HDPE спиральный трубы: Полное руководство по конструкционным трубам с диаметром DN300 - DN5000

Спиральный труба из HDPE представляет собой трубопровод с структурной стенкой большого диаметра. Он изготавливается путем спиральной намотки экструдированной полосы профиля HDPE или PP на вращающийся оправку. Конструкция стенки с полостями обеспечивает высокую кольцевую жесткость при использовании меньшего количества материала, чем у труб с сплошной стенкой. Это делает ее идеальным выбором для городских канализационных, дренажных и водостоковых систем от DN300 мм до DN5000 мм.

Что, если один выбор трубы может снизить материальные затраты проекта на 30% без потери прочности? В 2023 году муниципальному подрядчику в Джакарте понадобилось 2,5 километра канализационного перехватчика DN1800 мм. Сплошно-стеночная труба из HDPE такого диаметра была бы слишком тяжелой и дорогой. Инженер проекта указал на спиральную трубу из HDPE с кольцевой жесткостью SN8. Трубы были доставлены в длинах по 6 метров, весили в несколько раз меньше бетона, и бригада завершила прокладку линии за половину времени, которое было ожидается для траншеи.

Вот практическая ценность спиральных труб. В этом руководстве объясняется, что это такое, как она изготавливается, где она показывает наилучшие результаты и как она сравнивается с другими вариантами труб большого диаметра.

Основные выводы

• Спиральный трубопровод из ПЭВП представляет собой трубопровод со структурной стенкой. Он изготавливается путем спиральной намотки экструдированного профиля из ПЭВП или ПП, создавая полые камеры для повышения жесткости и экономии материала.

• Стандартные диаметры составляют от DN300 мм до DN5000 мм. Классы кольцевой жесткости находятся в диапазоне от SN4 до SN16.

• Спиральный профильный трубопровод имеет меньшую массу, чем бетонный или трубопровод из ПЭВП с сплошной стенкой того же диаметра. Это снижает транспортные и эксплуатационные расходы.

• Общие области применения включают муниципальные канализационные системы, дренажные системы для сточных вод, водопроводные трубы и промышленные системы для сброса сточных вод.

• Соединения могут быть выполнены с использованием термического соединения, уплотнительных колец с розеткой и штырем или экструзионной сварки в зависимости от структуры стенки и требований проекта.

• Qingdao Yongke Machinery производит машины для изготовления спиральных профильных труб из ПЭВП, которые могут производить трубы диаметром от DN300 мм до DN5000 мм на одной производственной линии.

Что такое спиральный трубопровод из ПЭВП?

Спиральный трубопровод из ПЭВП также называется трубой Крах, спирально намотанной трубой или спиральным профильным трубопроводом. Это термопластический трубопровод со структурной стенкой, образованной путем спиральной намотки экструдированной профилированной полосы. Каждый виток перекрывает предыдущий. Перекрывающиеся края свариваются вместе, образуя непрерывный цилиндр с полой стенкой.

Стена трубы состоит из внутренней и наружной сплошных оболочек, соединенных полыми ребрами или камерами. Эти камеры действуют как стенка двутавра. Они повышают кольцевую жесткость без значительного увеличения веса. Именно эта геометрия позволяет спиральным трубам достигать диаметров до DN5000 мм, при этом оставаясь практичными для транспортировки и установки.

Трубы могут быть изготовлены из ПЭВП (полиэтилена высокой плотности), ПП (полипропилена) или ПП-ВМ (полипропилена высокого модуля). ПЭВП является наиболее распространенным выбором для канализационных и дренажных систем из-за его химической стойкости и прочности. ПП-ВМ используется, когда требуется большая жесткость при меньшем весе.

Для производителей труб изготовление такой трубы требует специальной машины. Машина для производства спиральных профильных труб из ПЭВП представляет собой полную экструзионно-мотальную линию. Она формирует профиль, охлаждает его и намотывает на оправку.

Как изготавливаются спиральные трубы из ПЭВП

Процесс изготовления принципиально отличается от экструзии сплошной стенки. Вместо того чтобы продавать расплавленный полимер через круглую матрицу, машина производит профильную полоску. Затем эта полоска наматывается в трубу.

