Polyvinylchlorid (PVC) je třetím nejpoužívanějším plastem na světě díky své odolnosti a vysoce univerzálnímu použití, které nachází uplatnění v mnoha oborech lidské činnosti. Díky své odolnosti, odolnosti proti korozi a hospodárnosti jsou PVC trubky široce využívány.
Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) se díky své tvarové stálosti uplatňuje například při výrobě plastového potrubí, desek nebo plastových nádob. PVC trubky (polyvinylchloridové trubky) patří mezi nejpoužívanější plastové trubky. Dělí se na trubky z neměkčeného polyvinylchloridu (UPVC) a ohebné trubky z měkčeného polyvinylchloridu (PVC) na základě aplikačních scénářů. Největší podíl tvoří trubky z UPVC (např. vodovodní potrubí, drenážní potrubí a elektroinstalační potrubí) s jasnými průmyslovými specifikacemi pro jejich výrobní metody a kontrolní standardy.
Suroviny a typy PVC trubek
Výroba PVC trubek začíná získáváním surovin. Hlavní složkou je polyvinylchloridová pryskyřice, bílý prášek získaný z ethylenu a chloru. Pro zlepšení vlastností konečného produktu se přidávají také přísady, jako jsou stabilizátory, změkčovadla a maziva. Suroviny plastových granulí PVC se dělí na měkčené PVC a tuhé PVC podle množství přidaných stabilizátorů, změkčovadel, maziv atd.
Podle výroby měkčeného PVC nebo tuhého PVC jako surovin se plastové trubky z PVC dělí na dva typy: měkké a tvrdé trubky:
- Plastové trubky z tvrdého PVC: Jsou to PVC pryskyřice smíchané se stabilizátory, mazivy, změkčovadly a dalšími přísadami. Vyrábí se vytlačováním po granulaci.
- Měkká plastová trubka z PVC: Vyrábí se přidáním různých přísad, jako jsou změkčovadla s vyššími složkami, do PVC pryskyřice a poté vytlačováním a lisováním po granulaci. Díky přidání více změkčovadel (např. ftalátů) do pružných PVC trubek je teplota vytlačování během výroby o něco nižší (140-180 stupňů).
Hlavní výrobní proces UPVC trubek
Hlavním výrobním procesem UPVC trubek je vytlačování, který je kontinuální a vysoce automatizovaný. Skládá se především ze 6 klíčových kroků:
Čtěte také: Beton svépomocí: Recept
- Proces míchání: Používá se kombinace „vysokorychlostního mixéru + nízkootáčkového mixéru za studena“. Nejprve se suroviny a přísady zahřejí vysokou rychlostí (80-120 stupňů), aby se dosáhlo rovnoměrného rozptýlení, a poté se ochladí při nízké rychlosti (méně než nebo rovna 40 stupňům), aby se zabránilo spékání.
- Extruze: Směs PVC se přivádí do extruderu, což je stroj, který zahřívá a protlačuje materiál přes tvarovanou matrici. Matrice určuje profil a průměr vyráběné trubky. Jak roztavená směs PVC prochází matricí, nabývá požadovaného tvaru a vystupuje jako souvislá trubka.
- Vakuové dimenzování (hlavní proud): Bezprostředně po vytlačení se polotovar trubky dostane do "objímky pro vakuové dimenzování". Extrudovaná PVC trubka je při výstupu z formy stále horká a tvárná. Pro ztuhnutí a nastavení rozměrů trubky prochází chladicí lázní nebo stříkací komorou. Tento rychlý proces ochlazování zajišťuje, že si trubka zachová svůj tvar a strukturální integritu.
- Trakce: Chlazené potrubí je taženo konstantní rychlostí „trakčním strojem“ (např. pásovým trakčním strojem).
- Řezání a tvarování hrdla: Podle požadavků zákazníka (např. 4 metry/trubka, 6 metrů/trubka) se k řezání používá „automatický řezací stroj“ (typ pily-kotouč nebo planetový typ). Vodovodní potrubí a drenážní potrubí obvykle vyžadují „zásuvkové připojení“, takže jeden konec potrubí musí být „rozšířený“ (zahřát a změkčit konec potrubí, poté jej roztáhnout do tvaru zvonu pomocí rozšiřující matrice). Po rozšíření je nutné chlazení a tvarování, aby se zajistilo, že vnitřní průměr hrdla odpovídá vnějšímu průměru jiné trubky.
