生产高性能管道的突破性技术

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 点击数:0 发布时间:2018-06-21
在克劳斯玛菲集团180周年的Competence Forum活动中,克劳斯玛菲-贝尔斯托夫展示了管道挤出的两大技术亮点:凭借TCP(热塑性复合材料管道)试验生产线,该公司正在纤维复合材料技术方面迈出新的一步,并因此而支持资格预审的客户专用样品管道能够满足石油、天然气行业的压力标准;全新开发的管道挤出模头,可以生产出3层管道,其功能性内层由PA12制成,因而特别适用于输送腐蚀性的和研磨性的介质。
生产高性能管道的突破性技术

为资格预审的TCP样品管道提供独有的服务

“凭借我们的试验生产线,我们从加工技术的角度为我们的客户满足他们在纤维增强管道设计上的标准而提供支持。”克劳斯玛菲集团挤出技术总裁Matt Sieverding表示,“在新开发的资格预审方面,我们提供的服务是世界上独一无二的,从而为我们的客户带来了实实在在的好处,因为可以极大地缩短漫长而耗时的流程步骤。用于制造管道的基础管,可以在我们内部的生产线上被生产出来,也可以在市场上购买,或者由用户提供。然后,在我们的TCP试验生产线上缠绕带材。对该生产线的重新配置,允许后续采用一个保护层,以为管道提供护套。”

3层加工带来的最大灵活性

采用UD带和保护层制成的纤维增强PE管,可用于压力最高的应用,比如石油和天然气行业中
采用UD带和保护层制成的纤维增强PE管,可用于压力最高的应用,比如石油和天然气行业中

“依靠我们系统概念的3层工艺,我们能够生产出TCP管。对客户而言,这项工艺确保了最大的生产灵活性,而且令生产过程的风险最小化。”Sieverding说。在加工的第二阶段,放在缠绕系统上的PE管,其表面会受到红外加热。然后,将带材连接到两个连续的缠绕工作站上。通过对每一层进行红外加热,确保了内管与增强层之间的融合,从而保证了完整的粘接。相应的导向装置确保了精确定位,并防止了潜在的带材重叠。“这种纤维增强的管道,非常适合满足石油、天然气行业所提出的具有挑战性的安全要求和高压承载应用。”Sieverding表示。在陆上使用时,工作压力有时达到150 bar。在海上使用时,管道可能需要承受超过500 bar的压力。

在Competence Forum活动中现场演示的系统是为生产内径50.8~152.4mm、最大工作压力100bar的管道而设计的,目前该系统准备用于生产玻璃纤维增强PE带包覆的PE管。但从长远来看,多层管、其他纤维以及工程聚合物等也将得到试制。

工程聚合物作为功能性内层

拥有功能内层(由PA12制成)的3层PE管采用克劳斯玛菲-贝尔斯托夫创新的管模头制成
拥有功能内层(由PA12制成)的3层PE管采用克劳斯玛菲-贝尔斯托夫创新的管模头制成

“作为对复合材料管的补充,我们正在通过加工工程聚合物而在管道挤出方面迈出突破性的一步。”Sieverding说。将KM-3L RKW 250 F³管道模头集成到一条完整的生产线中,可以生产出功能性内层由PA 12制成的3层 PE管。“我们的开发团队在这一创新的管道模头设计中成功地结合了原材料的各种加工参数,如温度或收缩。”Sieverding介绍说。对这些材料的组合即刻产生了明显的优势,因为PA比PE贵得多,但它却提供了非常高的耐化学性和耐磨性。为确保完整粘接,需要一个额外的粘接层。基于高冲击强度和耐磨性,采用这种方法制成的管道特别适用于输送腐蚀性的和研磨性的介质,如石油、天然气和化工行业中使用的介质。

这一现场演示的生产系统采用了KME 75-36 B/R、KME 45-36 B/R和KME 30-25 D/C单螺杆挤出机,它为生产50~282mm尺寸范围的管道而设计,加工PE层的产率是800 kg/h,加工粘接层的产率是30kg/h,加工功能层的产率是180kg/h。

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