Экструзия профилированной полосы

Одношнековый экструдер плавит высокоплотный полиэтилен (HDPE) или полипропилен (PP). Плавкий полимер пропускается через спиральный шпиндельный пресс-форму. Пресс-форма придает ему форму полого профилированного полосы с требуемой толщиной стенки, высотой ребра и геометрией камеры. Вакуумная калибровка сразу фиксирует форму профиля, в то время как охлаждающая вода затвердевает внешнюю поверхность.

Станция намотки

Охлажденная профилированная полоса подается на вращающийся шпиндель под контролируемым спиральным углом. Каждая намотка перекрывает предыдущий виток на заданную ширину. Нагревательный элемент сваривает зону перекрытия, чтобы создать непрерывную стенку. Критические параметры включают скорость шпинделя, угол намотки, ширину перекрытия и температуру сварки.

Резка и обработка

Когда труба достигает заданной длины, летающая отрезная пила разрезает ее без остановки производства. Готовая труба выталкивается из шпинделя и перемещается на хранение или дальнейшую обработку. Некоторые линии включают онлайн-станции для образования колец или розеток для герметичных соединений.

Этот процесс масштабируется от DN300 мм до DN5000 мм путем изменения размера оправки, производительности экструдера и геометрии намотки. Производственные линии для спиралевидных профилированных труб Yongke Machinery разработаны для покрытия всего этого диапазона диаметров с использованием ПЛК-управления на основе рецептов.

Структура и типы стенки HDPE-спиралевидных труб

Не все спиралевидные профилированные трубы имеют одинаковую конструкцию стенки. Структура зависит от требуемой кольцевой жесткости, глубины укладки и метода установки.

Вот что стоит учитывать.

Одностенная и двухстенная профили

Одностенная профиль имеет одну полую камеру на каждый ребро. Двухстенная профиль имеет две камеры, расположенные вертикально друг над другом, обеспечивая более высокую кольцевую жесткость при том же количестве материала. Двухстенные конструкции распространены для труб SN8 и SN16.

Гладкая и гофрированная внутренняя поверхность

Некоторые спиралевидные трубы имеют гладкую внутреннюю поверхность для низкого гидравлического сопротивления и удобства осмотра с помощью видеокамеры. Другие конструкции имеют гофрированную внутреннюю стенку, которая интегрирована с конструктивными ребрами. Гладкие внутренние поверхности предпочтительны для самотечных канализационных систем, где важна транспортировка твердых частиц.

Варианты материалов

• Спиральный трубы из ПЭВ: Наиболее распространенные, обладают превосходной химической стойкостью и твердостью.

• Спиральные профильные трубы из ПП: Имеют более высокую жесткость и термостойкость, чем ПЭВ.

• Спиральные трубы из ПП-HM: Имеют наивысшее соотношение жесткости к весу, используются для SN16 и глубокого укладки.

Для муниципальных применений наиболее распространенной характеристикой является спиральный трубы из ПЭВ с гладким внутренним поверхностью и кольцевой жесткостью SN8.

Преимущества спиральных труб из ПЭВ

Спиральные трубы из ПЭВ конкурируют с бетонными, чугунными, цельностенными ПЭВ и гофрированными пластиковыми трубами. Они выигрывают на нескольких фронтах.

Рассмотрим цифры.

Высокое соотношение жесткости к весу

Пустотелостенная конструкция обеспечивает кольцевую жесткость от SN4 до SN16 при значительно меньшем расходе материала, чем у цельностенных труб. Цельностенная труба из ПЭВ диаметром DN1500 мм имела бы очень толстую и тяжелую стенку. Спиральный профиль достигает той же внешней нагрузочной способности с частью материала.

Легкий и простой в управлении

6-метровый участок спиралеобразного трубы диаметром DN1200 мм весит намного меньше, чем эквивалентная бетонная труба. Два рабочих или небольшой экскаватор могут перемещать трубы разных размеров. Это сокращает время работы кранов, ускоряет укладку и снижает транспортные расходы.

Длинный срок службы

Полиэтилен высокой плотности (HDPE) устойчив к коррозии, истиранию и биологическим атакам. Правильно изготовленная и установленная спиралеобразная труба может служить более 50 лет в системах канализации и дренажа.

