Extrusion Russian Edition 3-2019

27 ЭКСТРУЗИЯ ТРУБ И ПРОФИЛЕЙ ЭКСТРУЗИЯ 3/2019 цевой жесткости. Такие трубы, называемые гофрированными, изготавливаются в ходе непрерывного процесса с помощью гофраторов. Как правило, максимально возможный диаметр трубы ограничивается размерами дорогостоящего гофратора, который формирует волнистый наружный слой. Для особых областей применения при подаче среды без давления (напри- мер для морских выпускных и впускных трубопроводов) из-за сильных изгибов используются трубы со сплошной стенкой с максимальным диаметром (пример производственной ли- нии — на рис. 1, слева). Как показывает диаграмма на рис. 1 (справа), максимальный наружный диаметр подобных труб в течение последних 30 лет неизменно увеличивался. В настоящее время изготавливаются гладкие трубы со сплошной стенкой с наружным диаметром 2600-3000 мм. Для изготовления труб еще большего диаметра использует- ся технология намотки, которая в настоящей статье не рас- сматривается. Гладкие трубы со сплошной стенкой вплоть до указанного диаметра получают с помощью непрерывного процесса экструзии. При этом необходимо учитывать, что для изготовления труб большого диаметра требуется значитель- ное (по сравнению с трубами меньшего диаметра) увеличение мощности всех компонентов производственной линии. Повышение производительности данных секций и узлов, необходимое для изготовления труб большого диаметра, озна- чает необходимость значительного роста производительности экструдера [1], [2]. Чтобы достичь этой цели с учетом эконо- мических аспектов, усилия по разработке со стороны произ- водителей трубных линий в последние годы были в основном направлены на повышение производительности при том же диаметре шнеков. Этому способствовало в том числе постоян- ное увеличение длины рабочей части для увеличения объема расплава (рис. 2). Диаграмма показывает достигнутые успе- хи на примере роста производительности экструзии ПЭ-труб одношнековым экструдером с диаметром шнека 90 мм в за- висимости от длины рабочей части. Важным ограничением развития в том, что касается увели- чения длины рабочих органов, была и остается температура расплава. Из-за увеличения времени пребывания расплава в экструдере и, как правило, более высокого числа оборотов не- обходимо выбрать подходящую технологию, которая обеспечит низкуютемпературу массы [3]. Это является однимиз наиболее сложных факторов при производстве труб большого диаметра. Помимо часто обсуждаемой в ли- тературе угрозы деструкции материала [4] для сниже- ния температуры есть и другие причины. Температура расплава должна быть как можно ниже, поскольку она решающим образом влияет на экономичность всей экструзионной линии. С одной стороны, экструде- ру требуется передавать меньше энергии до полно- го расплавления материала, и поэтому он работает с меньшей мощностью привода. С другой стороны, уменьшается нагрузка на охлаждающие устройства Рис. 2. Производительность экструдера со шнеком диаметром 90 мм в зависимости от длины его рабочей части в разные годы Производительность экструдера со шнеком диаметром 90 мм при переработке ПЭ, кг/ч Экструдер solEX NG с полностью переработанным технологическим узлом, обеспечивающим более низкую температуру расплава, высокую производительность и экономию энергии при производстве труб диаметром до 2,6 м (фото: battenfeld-cincinnati)