Пластикові труби широко використовуються в багатьох сферах завдяки своїм перевагам, таким як легка вага та корозійна стійкість. Однак їхня стійкість до високих температур значно варіюється залежно від типу матеріалу, технології модифікації та сценаріїв застосування.
Діапазон температурної стійкості звичайних пластикових труб
ПЕ труба
ПЕ труби мають слабку термостійкість, з довготривалою верхньою температурною межею 60°C і короткочасною термостійкістю до 80°C. Однак, завдяки наномодифікації або додаванню армуючих матеріалів, таких як скловолокно, деякі труби ПНД можуть тривалий час витримувати високі температури до 150°C, а температура розм'якшення за Вікатом перевищує 150°C, що робить їх придатними для високотемпературного транспортування сирої нафти на нафтових родовищах.
Труба ПВХ
ПЕ труби мають слабку термостійкість, з довготривалою верхньою температурною межею 60°C і короткочасною термостійкістю до 80°C. Однак, завдяки наномодифікації або додаванню армуючих матеріалів, таких як скловолокно, деякі труби ПНД можуть тривалий час витримувати високі температури до 150°C, а температура розм'якшення за Вікатом перевищує 150°C, що робить їх придатними для високотемпературного транспортування сирої нафти на нафтових родовищах.
Інженерні пластикові труби
Поліімід (PI): Довготривала термостійкість 350°C і короткочасна термостійкість 450°C. Наразі це найкращий термостійкий інженерний пластик, але він дорогий і здебільшого використовується в спеціальних галузях, таких як аерокосмічна промисловість.
Модифікована FRP-труба: Композитна труба, посилена наповнювачами, такими як карбід кремнію та нітрид бору, з термостійкістю до 600°C (наприклад, шланг серії UNI H), підходить для високотемпературних сценаріїв, таких як вихлопні гази двигуна.
Технічний шлях до підвищення стійкості до високих температур
Технологія модифікації матеріалів
Армовані наповнювачі: Додавання неорганічних наповнювачів, таких як скловолокно і карбід бору, може підвищити термостійкість ПВХ і ПЕ. Наприклад, у запатентованій технології скловолокно та нітрид кремнію композитно модифіковані для підвищення довготривалої термостійкості труб з ПВХ до 100°C.
Вогнезахисна та теплоізоляційна конструкція: Двошарова конструкція з вогнезахисного шару та теплоізоляційної бавовни застосовується для блокування теплопровідності зовнішньої високої температури до корпусу труби. Запатентована технологія використовує теплоізоляційне бавовняне наповнення, завдяки якому температура випромінювання зовнішньої поверхні труби досягає 280°C.
Конструкція композитних труб
Металопластиковий композит: Алюмінієво-пластикова композитна труба поєднує в собі стійкість до тиску металу та корозійну стійкість пластику, а температурний діапазон розширено до -70℃ ~ 110℃, що підходить для районів з різкими перепадами температур.
Багатошарова структура: Наприклад, шланг серії UNI H має багатошарову конструкцію зі спіральної сталевої пружини + термостійке волокно, яке витримує температуру до 600 ℃, зберігаючи при цьому гнучкість.
Тестування та верифікація
Випробування на термічне старіння є основним методом оцінки термостійкості. Наприклад, ПЕ труби поміщають у високотемпературну випробувальну камеру для імітації середовища з температурою 200°C, а їхню термостійкість перевіряють за такими показниками, як міцність на розрив і зміна ваги. Компанія Shandong Fangda New Materials підтвердила за допомогою незалежних випробувань, що її модифіковані ПЕ труби не мають погіршення експлуатаційних характеристик при 150°C.
Сценарії високих температур і рекомендації щодо вибору в додатках
Промислове транспортування високотемпературних середовищ
Нафтова галузь: Модифіковані ПЕ труби (стійкі до 150℃) використовуються для транспортування високотемпературної сирої нафти, мають зносостійкість в 10 разів більшу, ніж у традиційних сталевих труб, і знижують витрати на 80%.
Хімічна промисловість: Композитні труби з PI або FRP (стійкі до 400℃ ~ 600℃) використовуються для висококорозійних газових викидів, наприклад, шланги серії UNI H, що використовуються для очищення вихлопних газів двигунів.
Будівництво та муніципальна інженерія
Система гарячого водопостачання: Алюмінієво-пластикова композитна труба PP-R (стійка до 110℃) перевершує традиційну трубу PP-R, зменшуючи ризик теплового розширення та стиснення.
Протипожежний захист та опалення, вентиляція та кондиціювання: Вогнестійка модифікована ПВХ труба (стійка до 95℃) поєднується з вогнетривким кожухом для задоволення потреб у відведенні пожежного диму.
Адаптується до різних середовищ
Низькотемпературне середовище: Труби ПНД витримують низькі температури до -70°C, підходять для транспортування води в холодних і високогірних районах.
Миттєва висока температура: Труби PI витримують 450°C за короткий проміжок часу, підходять для сценаріїв миттєвої високої температури, наприклад, для гідравлічних систем космічних кораблів.
Висновок
Високотемпературна стійкість пластикових труб сильно варіюється через відмінності в матеріалах і процесах: термостійкість звичайних труб з ПВХ/ПЕ в основному становить від 45℃ до 95℃, тоді як модифіковані або композитні труби можуть досягати від 150℃ до 600℃. Вибір повинен поєднуватися з температурою середовища, умовами навколишнього середовища та вартістю.