- Kontrola kvality: Po řezání/rozšíření se trubky nejprve podrobují předběžné vizuální kontrole (bez škrábanců, bublin nebo nečistot). V průběhu celého výrobního procesu procházejí PVC trubky přísnými kontrolami kvality. Rozměrová přesnost, tloušťka stěny, odolnost proti tlaku a celková integrita jsou pečlivě testovány, aby byla zajištěna shoda s průmyslovými normami a specifikacemi zákazníků.
Kontrolní normy pro PVC trubky
Inspekční normy pro PVC trubky zahrnují domácí normy (řada GB/T) a mezinárodní standardy (ISO, ASTM atd.).
- Mezi klíčové rozměry patří vnější průměr, tloušťka stěny, délka a zaoblení, které se měří posuvnými měřítky, mikrometry a délkovými pravítky. Odchylka tloušťky stěny: Minimální tloušťka stěny není menší než 87,5 % jmenovité tloušťky stěny. Odchylka délky: U trubek s pevnou délkou.
- Žádné netěsnosti nebo praskliny. Odolnost proti chemické korozi: Ponořte potrubí do kyselého (např. 5% kyseliny chlorovodíkové) nebo alkalického (např. 5% hydroxidu sodného) roztoku na 24 hodin.
Doporučení k nákupu: Zkontrolujte „standardní číslo, jmenovitý tlak a datum výroby“ na povrchu trubky.
PVC-O trubky: Nová evoluce
PVC-O, čínský název biaxiálně orientovaný polyvinylchlorid, je novou formou evoluce PVC trubek. Díky speciální technologii zpracování orientace k výrobě trubky je PVC-U trubka vyrobená metodou vytlačování axiálně a obvodově natažena, takže molekuly PVC s dlouhým řetězcem v potrubí v biaxiálním uspořádání. Byla získána nová PVC trubka s vysokou pevností, vysokou houževnatostí, vysokou odolností proti nárazu a únavě.
Historie a vývoj
PVC-O byl poprvé vyvinut společností Yorkshirelmperial Plastics (Uponor) ve Velké Británii v roce 1970 a od té doby jej vyrábí Molecor, Wawin a další. V rané fázi byl přijat proces zpracování „off-line“ (dvoustupňový způsob zpracování), při kterém se extruzí vytvořený a ochlazený trubkový segment z PVC-U (silný zárodek) expandoval na požadovanou velikost ve formě zahřátím a vyvíjení tlaku na realizaci orientace. Experimentální výzkum a praktická aplikace dokazují, že PVC-O má mimořádný výkon, ale „off-line“ proces zpracování má nízkou rychlost výroby a vysoké investice do zařízení a je obtížné jej popularizovat.
Později vyvinutý proces vytlačování „in-line“ orientace umožňuje kontinuální výrobu PVC-O. Výrobní proces je jednostupňový způsob zpracování, to znamená, že na lince pro vytlačování trubek byla trubka PVC-U (zárodek tlustého materiálu) vytlačena, aby se dosáhlo biaxiální orientace prostřednictvím expanze prstence a axiálního natahování a poté chlazení a tvarování do PVC-O trubky. Výrobní proces „in-line“ s biaxiální orientací výrazně zlepšuje efektivitu výroby, snižuje výrobní náklady a zvyšuje konkurenceschopnost PVC-O a dalších trubek. V roce 2014 se tuzemský podnik Baoplastic Pipe postavil do čela vývoje suché on-line jednokrokové výrobní technologie, která zlomila technologický monopol zahraničních podniků.
Čtěte také: Výroba jímky z betonu krok za krokem
Výhody PVC-O trubek
Vzhledem k tomu, že PVC-O trubka je axiální a obvodové protahování původně tvarované PVC-U trubky, je tloušťka stěny trubky tenká. Ve srovnání s vodovodním potrubím PVC-U lze tloušťku stěny vodovodního potrubí PVC-O snížit o 35%-40%, což výrazně šetří materiál a snižuje náklady. Zároveň se díky orientaci molekul s dlouhým řetězcem vyrobené PVC-U trubky zvětšuje průměr trubky při zpracování, což vede k orientaci molekul ve směru prstence a přináší podstatné zlepšení pevnosti a houževnatosti ze dvou fyzikálních vlastností. Orientace molekul výrazně zvyšuje krátkodobou i dlouhodobou pevnost materiálu. Vzhledem k vynikající pevnosti a houževnatosti může být 50letý bezpečnostní faktor PVC-O materiálu MRS45 a MRS50 vyjádřen jako 1,6 nebo 1,4, takže konstrukční napětí PVC-O trubky může být až 28MPa a 32MPa.
