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Fabrication de PE

Utilisation dans le monde entier

Les matériaux en polyéthylène (PE) ont été initialement introduits au Royaume-Uni en 1933 et ont progressivement été utilisés dans l'industrie des pipelines depuis la fin des années 1930. Les propriétés physiques des matériaux PE ont été continuellement améliorées avec des améliorations de la résistance à la propagation des fissures, une résistance à la pression hydrostatique accrue, une ductilité et une résistance à la température élevée résultant des développements des méthodes de polymérisation. Ces développements ont entraîné une augmentation des applications du PE dans l'industrie des pipelines dans des domaines tels que la réticulation du gaz, l'approvisionnement en eau, les boues minières, l'irrigation, les égouts et les applications industrielles générales.

Les attributs bien connus de haute résistance aux chocs, facilité d'installation, flexibilité, caractéristiques d'écoulement hydraulique régulier, haute résistance à l'abrasion et excellente résistance aux réactifs chimiques ont conduit à des systèmes de canalisations en PE couramment spécifiés et utilisés dans une large gamme d'applications dans des tailles de tuyaux jusqu'à 1600 mm de diamètre.

Utilisation australienne

L'extrusion de tuyaux en PE a commencé en Australie au milieu des années 1950, où des tuyaux de petit diamètre étaient utilisés dans les applications d'irrigation, rurales et industrielles.

Les normes australiennes pour les tuyaux sous pression PE ont été initialement développées sous le nom ASK119 en 1962, et progressivement améliorées et métriques en tant que tuyaux PE AS1159 pour les applications sous pression en 1972 pour inclure un diamètre de 1000 mm. Ces spécifications ont fourni la base technique pour l'approbation et l'utilisation du PE en tant que matériaux de canalisation approuvés dans des applications telles que la réticulation de l'eau potable et du gaz naturel par les services publics de gaz et d'eau dans toute l'Australie. Les développements ultérieurs à Standards Australia ont abouti au développement progressif de spécifications standard pour les composés PE, les tuyaux de gaz PE, les raccords PE, les systèmes d'irrigation, les lignes directrices d'installation des systèmes de canalisations de drainage, d'égout et PE.

Les développements internationaux en cours dans les nuances de polymères PE ont conduit à la révision de ces spécifications, aboutissant à la publication des normes PE AS / NZS 4130 - PE Pipes for Pressure Applications, AS / NZS 4131 - PE Compounds for Pressure Pipe and Raccords et AS / NZS 4129 - Raccords pour tubes PE pour applications sous pression. Ces normes ont introduit les derniers développements et terminologies internationaux, et ont également fourni des spécifications uniformes dans toute l'Australasie.

Les développements des polymères ont abouti à des matériaux PE80B, qui ont une ductilité et une stabilité thermique améliorées et du PE100 avec une résistance améliorée. Les pipelines PE sont maintenant devenus la solution préférée dans de nombreuses applications où les propriétés uniques du PE constituent la solution la plus rentable. Vinidex fournit des services de fabrication et de fourniture à l'échelle de l'Australie pour les systèmes de canalisations en PE dans une large gamme d'applications d'utilisation finale pour des tuyaux jusqu'à 1000 mm de diamètre.

Extrusion de tuyaux

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Les tubes Vinidex PE sont extrudés à l'aide de procédés et de technologies de fabrication sophistiqués et hautement contrôlés. Les matières premières PE utilisées dans l'extrusion sont mélangées sous forme de granulés contenant des quantités précises de polymère, de lubrifiants, de stabilisants, d'antioxydants et de pigments pour l'application spécifique du produit final. Le composé PE (1) est préchauffé pour éliminer l'humidité et les matières volatiles et est transporté dans l'extrudeuse par un dispositif d'alimentation à débit contrôlé (2). L'extrudeuse (3) se compose d'une configuration à une seule vis qui fond et transporte le matériau PE le long de la longueur du cylindre de l'extrudeuse. La conception du corps / vis de l'extrudeuse est complexe et prend en compte les propriétés des différents types de nuances de matériau PE utilisées dans les applications de tuyauterie. Différentes zones existent sur la longueur de la vis et agissent pour fondre, mélanger, dégazer et comprimer le composé PE. Les bandes chauffantes électriques externes le long du cylindre, ainsi que la chaleur de frottement générée lorsque le matériau PE passe à travers les espaces entre le cylindre et la vis, fournissent l'énergie nécessaire pour fondre complètement les matériaux composés PE. L'apport thermique total est soigneusement contrôlé pour assurer une fusion complète du PE sans dégradation thermique.

Après avoir traversé une zone de mélange à l'extrémité de l'extrudeuse, la masse fondue de PE alimente alors une combinaison tête et filière (4), où la masse fondue est formée dans la taille de tuyau requise. La conception correcte de la tête et de la filière est essentielle pour permettre la production de tuyaux conformément aux exigences des normes australiennes et pour garantir le maintien des propriétés physiques des matériaux PE. Une fois que la forme de tuyau en PE fondu quitte la filière, elle entre dans le système de dimensionnement (5), où elle est initialement refroidie aux dimensions requises. Ceci est réalisé en utilisant un système de pression de vide externe où les surfaces des tuyaux sont refroidies avec des pulvérisations d'eau réfrigérée tout en étant en contact avec des manchons de calibrage usinés avec précision. Le tuyau initialement refroidi est ensuite progressivement passé à travers une série de réservoirs de refroidissement par pulvérisation d'eau (6) pour réduire le matériau PE à la température ambiante et pour finaliser les dimensions du tuyau. Au fur et à mesure que le tuyau passe le long de la ligne d'extrusion, il est tiré le long à une vitesse constante à l'aide d'un train de chenille (7). Cette vitesse de transport est étroitement coordonnée avec la vitesse de sortie de l'extrudeuse à l'aide de contrôleurs de processus en boucle fermée, afin de minimiser la contrainte intégrée dans le tuyau.

Les informations sur le tuyau concernant la taille, le matériau, la classe et les données de lot requises par les normes australiennes ou par les spécifications spécifiques du client sont ensuite marquées sur le tuyau par une imprimante en ligne (8) pour fournir un marquage continu à des intervalles spécifiés. Le tuyau terminé est ensuite coupé à la longueur standard ou requise par une scie en ligne (9), puis emballé dans des alages, ou pour des tuyaux de grand diamètre stockés (10). Les tuyaux de petit diamètre sont soit coupés à la longueur standard, soit enroulés (11), et les bobines finies sont cerclées dans des tailles de bobine standard.