Гибкие соединения и устойчивость к смещениям грунта

Тепло-сварные или с прокладками соединения способны воспринимать осадки грунта и сейсмические смещения без растрескивания. Это представляет собой важное преимущество по сравнению с жесткими бетонными трубами на мягких или землетрясений подверженных грунтах.

Возможность производства больших диаметров

Стандартные экструзионные линии имеют проблемы с производством труб диаметром более DN1200 мм. Технология спиралеобразной навивки позволяет регулярно производить трубы диаметром DN3000 мм, DN4000 мм и DN5000 мм. Это делает спиралеобразные трубы из HDPE предпочтительным выбором для крупных коллекторов, сточных вод и водопроводных труб.

Спиралеобразные трубы из HDPE против гофрированных труб и труб с сплошной стенкой из HDPE

Для диаметров выше DN1200мм HDPE Spiral Pipe обычно является единственной практичной пластиковой опцией. Для меньших диаметров гофрированная труба может предложить более низкую стоимость.

Применение спиральных труб из ПЭВ

Спиральные трубы из ПЭВ используются везде, где нужны большего диаметра закапываемые пластиковые трубы. Наиболее распространенные области применения включают следующие.

Городские канализационные системы

Перехватывающие канализации, магистральные канализации и коллекторные линии используют спиральные трубы благодаря их коррозионной стойкости и возможности создания больших диаметров. Гладкий внутренний слой минимизирует сопротивление потоку и уменьшает отложение осадков.

Управление сточными водами

Сливные трубы для сточных вод, системы ретенции и сточные трубы получают пользу от легкого веса трубы и ее стойкости к кислотным стокам. Спиральные трубы большого диаметра могут пропускать высокие пиковые потоки без веса бетона.

Промышленные стоки

Химические предприятия, предприятия по переработке пищевых продуктов и горнодобывающие предприятия используют спиральные трубы для агрессивных стоков. ПЭВ устойчив к широкому спектру химических веществ, которые разрушают бетон или металл.

Протоки под дорогами и железными дорогами

Кольцевая жесткость и гибкость соединений трубы делают ее подходящей для протоков под дорогами и железными дорогами. В многих случаях установка не требует тяжелой бетонной подушки.

Безрыхловое восстановление

Большодиаметровые спиральные трубы могут быть установлены методом трубной пробки, скользящим футерованием или микротоннелированием. Они хорошо подходят для рынка безрыхлового восстановления, где Yongke Machinery также поставляет машины для производства CIPP-лайнеров.

Трубы Krah: Источник технологии спирального профиля

Трубы Krah - это брендовое название технологии спирального профиля труб, разработанной в Германии. Сегодня этот термин широко используется для описания любой трубы, произведенной путем спиральной намотки экструдированного профиля из HDPE или PP на оправку.

Трубы Krah и спиральные трубы из HDPE относятся к одному и тому же методу производства. Разница заключается в основном в регионе. Европейские подрядчики часто называют их трубами Krah. На рынках Северной Америки и Азии чаще используются термины "спиральный профильный трубы" или "спирально намотанные трубы из HDPE".

Спирально намотанные трубы из HDPE: Название и региональное применение

Спирально намотанные трубы из HDPE - это еще одно общее название этого продукта, особенно в Северной Америке. Этот термин подчеркивает процесс спиральной намотки, а не материал. Это та же структурная стеночная труба с полыми камерами и тот же диапазон диаметров от DN300 мм до DN5000 мм.

Для инженеров, составляющих спецификации, полезно включать несколько названий. В тендере может быть запрошена "труба Krah", в то время как в каталоге поставщика подрядчика указана "спирально намотанная труба из ПЭВП". Оба термина относятся к одной и той же технологии.

Трубы из ПЭВП большого диаметра: почему спиральная технология выигрывает

Когда в проектах нужны трубы диаметром более DN1200 мм, сплошностенные трубы из ПЭВП становятся нецелесообразными. Толщина стенки, необходимая для обеспечения конструкционной прочности, делает трубы тяжелыми и дорогими. Бетон прочен, но жесткий, тяжелый и подвержен коррозии в агрессивных средах.

Спиральная технология решает эту проблему. Профиль с полой стенкой обеспечивает кольцевую жесткость при меньшем расходе материала. Трубу диаметром DN3000 мм можно изготовить, транспортировать и установить с использованием оборудования, которое было бы перегружено бетоном такого же размера.