Lamelární struktura vytvořená zpracováním s molekulární orientací je klíčem k vysoké houževnatosti PVC-O. Pokud vzniknou trhliny v důsledku defektů a bodového zatížení, vrstvená struktura zabrání průchodu trhliny materiálem a šíření trhliny je účinně inhibováno sníženou koncentrací napětí, když trhlina prochází vrstvami. Další nový typ trubky - tvrzená modifikovaná trubka z PVC-M, jejíž rázová houževnatost se sice zlepšila, ale pevnost v tahu se nezlepšila.
Oblast použití a standardizace
Hadice z PVC-O se již mnoho let používají ve Velké Británii, Francii, Holandsku, Portugalsku, USA, Austrálii, Jižní Africe a Japonsku. Spojené státy, Austrálie a další země zveřejnily produktový standard PVC-O a Mezinárodní organizace pro standardy také zveřejnila standard PVC-O -ISO 16422-2014. Čínská národní norma „Oriented Polyvinylchlorid (PVC-O) Pipe and Fittings for Pressure Water Transportation“ GB/T41422-2022 byla také vyhlášena 15. dubna 2022 a oficiálně zavedena 1. listopadu 2022.
V zahraničí se PVC-O používá hlavně ve vodovodním potrubí, důlním potrubí, bezvýkopovém pokládání a opravách potrubí, plynovodní síti a dalších oborech. Některé země v síti potrubních rozvodů pitné vody v aplikaci PVC-O se postupně rozšiřují a stávají se náhradou za PVC-U, jak uvádí zpráva průzkumu Wavin Group. Nizozemsko, Francie, Španělsko, Severní Amerika, Jižní Amerika, Austrálie a v jiných zemích se potrubí PVC-O používá ve velkém množství. Síť potrubí na pitnou vodu v Nizozemsku má 100% využití trubek z PVC-O, Francie a další země budou v nejbližších dvou letech všechny přijaty. Široce se používá v zásobování městskou vodou, venkovské pitné vodě, zavlažování šetřícím vodu a odvodňování odpadních vod a dalších oblastech. Důlní prostředí je obzvláště drsné a bezpečnostní požadavky jsou obzvláště přísné. V korozivním podzemním prostředí má PVC-O potrubí s vysokou pevností, vysokou houževnatostí, odolností proti nárazu a korozi velmi konkurenční výhodu.
Ekonomické přínosy a perspektiva rozvoje
Wavin Group v Nizozemsku vyrábí a používá PVC-O trubky již mnoho let. Podle statistik Wavin Group jsou investice a výdaje na trubky PVC-O ve srovnání s PVC-U následující:
Čtěte také: Materiály na dřevěný plot
| Ukazatel | PVC-O vs. PVC-U |
|---|---|
| Průměrná úspora surovin | 11,58 % |
| Investice do PVC-O (v Evropě) | 2,5-3krát vyšší |
| Výtěžnost | 300-650 kg/h |
| Délka výroby | Zvýšena o 20%-40% |
| Míra odmítnutí | Zvýšena o 2 % až 4 % |
| Spotřeba energie | Zvýšena o 25 % |
| Provozní náklady na pracovní sílu | Zvýšeny o 10%-15% |
| Délka výrobní linky | Prodloužena o 25 % |
Komplexním výpočtem lze investici 1 m trubky snížit o 33%-44% a cenu zvýšit o 10%-15%. Viditelná trubka z PVC-O je jednorázová investice, celoživotní příjem. V současné době tuzemské společnosti na výrobu plastových trubek Bao také poskytují transfer technologií a služby stejnému odvětví, kterého bylo dosaženo, včetně Sichuan Yibin Tianyuan, Brazil Cole a dalších velkých podniků na zpracování plastů.
