммунальные службы, связанные устаревшими требованиями, по-прежнему применяют стальной трубопровод. И если для магистралей или систем отопления это предпочтение оправдано, то при устройстве безнапорных канализаций или холодного водоснабжения является избыточным.

Производители полиэтиленовых труб в России в большинстве своем относятся к мелким и средним предприятиям, использующим готовое сырье. К крупным можно отнести ОАО «Казаньоргсинтез» или ТД «Евротрубпласт», входящий в состав Группы Полипластик.

Второй особенностью российского рынка можно считать неравномерность размещения заводов. Центральные и Северо-западные региона, а также Уральский и Поволжский представляет довольно большое количество предприятий, в то время как в Кавказском и Дальневосточном регионах этот сектор развит очень слабо.