海洋エンジニアリング用大口径プラスチックパイプの種類

寧波方力科技有限公司は、押出機生産ライン設備の30年近くの経験を持つメーカーとして、豊富な設備製造経験があり、専門的な技術指導や設備調達のご提案をさせていただきます。

数十年の探査を経て、世界の海洋工学向けに 2 種類の大口径プラスチック パイプが誕生しました。: s真っ直ぐ押し出された中実壁パイプとスパイラル巻き壁パイプ。

1. L大径ストレート押出中実壁パイプ

熱可塑性プラスチックパイプは直接押出固体壁パイプから始まります。このプロセスでは、プラスチックを溶かして環状のダイから押し出し、冷却して成形します。小径から中径の範囲では、ほとんどのプラスチックパイプは真っ直ぐな押出無垢壁パイプを採用しています。しかし、大口径厚肉パイプの押出成形の問題は初期段階では解決されませんでした。その理由は、大口径厚肉パイプのダイヘッドから押し出された溶融厚肉は、冷却・成形する前に重力により「たわむ」状態、つまり溶融樹脂が円周に沿って高いところから低いところに流れて、上部には非常に薄い壁、下部には厚い壁があります。したがって、初期段階では、直接押出法では薄肉かつ大径のプラスチックパイプしか製造できません。適用対象は「海水取水管路」「海水排水管路」や補修ライナーなどの薄肉管に限定されており、小さな肉厚と直径の比（SDR）が必要な圧力管には適用できません。今世紀に入り、世界では多くの研究が行われ、e大口径プラスチック厚肉パイプの開発と製造の探求。一方では、原材料企業は、より優れた総合的な機械的特性と耐垂れ性を備えたパイプ用の特殊樹脂の開発を続けています。高密度ポリエチレンパイプ用樹脂を改良したものです。PE63～PE80、PE100、PE100-ラジコン、そして「アンチサグPE100」（LS）「スーパーアンチサグPE100」（XLS）へ。垂れ防止樹脂の分子量分布を調整して、低せん断速度での粘度を高めることができます。もう一つは、パイプ押出成形後の冷却プロセスの工夫（内部冷却の強化など）や、近年の大径プラスチックパイプの肉厚範囲の拡大など、パイプ押出成形のプロセスや設備の改善です。

大径直押出中実管の機械構造はシンプルです。独自の利点があります。マリンエンジニアリング。まず、柔軟性があります。 2つ目は、長さ100メートルの超長管（XXL）を連続的に製造し、水面に浮かべて建設現場まで輸送することが可能です。大口径直接押出中実管の限界の 1 つは、高剛性を実現するには大きな肉厚が必要であることです。高いリング剛性が必要な低圧または非圧力パイプラインにのみ適用されます。第二に、大規模で高価な生産ラインが必要であり、仕様ごとに異なる付属品が必要です。したがって、それは少数の大手プラスチックパイプ企業に集中しています。

現在、パイプライフグループは海洋工学用の大口径直接押出ソリッドウォールパイプの分野における大手企業です。同社は前世紀末にノルウェーのスタテルの海辺に工場を建設し、今世紀初頭の2004年に有名なモンペリエ海洋放流プロジェクトを完了した。統計によると、パイプライフは2006年から2015年までヨーロッパ、アフリカ、アジアで行われ、南米の27カ国で48の大口径プラスチックパイプエンジニアリングプロジェクトが完了しました。近年、大口径プラスチック中実管の開発を積極的に行っている企業がAGRUグループです。 XXLパイプ生産工場が米国に新設されました。近年、アラブ首長国連邦のUPI（Union Pipes Industry）、Fトルコのirat、オーストラリアのIPEXパイプラインなど。

2. 螺旋状壁管

スパイラル巻き構造壁パイプは、溶融押出されたプラスチック異形材をスパイラル線に沿って巻き、相互に融着させてパイプを形成するプロセスです。その目的は、大口径パイプの直接押出成形の困難さと制限を回避することです。大口径のプラスチックパイプは、より小型の押出機と支持装置で製造でき、さまざまな強度と剛性の要件を満たすためにさまざまな構造壁を形成できます。

数十年にわたる探求と競争を経て、2 種類の螺旋状壁パイプが広く使用されています。中国の国家規格によれば、Aタイプ構造壁管とBタイプ構造壁管に分けられます。 Aタイプの螺旋巻管は中国では一般に「二重平坦中空壁管」と呼ばれ、Bタイプの螺旋巻管は中国では一般に「クララ管」と呼ばれています。本稿ではこれらを「二重平平中空壁管」および「B型構造壁管」と呼ぶことにする。

A.二重平坦中空壁パイプ

二重平坦中空壁パイプは、1980年代にフィンランドのアポンノア・インフラ社（KWH社は法人化）によって開発され、weholiteと呼ばれています。基本的な工程は、角中空パイプを押出機で押し出し、柔軟で半溶融した状態で円筒状のローラーシャフト群に巻き付け、隣り合う角中空パイプの間に溶融プラスチックを押し込んで完全に融着させ、内側と外側の平面の中央に直線の壁を持つ構造壁パイプを形成します。巻かれたパイプは連続的に押し出されます。二重扁平中空壁管の内外面は滑らかな円筒面であり、縦断面は等間隔の垂直壁で支持された連続した中空構造となっている。

二重平坦中空壁パイプの利点は次のとおりです。

- L大きな直径のプラスチックパイプは、比較的軽量で経済的な設備で製造でき、高いリング剛性を実現できます。無圧または低圧の排水パイプラインに適しています。

- T連続成形パイプの単一セクションの長さは 10 メートルを超える場合があります (B タイプの巻線構造の壁パイプはコア ダイの長さによって制限され、通常はセクションあたり 6 メートル近くになります)。これは、コストの削減に役立ちます。パイプセクション接続のコスト。