Změna a vývoj mezinárodní situace poskytuje nebývalou historickou příležitost pro rozvoj potrubního systému z PVC. Těžce byly postiženy polyuhlovodíkové potrubní systémy, které v mnoha aplikacích konkurují potrubním systémům z PVC kvůli prudce rostoucí ceně ropy, zatímco PVC na bázi uhlí zvýšilo svou konkurenceschopnost udržením nízkých cen. PVC potrubní systém má téměř 70 let historie vývoje, díky svému vysokému modulu, vysoké pevnosti a nízkým cenovým výhodám, takže se jedná o celosvětově největší použití plastového potrubního systému, který byl široce používán v mnoha oblastech moderní společnosti.
S rychlým rozvojem čínského průmyslu plastových potrubí se stala jednou z velkých zemí výroby a aplikace plastových potrubí na světě. Výrobní kapacita PVC POTRUBÍ u nás je více než 2 miliony t/rok, což představuje pouze asi 50 % z celkového množství plastových trubek, zatímco ve vyspělých zemích představuje spotřeba PVC trubek obecně 70 %-80 % trhu s plastovými trubkami.
V 21. století čelí PVC potrubí mnoha konkurentům, zejména díky zřejmému zlepšení vlastností pryskyřice, jako je HDPE (např. PE63 až PE80 a PE100), PE potrubí má vynikající houževnatost a odolnost proti nárazu vodním rázem. Navíc kvůli kritice chlóru organizacemi na ochranu životního prostředí v různých zemích čelí PVC trubky vážné situaci. Dlouhou dobu se však ignorovalo, že trubky z PVC dokážou zabránit pronikání některých toxických a škodlivých látek lépe než trubky z PE. V budoucnosti světového trhu s potrubím v dominantním postavení nebo potrubím z PVC spočívá zásadní důvod v technologických inovacích, technologickém pokroku. Aplikace inovativní technologie PVC pryskyřice a PVC trubek, zejména inovace technologie a procesu zpracování PVC trubek, výrazně zlepšila ekonomiku PVC trubek a otevřela nové aplikační oblasti.
Manipulace a instalace PVC potrubí
Transport a skladování
Trubky a tvarovky je třeba přepravovat ve vhodných dopravních prostředcích s čistou ložnou plochou bez vyčnívajících šroubů a hřebíků. Během transportu musí celou svou délkou spočívat na ložné ploše, aby se zabránilo nežádoucím průhybům. To neplatí pro transport v původním továrním balení, tj. svazcích. V tom případě je nutné dodržet pouze maximální výšku převáženého stohu, která činí 3 m. Trubky a tvarovky KG-Systém (PVC)® jsou navzdory své nízké hmotnosti velmi houževnaté, což výrazně usnadňuje jejich manipulaci.
- Při přemísťování jeřábem je nutné používat textilní popruhy.
- Nástroje, užité pro manipulaci, by měly být vždy z materiálu měkčího než plast - nejlépe ze dřeva.
- Skládání z dopravního prostředku nikdy neprovádějte pouhým sklopením - při přepravě „trubka v trubce” je nutné vždy před skládáním vyjmout vnitřní trubky.
- Je nutné mít na paměti, že s klesající teplotou klesá i vrubová houževnatost PVC - roste křehkost trub.
Trubky a tvarovky KG-Systém (PVC)® mohou být skladovány na volném prostranství, jehož plocha musí být rovná a výrobek je třeba chránit před UV zářením. Trubky musí být uloženy tak, aby nemohlo dojít k jejich deformaci. Pro zabránění deformace hrdel musí být trubky uloženy volně. Při stohování volně ložených trubek nesmí výška stohu přesáhnout 2 m.
Příprava výkopu a lože
Výkop by měl být vytvořen krátce před pokládkou potrubí a zasypán bezprostředně po ní, nejlépe v průběhu jednoho dne. Při mrazivém počasí je nutné zabránit promrznutí lože. Šíře dna výkopu musí poskytnout dostatek prostoru pro pracovníky, umožnit správné hutnění, ale neměla by snížit kladný vliv rostlého terénu na statické podmínky uložení trubek. Nejmenší výška krytí nad vrcholem potrubí by měla činit - pod komunikací 1m a ve volném terénu 0,7m. To však neplatí pro ležatou kanalizaci pod budovami.
