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/см3при 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 и4.14 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 стиральный4.Смазка пластичная ГОИ-50П | Мытье ванн охлажденияЧистка 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.Заглушкиполиэтиленовые | 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
| Наименованиепоказателя | Значение показателя для труб из | Методиспытания | |||
| ПЭ63 | ПЭ80 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 1.Внешний видповерхности | 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 11262и по настоящего стандарта | ||
| 3.Изменениедлины трубпосле прогрева, % не более | 3 | 3 | По ГОСТ 27078и по 8.6 настоящего стандарта | ||
| 4. Стойкостьпри постоянном внутреннем давлении при 20°С, ч, не менее | При начальномнапряжении в стенке трубы 8,0 МПа100 | При начальномнапряжении в стенке трубы 10,0 МПа100 | По ГОСТ 24157и по 8.7настоящегостандарта | ||
| 5. Стойкостьпри постоянном внутреннем давлении при 80°С, % не менее | При начальном напряжении в стенкетрубы 3,5 МПа165 | При начальномнапряжении в стенке трубы 4,6 МПа165 | По ГОСТ 24157и по 8.7настоящегостандарта | ||
| 6.Стойкостьпри постоянном внутреннем давлении при 80°С, ч, не менее | При начальномнапряжении в стенке трубы 3,2 МПа1000 | При начальномнапряжении в стенке трубы 4,0 МПа1000 | По ГОСТ 24157и по 8.7настоящегостандарта | ||
| 7.Стойкость к газовым составляющим при 80°С иначальномнапряжении в стенке трубы 2 МПа, ч, не менее | 20 | 20 | По ГОСТ 24157и по 8.8.настоящегостандарта | ||
| 8.Термоста-бильность труб при 200°С, мин, не менее | 20 | 20 | По 8.9 | ||
| 9.Стойкость к быстромураспространению 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 медленномураспространению трещин при 80°С для труб номинальной толщиной стенки более 5 мм, час, не менее | При начальномнапряжении в стенке трубы 3,2 МПа165 | При начальномнапряжении в стенке трубы 4,0 МПа165 | По ГОСТ 24157и по 8.11 | ||
Расчетная масса 1 метра труб приведена в таблице 5.