二重平坦中空壁パイプの欠点は次のとおりです。

- T単層角形中空管を融着させて形成した中空壁構造は、管内圧力に耐える能力が限られているため、高圧の送水管には適していません。

- Bパイプの端が固体壁ではないため、突合せ融着は許可されず、円筒面は規則的ではないため、ソケット接続は許可されません。より信頼性の高い接続方法は、ポータブル押出機を使用した接合部の融着です。

現在、アポノールインフラとその技術ライセンスを取得している企業（世界に10社以上あると言われています）。 40 近くの生産ライン）が交流と協力のコミュニティを形成しており、いくつかの国際企業は同様の生産プロセスを独自に開発しています。

開発以来 40 年間、二重平平中空壁管は熾烈な競争の中で発展し、その独自の利点を証明しました。近年、マリンエンジニアリング分野では、次のような成功事例が数多くあります。:

- 2009 年に取水と排水が開始されました。CリクエストGフランスのオルフェ発電所が撮影したDN2,200mmSN4 210m排水 DN2,400 840m

- 2017年、冷却システムDN/ID2,700mm2,ギの025mSの上Rベトナムの製油所石油化学プロジェクト

- I2020年、DN 3の敷設,000mm 880m HDPE 12 個の構造壁板ボックスを備えた二重カルバートが、世界で最も深い地下パイプ ネットワークに使用されました

B.構造壁パイプ

Bタイプ構造壁管は、1980年代にドイツのkrah社によって開始された、巻き付けと融着によって形成されたポリオレフィン構造壁管です。基本的なプロセスは、多層ホットメルト ポリオレフィン テープとプロファイルを予熱した金属コア バレル上にらせん状に巻き付けて、構造壁パイプを形成することです。通常、内壁は必要な強度を達成するためにテープを複数層巻き付けて強固な壁層を形成します。次に、パイプリングの剛性の要件に応じて、ホットメルトポリオレフィン丸パイプ素材を外側に巻き付けて外側の丸リブ構造の壁層を形成します。接続用ソケットはパイプ両端を巻き融着加工して製作（ソケットには電熱線が埋め込まれています）しており、電気融着によるソケット接続が可能です。

このプロセスでは、比較的経済的な設備で幅広い仕様と性能（内圧強度と外圧剛性）を備えた大口径パイプを製造できます。現在、krah社とその技術ライセンスを取得した企業は、世界中の50社以上の企業と交流・協力コミュニティを形成していると言われており、一部の国際企業は独自に同様の生産プロセスを開発しています。

タイプ B 構造壁パイプの利点は次のとおりです。

連続溶融押出と巻取り融着をベースとした一連の設備に、径の異なるコアバレルと付帯設備を備え、内径、内壁厚さ（内圧耐力強度の違い）、外周円形リブの異なる様々なパイプを製造することができます。構造（外圧耐性剛性が異なる）。したがって、内部耐圧強度要件を備えた圧力伝達パイプラインを製造することができ、また、内部耐圧強度要件がないか、または低く、外部耐圧剛性要件が異なる吐出パイプラインも製造することができる。フランジなどのパイプ継手を切断するための非常に厚い管状ブランクも製造できます。生産企業にとって、少ない設備投資で幅広い市場要件を満たすことが有益です。

耐食性、耐衝撃性、耐摩耗性があり、融着しやすく、比重が軽いオールポリオレフィン系樹脂を採用しています。特に海洋工学に適しています。コンクリートの重りを追加したり、構造壁の中空にモルタルを流し込んだりすることで、海面に浮いたり、海底に沈んで水中に吊るしたりすることができます。

電気融着のソケット接続はより便利です（特に溝の底に敷設された大口径パイプの場合）。厚い内壁の突合せ溶着も可能です。

柔軟な構造設計: 大径化が容易。現在、最大直径は4000mmに達しており、これは世界中の2000mm以上のプラスチックパイプの本体です。肉厚のパイプを製造するのは容易であり、実際にはパイプ壁に制限はありません。また、大きなリング剛性を得ることが容易であり、多層構造壁に巻いて溶接することもできます。

タイプ B 構造壁パイプの欠点は次のとおりです。

コアバレルの長さによって制限されるため、セクションでのみ製造できます。通常、各セクションの長さは6メートルであるため、接続の作業負荷は大きくなります。

Bタイプ構造壁パイプの創始者であるKrahは、一方では常に探求、開発、再開発を続け、他方では市場の発展と協力に注意を払ってきました。例えば、長年の探索と開発を経て、ガラス繊維強化ポリエチレン材料が採用され、開発されたガラス短繊維ポリエチレン材料PE-GFは、Mrs = 18Mpa（PE100の1.8倍）の定格であることが実証され、ASTMに登録されました。およびDIN規格。

Krah は海洋工学の応用開発に多大な貢献をしてきました。一方で、彼は技術研究を実施し、単行本や交換書を出版しました。その一方で、海洋工学における大口径プラスチックパイプの適用事例を各国で継続的に出版、紹介してきた。のような：

- 2013年ペルーのリマ海放流プロジェクトdn3000 3900mの生産企業。スペインの電力購入協定とクラ協定

- 2014年、アラブ首長国連邦の海水は2000mm 36kmと3000mm 22kmのPP-B HM生産企業に排出されました。UPI-2015 スウェーデンのストックホルム港排出量: DN 3400、総肉厚 180 mm 135 m 生産企業ドイツ hengze Co., Ltd.

- 2018 アルゼンチン取水プロジェクト: 世界最大の実用直径プラスチック パイプ DN 3600 10 bar SD R17 壁厚 220 mm。生産企業: カラ アメリカ ラテンアメリカ

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