Výkop musí umožnit vytvoření potřebného lože. Vykopaný materiál je vhodný pro tvorbu lože a obsypu pokud je složen z částic, které odpovídají béžové ploše na nomogramu. Největší částice nesmí překročit 1/10 DN resp. 30 mm pro DN>250. Pokud není možné použít vykopaný materiál, je vhodné zvolit částečně tříděný písek nebo štěrkopísek (zeminu bez ostrohranných částic) s největšími částicemi 1/10 DN zasypávaného potrubí resp. 30 mm. Nosné lože by mělo chránit před nerovnostmi a zajišťovat rovnoměrné podepření potrubí v celé jeho délce uložení. Úhel uložení potrubí výrazně ovlivňuje statické spolupůsobení systému zemina-trubka.
Pokládka a spojování potrubí
Před pokládkou potrubí, je nutné zkontrolovat každou trubku po stránce bezvadnosti hrdla, těsnění a celistvosti. Poté je nutné položit potrubí tak, aby ani kolem hrdlových spojů nevznikaly žádné nerovnosti. Hrdla trubek větších průměrů je možné mírně zahloubit. Každou trubku a tvarovku je třeba zaměřit podle spádu a směru. Je nutné zachovávat přímý a nepřetržitý průběh, předepsaným spádem. Ve výjimečných případech může být potrubí v dimenzích DN 110 - 200 položeno podle následujícího obrázku.
Trubky a tvarovky KG-Systém (PVC)® jsou spojovány násuvnými hrdly, jejichž těsné spojení s rovnými konci trubek zajišťují jazýčkové těsnící kroužky. Lepení trubek ani tvarovek se nedoporučuje. Jednotlivé trubky a tvarovky jsou vždy na jednom konci opatřeny hrdlem s těsnícím kroužkem. Zbývající trubky bez hrdel je možné spojovat pomocí přesuvek, spojek dvouhrdlých a samostatných hrdel. V některých případech je nutné trubky a tvarovky zkracovat. Činí se tak pomocí speciálního řezáku na plastové potrubí, který zároveň vytváří žádaný úkos.
Postup spojení trubek:
- Zkontrolujte bezvadnost a správnost založení těsnícího kroužku.
- Rovný konec trubky natřete montážním mazivem, které je součástí nabízeného systému.
- Rovný konec trubky zasuňte do hrdla až nadoraz. Poté si na rovném konci trubky označte okraj hrdla (např. fixem nebo tužkou).
Připojení do hrdla litinové trubky (přechod PVC/litina) se provádí pomocí přechodky z PVC na kameninu (KGUSM), která se zasune do hrdla kameninové trubky, opatřené gumovou těsnící manžetou. Pokud kamenina není opatřena těsněním, je nutné zvolit klasické temování, popř. polyuretanové tmely. Připojení na rovný konec kameninové trubky (přechod kamenina/PVC) se provádí pomocí přechodky z kameniny na PVC (KGUS), v níž je vložena těsnící manžeta.
Obsyp a hutnění
Poté, co je potrubí uloženo, spojeno a předepsaným způsobem otestováno, můžeme přistoupit k jeho obsypu. Obsyp a hutnění je nutné provádět vždy po obou stranách potrubí současně a zamezit vzniku dutin pod kanalizací. Prostor mezi potrubím a stěnou výkopu musí být rovnoměrně zhutněn. Boční obsyp by měl dosahovat výšky horní hrany potrubí. Provádí se postupným nasýpáním a hutněním tenkých vrstev předepsaného materiálu až do doby dosažení potřebné výšky. Je vhodné ponechat horní hranu potrubí odhalenou. Krycí obsyp by měl dosahovat výšky 0,3m nad horní hranou potrubí a měl by být hutněn dusadlem po obou stranách trubky. Nikdy ne přímo nad potrubím!!! Dokud není této vrstvy dosaženo, je nepřípustné zasypávat výkop jiným než předepsaným materiálem. Vrstvy zásypu mohou být provedeny z vykopaného materiálu a hutněny po celé šíři výkopu. Nedoporučuje se používat pro zásyp promrzlou zeminu nebo zeminu s částicemi, většími než 150 mm. V místech s vyšší hladinou podzemní vody je nutné provádět obsyp, zásyp a hutnění rychleji, aby nedošlo k vyplavání potrubí.
