Pipa plastik banyak digunakan di berbagai bidang karena kelebihannya seperti ringan dan tahan korosi. Namun, ketahanan suhu tinggi mereka sangat bervariasi karena jenis material, teknologi modifikasi, dan skenario aplikasi.
Kisaran ketahanan suhu pipa plastik umum
Pipa PE
Pipa PE memiliki ketahanan suhu yang lemah, dengan batas suhu atas jangka panjang 60°C dan ketahanan suhu jangka pendek hingga 80°C. Namun, melalui modifikasi nano atau penambahan bahan penguat seperti serat kaca, beberapa pipa HDPE dapat menahan suhu tinggi 150 ° C untuk waktu yang lama, dan suhu pelunakan Vicat di atas 150 ° C, sehingga cocok untuk transportasi minyak mentah bersuhu tinggi di ladang minyak.
Pipa PVC
Pipa PE memiliki ketahanan suhu yang lemah, dengan batas suhu atas jangka panjang 60 ° C dan ketahanan suhu jangka pendek hingga 80 ° C. Namun, melalui modifikasi nano atau penambahan bahan penguat seperti serat kaca, beberapa pipa HDPE dapat menahan suhu tinggi 150 ° C untuk waktu yang lama, dan suhu pelunakan Vicat di atas 150 ° C, sehingga cocok untuk transportasi minyak mentah bersuhu tinggi di ladang minyak.
Rekayasa pipa plastik
Polimida (PI): Ketahanan suhu jangka panjang 350°C dan ketahanan suhu jangka pendek 450°C. Saat ini merupakan plastik rekayasa tahan panas terbaik, tetapi harganya mahal dan sebagian besar digunakan di bidang khusus, seperti kedirgantaraan.
Pipa FRP yang dimodifikasi: Pipa komposit yang diperkuat dengan pengisi seperti silikon karbida dan boron nitrida, dengan ketahanan suhu hingga 600°C (seperti selang seri UNI H), cocok untuk skenario suhu tinggi seperti emisi gas buang mesin.
Jalur teknis untuk meningkatkan ketahanan suhu tinggi
Teknologi modifikasi material
Pengisi yang diperkuat: Menambahkan pengisi anorganik seperti serat kaca dan boron karbida dapat meningkatkan ketahanan suhu PVC dan PE. Sebagai contoh, dalam teknologi yang dipatenkan, serat kaca dan silikon nitrida dimodifikasi secara komposit untuk meningkatkan ketahanan suhu jangka panjang pipa PVC hingga 100°C.
Struktur tahan api dan insulasi panas: Desain lapisan ganda dari lapisan tahan api dan kapas insulasi panas diadopsi untuk memblokir konduksi panas suhu tinggi eksternal ke badan pipa. Teknologi yang dipatenkan menggunakan isian kapas insulasi panas untuk membuat suhu radiasi permukaan luar pipa mencapai 280 ° C.
Desain Pipa Komposit
Komposit logam-plastik: Pipa komposit aluminium-plastik menggabungkan ketahanan tekanan logam dan ketahanan korosi plastik, dan kisaran suhu diperpanjang hingga -70 ℃ ~ 110 ℃, yang cocok untuk area dengan perbedaan suhu yang drastis.
Struktur multi-lapisan: Sebagai contoh, selang seri UNI H mengadopsi desain multi-lapisan pegas baja spiral + serat tahan suhu tinggi, yang dapat menahan suhu hingga 600℃ dengan tetap mempertahankan fleksibilitas.
Pengujian dan Verifikasi
Uji penuaan termal adalah metode inti untuk mengevaluasi ketahanan suhu. Sebagai contoh, pipa PE ditempatkan di ruang uji suhu tinggi untuk mensimulasikan lingkungan 200 ° C, dan stabilitas termalnya diverifikasi melalui indikator seperti kekuatan tarik dan perubahan berat. Shandong Fangda New Materials mengkonfirmasi melalui pengujian pihak ketiga bahwa pipa PE yang dimodifikasi tidak mengalami penurunan kinerja pada suhu 150 ° C.
Skenario suhu tinggi dan saran pemilihan dalam aplikasi
Transportasi medium suhu tinggi industri
Ladang minyak: Pipa PE yang dimodifikasi (tahan hingga 150 ℃) digunakan untuk transportasi minyak mentah bersuhu tinggi, dengan ketahanan aus 10 kali lipat dari pipa baja tradisional, dan pengurangan biaya sebesar 80%.
Industri kimia: Pipa komposit PI atau FRP (tahan hingga 400 ℃ ~ 600 ℃) digunakan untuk emisi gas yang sangat korosif, seperti selang seri UNI H yang digunakan untuk pengolahan knalpot mesin.
Teknik Konstruksi dan Kota
Sistem air panas: Pipa komposit aluminium-plastik PP-R (tahan hingga 110 ℃) lebih unggul daripada pipa PP-R tradisional, sehingga mengurangi risiko pemuaian dan penyusutan termal.
Proteksi kebakaran dan HVAC: Pipa PVC yang dimodifikasi tahan api (tahan hingga 95℃) dipadukan dengan casing tahan api untuk memenuhi kebutuhan pembuangan asap kebakaran.
Beradaptasi dengan berbagai lingkungan
Lingkungan suhu rendah: Pipa HDPE dapat menahan suhu rendah hingga -70°C, cocok untuk transportasi air di daerah dingin dan dataran tinggi.
Suhu tinggi seketika: Pipa PI dapat menahan suhu 450°C dalam waktu singkat, cocok untuk skenario suhu tinggi seketika seperti sistem hidraulik pesawat ruang angkasa.
Kesimpulan
Ketahanan suhu tinggi pipa plastik sangat bervariasi karena perbedaan bahan dan proses: ketahanan suhu pipa PVC / PE biasa sebagian besar antara 45 ℃ dan 95 ℃, sedangkan pipa yang dimodifikasi atau komposit dapat mencapai 150 ℃ hingga 600 ℃. Pemilihan perlu dikombinasikan dengan suhu sedang, kondisi lingkungan dan biaya.