Поэтому трубы из ПЭВП большого диаметра почти всегда означают трубы со спиральным профилем в диапазоне от DN1500 мм до DN5000 мм.

Машина для производства труб из ПЭВП со спиральным профилем: обзор производственной линии

Производство HDPE спиральных труб требует не только стандартного экструдера. Полная производственная линия включает в себя несколько компонентов. К ним относятся одношнековый экструдер, спиральный матричный пресс-форма, вакуумный калибровочный бак, охлаждающая ванна, станция намотки с вращающимся сердечником, летающая пила для резки и система выталкивания.

Машина для производства HDPE спиральных профильных труб Yongke Machinery охватывает диапазон от DN300 мм до DN5000 мм на одной линии. Система управления на основе ПЛК хранит рецепты для различных диаметров, конструкций стенок и материалов. Это позволяет производителям переключаться между различными характеристиками без длительных перерыва времени.

Для производителей, которым также нужна возможность производства химических хранилищных баков, та же технология спиральной намотки используется в нашей машине для производства HDPE спиральных баков.

Стандарты и спецификации HDPE спиральных труб

Произведенные трубы должны соответствовать региональным стандартам. Эти стандарты охватывают материал, размеры и характеристики.

Соответствие имеет значение.

Международные стандарты

• ISO 21138: Пластиковые трубопроводные системы для безнапорного подземного дренажа и канализации с трубопроводными системами с структурированными стенками.

• EN 13476: Европейский стандарт для пластиковых трубных систем для безнапорного подземного дренажа и канализации.

• ASTM F894: Стандартная спецификация для полиэтиленовых профильных труб для систем гравитационного течения в США.

Основные характеристики для определения

При заказе спиральной трубы укажите:

• DN (наименовательный диаметр): Внутренний размер для справки в миллиметрах.

• Кольцевая жесткость (SN): SN4, SN8 или SN16 в зависимости от глубины укладки и нагрузки.

• Материал: HDPE, PP или PP-HM с соответствующей плотностью и индексом текучести расплава (MFI).

• Структура стенки: Одностенная, двухстенная, со сглаженным внутренним слоем или с гофрированным внутренним слоем.

• Тип соединения: С прокладкой, термосварной или экструзионно-сварной.

• Длина: Обычно 6 метров, но возможны индивидуальные длины.

Для напорных применений требуются дополнительные проверки толщины стенки и давления. Наше руководство по давлению для HDPE труб более подробно описывает напорные трубы с сплошной стенкой.

Способы соединения HDPE-спиральных труб

Правильное соединение зависит от структуры стенки, диаметра и того, является ли линия гравитационной или напорной.

Тепловые сварные соединения

Участки HDPE-труб с сплошной стенкой могут быть свариты Butt-методом или электросваркой. Некоторые спиралевидные профили имеют концы, совместимые с сваркой, что позволяет использовать стандартный Butt-метод сварки. Это создает полностью надежное, герметичное соединение.

Соединения с уплотнительным кольцом типа "колокольчик - вкладыш"

Многие системы спиральных труб используют интегрированный колокольчик с эластомерным уплотнительным кольцом. Вкладыш вставляется в колокольчик, и уплотнительное кольцо уплотняется при сжатии. Это соединение позволяет некоторое угловое отклонение и быстро монтируется.

Экструзионная сварка

Для крупноразмерных труб с конструкционной стенкой экструзионная сварка может соединять участки или присоединять фитинги. Сварочный экструдер выдавливает расплавленный HDPE или PP в паз соединения, создавая однородную связь. Этот метод требует обученных операторов, но обеспечивает очень прочное соединение.

Механические муфты

Соединительные ленты из нержавеющей стали или полимера могут соединять трубы, где требуется разборка или где другие методы не практичны. Они наиболее распространены для ремонтных соединений или переходов к другим материалам.

Для получения подробных инструкций по установке см. наш гид по установке труб из ПЭВК.

Как выбрать правильную спиральную трубу из ПЭВК

Выбор правильной спецификации предотвращает как избыточное проектирование, так и неисправности на месте.