Přestože se při použití KG Systému (PVC)® převážně počítá s uložením v zemi bez nutnosti potrubí obetonovat, je možné (v případě potřeby) trubky a tvarovky bezprostředně obetonovat. Je však třeba respektovat následující opatření:
- Mezeru mezi hrdlem a trubkou je třeba chránit proti proniknutí cementového mléka, nejlépe lepící páskou.
- Potrubí je třeba zajistit proti vznosu (vyplavání) - kotvení by mělo být provedeno tak, aby nedošlo k nežádoucím průhybům.
- Při montáži je třeba respektovat teplotní délkovou roztažnost trubek.
Globální trh a výrobci PVC trubek
Globální Trh s PVC trubkami se v roce 2026 neustále rozšiřuje, tažený rozvojem infrastruktury, urbanizací a zemědělskou poptávkou. PVC (polyvinylchloridové) trubky jsou široce používány kvůli jejich trvanlivosti, odolnosti proti korozi a hospodárnosti. Pro globální zákazníky není výběr správného výrobce jen o ceně - zahrnuje konzistentnost kvality, certifikace a zkušenosti s exportem.
Mezi významné globální výrobce PVC trubek patří:
- Georg Fischer: Vyrábí trubky z PVC, PE a PP pro aplikace na úpravu vody, chemikálie a topení. Certifikace ISO9001 a ISO14001, export do více než 60 zemí.
- AGRU: Rakouský výrobce specializující se na vysoce výkonné plastové potrubní systémy (PVC, PE, PP, PVDF). Certifikace ISO9001 a ISO14001, export do více než 60 zemí.
- Huasheng Pipes: Specializuje se na UPVC a CPVC trubky a tvarovky s roční produkcí přes 50 000 tun. Certifikace ISO9001, CE a ASTM, export do Evropy, Ameriky, jihovýchodní Asie, Afriky a na Střední východ.
- Aliaxis: Provozuje více než 20 světových závodů na výrobu UPVC/CPVC potrubí, armatur a ventilů. Certifikace ISO9001 a CE, export do Evropy, Asie a na Střední východ.
- JM Eagle: Přední americký výrobce PVC a CPVC trubek pro komunální zásobování vodou a kanalizaci, ročně vyrábí více než 70 000 tun. Produkty splňují normy ASTM a NSF, export do Severní Ameriky, Latinské Ameriky a Asie.
- Wavin: Vyrábí trubky a tvarovky z PVC a PP pro komunální, vodohospodářské a topenářské projekty. Certifikace ISO9001 a CE, sloužící klientům s globální infrastrukturou.
- A mnoho dalších, jako jsou Vinidex, Finolex, IPEX, Aquatherm, Prince Pipes & Fittings, Ashirvad, Jain Irrigation a Pipelife.
S celosvětovou rostoucí poptávkou po PVC trubkách jsou vysoce kvalitní trubky UPVC, CPVC a PVC-O nezbytné pro spolehlivé instalatérské, průmyslové a zemědělské systémy.
Aplikace PVC trubek
Polyvinylchloridové trubky jsou široce používány kvůli jejich všestrannosti, trvanlivosti a cenové dostupnosti. Běžně se používají v různých aplikacích, jako je zásobování vodou, odvodnění, zavlažování a stavebnictví. PVC trubky jsou obvykle vyráběny s použitím primární PVC pryskyřice nebo recyklovaných PVC materiálů.
- Zdroj vody: PVC trubky se běžně používají ve vodovodních systémech pro pitnou i nepitnou vodu.
- Drenážní systémy: PVC trubky se běžně používají v drenážních systémech pro domy, budovy a silnice.
- Elektrické vedení: PVC trubky se používají jako elektrické vedení, které chrání elektrické vedení před otěrem, počasím a chemickými reakcemi.
- Konstrukce: PVC trubky se používají ve stavebnictví pro různé účely, jako jsou okenní rámy, dveřní rámy a střešní materiály.
Celkově mají PVC trubky mnoho aplikací a jsou užitečné v různých průmyslových odvětvích.
tags: #jak #se #vyrábí #pvc #roury