Шаг 1: Определить применение

Сеptic канализация, дождевой сток, водопроводный канал и промышленные стоки имеют разные требования. Канализационные трубы нуждаются в гладкой внутренней поверхности и химической стойкости. Водопроводные каналы нуждаются в высокой кольцевой жесткости для нагрузок от транспорта.

Шаг 2: Рассчитать потребность в кольцевой жесткости

Глубина погружения, тип почвы, уровень грунтовых вод и поверхностная нагрузка определяют требуемый класс SN. Труба, находящаяся под 1 метром слоя грунта в жилой зоне, может потребовать только SN4. Тоже самое диаметр под 8 метрами слоя грунта и нагрузкой от автомобильного движения может потребовать SN16.

Шаг 3: Выбрать материал

HDPE является стандартным выбором для большинства применений. PP или PP-HM выбираются, когда требуется более высокая жесткость, более высокая термоустойчивость или более тонкие стенки.

Шаг 4: Указать тип соединений

Соединения с прокладками быстрые и гибкие. Сварные соединения герметичны и полностью фиксированы. Выбор зависит от скорости монтажа, условий почвы и требований к испытаниям.

Шаг 5: Проверить производственные возможности изготовителя

Не каждый производитель может стабильно изготовить трубы диаметром DN4000 мм или DN5000 мм. Перед крупным заказом проверьте диапазон размеров оправок, записи по контролю качества и сертификационные документы.

Для помощи в выборе диаметра и размеров используйте нашу таблицу размеров HDPE-труб или наш гид по выбору диаметра труб.

Контроль качества при производстве HDPE-спиральных труб

Проблемы с качеством у спиральных труб обычно проявляются в виде неравномерности толщины стенки, неполного сварного соединения или несоответствия размеров. Покупатели должны искать производства с контролируемым технологическим процессом.

Предотвращение дешевле, чем отбраковка.

Контроль на стадии производства

Надежный производитель постоянно контролирует температуру экструдера, размеры профиля, угол навивки, ширину наложения и температуру сварки. Хранение рецептов на ПЛК обеспечивает повторяемость между производственными циклами.

Требования к тестированию

Общие тесты включают кольцевую жесткость, сопротивление ударам, коэффициент ползучести и проверку размеров. Независимая экспертиза в соответствии с ISO 21138 или EN 13476 добавляет надежности для муниципальных проектов.

Внешний осмотр

Осматривайте концы труб на прямоту, проверяйте канавки для прокладок на наличие повреждений и ищите видимые дефекты в стенке профиля. Труба с неравномерными ребрами или неравномерным цветом может указывать на нестабильность процесса.

Общие ошибки при заказе HDPE-спиральных труб

Даже опытные инженеры допускают ошибки. Вот те, которые вызывают наибольшие проблемы.

Недостаточное указание кольцевой жесткости

Выбор SN4 для экономии денег, когда требуется SN8, приводит к избыточному деформированию и напряжению в соединениях. Всегда правильно рассчитывайте внешние нагрузки.

Пренебрежение совместимостью соединений

Указание системы соединений с прокладками и последующее заказывание фитингов, предназначенных для сварки, приводит к задержкам на месте. Соответствуйте соединения, фитинги и монтажное оборудование одной системе.

Пренебрежение требованиями по обращению

Спиральная труба большого диаметра легче бетонной, но все еще тяжелая. Секции DN3000мм требуют соответствующего подъемного оборудования и канатов. Повреждения из-за неправильного обращения часто происходят на концах труб.

Забывание о термическом расширении

Заложенные в землю линии обычно фиксируются землей, но открытые секции на сооружениях требуют компенсаторов или смещений. HDPE имеет более высокий коэффициент термического расширения, чем сталь или бетон.

Часто задаваемые вопросы: HDPE-спиральная труба

Для чего используется HDPE-спиральная труба?

HDPE-спиральная труба используется для крупносечностных самотечных канализационных систем, водостоков, траншеек и промышленных сточных систем. Конструкция ее стенки обеспечивает высокую кольцевую жесткость при низкой массе.

В каких размерах выпускается HDPE-спиральная труба?

Стандартные диаметры варьируются от DN300 мм до DN5000 мм. Конкретные производители могут предложить более узкие или несколько расширенные диапазоны в зависимости от своего оборудования.

Является ли спиральный трубы из ПЭВК тем же, что и трубы Krah?

Трубы Krah - это конкретный термин, связанный с брендом, для технологии спиралеобразного профиля труб. Спиральные трубы из ПЭВК и трубы Krah относятся к одному и тому же общему типу труб с конструкционной стенкой, производимых путем спиральной намотки.

Как долго служат спиральные трубы из ПЭВК?

При правильном производстве и установке спиральные трубы из ПЭВК могут служить более 50 лет в типичных условиях канализации и дренажа.

Можно ли использовать спиральные трубы из ПЭВК для давления?

Некоторые конструкции могут выдерживать низкое давление, но спиральные трубы из ПЭВК в первую очередь предназначены для гравитационного потока. При работе под давлением обычно требуются цельностенные трубы из ПЭВК, рассчитанные на рабочее давление.

Чем спиральные трубы из ПЭВК отличаются от гофрированных труб?

Спиральные трубы из ПЭВК используют спирально намотанную конструкционную стенку и доступны в гораздо больших диаметрах (до DN5000 мм). Двухстенные гофрированные трубы обычно производятся методом совместного экструзии и используются для меньших диаметров до примерно DN1200 мм.

Как проверяются соединения HDPE-спиральных труб?

Соединения с прокладками проверяются с помощью тестов на утечку воздуха или воды. Сварные соединения можно проверить на давление. Осмотр с помощью видеокамеры (CCTV) подтверждает правильность выравнивания внутренних соединений.

Можно ли использовать переработанный материал в HDPE-спиральных трубах?

Да, многие производители используют переработанный HDPE или PP в наружных конструкционных слоях. Они сохраняют чистый материал в внутреннем слое для обеспечения производительности и соответствия нормативным требованиям.

Почему выбирать Yongke Machinery для производства линий HDPE-спиральных труб?

Qingdao Yongke Machinery производит машины для изготовления спиралевидных профильных труб с 2010 года. Наша сертифицированная по стандартам ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001 фабрика в городе Qingdao, Китай, производит полные экструзионные и навивные линии для труб диаметром от DN300 мм до DN5000 мм.

Наше оборудование имеет уникальные функции, такие как вторая система нагрева для стабильного производства больших диаметров и программное обеспечение Pipefinder для расчета кольцевой жесткости. Мы предоставляем техническую документацию, удалённую поддержку, запасные части и помощь инженеров при установке.

Для производителей труб, входящих на рынок больших диаметров или расширяющих производственную мощность, наша команда настраивает каждую линию под целевой диапазон диаметров, материал и производительность. Запросите коммерческое предложение, чтобы обсудить ваш проект.

Заключение: HDPE-спиральные трубы для инфраструктуры больших диаметров

HDPE-спиральные трубы сочетают в себе редкую возможность иметь большие диаметры, легкость и долговечность. Для муниципальных и промышленных проектов с диаметром от DN300 мм до DN5000 мм они часто превосходят альтернативы из бетона, алюминиевого чугуна и цельностенных пластиковых труб.

Основные моменты, которые необходимо запомнить:

• Пустотелостенная структура обеспечивает кольцевую жесткость от SN4 до SN16 при использовании меньшего количества материала, чем у цельностенных труб.

• Производство требует специализированной машины для изготовления спиральных профильных труб с системами экструзии, намотки и резки.

• Применения включают канализацию, водостоки, опоры и промышленные стоки.

• Выбор соединений должен соответствовать структуре стенки и требованиям проекта.

• Всегда рассчитывайте кольцевую жесткость, глубину укладки и поверхностные нагрузки перед выбором.

Для производителей и подрядчиков труб, рассматривающих крупноразмерные пластиковые трубы, Qingdao Yongke Machinery производит машины для изготовления HDPE-спиральных профильных труб на своей ISO-цифрованной фабрике в Циндао. Наши линии охватывают размеры от DN300 мм до DN5000 мм с PLC-управлением, хранением рецептов и поддержкой инженеров при установке.

Если вы планируете проект по производству труб или нуждаетесь в детальной цене, свяжитесь с Qingdao Yongke Machinery. Наша инженерная команда поможет вам настроить правильную экструзионную и намоточную линию для ваших целевых диаметров, материала и выхода.